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  • Linux Shell高级技巧(二)

    七、非直接引用变量:

          在Shell中提供了三种为标准(直接)变量赋值的方式:
          1. 直接赋值。
          2. 存储一个命令的输出。
          3. 存储某类型计算的结果。
          然而这三种方式都是给已知变量名的变量赋值,如name=Stephen。但是在有些情况下,变量名本身就是动态的,需要依照运行的结果来构造变量名,之后才是为该变量赋值。这种变量被成为动态变量,或非直接变量。
          /> cat > test7.sh
          #!/bin/sh
          work_dir=`pwd`
          #1. 由于变量名中不能存在反斜杠,因此这里需要将其替换为下划线。
          #2. work_dir和file_count两个变量的变量值用于构建动态变量的变量名。
          work_dir=`echo $work_dir | sed 's/\//_/g'`
          file_count=`ls | wc -l`
          #3. 输出work_dir和file_count两个变量的值,以便确认这里的输出结果和后面构建的命令名一致。
          echo "work_dir = " $work_dir
          echo "file_count = " $file_count
          #4. 通过eval命令进行评估,将变量名展开,如${work_dir}和$file_count,并用其值将其替换,如果不使用eval命令,将不会完成这些展开和替换的操作。最后为动态变量赋值。
          eval BASE${work_dir}_$file_count=$(ls $(pwd) | wc -l)
          #5. 先将echo命令后面用双引号扩住的部分进行展开和替换,由于是在双引号内,仅完成展开和替换操作即可。
          #6. echo命令后面的参数部分,先进行展开和替换,使其成为$BASE_root_test_1动态变量,之后在用该变量的值替换该变量本身作为结果输出。
          eval echo "BASE${work_dir}_$file_count = " '$BASE'${work_dir}_$file_count
          CTRL+D
          /> . ./test7.sh
          work_dir =  _root_test
          file_count =  1
          BASE_root_test_1 = 1
       
    八、在循环中使用管道的技巧:

          在Bash Shell中,管道的最后一个命令都是在子Shell中执行的。这意味着在子Shell中赋值的变量对父Shell是无效的。所以当我们将管道输出传送到一个循环结构,填入随后将要使用的变量,那么就会产生很多问题。一旦循环完成,其所依赖的变量就不存在了。
          /> cat > test8_1.sh
          #!/bin/sh
          #1. 先将ls -l命令的结果通过管道传给grep命令作为管道输入。
          #2. grep命令过滤掉包含total的行,之后再通过管道将数据传给while循环。
          #3. while read line命令从grep的输出中读取数据。注意,while是管道的最后一个命令,将在子Shell中运行。
          ls -l | grep -v total | while read line
          do
              #4. all变量是在while块内声明并赋值的。
              all="$all $line"
              echo $line
          done
          #5. 由于上面的all变量在while内声明并初始化,而while内的命令都是在子Shell中运行,包括all变量的赋值,因此该变量的值将不会传递到while块外,因为块外地命令是它的父Shell中执行。
          echo "all = " $all
          CTRL+D
          /> ./test8_1.sh
          -rw-r--r--.  1 root root 193 Nov 24 11:25 outfile
          -rwxr-xr-x. 1 root root 284 Nov 24 10:01 test7.sh
          -rwxr-xr-x. 1 root root 108 Nov 24 12:48 test8_1.sh
          all =

          为了解决该问题,我们可以将while之前的命令结果先输出到一个临时文件,之后再将该临时文件作为while的重定向输入,这样while内部和外部的命令都将在同一个Shell内完成。
          /> cat > test8_2.sh
          #!/bin/sh
          #1. 这里我们已经将命令的结果重定向到一个临时文件中。
          ls -l | grep -v total > outfile
          while read line
          do
              #2. all变量是在while块内声明并赋值的。
              all="$all $line"
              echo $line
              #3. 通过重定向输入的方式,将临时文件中的内容传递给while循环。
          done < outfile
          #4. 删除该临时文件。
          rm -f outfile
          #5. 在while块内声明和赋值的all变量,其值在循环外部仍然有效。
          echo "all = " $all
          CTRL+D
          /> ./test8_2.sh
          -rw-r--r--.  1 root root   0 Nov 24 12:58 outfile
          -rwxr-xr-x. 1 root root 284 Nov 24 10:01 test7.sh
          -rwxr-xr-x. 1 root root 140 Nov 24 12:58 test8_2.sh
          all =  -rwxr-xr-x. 1 root root 284 Nov 24 10:01 test7.sh -rwxr-xr-x. 1 root root 135 Nov 24 13:16 test8_2.sh

          上面的方法只是解决了该问题,然而却带来了一些新问题,比如临时文件的产生容易导致性能问题,以及在脚本异常退出时未能及时删除当前使用的临时文件,从而导致生成过多的垃圾文件等。下面将再介绍一种方法,该方法将同时解决以上两种方法同时存在的问题。该方法是通过HERE-Document的方式来替代之前的临时文件方法。
          /> cat > test8_3.sh
          #!/bin/sh
          #1. 将命令的结果传给一个变量    
          OUTFILE=`ls -l | grep -v total`
          while read line
          do
              all="$all $line"
              echo $line
          done <<EOF
          #2. 将该变量作为该循环的HERE文档输入。
          $OUTFILE
          EOF
          #3. 在循环外部输出循环内声明并初始化的变量all的值。
          echo "all = " $all
          CTRL+D
          /> ./test8_3.sh
          -rwxr-xr-x. 1 root root 284 Nov 24 10:01 test7.sh
          -rwxr-xr-x. 1 root root 135 Nov 24 13:16 test8_3.sh
          all =  -rwxr-xr-x. 1 root root 284 Nov 24 10:01 test7.sh -rwxr-xr-x. 1 root root 135 Nov 24 13:16 test8_3.sh
       
    九、自链接脚本:

          通常而言,我们是通过脚本的命令行选项来确定脚本的不同行为,告诉它该如何操作。这里我们将介绍另外一种方式来完成类似的功能,即通过脚本的软连接名来帮助脚本决定其行为。
          /> cat > test9.sh
          #!/bin/sh
          #1. basename命令将剥离脚本的目录信息,只保留脚本名,从而确保在相对路径的模式下执行也没有任何差异。
          #2. 通过sed命令过滤掉脚本的扩展名。
          dowhat=`basename $0 | sed 's/\.sh//'`
          #3. 这里的case语句只是为了演示方便,因此模拟了应用场景,在实际应用中,可以为不同的分支执行不同的操作,或将某些变量初始化为不同的值和状态。
          case $dowhat in
          test9)
              echo "I am test9.sh"
              ;;
          test9_1)
              echo "I am test9_1.sh."
              ;;
          test9_2)
              echo "I am test9_2.sh."
              ;;
          *)
              echo "You are illegal link file."
              ;;
          esac
          CTRL+D
          /> chmod a+x test9.sh
          /> ln -s test9.sh test9_1.sh
          /> ln -s test9.sh test9_2.sh
          /> ls -l
          lrwxrwxrwx. 1 root root   8 Nov 24 14:32 test9_1.sh -> test9.sh
          lrwxrwxrwx. 1 root root   8 Nov 24 14:32 test9_2.sh -> test9.sh
          -rwxr-xr-x. 1 root root 235 Nov 24 14:35 test9.sh
          /> ./test9.sh
          I am test9.sh.
          /> ./test9_1.sh
          I am test9_1.sh.
          /> ./test9_2.sh
          I am test9_2.sh.

    十、Here文档的使用技巧:

          在命令行交互模式下,我们通常希望能够直接输入更多的信息,以便当前的命令能够完成一定的自动化任务,特别是对于那些支持自定义脚本的命令来说,我们可以将脚本作为输入的一部分传递给该命令,以使其完成该自动化任务。
          #1. 通过sqlplus以dba的身份登录Oracle数据库服务器。
          #2. 在通过登录后,立即在sqlplus中执行oracle的脚本CreateMyTables和CreateMyViews。
          #3. 最后执行sqlplus的退出命令,退出sqlplus。自动化工作完成。
          /> sqlplus "/as sysdba" <<-SQL
          > @CreateMyTables
          > @CreateMyViews
          > exit
          > SQL
            
    十一、获取进程的运行时长(单位: 分钟):

          在进程监控脚本中,我们通常需要根据脚本的参数来确定有哪些性能参数将被收集,当这些性能参数大于最高阈值或小于最低阈值时,监控脚本将根据实际的情况,采取预置的措施,如邮件通知、直接杀死进程等,这里我们给出的例子是收集进程运行时长性能参数。
          ps命令的etime值将给出每个进程的运行时长,其格式主要为以下三种:
          1. minutes:seconds,如20:30
          2. hours:minutes:seconds,如1:20:30
          3. days-hours:minute:seconds,如2-18:20:30
          该脚本将会同时处理这三种格式的时间信息,并最终转换为进程所流经的分钟数。
          /> cat > test11.sh
          #!/bin/sh
          #1. 通过ps命令获取所有进程的pid、etime和comm数据。
          #2. 再通过grep命令过滤,只获取init进程的数据记录,这里我们可以根据需要替换为自己想要监控的进程名。
          #3. 输出结果通常为:1 09:42:09 init
          pid_string=`ps -eo pid,etime,comm | grep "init" | grep -v grep`
          #3. 从这一条记录信息中抽取出etime数据,即第二列的值09:42:09,并赋值给exec_time变量。
          exec_time=`echo $pid_string | awk '{print $2}'`
          #4. 获取exec_time变量的时间组成部分的数量,这里是3个部分,即时:分:秒,是上述格式中的第二种。
          time_field_count=`echo $exec_time | awk -F: '{print NF}'`
          #5. 从exec_time变量中直接提取分钟数,即倒数第二列的数据(42)。
          count_of_minutes=`echo $exec_time | awk -F: '{print $(NF-1)}'`
        
          #6. 判断当前exec_time变量存储的时间数据是属于以上哪种格式。
          #7. 如果是第一种,那么天数和小时数均为0。
          #8. 如果是后两种之一,则需要继续判断到底是第一种还是第二种,如果是第二种,其小时部分将不存在横线(-)分隔符分隔天数和小时数,否则需要将这两个时间字段继续拆分,以获取具体的天数和小时数。对于第二种,天数为0.
          if [ $time_field_count -lt 3 ]; then
              count_of_hours=0
              count_of_days=0
          else
              count_of_hours=`echo $exec_time | awk -F: '{print $(NF-2)}'`
              fields=`echo $count_of_hours | awk -F- '{print NF}'`
              if [ $fields -ne 1 ]; then
                  count_of_days=`echo $count_of_hours | awk -F- '{print $1}'`
                  count_of_hours=`echo $count_of_hours | awk -F- '{print $2}'`
              else
                  count_of_days=0
              fi
          fi
          #9. 通过之前代码获取的各个字段值,计算出该进程实际所流经的分钟数。
          #10. bc命令是计算器命令,可以将echo输出的数学表达式计算为最终的数字值。
          elapsed_minutes=`echo "$count_of_days*1440+$count_of_hours*60+$count_of_minutes" | bc`
          echo "The elapsed minutes of init process is" $elapsed_minutes "minutes."
          CTRL+D
          /> ./test11.sh

          The elapsed minutes of init process is 577 minutes.
       
    十二、模拟简单的top命令:
        
          这里用脚本实现了一个极为简单的top命令。为了演示方便,我们在脚本中将很多参数都写成硬代码,你可以根据需要更换这些参数,或者用更为灵活的方式替换现有的实现。
          /> cat > test12.sh
          #!/bin/sh
          #1. 将ps命令的title赋值给一个变量,这样在每次输出时,直接打印该变量即可。
          header=`ps aux | head -n 1`
          #2. 这里是一个无限循环,等价于while true
          #3. 每次循环先清屏,之后打印uptime命令的输出。
          #4. 输出ps的title。
          #5. 这里需要用sed命令删除ps的title行,以避免其参与sort命令的排序。
          #6. sort先基于CPU%倒排,再基于owner排序,最后基于pid排序,最后再将结果输出给head命令,仅显示前20行的数据。
          #7. 每次等待5秒后刷新一次。
         while :
          do
              clear
              uptime
              echo "$header"
              ps aux | sed -e 1d | sort -k3nr -k1,1 -k2n | head -n 20
              sleep 5
          done
          CTRL+D    
          /> ./test12.sh
          21:55:07 up 13:42,  2 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
          USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS   TTY      STAT START   TIME   COMMAND
          root      6408     2.0      0.0   4740   932   pts/2    R+    21:45     0:00   ps aux
          root      1755     0.2      2.0  96976 21260   ?        S      08:14     2:08   nautilus
          68        1195     0.0      0.4   6940   4416    ?        Ss    08:13     0:00   hald
          postfix   1399    0.0      0.2  10312  2120    ?        S      08:13     0:00   qmgr -l -t fifo -u
          postfix   6021    0.0      0.2  10244  2080    ?        S      21:33     0:00   pickup -l -t fifo -u
          root         1       0.0      0.1   2828   1364    ?        Ss     08:12    0:02   /sbin/init
          ... ...

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