2.6 Shell脚本的建立和执行
2.6.1 Shell脚本的建立
在Linux系统中，Shell脚本（bash Shell程序）通常是在编辑器vi/vim中编写的，由UNIX/Linux命令、bash Shell命令、程序结构控制语句和注释等内容组成。这里推荐用Linux自带的功能更强大的vim编辑器来编写，可以事先做一个别名alias vi='vim'，并使其永久生效，这样以后习惯输入vi的读者也就可以直接调用vim编辑器了，设置方法如下：
[root@oldboy ～]# echo "alias vi='vim'" ＞＞/etc/profile
[root@oldboy ～]# tail -1 /etc/profile
alias vi='vim'
[root@oldboy ～]# source /etc/profile
1．脚本开头（第一行）
一个规范的Shell脚本在第一行会指出由哪个程序（解释器）来执行脚本中的内容，这一行内容在Linux bash的编程一般为：
#! /bin/bash
或
#! /bin/sh #＜==255个字符以内。
其中，开头的“#! ”字符又称为幻数（其实叫什么都无所谓，知道它的作用就好），在执行bash脚本的时候，内核会根据“#! ”后的解释器来确定该用哪个程序解释这个脚本中的内容。
注意，这一行必须位于每个脚本顶端的第一行，如果不是第一行则为脚本注释行，例如下面的例子。
[oldboy@oldboy ～]$ cat test.sh
#! /bin/bash
echo "oldboy start"
#! /bin/bash #＜==写到这里就是注释了。
#! /bin/sh #＜==写到这里就是注释了。
echo "oldboy end"
2. bash与sh 的区别
早期的bash与sh稍有不同，它还包含了csh和ksh的特色，但大多数脚本都可以不加修改地在sh上运行，比如：
[root@oldboy ～]# ll /bin/sh
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 3月 19 20:54 /bin/sh -＞ bash
[root@oldboy ～]# ll /bin/bash
-rwxr-xr-x 1 root root 940416 10月 16 21:56 /bin/bash
提示：sh为bash的软链接，大多数情况下，脚本的开头使用“#! /bin/bash”和“#! /bin/sh”是没有区别的，但更规范的写法是在脚本的开头使用“#! /bin/bash”。
下面的Shell脚本是系统自带的软件启动脚本的开头部分。
[root@oldboy ～]# head -1 /etc/init.d/sshd
#! /bin/bash
[root@oldboy ～]# head -1 /etc/init.d/ntpd
#! /bin/bash
[root@oldboy ～]# head -1 /etc/init.d/crond
#! /bin/sh
提示：如果使用/bin/sh执行脚本出现异常，那么可以再使用/bin/bash试一试，但是一般不会发生此类情况。
一般情况下，在安装Linux系统时会自动安装好bash软件，查看系统的bash版本的命令如下。
[root@oldboy ～]# cat /etc/redhat-release
CentOS release 6.8 (Final) #＜==这里显示的是作者写作的Linux的环境版本。
[root@oldboy ～]# bash --version
GNU bash, version 4.1.2(1)-release (x86_64-redhat-linux-gnu)
#＜==这里显示的是bash的版本。
Copyright (C) 2009 Free Software Foundation, Inc.
#＜==下面几行是自由软件提示的相关信息。
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later ＜http://gnu.org/licenses/gpl.html＞
This is free software; you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.
如果读者使用的是较老版本的Shell，那么建议将其升级到最新版本的Shell，特别是企业使用，因为近两年老版本的bash被暴露出存在较严重的安全漏洞。
例如：bash软件曾经爆出了严重漏洞（破壳漏洞），凭借此漏洞，攻击者可能会接管计算机的整个操作系统，得以访问各种系统内的机密信息，并对系统进行更改等。任何人的计算机系统，如果使用了bash软件，都需要立即打上补丁。检测系统是否存在漏洞的方法为：
[root@oldboy ～]# env x='() { :; }; echo be careful' bash -c "echo this is a test"
this is a test
如果返回如下两行，则表示需要尽快升级bash了，不过，仅仅是用于学习和测试就无所谓了。
be careful
this is a test
升级方法为：
[root@oldboy ～]# yum -y update bash
[root@oldboy ～]# rpm -qa bash
bash-4.1.2-40.el6.x86_64
提示：如果没有输出be careful，则不需要升级。
下面是Linux中常用脚本开头的写法，不同语言的脚本在开头一般都要加上如下标识内容：
1 #! /bin/sh
2 #! /bin/bash
3 #! /usr/bin/awk
4 #! /bin/sed
5 #! /usr/bin/tcl
6 #! /usr/bin/expect #＜==expect解决交互式的语言开头解释器。
7 #! /usr/bin/perl #＜==perl语言解释器。
8 #! /usr/bin/env python #＜==python语言解释器。
CentOS和Red Hat Linux下默认的Shell均为bash。因此，在写Shell脚本的时候，脚本的开头即使不加“#! /bin/bash”，它也会交给bash解释。如果写脚本不希望使用系统默认的Shell解释，那么就必须要指定解释器了，否则脚本文件执行后的结果可能就不是你所要的。建议读者养成好的编程习惯，不管采用什么脚本，最好都加上相应的开头解释器语言标识，遵守Shell编程规范。
如果在脚本开头的第一行不指定解释器，那么就要用对应的解释器来执行脚本，这样才能确保脚本正确执行。例如：
如果是Shell脚本，就用bash test.sh执行test.sh。
如果是Python脚本，就用python test.py执行test.py。
如果是expect脚本，就用expect test.exp执行test.exp。
提示：其他的脚本程序大都是类似的执行方法。
3．脚本注释
在Shell脚本中，跟在#后面的内容表示注释，用来对脚本进行注释说明，注释部分不会被当作程序来执行，仅仅是给开发者和使用者看的，系统解释器是看不到的，更不会执行。注释可自成一行，也可以跟在脚本命令的后面与命令在同一行。开发脚本时，如果没有注释，那么团队里的其他人就会很难理解脚本对应内容的用途，而且若时间长了，自己也会忘记。因此，我们要尽量养成为所开发的Shell脚本书写关键注释的习惯，书写注释不光是为了方便别人，更是为了方便自己，避免影响团队的协作效率，以及给后来接手的人带来维护困难。特别提示一下，注释尽量不要用中文，在脚本中最好也不要有中文。
2.6.2 Shell脚本的执行
当Shell脚本运行时，它会先查找系统环境变量ENV，该变量指定了环境文件（加载顺序通常是/etc/profile、～/.bash_profile、～/.bashrc、/etc/bashrc等），在加载了上述环境变量文件后，Shell就开始执行Shell脚本中的内容（更多Shell加载环境变量的知识请见第3章）。
Shell脚本是从上至下、从左至右依次执行每一行的命令及语句的，即执行完了一个命令后再执行下一个，如果在Shell脚本中遇到子脚本（即脚本嵌套）时，就会先执行子脚本的内容，完成后再返回父脚本继续执行父脚本内后续的命令及语句。
通常情况下，在执行Shell脚本时，会向系统内核请求启动一个新的进程，以便在该进程中执行脚本的命令及子Shell脚本，基本流程如图2-3所示。
图2-3 Shell脚本的基本执行流程
特殊技巧：设置Linux的crond任务时，最好能在定时任务脚本中重新定义系统环境变量，否则，一些系统环境变量将不会被加载，这个问题需要注意！
Shell脚本的执行通常可以采用以下几种方式。
1）bash script-name或sh script-name：这是当脚本文件本身没有可执行权限（即文件权限属性x位为-号）时常使用的方法，或者脚本文件开头没有指定解释器时需要使用的方法。这也是老男孩推荐使用的方法。
2）path/script-name或．/script-name：指在当前路径下执行脚本（脚本需要有执行权限），需要将脚本文件的权限先改为可执行（即文件权限属性加x位），具体方法为chmod +x script-name。然后通过脚本绝对路径或相对路径就可以直接执行脚本了。
在企业生产环境中，不少运维人员在写完Shell脚本之后，由于忘记为该脚本设置执行权限，然后就直接应用了，结果导致脚本没有按照自己的意愿手动或定时执行，对于这一点，避免出现该问题的方法就是用第1种方法替代第2种。
3）source script-name或．script-name：这种方法通常是使用source或“.”（点号）读入或加载指定的Shell脚本文件（如san.sh），然后，依次执行指定的Shell脚本文件san.sh中的所有语句。这些语句将在当前父Shell脚本father.sh进程中运行（其他几种模式都会启动新的进程执行子脚本）。因此，使用source或“.”可以将san.sh自身脚本中的变量值或函数等的返回值传递到当前父Shell脚本father.sh中使用。这是它和其他几种方法最大的区别，也是值得读者特别注意的地方。
source或“.”命令的功能是：在当前Shell中执行source或“.”加载并执行的相关脚本文件中的命令及语句，而不是产生一个子Shell来执行文件中的命令。注意“.”和后面的脚本名之间要有空格。
如果读者学过PHP开发就会明白，source或“.”相当于include的功能。HTTP服务软件Apache、Nginx等配置文件里都支持这样的用法。
4）sh＜script-name或cat scripts-name|sh：同样适用于bash，不过这种用法不是很常见，但有时也可以有出奇制胜的效果，例如：不用循环语句来实现精简开机自启动服务的案例，就是通过将所有字符串拼接为命令的形式，然后经由管道交给bash操作的案例（见《跟老男孩学习Linux运维：Web集群实战》第3章）。
范例2-4：创建模拟脚本test.sh，并输入如下内容。
[oldboy@oldboy ～]$ cat ＞test.sh #＜==编辑test.sh脚本文件。
echo 'I am oldboy'
输入“echo 'I am oldboy'”内容后按回车键，然后再按Ctrl+d组合键结束编辑。此操作为特殊编辑方法，这里是作为cat用法的扩展知识（通过使用来记忆是个好习惯）。
现在使用第1种方法实践，命令如下：
[oldboy@oldboy ～]$ cat test.sh
echo 'I am oldboy'
[oldboy@oldboy ～]$ sh test.sh #＜==使用第1种方式的sh命令执行test.sh脚本文件。
I am oldboy
[oldboy@oldboy ～]$ bash test.sh #＜==使用第1种方式的bash命令执行test.sh脚本文件。
I am oldboy
这里使用第1种方法的bash和sh，均可以执行脚本并得到预期的结果。
使用第2种方法实践，命令如下：
[oldboy@oldboy ～]$ ls -l test.sh
-rw-rw-r-- 1 oldboy oldboy 19 Apr 30 02:46 test.sh
[oldboy@oldboy ～]$ ./test.sh #＜==使用第2种方式“./”在当前目录下执行test.sh
脚本文件，细心的读者可以发现，这个地方无法自动补全，这是因为没有权限所导致的。
-bash: ./test.sh: Permission denied #＜==提示：强制执行会提示权限拒绝，此处是
因为没有执行权限。
虽然没有权限的test.sh脚本不能直接被执行，但是可以用source或“.”（点号）来执行，如下：
[oldboy@oldboy ～]$ . test.sh #＜==请注意开头的“.”后面有空格。
I am oldboy
[oldboy@oldboy ～]$ source test.sh
I am oldboy
提示：“.”或source命令的功能相同，都是读入脚本并执行脚本。
给test.sh添加可执行权限，命令如下：
[oldboy@oldboy ～]$ chmod u+x test.sh
[oldboy@oldboy ～]$ ./test.sh
I am oldboy
可以看到，给test.sh加完可执行权限后就能执行了。前面也提到了，这种方法在使用前每次都需要给定执行权限，但容易被忘记，且多了一些步骤，增加了复杂性。
使用第3种方法实践时，会将source或“.”执行的脚本中的变量值传递到当前的Shell中，如下：
[oldboy@oldboy ～]$ echo 'userdir=`pwd`' ＞testsource.sh #＜==第一行的内容通常用
echo处理更方便
[oldboy@oldboy ～]$ cat testsource.sh
userdir=`pwd` #＜==定义了一个命令变量，内容是打印当前路径。注意，打印命令用反引号
[oldboy@oldboy ～]$ sh testsource.sh #＜==采用sh命令执行脚本
[oldboy@oldboy ～]$ echo $userdir
#＜==此处为空，并没有出现当前路径/home/oldboy的输出，这是为什么
根据上面的例子可以发现，通过sh或bash命令执行过的脚本，若在脚本结束之后，在当前Shell窗口中查看userdir变量的值，会发现值是空的。现在以同样的步骤改用source或“.”执行，然后再看看userdir变量的值：
[oldboy@oldboy ～]$ source testsource.sh #＜==采用source执行同一脚本
[oldboy@oldboy ～]$ echo $userdir
/home/oldboy #＜==此处输出了当前路径/home/oldboy，这又是为什么呢
来了解一下系统NFS服务的脚本是如何使用“.”的：
# Source function library.
. /etc/init.d/functions #＜==通过"."加载系统函数库functions
说明：操作系统及服务自带的脚本是我们学习的标杆和参考（虽然有时感觉这些脚本也不是十分规范）。
结论：通过source或“.”加载执行过的脚本，由于是在当前Shell中执行脚本，因此在脚本结束之后，脚本中的变量（包括函数）值在当前Shell中依然存在，而sh和bash执行脚本都会启动新的子Shell执行，执行完后退回到父Shell。因此，变量（包括函数）值等无法保留。在进行Shell脚本开发时，如果脚本中有引用或执行其他脚本的内容或配置文件的需求时，最好用“.”或source先加载该脚本或配置文件，处理完之后，再将它们加载到脚本的下面，就可以调用source加载的脚本及配置文件中的变量及函数等内容了。
以下采用第4种方法来实践：
[root@oldboy ～]# ls -l oldboy.sh
-rw-r--r--. 1 root root 28 Nov 18 15:52 oldboy.sh
[root@oldboy ～]# cat oldboy.sh
echo "I am oldboy teacher."
[root@oldboy ～]# sh＜oldboy.sh #＜==尽量不要使用这种方法。
I am oldboy teacher.
[root@oldboy ～]# cat oldboy.sh|bash #＜==这种方法在命令行拼接字符串命令后，需
要执行时就会用到
I am oldboy teacher.
提示：代码中提到的两种执行方法相当于sh scripts-name，效率很高，但是初学者用得少。
范例2-5：已知如下命令及返回结果，请问echo $user的返回的结果为（）。
[oldboy@test ～]$ cat test.sh
user=`whoami`
[oldboy@test ～]$ sh test.sh
[oldboy@test ～]$ echo $user
参考的选择项如下：
a）当前用户
b）oldboy
c）空（无内容输出）
这是某互联网公司Linux运维职位的笔试题。在这里c）是正确答案，原因前面已经讲过了，即使用sh执行脚本会导致当前Shell无法获得变量值。
通过上述面试题可得出如下的结论：
□儿子Shell脚本会直接继承父亲Shell脚本的变量、函数（就好像是儿子随父亲姓，基因也会继承父亲的）等，反之则不可以。
□如果希望反过来继承（就好像是让父亲随儿子姓，让父亲的基因也继承儿子的），就要用source或“.”在父亲Shell脚本中事先加载儿子Shell脚本。
2.6.3 Shell脚本开发的基本规范及习惯
Shell脚本的开发规范及习惯非常重要，虽然这些规范不是必须要遵守的，但有了好的规范和习惯，可以大大提升开发效率，并能在后期降低对脚本的维护成本。当多人协作开发时，大家有一个互相遵守的规范就显得更重要了。即使只是一个人开发，最好也采取一套固定的规范，这样脚本将会更易读、更易于后期维护，最重要的是要让自己养成一个一出手就很专业和规范的习惯。下面来看看有哪些规范，这些规范在第14章也会提及，以便于大家进一步巩固。
1）Shell脚本的第一行是指定脚本解释器，通常为：
#! /bin/bash
或
#! /bin/sh
2）Shell脚本的开头会加版本、版权等信息：
# Date: 16:29 2012-3-30
# Author: Created by oldboy
# Blog:http://oldboy.blog.51cto.com
# Description:This scripts function is.....
# Version:1.1
说明：以上两点在Linux系统场景中不是必需的，只属于优秀规范和习惯，第16章有自动加载此内容的方法，读者可以做进一步了解。
可修改“～/.vimrc”配置文件配置vim编辑文件时自动加上以上信息的功能。
3）在Shell脚本中尽量不用中文（不限于注释）。
尽量用英文注释，防止本机或切换系统环境后中文乱码的困扰。如果非要加中文，请根据自身的客户端对系统进行字符集调整，如：export LANG="zh_CN.UTF-8"，并在脚本中，重新定义字符集设置，和系统保持一致。
4）Shell脚本的命名应以．sh为扩展名。
例如：script-name.sh
5）Shell脚本应存放在固定的路径下。
例如：/server/scripts
以下则是Shell脚本代码书写的良好习惯。
1）成对的符号应尽量一次性写出来，然后退格在符号里增加内容，以防止遗漏。这些成对的符号包括：
{}、[]、''、``、""
说明：这部分也可以配置．vimrc实现自动添加，但是老男孩不推荐这样做，因为养成良好的习惯很重要。
2）中括号（[]）两端至少要有1个空格，因此，键入中括号时即可留出空格[ ]，然后再退格键入中间的内容，并确保两端都至少有一个空格，即先键入一对中括号，然后退1格，输入两个空格，再退1格，双中括号（[[]]）的写法也是如此。
3）对于流程控制语句，应一次性将格式写完，再添加内容。
比如，一次性完成if语句的格式，应为：
if 条件内容
then
内容
fi
一次性完成for循环语句的格式，应为：
for
do
内容
done
提示：while和until, case等语句也是一样。
4）通过缩进让代码更易读，比如：
if条件内容
then
内容
fi
5）对于常规变量的字符串定义变量值应加双引号，并且等号前后不能有空格，需要强引用的（指所见即所得的字符引用），则用单引号（' '），如果是命令的引用，则用反引号（` `）。例如：
OLDBOY_FILE="test.txt"
6）脚本中的单引号、双引号及反引号必须为英文状态下的符号，其实所有的Linux字符及符号都应该是英文状态下的符号，这点需要特别注意。
说明：好的习惯可以让我们避免很多不必要的麻烦，提升工作效率。
有关Shell开发规范及习惯的更多内容，感兴趣的读者可参考本书的第14章。很多开发习惯也可以通过配置vim的功能来实现，例如实现自动缩进、自动补全成对符号、自动加入起始解释器及版权信息等，这部分的知识可参考本书第16章。对于一些开发规范和习惯，在新手入门学习期间，我们不建议将其搞得太傻瓜化、智能化，这会让我们产生惰性，所以有关Shell的开发规范及习惯的知识放在第14章来讲解，有关搭建高效的Shell开发环境的知识放在第16章讲解！