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KaliArch · 更新于 2020-04-10

Shell 流程控制

1. 流程控制概述

1.1 流程控制簡介

Shell 腳本默認從上到下順序執(zhí)行，在程序運行中，會遇到很多種情況，對應不同情況執(zhí)行對應的操作，例如對于一批數據需要進行執(zhí)行重復工作，這些都需要我們使用特定的流程控制語句來實現，我們想要程序完成預定的操作，就需要熟練掌握流程控制語句，不同的流程控制語句有不同的適應場景。

1.2 為什么要用流程控制

流程控制是每種編程語言控制邏輯走向和執(zhí)行次序的重要組成部分，流程控制可以說是一門語言的 “經脈”，其控制著程序的運行走向，所以熟練掌握流程控制語句才能更好的控制整個腳本的運行結果，來完成我們的需求。

2. Shell 流程控制操作

2.1 條件語句

顧名思義，就是滿足特定條件執(zhí)行對應操作，按照順序從上到下，條件語句 if 通常需要與 test 命令配合使用，當滿足條件則執(zhí)行 then 后的 command，否則繼續(xù)往下運行執(zhí)行對應的 command，條件語句 if 是 Shell 編程中最基礎的條件判斷流程語句。

2.1.1 單分支 if 語句

顧名思義就是只有一個 if 語句塊包含的語句，condition 為正確則執(zhí)行 then 內的命令，語法：

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN 
fi

對于 sshd 進程是否存在，可以使用單分支 if 語句來判斷，例如：

if [ $(ps -ef |grep /usr/sbin/sshd|grep -v grep|wc -l) -eq 1 ];then 
	echo "sshd server exist"
fi

2.1.2 雙分支 if 語句

多分支 if 語句存在 else 情況，語法：

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN
else
    command
fi

統(tǒng)一判斷 sshd 服務，可以在 else 中進行一些列操作，例如：

if [ $(ps -ef |grep /usr/sbin/sshd|grep -v grep|wc -l) -eq 1 ];then 
	echo "sshd server exist"
else
	service sshd start && echo "啟動sshd服務"
fi

2.1.3 多分支 if 語句

顧名思義有多個 if 條件，在此利用 elif 來表示，注意最后有一個 else 結尾。

if condition1;then
    command1
elif condition2;then 
    command2
    ...
...
elif conditionN,then
		commandN
else
    command
fi

我們的 linux 系統(tǒng)有多個版本，可以利用多分支 if 語句來進行判斷，例如：

#! /bin/bash

sys_version=$(rpm -q centos-release|cut -d- -f3)

if [ $sys_version -eq 6 ];then
	echo "sysversion is $sys_version"
elif [ $sys_version -eq 7 ];then
	echo "sysversion is $sys_version"
else
	echo "sysversion is ${sys_version}"
fi

2.2 循環(huán)語句

對于一批數據，我們需要對其重復進行操作的時候，就需要利用循環(huán)語句來操作。

2.2.1 for 循環(huán)

for 循環(huán)語句通常應用在可預估數量的一批對象操作中，默認 for 循環(huán)的取值列表是以 $IFS 分割，默認 $IFS 為空白符，如果我們有其他需求可以更改，語法為：

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

通過 for 循環(huán)每次遍歷一個后面跟的對象，在 do…done 操作塊中對對象進行一些列操作。

例如我們來求和 1-10 的和：

SUM=0
for num in $(seq 1 10)
do
		let SUM=${SUM}+${num}
done
echo "1-10的和為：${SUM}"

當然在 for 循環(huán)語句里面也可以配合 if 條件判斷或其他流程控制語句進行操作。

在此我們舉例修改 $IFS 的應用場景，首選備份默認當前的 $IFS，之后為其賦值新的 $IFS 為:，在對 /etc/passwd 進行操作完成后，恢復之前的 $IFS, 在此我們就利用改變 $IFS 對 /etc/passwd 的單個字段進行了變量操作。

#!/bin/bash
OLD_IFS=$IFS
IFS=":"
for i in $(head -1 /etc/passwd); do
echo $i
done
IFS=${OLD_IFS}
[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# bash 1.sh
root
x
0
0
root
/root
/bin/bash
[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# cat /etc/passwd |head -1
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

for 循環(huán)如果條件永遠滿足則，一直執(zhí)行內部的命令。

for (( ; ; ))

2.2.2 while 循環(huán)

while 循環(huán)同樣為循環(huán)，與 for 循環(huán)功能一樣，利用 for 循環(huán)的語句同樣也可以使用 while 循環(huán)完成，但是 while 循環(huán)通常用于處理未知數量對象的操作，語法：

while 條件表達式:do
    command
done

while 通常與 test 語句配合使用，如果條件表達式成立，則一直執(zhí)行。

例如求和打印 1-5 個數：

#!/bin/bash
N=0
while [ $N -lt 5 ]; do
  let N++
  echo $N
done

也可以利用 read 讀入文件，例如我們來讀入一個寫有 ip 或域名列表的文件，來判斷該文件內的域名或 IP 網絡是否可達。

#!/bin/bash
#function:check url
filename=urllist.txt
for url in $(cat $filename)
do
  status=`curl -I --connect-timeout 5 $url -s|awk '/HTTP/{print $2}'`
  if [[ $status == "200" ]];then
          echo "Url:$url is ok!   status is $status"
  else
          echo "Url:$url is error! status is $status"
  fi
done

編寫 urllist.txt。

[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# cat urllist.txt
baidu.com
114.114.114.114
[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# bash urlcheck.sh
Url:baidu.com is ok!   status is 200
Url:114.114.114.114 is error! status is

如果 while 的判斷條件為永遠為 true，則稱為無限循環(huán)，會一直執(zhí)行內部的操作，例如：

while :
do
    command
done

或者
while true
do
    command
done

2.2.3 until 循環(huán)

until 循環(huán)與 while 循環(huán)剛好相反，其也有一定的應用場景，其為條件表達式為 true 時停止，否則一直運行，語法：

until 條件表達式
do
    command
done

例如我們使用 until 來打印 1-5 數字：

NUM=0
until [ ${NUM} -ge 5 ]
do 
	let NUM++
	echo $NUM
done

2.2.4 break 與 continue

與上面三個循環(huán)語句不同的是，break 為跳出循環(huán)，continue 則為不執(zhí)行下一次操作，直接跳到下一次循環(huán)。

我們可以利用 break 來跳出終止循環(huán)。

  • break
#!/bin/bash

N=0
while true; do
    let N++
    if [ $N -eq 5 ]; then
    break
    fi
    echo $N
done
  • continue
#!/bin/bash
N=0
while [ $N -lt 5 ]; do
    let N++
    if [ $N -eq 3 ]; then
        continue
    fi
    echo $N
done

利用 continue 來跳過特定的條件操作。

2.3 選擇語句

2.3.1 case 語句

選擇語句 case 可以在特定的幾個條件中選擇某一個進行執(zhí)行，其他 case 可以利用 if 多分支來替代。

case 模式名	in
    模式 1)
        命令
        ;;
    模式 2)
        命令
        ;;
    *)
        不符合以上模式執(zhí)行的命令
esac

例如我們服務的啟動操作腳本就是利用 case 語句來，當用戶的輸入與模式名相匹配則執(zhí)行對應的命令。

#!/bin/bash
case $1 in
    start)
        echo "start."   
        ;;
    stop)
        echo "stop."
        ;;
    restart)
        echo "restart."
        ;;
    *)
        echo "Usage: $0 {start|stop|restart}"
esac

3. 實例

3.1 需求

編寫一個腳本，來對當前系統(tǒng) PATH 目錄下的二進制執(zhí)行文件進行，或者對指定全盤進行 md5 掃描，后期可以配合定時任務來監(jiān)控文件是否變化，用于文件權限及內容的管控。

3.2 思路

文件掃描可以使用 md5sum 工具執(zhí)行，對目錄遍歷需要使用 for 循環(huán)，現在執(zhí)行方式可以使用 case 來操作，其中一些操作會涉及到 sed 的命令，后期我們會針對這些命令進行單獨章節(jié)詳細講解，在本需求案例中著重思考 Shell 中流程控制的作用。

3.3 實現

  • 具體實現 shell 腳本
#!/bin/bash
# Description: count file scripts
# Auth: kaliarch
# Email: kaliarch@163.com
# function: count file
# Date: 2020-03-28 14:00
# Version: 1.0

# 定義文件掃描目錄

SCAN_DIR=`echo $PATH |sed 's/:/ /g'`
SCAN_CMD=`which md5sum`
SCAN_FILE_FAIL="/tmp/scan_$(date +%F%H%m)_fall.txt"
SCAN_FILE_BIN="/tmp/scan_$(date +%F%H%m)_bin.txt"

scan_fall_disk() {
	echo "正在全盤掃描，請稍等！文件路徑:$SCAN_FILE_FALL"
	find / -type f ! -path "/proc/*" -exec $SCAN_CMD \{\} \;>> $SCAN_FILE_FAIL 2>/dev/null
	echo "掃描完成,可利用以下命令后期對文件進行校驗"
	echo "$SCAN_CMD -c $SCAN_FILE_FAIL |grep -v 'OK$'"
}

scan_bin() {
	echo "正在掃描$PATH可執(zhí)行文件，請稍等，文件路徑：$SCAN_FILE_BIN"
	for file in $SCAN_DIR
	do
		find $file -type f -exec $SCAN_CMD \{\} \;>> $SCAN_FILE_BIN 2>/dev/null
	done
	echo "掃描完成,可利用以下命令后期對文件進行校驗"
	echo "$SCAN_CMD -c $SCAN_FILE_BIN |grep -v 'OK$'"
}

clear
echo "##########################################"
echo "#                                        #"
echo "#        利用md5sum對文件進行校驗        #"
echo "#                                        #"
echo "##########################################"
echo "1: 全盤掃描"
echo "2: bin path掃描"
echo "3: EXIT"
# 選擇掃描方式
read -p "Please input your choice:" method
case $method in 
1)
	scan_fall_disk;;
2)
	scan_bin;;
3)
        echo "you choce channel!" && exit 1;;
*)
	echo "input Error! Place input{1|2|3}" && exit 0;;
esac
  • 測試
[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# bash file_scan.sh
##########################################
#                                        #
#        利用md5sum對文件進行校驗        #
#                                        #
##########################################
1: 全盤掃描
2: bin path掃描
3: EXIT
Please input your choice:2
正在掃描/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin可執(zhí)行文件，請稍等，文件路徑：/tmp/scan_2020-03-271703_bin.txt
掃描完成,可利用以下命令后期對文件進行校驗
/usr/bin/md5sum -c /tmp/scan_2020-03-271703_bin.txt |grep -v 'OK$'
[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# /usr/bin/md5sum -c /tmp/scan_2020-03-271703_bin.txt |grep -v 'OK$'
/sbin/mii-tool: 確定
/sbin/wipefs: 確定
/sbin/blkdiscard: 確定
/sbin/rtmon: 確定
/sbin/shutdown: 確定
/sbin/aureport: 確定
/sbin/plymouthd: 確定
/sbin/udevd: 確定
/sbin/lvmetad: 確定
/sbin/e2undo: 確定
...

當我們輸入數字 2 的時候即對 bin 路徑執(zhí)行掃描，掃描完成后會生成對應的掃描文件，可以執(zhí)行 /usr/bin/md5sum -c /tmp/scan_2020-03-271703_bin.txt |grep -v 'OK$' 來進行后期文件校驗。

[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# bash file_scan.sh
##########################################
#                                        #
#        利用md5sum對文件進行校驗           #
#                                        #
##########################################
1: 全盤掃描
2: bin path掃描
3: EXIT
Please input your choice:3
you choce channel!

當輸入 3 程序退出，在此就是使用 case 來完成。

[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# bash file_scan.sh
##########################################
#                                        #
#        利用md5sum對文件進行校驗        	 #
#                                        #
##########################################
1: 全盤掃描
2: bin path掃描
3: EXIT
Please input your choice:1
正在全盤掃描，請稍等！文件路徑:
掃描完成,可利用以下命令后期對文件進行校驗
/usr/bin/md5sum -c /tmp/scan_2020-03-271703_fall.txt |grep -v 'OK$'
[root@xuel-terraform-cvm-0 ~]# /usr/bin/md5sum -c /tmp/scan_2020-03-271703_fall.txt |grep -v 'OK$' |more
/sys/devices/platform/uevent: 確定
/sys/devices/platform/power/control: 確定
/sys/devices/platform/power/wakeup: 確定
/sys/devices/platform/pcspkr/uevent: 確定
/sys/devices/platform/pcspkr/modalias: 確定
/sys/devices/platform/pcspkr/power/control: 確定
/sys/devices/platform/pcspkr/power/wakeup: 確定
/sys/devices/platform/platform-framebuffer.0/uevent: 確定
/sys/devices/platform/platform-framebuffer.0/modalias: 確定
/sys/devices/platform/platform-framebuffer.0/power/control: 確定
/sys/devices/platform/platform-framebuffer.0/power/wakeup: 確定
/sys/devices/platform/serial8250/uevent: 確定
/sys/devices/platform/serial8250/modalias: 確定
/sys/devices/platform/serial8250/power/control: 確定
/sys/devices/platform/serial8250/power/wakeup: 確定
/sys/devices/platform/serial8250/tty/ttyS1/uevent: 確定
/sys/devices/platform/serial8250/tty/ttyS1/dev: 確定
/sys/devices/platform/serial8250/tty/ttyS1/power/cont

4. 注意事項

  • 對于條件語句中的多分支 if 語句，結尾肯定是有一個 else 來完成，需要注意此點；
  • 在編寫流程控制時候，可以根據自己的習慣對于 command 中的操作進行縮進，可以為幾個空格，也可以為一個 tab 鍵，建議使用一個制表符；
  • 流程控制語句可以相互嵌套，例如 for 循環(huán)中可以有 if 條件判斷，if 添加判斷中也可以添加 for 循環(huán)等，根據需求具體靈活運用；
  • case 語句與 if 多分支語句一樣，不同點在與 case 語句只能判斷一種條件關系，而 if 多分支可以對多種條件進行判斷。

5. 小結

流程控制語句是我們 Shell 編寫的經絡，利用它來控制程序的走向，需要我們能熟練掌握最常用的流程控制語句，并知道其對應的適應場景，靈活配合使用。