• Linux大數據開發之Shell編程基礎(二)

本節主要內容

1. shell編程簡介
2. 變量定義
3. 常用特殊變量

1. shell編程簡介

學習linux操作系統最讓人著迷的事情莫過于shell腳本編程，這是因為如果要完成某些復雜的功能，單純地通過GUI操作不可能達到，shell腳本可以直接與操作系統內核打交道，從而完成任意復雜的任務。shell有很多種，最常用的是Bash (Bourne Again Shell)，它是Linux操作系統默認的shell環境。

在linux環境中，需要區分一下root用戶與一般用戶的命令行顯示：

//root用戶與一般用戶顯示有一些差異
//root用戶命令行以#結尾
root@sparkmaster:~# su zhouzhihu
//一般用戶命令行以$符號結尾
zhouzhihu@sparkmaster:/root$ exit
exit
root@sparkmaster:~# 

如下圖：

現在讓我們來編寫第一個shell程序吧

root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# vi HelloWorld.sh 

就兩行內容：

#!/bin/bash
echo "Hello Shell"

那完成后如果執行shell腳本程序呢？有兩種方式，一種是通過sh命令，另外一種是自執行方式。下面給出了具體演示

//完成后直接利用sh命令執行
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# sh HelloWorld.sh 
Hello Shell
//自執行(self execute）方式，由于沒有給文件加執行權限，所以執行失敗
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# ./HelloWorld.sh
bash: ./HelloWorld.sh: Permission denied
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# ls -l
total 4
-rw-r--r-- 1 root root 31 2015-09-30 06:29 HelloWorld.sh
//chmod給文件加執行權限
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# chmod a+x HelloWorld.sh 
//再通過自執行方式
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# ./HelloWorld.sh
Hello Shell
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# 

前面提到，腳本第一行是#!/bin/bash，它的作用是提示該腳本的執行路徑是/bin/bash，對自執行方式有用，自執行方式最終是通過/bin/bash HelloWorld.sh 執行腳本，而利用sh HelloWorld.sh命令執行腳本時，#!/bin/bash 不起作用。

HelloWorld.sh文件中的echo “Hello Shell”是一條語句，一般習慣于一行一條語句，如：

#!/bin/bash
echo "Hello Shell"
echo "Hello World"

如果要將上述語句放在一行，則需要用;隔開

echo "Hello Shell";echo "Hello World"

echo命令用于輸出一行內容（包括行符），后面的輸出內容除可以用”“雙引號之外，也可以不加，也可以用單引號”例如：

root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo "Hello World"
Hello World
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo Hello World
Hello World
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo 'Hello World'
Hello World

這三種方式看上去似乎相同，但其實它們之間還是有差異的，具體如下：

//對于一些特殊字符，雙引號可能不會正常輸出
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo "Hello World!"
bash: !": event not found

//不帶引號的參數不會出現這種情況
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo 'Hello World!'
Hello World!

//單引號也能正常輸出
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo Hello World!
Hello World!

//不帶引號的參數使用如果帶特殊字符，兩條語句不能放在同一行
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo Hello World!;echo Hello
bash: !: event not found

//不帶引號，輸出的是變量內容
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo $JAVA_HOME
/hadoopLearning/jdk1.7.0_67
//雙引號，輸出的也是變量內容
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo "$JAVA_HOME"
/hadoopLearning/jdk1.7.0_67
//單引號的話，內容原樣輸出，不會解析變量值
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo '$JAVA_HOME'
$JAVA_HOME

2. 變量定義

前一小節提到$JAVA_HOME，這是配置的JAVA環境變量，這一小節我們將介紹如何進行變量定義，如何配置環境變量。同任何的編程語言一樣，變量是用來存儲可變數據的，即在程序運行過程中變量中的數據可能隨時發生變化。shell腳本中的變量同其它腳本語言一樣，在使用時不需要進行類型定義，不管是加引號還是不加引號定義變量，其類型都為String，例如：

//t1為String類型
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# t1="123"
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# $t1
123: command not found
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo $t1
//t1為String類型
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# t1=123
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo $t1
123

上面的變量是我們自己定義的，它具有一定的局部性，例如：

root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# t1=123
//在當前進程中能夠正常輸出內容
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo $t1
123
//開啟一個子進程
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# bash
//無內容輸出
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo $t1

//退出，返回原父進程
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# exit
exit
//內容又能夠正常輸出
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo $t1
123

從上面的代碼可以看到，自定義變量具有只能在當前進程中使用，當開啟子進程時，變量在子進程中不起作用，如果需要父進程中定義的變量在子進程中也能夠使用，則需要將其設置為環境變量，環境變量使用export命令進行定義，代碼如下：

//采用export命令將t1設置為環境變量
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# export t1
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# bash
//子進程中現在可能使用
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# $t1
123: command not found
root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# echo $t1
123

不過，這樣定義的環境變量，在命令行窗口關閉或系統重新啟動時會丟失，如果需要在機器啟動時環境變量就自動生效的話，可以將環境變量定義在~/.bashrc或/etc/profile文件中，其中~/.bashrc只對當前用戶（例如當前用戶是zhouzhihu，則只對本用戶有效)，如果想對所有用戶都有效，則將其放置在/etc/profile文件中。 
下圖給出了java、scala語言等環境變量配置演示： 

3. 常用特殊變量

在linux腳本編程中，有幾個非常重要的特殊變量，說它特殊是因為它變量無需程序員自己定義，系統默認會幫我們進行初始化等相關操作，常用特殊變量如下：

$# 是傳給腳本的參數個數
$0 是腳本本身的名字
$1 是傳遞給該shell腳本的第一個參數
$2 是傳遞給該shell腳本的第二個參數
$@ 是傳給腳本的所有參數的列表
$* 是以一個單字符串顯示所有向腳本傳遞的參數，與位置變量不同，參數可超過9個
$$ 是腳本運行的當前進程ID號
$? 是顯示最后命令的退出狀態，0表示沒有錯誤，其他表示有錯誤

下面我們舉例進行演示：

root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# vi SpecialVariable.sh

root@sparkmaster:~/ShellLearning/chapter09# ./SpecialVariable.sh 1 2 3 4 
4 
./SpecialVariable.sh 
1 
2 
1 2 3 4 
1 2 3 4 
17138 
0