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第一章：Shell脚本的基本语法和命令

变量定义与使用

# 定义变量 name="Alice" age=25 # 输出变量值 echo "姓名: $name, 年龄: $age"

条件判断与流程控制

if [ $age -ge 18 ]; then echo "成年人" else echo "未成年人" fi

常用命令列表

• echo：输出文本或变量值
• read：从标准输入读取数据
• source或.：执行脚本文件并在当前环境中生效
• exit：退出脚本，可带状态码（如exit 0）

环境变量与位置参数

第二章：Shell脚本编程技巧

2.1 变量定义与环境变量的实践应用

环境变量的基本用法

export DATABASE_URL="postgresql://user:pass@localhost:5432/mydb" export LOG_LEVEL="debug"

编程语言中的读取实践

package main import ( "fmt" "os" ) func main() { dbURL := os.Getenv("DATABASE_URL") logLevel := os.Getenv("LOG_LEVEL") fmt.Printf("Connecting to DB at %s, log level: %s\n", dbURL, logLevel) }

• 环境变量提升应用可移植性
• 避免敏感信息提交至代码仓库
• 支持容器化部署的动态配置注入

2.2 条件判断与循环结构的高效使用

条件判断的优化策略

循环结构的性能考量

for i := 0; i < len(data); i++ { if data[i].Status == Active { process(data[i]) } }

n := len(data) for i := 0; i < n; i++ { if data[i].Status == Active { process(data[i]) } }

2.3 命令替换与算术运算的技术细节

命令替换示例

current_date=$(date +%Y-%m-%d) echo "Today is $current_date"

算术运算机制

result=$((5 * (3 + 2))) echo "Result: $result" # 输出 25

• $()：推荐的命令替换语法，可读性强
• $(( ))：整数算术运算专用
• 不支持浮点运算，需借助bc等外部工具

2.4 输入输出重定向与管道协同处理

重定向操作符

• >：覆盖写入目标文件
• >>：追加写入文件末尾
• <：从文件读取标准输入

管道的使用

ps aux | grep nginx | awk '{print $2}' > nginx_pids.txt

2.5 脚本参数传递与选项解析实战

基础参数获取

#!/bin/bash echo "脚本名称: $0" echo "第一个参数: $1" echo "参数总数: $#"

高级选项解析

while getopts "u:p:h" opt; do case $opt in u) user="$OPTARG" ;; p) pass="$OPTARG" ;; h) echo "帮助信息"; exit 0 ;; *) exit 1 ;; esac done

• $0：脚本自身名称
• $1~$9：第一至第九个参数
• $@：所有参数列表

第三章：高级脚本开发与调试

3.1 函数封装提升代码复用性

封装基础校验逻辑

function validateEmail(email) { const regex = /^[^\s@]+@[^\s@]+\.[^\s@]+$/; return regex.test(email) ? { valid: true } : { valid: false, message: '邮箱格式不正确' }; }

优势分析

• 修改校验规则时只需更新一处
• 调用方无需了解内部实现细节
• 便于单元测试和错误追踪

3.2 利用set与trap实现调试与异常捕获

启用调试模式

set -x echo "开始处理" cp file1.txt backup/ set +x

捕获异常信号

trap 'echo "脚本被中断" >&2; exit 1' INT TERM

• set -e：遇命令失败立即退出
• set -u：引用未定义变量时报错
• trap 支持 EXIT、ERR、DEBUG 等多种事件

3.3 权限控制与安全执行策略

基于角色的访问控制（RBAC）

• 用户（User）：系统操作者，可归属于一个或多个角色
• 角色（Role）：定义一组权限集合，如“管理员”、“访客”
• 权限（Permission）：具体操作能力，例如“读取配置”、“删除资源”

安全执行策略示例

func AuthMiddleware(role string) gin.HandlerFunc { return func(c *gin.Context) { userRole := c.GetHeader("X-User-Role") if userRole != role { c.JSON(403, gin.H{"error": "forbidden"}) c.Abort() return } c.Next() } }

#!/bin/bash # system-init.sh - 系统初始化自动化脚本 echo "更新软件包..." apt update -y echo "安装常用工具..." apt install -y curl vim ntp echo "配置时间同步..." systemctl enable ntp && systemctl start ntp echo "创建部署用户..." useradd -m -s /bin/bash deploy echo "deploy ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL" >> /etc/sudoers echo "初始化完成。"

// 使用lumberjack实现日志轮转 &lumberjack.Logger{ Filename: "/var/log/app.log", MaxSize: 100, // MB MaxAge: 7, // 天 Compress: true, }

alert: HighCpuUsage expr: 100 - (avg by(instance) (rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100) > 85 for: 2m labels: severity: warning annotations: summary: "Instance {{ $labels.instance }} has high CPU usage"

import asyncssh import asyncio async def run_command(host, cmd): async with asyncssh.connect(host) as conn: result = await conn.run(cmd, check=True) return host, result.stdout.strip()

db, err := sql.Open("mysql", dsn) if err != nil { log.Fatal(err) } db.SetMaxOpenConns(25) // 控制最大连接数 db.SetMaxIdleConns(10) // 保持空闲连接 db.SetConnMaxLifetime(time.Hour) // 防止单一连接长时间存活 ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 500*time.Millisecond) defer cancel() row := db.QueryRowContext(ctx, "SELECT name FROM users WHERE id = ?", userID)