Shell_awk

作者: 运维开发_西瓜甜 | 来源:发表于2019-08-03 18:02 被阅读0次

    一、awk简介

    awk 是一种编程语言,用于在linux/unix下对文本和数据进行处理。

    数据可以来自标准输入、一个或多个文件,或其它命令的输出。

    支持用户自定义函数和动态正则表达式等先进功能,是linux/unix
    下的一个强大编程工具。

    在命令行中使用,但更多是作为脚本来使用。

    awk的处理文本和数据的方式是这样的,它逐行扫描文件,从第一行到最后一行,寻找匹配的特定模式的行,并在这些行上进行你想要的操作。如果没有指定处理动作,则把匹配的行显示到标准输出(屏幕),如果没有指定模式,则所有被操作所指定的行都被处理。

    awk分别代表其作者姓氏的第一个字母。因为它的作者是三个人,分别是Alfred Aho、Brian Kernighan、Peter Weinberger。

    gawk是awk的GNU版本,它提供了Bell实验室和GNU的一些扩展。

    二、awk的两种形式语法格式

    awk [options] 'commands' filenames

    awk [options] -f awk-script-file filenames

    options:

    -F 对于每次处理的内容,可以指定一个子定义的分隔符,默认的分隔符是空白字符(空格或 tab 键 )

    command:

    BEGIN{}                        {}               END{}
    
    处理所有内容之前的动作       处理内容中的动作   处理所有内容之后的动作
    

    示例

     awk 'BEGIN{print "----开始处理了---"} {print "ok"} END{print "----都处理完毕---"}' /etc/hosts
    ----开始处理了---
    ok
    ok
    ok
    ----都处理完毕---
    

    BEGIN{} 通常用于定义一些变量,例如 BEGIN{FS=":";OFS="---"}

    ========================================================

    三、awk工作原理

    awk -F: '{print $1,$3}' /etc/passwd

    (1)awk,会处理文件的每一个行,每次处理时,使用一行作为输入,并将这一行赋给内部变量$0,每一行也可称为一个记录,以换行符结束

    (2)然后,行被:(默认为空格或制表符)分解成字段(或称为域),每个字段存储在已编号的变量中,从$1开始,
    最多达100个字段

    (3)awk如何知道用空白字符来分隔字段的呢? 因为有一个内部变量FS来确定字段分隔符。初始时,FS赋为空白字符

    (4)awk打印字段时,将以内置的方法使用 print 函数打印,awk 在打印出的字段间加上空格。这个空格是内部的一个变量 OFS 输出字段的分隔符, 逗号 , 会和 OFS 进行映射,通过 OFS 可以控制这个输出分隔符的值。

    (5)awk输出之后,将从文件中获取另一行,并将其存储在$0中,覆盖原来的内容,然后将新的字符串分隔成字段并进行处理。该过程将持续到所有行处理完毕

    ========================================================

    四、记录与字段相关内部变量:

    man awk
    

    $0 : awk变量 $0 保存当前正在处理的行内容
    NR : 当前正在处理的行是 awk 总共处理的行号。
    FNR: 当前正在处理的行在其文件中的行号。
    NF :每行被处理时的总字段数
    $NF: 当前处理行的分隔后的最后一个字段的值
    FS : 输入行时的字段分隔符,默认空格

    awk 'BEGIN{FS=":"} {print $1,$3}' /etc/passwd
    

    OFS : 输出字段分隔符,默认是一个 空格

    awk 'BEGIN{FS=":"; OFS="+++"} /^root/{print $1,$2,$3,$4}' /etc/passwd
    
    

    ORS 输出记录分隔符, 默认是换行符.

    示例

    将文件每一行合并为一行

    ORS默认输出一条记录应该回车,但是这里是加了一个空格

    awk 'BEGIN{ORS="  "} {print $0}' /etc/passwd 
    

    五、格式化输出:

    printf 函数

    awk -F: '{printf "%-15s %-10s %-15s\n", $1,$2,$3}' /etc/passwd
    awk -F: '{printf "|%-15s| %-10s| %-15s|\n", $1,$2,$3}' /etc/passwd
    
    • %s 字符类型
    • %d 十进制整数
    • %f 浮点类型
    • %-15s占15字符 - 表示左对齐,默认是右对齐
    • printf 默认不会在行尾自动换行,加 \n

    六、awk模式和动作

    任何 awk 语句都由 模式动作 组成。

    模式部分 决定动作语句何时触发及触发事件。
    如果省略模式部分,动作将时刻保持执行状态。

    模式可以是任何条件语句或复合语句或正则表达式。

    模式可以是

    正则表达式:

    • 将整行进行正则匹配(包含):

    就是当前处理的行有没有包含 指定的模式(书写的正则表达式)
    /正则/ 正则需要写在双斜线内

    awk '/^root/' /etc/passwd
    awk '$0 ~ /^root/' /etc/passwd
    awk '!/root/' /tec/ passwd
    awk '$0 !~ /^root/' /etc/passwd
    
    • 将某一字段进行正则匹配:

    可以使用的匹配操作符(~!~
    字段 ~ /正则/

    awk -F: '$1 ~ /^alice/' /etc/passwd
    awk -F: '$NF !~ /bash$/' /etc/passwd
    
    • 实现 字符串的完全相等需要使用 ==

    字符串需要使用双引号
    != 表示不等于

    awk -F: '$NF == "/bin/bash"' /etc/passwd
    awk -F: '$1 == "root"' /etc/passwd
    
    • 比较表达式:

    比较表达式采用对文本进行比较,只有当条件为真,才执行指定的动作。
    比较表达式使用关系运算符,用于比较数字与字符串。

    关系运算符有
    < 小于 例如 x<y
    > 大于 x>y
    <= 小于或等于 x<=y
    == 等于 x==y

    != 不等于 x!=y
    >= 大于等于 x>=y

    示例

    awk -F: '$3 == 0' /etc/passwd
    awk -F: '$3 < 10' /etc/passwd
    
    
    df -P | grep '/' |awk '$4 > 25000'
    
    • 条件表达式:
    awk -F: '$3>300 {print $0}' /etc/passwd
    awk -F: '{ if($3>300) print $0 }' /etc/passwd
    awk -F: '{ if($3>300) {print $0} }' /etc/passwd
    awk -F: '{ if($3>300) {print $3} else{print $1} }' /etc/passwd
    
    • 算术运算:+, -, *, /, %(模: 取余), ^(幂:2^3)

    可以在模式中执行计算,awk都将按浮点数方式执行算术运算

    awk -F: '$3 * 10 > 500' /etc/passwd
    awk -F: '{ if($3*10>500){print $0} }' /etc/passwd
    
    • 逻辑操作符和复合模式

    && 逻辑与, 相当于 并且
    ||逻辑或,相当于 或者
    ! 逻辑非 , 取反

    awk -F: '$1~/root/ && $3<=15' /etc/passwd
    awk -F: '$1~/root/ || $3<=15' /etc/passwd
    awk -F: '!($1~/root/ || $3<=15)' /etc/passwd
    
    ➜  ~ cat passwd
    root:x:0:0:root:/root:/bin/zsh
    bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
    daemon:x:20:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
    root:x:20:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
    ➜  ~ awk -F: '!($1~/root/ || $3<=15){print $0}' passwd
    daemon:x:20:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
    ➜  ~ awk -F: '($1~/root/ || $3<=15){print $0}' passwd
    root:x:0:0:root:/root:/bin/zsh
    bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
    root:x:20:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
    
    • 范围模式, 模式之间用逗号 , 隔开

    使用语法是: 起始表达式, 终止表达式

    下面的意思是: 从开头是 bin 的行开始匹配成功一直到含有 adm 的行结束匹配
    也就是 开头是 bin 的行到含有 adm 的行 的所有内容都符合匹配条件。

    ➜  ~ awk -F: '/^bin/,/adm/ {print $0 }' /etc/passwd
    bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
    daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
    adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
    

    生产实例:
    统计日志中某个时间范围的 IP 访问量,并进行排序

    部分日志

    110.183.58.144 - - [10/May/2018:23:49:27 +0800] "GET http://app.znds.com/html/20180504/y222sks_2.2.3_dangbei.dangbei HTTP/1.1" 200 14306614 "-" "okhttp/3.4.1"
    1.69.17.127 - - [10/May/2018:23:49:31 +0800] "GET http://app.znds.com/down/20180205/ttjs_3.0.0.1_dangbei.apk HTTP/1.1" 200 13819375 "-" "okhttp/3.4.1"
    1.69.17.127 - - [10/May/2018:23:49:40 +0800] "GET http://app.znds.com/down/20180416/ttyj_1.1.6.0_dangbei.apk HTTP/1.1" 200 16597231 "-" "okhttp/3.4.1"
    1.69.17.127 - - [10/May/2018:23:50:00 +0800] "GET http://app.znds.com/down/20170927/jydp_1.06.00_dangbei.apk HTTP/1.1" 200 36659203 "-" "okhttp/3.4.1"
    

    具体实现

    日志文件名:app.log

    $ start_dt='10/May/2018:23:47:43
    $ end_dt='10/May/2018:23:49:05'
    $ awk -v st=${start_dt} -v ent=${end_dt} -F'[][ ]' '$5 == st,$5 == ent  {print $1}' app.log  |sort |uniq -c |sort -nr |head -n 10
         66 223.13.142.15
          6 110.183.13.212
          4 1.69.17.127
          1 113.25.94.69
          1 110.183.58.144
    

    awk 正则示例:

    匹配开头是 bin 的或者开头是 root 的行

    ➜  ~ awk -F: '/^(bin|root)/' /etc/passwd
    root:x:0:0:root:/root:/bin/zsh
    bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
    

    指定多个分隔符:[]

    ➜  ~ echo "a b|c d| ||||e | |" |awk -F'[ |]' '{print $10}'
    e
    ➜  ~ echo "a b|c d| ||||e | |" |awk -F'[ |]+' '{print $5}'
    e
    
    awk -F'[][ ]+' '$4 ~ /^11\/Apr\/2020/, $4 ~ /^17\/Apr\/2020/ && $7 ~ /^\/star\/local\/app/ {j++}END{print "总访问量:"j,"平均:"j/7}' access.log
    
    
    

    注意: 中括号内的任意字符均视为普通字符, 比如 . * 都被看做是 普通字符。
    例如:

    $ echo "a.b*c" |awk -F'[.*]' '{print $1, $2,$3}'
    a b c
    
    

    七、awk 脚本编程

    条件判断

    if语句

    格式 { if (表达式) {语句; 语句; ...}}

    awk -F: '{if($3==0) {print $1 " is administrator."}}' /etc/passwd
    输出: root is administrator.
    
    # 统计系统级别用户的数量
    awk -F: '{if($3>0 && $3<1000){count++;}} END{print count}' /etc/passwd 
    输出: 22
    

    if...else语句

    格式 {if(表达式){语句;语句;...}else{语句;语句;...}}

    awk -F: '{if($3==0){print $1} else {print $7}}' /etc/passwd
    
    awk -F: '{ if($3==0){count++} else{i++} } END{print "管理员个数: "count "系统用户数: "i}' /etc/passwd
    输入:
    管理员个数: 1系统用户数: 24
    
    awk -F: '{ if($3==0){count++} else{i++} } END{print "管理员个数: "count ; print  "系统用户数: "i}' /etc/passwd
    输出:
    管理员个数: 1
    系统用户数: 24
    
    

    if...else if...else语句

    格式
    {if(表达式1) {语句;语句;...} else if (表达式2) {语句;语句;...} else if(表达式3){语句;语句;...} else {语句;语句;...} }

    awk -F: '{if($3==0){i++} else if($3>999){k++} else{j++}} END{print i; print k; print j}' /etc/passwd
    输出:
    1
    2
    22
    
    awk -F: '{if($3==0){i++} else if($3>999){k++} else{j++}} END{print "管理员个数: "i; print "普通用个数: "k; print "系统用户: "j}' /etc/passwd
    输出:
    管理员个数: 1
    普通用个数: 2
    系统用户: 22
    
    

    awk使用外部变量:

    扩展

    方法一:awk参数-v(推荐使用,易读)

    [root@sharkyun ~]# w=hello
    [root@sharkyun ~]# echo "hello world" | awk -v var=$w '$1 == var {print $1}'
    hello
    

    其他练习

    [root@tianyun ~]# df -h
    Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/cl-root 2.8T 246G 2.5T 9% /
    tmpfs 24G 20K 24G 1% /dev/shm
    /dev/sda2 1014M 194M 821M 20% /boot
    
    [root@tianyun ~]# df -h |awk '{ if(int($5)>5){print $6":"$5} }'
    /:9%
    /boot:20%
    
    [root@tianyun ~]# i=10
    [root@tianyun ~]# df -h |awk '{ if(int($5)>'''$i'''){print $6":"$5} }'
    /boot:20%
    
    

    作业:
    1. 取得网卡IP(除ipv6以外的所有IP)
    2. 获得内存使用情况
    3. 获得磁盘使用情况
    5. 打印出/etc/hosts文件的最后一个字段(按空格分隔)
    6. 打印指定目录下的目录名

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