01 | Linux系统和Shell环境准备
运行shell
test.sh
#!/bin/bash
echo "hello"
运行脚本
方式一：
chmod+x ./test.sh
./test.sh
方式二：
/bin/sh test.sh 若以此方式运行，test.sh（shell脚本）中的 #!/bin/bash则不起作用
02 | Linux常用命令（文件/网络/性能）
文件
-
常用命令
ls | cd | pwd | mkdir | rmdir | cp | rm | mv -
文件属性
image.png
-
修改文件属性
- 字母模式
chmod a+rwx file # 所有人 赋予 file1 读、写、执行 的权限
chmod a-rwx file # 所有人 取消 file1 读、写、执行 的权限
chmod u+r file # 只给 file1的拥有者 赋予 读 的权限
chmod g-w file # 只取消 同组人 写 的权限
chmod o+x file # 只给 其他人 赋予 file1 执行 的权限
chmod ug+x,o-w file # 给文件拥有者和同组人赋予执行权限，取消其他人的写权限
- 数字模式
chmod 777 file 等价于 chmod a+rwx file1 -rwxrwxrwx
chmod 765 file 等价于 chmod u+rwx,g+rw,o+rx file1 -rwxrw-r-x
chmod 432 file 等价于 chmod u+r,g+wx,o+w -r---wx-w-
网络
-
ping
1.-c ping的次数
2.-l 每次ping的时间间隔 -
netstat 打印Linux网络系统的状态信息
1.-t 列出所有tcp
2.-u 列出所有udp
3.-l 只显示监听端口
4.-n 拒绝显示别名，能显示数字的全部转化成数字（重要）
5.-p 显示进程的pid和名字 -
练习
netstat -apn | grep ssh 查看指定程序的端口
netstat -apn | grep ":80" 查看运行在指定端口的进程
性能
- top 持续监视系统性能
- ps 查看进程信息
1.-aux 显示所有进程，包括用户、分组情况
03 | Linux三剑客与管道使用
- 管道“|”：左边的输出作为右边的输入
正则表达式
-
举例
1.\bword\b 找出所有的word单词，word前后要有空格
2.\bword\b.*\bluck\b 第1个单词是word，最后1个单词是luck，中间为任意内容
3.0\d{2}-\d{8} 以0开头+两个数字+“-”+8个数字 -
常用的元字符
| 符号 | 说明 |
|---|---|
| . | 匹配换行符以外的任意字符 |
| \w | 匹配字母或数字或下划线或汉字 |
| \s | 匹配任意的空白符 |
| \d | 匹配数字 |
| \b | 匹配单词的开始或结束 |
| ^ | 匹配行首 |
| $ | 匹配行尾 |
- 常用的限定符
| 符号 | 说明 |
|---|---|
| * | 重复零次或更多次 |
| + | 重复1次或更多次 |
| ？ | 重复零次或1次 |
| {n} | 重复n次 |
| {n,} | 重复n次或更多次，重复上限或下限 |
| {n,m} | 重复n到m次 |
- 实例
1.匹配以字母a开头的单词：\ba\w*\b
2.匹配刚好6个字符的单词：\b\w{6}\b
3.匹配1个或更多连续的数字：\d+
4.5到12位QQ号：\d{5,12}
grep
grep [options] pattern [file...]
pattern 可以是正则表达式
- 参数
1.-v 显示不被pattern匹配到的行
2.-i 忽略字符大小写
3.-n 显示行号
4.-c 统计匹配的行数
5.-o 仅显示匹配到的字符串
6.-E 使用ERE，相当于egrep
sed
流处理器，一次处理一行内容
若sed后不加任何参数，则只操作模式空间的内容，不操作原文件；若想修改原文件，需加参数-i
-
处理流程
image.png
-
格式
sed [-hn..][-e<script>][-f<script FILE>][FILE] -
命令解析
1.-h 显示帮助
2.-n 静默模式，仅显示script处理后的结果
3.-e<script> 以选项中指定的script来处理输入的文本文件
4.-f<script文件> 以选项中指定的script文件来处理输入的文本文件 -
常用命令
1.a：新增； sed -e '4a newline' ；在第4行后新增1行，内容为“newline”
2.c：取代；sed -e '2,5c number'；用“number”取代2到5行的内容
3.d：删除；sed -e '2,5d'；删除2到5行
4.i：插入；sed -e '2i newline'；在第2行前插入1行，内容为“newline”
5.p：打印；sed -n '/root/p'；打印与root匹配的行
6.s：取代；sed -e 's/old/new/g'；全局替换，若没有g则只替换每行的第一个
注：-e可省略 -
练习
sed -i '$a abc\ndef\nghi' file 在文件末尾插入
sed -i '1i abc\ndef\nghi' file 在文件开头插入
-sed和grep的区别
1.grep只能查询
2.sed能够增删改查
awk
把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片，切开的部分再进行后续处理
-
处理流程
image.png
-
格式
awk 'pattern + action' [FILE] -
常用参数
1.BEGIN 处理文本之前要执行的操作
2.END 处理文本之后要执行的操作
3.FS（field separator） 输入字段分隔符，默认空格，相当于-F
4.NF（number fields） 当前输入记录的字段数（列数）
5.NR（number records） 目前为止看到的记录总数（行数）
6.OFS 输出域分隔符（不常用）
7.ORS 输出记录分隔符（不常用）
8.RS（record separator） 输入记录分隔符，默认换行符
9.$0整条记录
10.$1表示当前行的第一个字段 -
练习1
1.搜索/etc/passwd有root关键字的所有行：awk -F: '/root/{print $0}' /etc/passwd
2.打印/etc/passwd的第2行信息：awk -F: 'NR==2{print $0}' /etc/passwd -
练习2
1.使用begin加入标题：awk -F: 'BEGIN {print "BEGIN,BEGIN"}{print $1,$2}' /etc/passwd
2.自定义分割符：echo "123|456|789" | awk 'BEGIN{RS="|"}{print $0}'
04 | Bash编程语法
变量
变量的作用范围只在当前窗口
-
规则
1.命名只能使用英文字母、数字、下划线，首个字符不能以数字开头
2.中间不能有空格，可以使用下划线
3.不能使用标点符号
4.不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字） -
定义与使用
your_name="abc"
echo $your_name -
只读变量（不能修改和删除）
a="123"
readonly a
若想删除只读变量，把窗口关闭即可 -
删除变量（不能删除只读变量）
unset variable_name -
变量类型
1.字符串：your_name="timothy"
2.拼接字符串：greeting="hello,"$your_name""
3.数组：array_name=(value0 value1 value2 value3)
4.取数组：value=${array_name[n]}
5.单独赋值：array_name[0]=value0
6.获取数组长度：${#array_name[*]} -
练习
数组初始化
array=(a b c d e)
echo ${array[0]}
echo ${array[@]} 打印所有元素
echo ${array[*]} 同上
数组单个定义
array[0]=a
array[2]=c
echo ${array[*]}
if
- 格式
if condition
then
command1
command2
...
commandN
fi
-
注意
1.if [ a==1 ]；若判断条件是双等号，可使用单中括号
2.if [[ a>1 ]]；若判断条件是大于或小于时，要用双中括号；若想使用单中括号，需用-gt、-lt，如if [ a -gt 1]
3.中括号左右必须有空格，不能写成if[a==1] -
运算符
| 符号 | 解释 |
|---|---|
| -gt | greater than |
| -lt | less than |
| -ge | greater or equal |
| -le | less or equal |
| -eq | equal |
| -ne | not equal |
- 练习
比较两个变量的大小并输出不同的值
if [ $a -eq $b ];then echo "equal"; elif [ $a -lt $b ];then echo "small";elif [ $a -gt $b ];then echo "big"; fi
for
- 格式
for var in item1 item2 ... itemN
do
command1
command2
...
commandN
done
- 练习
循环读取文件内容并输出
for i in ${cat test.txt};do echo "$i";done
while
- 定义
while condition
do
command
done
- 例子
int=1
while(( $int<=5 ))
do
echo $int
let "int++"
done
- 练习
循环读取文件内容并输出
while read line;do echo $line;done<test.txt
05 | Bash脚本编写
read命令
-
概要
1.read命令是用于从终端或文件中读取输入的内部命令
2.读取整行输入
3.每行末尾的换行符不被读入 -
使用
1.读取标准输入内容并赋值给变量：read var
2.读取多个标准输入内容：read var1 var2 var3
3.不指定标量（默认赋值给REPLY）：read -
练习
read a
123
echo $a
read a b c
123 456 789
echo $a $b $c
read
012
echo $REPLY
脚本参数传递
1.$0 脚本名称
2.$1~$n 获取参数
3.$# 传递到脚本的参数个数
4.$$ 脚本运行的当前进程ID号
5.$* 显示所有的参数
6.$? 显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误
- 练习
test.sh
#!/bin/bash
echo "文件名："$0
echo "入参个数："$#
echo "所有入参："$*
echo "第1、2、3个入参："$1 $2 $3
echo "退出状态："$?
运行test.sh
chmod u+x test.sh
bash test.sh 1 2 3
基本运算
1.加法 `expr $a + $b`
2.减法 `expr $a - $b`
3.乘法 `expr $a \* $b`
4.除法 `expr $b / $a`
5.取余 `expr $a % $b`
6.赋值 a=$b
7.相等 [ $a == $b ]
8.不相等 [ $a != $b ]
bash与目录命令
创建目录并生成文件
mkdir test
cd test
echo "hello" > test.txt
ls
bash与内存
统计内存使用
for i in `ps aux | awk '{print $6}' | grep -v 'RSS'`
do
echo `expr $i / 1024`
done
06 | Nginx日志分析
shell命令中单引号和双引号的区别：单引号里内容不转义，双引号里的内容会转义，举例说明：
a=123
echo '$a' 输出$a，$a未转换
echo "$a" 输出123，$a转换为变量值
grep只支持基本正则，不支持扩展正则，要使用“|”需用egrep，举例说明：
egrep "ab[c|cc]" test.sh
输出abc abcc
- 出现次数最多的ip个数
awk '{print $1}' nginx.log | sort | uniq -c | sort -nr | head -3
grep -o '^[0-9]*.[0-9]*.[0-9]*.[0-9]*' nginx.log | sort | uniq -c | sort -nr | head -3
- 替换
grep "/topics/" nginx.log | sed 's#/topics/[0-9]*#/topics/number#g'
- 将ip地址横向打印
awk '{print $1}' nginx.log | sed ':1;N;s/\n/|/g;t1'
N 将下一行读取到模式空间
:1 标记
t1 t1前的命令执行成功，就跳转到标记1
反复执行":1"和"t1"之间的命令
07 | Linux性能统计分析
uptime
命令说明
| 命令 | 全称 | 说明 |
|---|---|---|
| mpstat | Multiprocessor Statistics | 多处理器状态 |
| vmstat | virtual memory statistics | 虚拟内存状态 |
| iostat | input output statistics | 输入输出状态 |
uptime
15:52:31 up 4 days, 21:33, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05
当前时间 总开机时间 当前用户 负载（1分，5分，15分）
负载
特定时间间隔内运行队列中的平均进程数。进程满足以下条件则位于运行队列中：
1.未等待I/O操作的结果
2.未主动进入等待状态（未调用wait）
3.未被停止（等待终止）
一般来说，每个CPU内核当前活动进程数不大于3，则表示系统运行表现良好。若是多核则需要累加，即4核cpu<12
dmesg | tail -20
打印系统日志
vmstat
image.png
- 虚拟内存：磁盘的部分空间被当做内存使用
- cache：CPU和内存之间的高速缓冲存储器
- buffer：内存和磁盘之间的缓冲器
- 分页：将磁盘空间转换为虚拟内存的技术
vmstat.png
- 字段说明
procs（进程）：
1.r：运行队列中进程数量，可判断是否需要增加CPU（长期大于1）
2.b：等待IO的进程数量
memory（内存）：
1.swpd：使用虚拟内存大小，此值越大说明物理内存已不够用
2.free：空闲物理内存大小
3.buff：用作缓冲的内存大小
4.cache：用作缓存的内存大小
CPU：
1.us：用户进程执行时间
2.sy：系统进程执行时间
3.id：空闲时间（包括IO等待时间），中央处理器的空闲时间
4.wa：等待IO时间
mpstat
-
语法
mpstat [-P ] [internal [count]]
1.-P 指定CPU
2.internal：相邻两次采样的间隔时间
3.count：采样次数 -
参数
image.png
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| %usr | 用户级（应用程序）执行时发生的CPU利用率百分比 |
| %nice | 优先级较高的用户级别执行时发生的CPU利用率百分比 |
| %sys | 系统级（内核）执行时发生的CPU利用率百分比 |
| %iowait | 系统有未完成的磁盘I / O请求时一个或多个CPU空闲的时间百分比 |
| %irq | 一个或多个CPU服务硬件中断所花费的时间百分比 |
| %soft | 一个或多个CPU服务软件中断所花费的时间百分比 |
| %idle | 一个或多个CPU空闲且系统没有未完成的磁盘I / O请求的时间百分比 |
- 理解iowait
CPU空闲时间处理io请求的占比
image.png
CPU可以并行处理io请求
image.png
其他命令
- pidstat
- iostat
- free -m
- top
1.%CPU是CPU每个核占比的累加
08 | 三剑客实战抽奖程序脚本
- 抽奖实现1：有空白
#!/bin/bash
rand() {
seeds=`while read line; do echo ${line// /..}; done < wx.txt`
while [[ $count != 1 ]];do
seeds=`for seed in $seeds;do (($RANDOM%2==0)) && echo $seed; done` # seeds只有1个元素时，$RANDOM%==1，此时会输出空白
count=`echo "$seeds" | wc -l`
done
echo $seeds
}
rand
- 抽奖实现2：无空白
#!/bin/bash
rand() {
local count
local seeds
count=0
seeds=`while read line; do echo ${line// /..}; done < wx.txt`
while [[ $count != 1 ]];do
seeds=`for seed in $seeds;do (($RANDOM%2==0)) && echo $seed; done`
count=`echo "$seeds" | wc -l`
done
if [[ $seeds == "" ]];then
rand # 这里用到了递归
fi
if [[ $seeds != "" ]];then
echo $seeds
fi
}
while true;do
rand
sleep 1s
done
- 抽奖实现3：去重
rand() {
local seeds
local count
count=0
seeds=`while read line;do echo ${line// /..}; done<test.txt`
while [[ $count != 1 ]];do
seeds=`for seed in $seeds;do (($RANDOM%2==0)) && echo $seed;done`
count=`echo "$seeds" | wc -l`
done
if [[ $seeds == "" ]];then
rand
fi
if [[ $seeds != "" ]];then
echo $seeds
fi
}
res() {
for i in `eval echo {1..$1}`;do
tmp=`rand`
while [[ `is_repeat $tmp` == 0 ]];do
tmp=`rand`
done
arrs[$i]=$tmp
done
echo ${arrs[@]}
}
is_repeat() {
for arr in ${arrs[@]};do
if [[ $arr == $1 ]];then
#此处需要有echo，因为子进程只能捕获echo的输出，不能捕获return的值
echo 0
return 0
fi
done
#输出1的逻辑在这里，因为需要遍历完整的数组后，才能输出1
echo 1
}
res $1
-
其他
1.echo $var把所有行合并成1行输出
2.echo "$var"按原格式输出 -
设置vim编辑器一直显示行号
vim ~/.vimrc
set nu
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