爱站程序员基地一、专题背景
最近使用了个自动化平台（详见自动化运维平台Spug测试）进行每周的变更，效果很不错，平台将大量重复繁琐的操作通过脚本分发方式标准化自动化了，平台核心是下发到各个服务器的shell脚本，感觉有必要对shell脚本做个总结，所以有了写本专题的想法。本专题将结合运维实际介绍shell脚本的各项用法，预计10篇左右，将包括系统巡检、监控、ftp上传下载、数据库查询、日志清理、时钟同步、定时任务等，里面会涉及shell常用语法、注意事项、调试排错等。
二、本文前言
本文是该专题的第一篇。
做运维的都写过脚本，脚本的第一行
#!/bin/bash
大家都很熟悉，今天就具体讲讲这个第一行：
- 为什么用使用#!/bin/bash
- 首行不写或者写得有误有什么影响
在具体测试前先介绍下shell和bash
三、什么是shell
shell是一种特殊的交互式工具。它为用户提供了启动程序、管理文件系统中的文件以及运行在Linux系统上的进程的途径。shell的核心是命令行提示符。命令行提示符是shell负责交互的部分。它允许你输入文本命令，然后解释命令，并在内核中执行。当一个用户登录Linux系统之后，系统初始化程序init就为每一个用户运行一个称为shell(外壳)的程序。shell就是一个命令行解释器，它为用户提供了一个向Linux内核发送请求以便运行程序的界面系统级程序，用户可以用shell来启动、挂起、停止甚至是编写一些程序。
四、什么是bash
在Linux系统上，通常有好几种Linux shell可用。不同的shell有不同的特性，有些更利于创建脚本，有些则更利于管理进程。所有Linux发行版默认的交互shell都是bash shell。bash shell由GNU项目开发，被当作标准Unix shell——Bourne shell（以创建者的名字命名）的替代品。bash shell的名称就是针对Bourne shell的拼写所玩的一个文字游戏，称为Bourne again shell。
除了bash shell，还有dash shell、zsh shell、tcsh、ash等。
bash和dash的区别（后面的测试基于二者的区别）：dash shell只是Bourne shell功能的一个子集， bash shell脚本中的有些功能没法在dash shell中使用，如在脚本中dash无法使用双等号（==）来测试两个字符串是否相等，可以利用这个特性区分bash和dash。
五、不写第一行可以不
为了说清楚这个问题，先看两个例子
示例一：
root@ubuntu1604:~# more first.shecho \"Hello World\"root@ubuntu1604:~# ll|grep first.sh-rw-r--r-- 1 root root 19 Jan 8 14:19 first.shroot@ubuntu1604:~# sh first.shHello Worldroot@ubuntu1604:~# ./first.sh-bash: ./first.sh: Permission deniedroot@ubuntu1604:~# chmod u+x first.shroot@ubuntu1604:~# ./first.shHello World
| 脚本名 | 首行 | 执行方式 | 执行结果 |
|---|---|---|---|
| first.sh | 空 | ./ | 成功 |
脚本first.sh只有一行：echo "Hello World"，脚本执行成功，那是不是意味着首行声明可以不需要写呢，或者说首行的声明会给脚本执行造成什么影响？我们再看个示例。
示例二：
root@ubuntu1604:~# more dash1.shtest1=abcdeftest2=abcdefif [ $test1 == $test2 ]thenecho \"They\'re the same!\"elseecho \"They\'re different\"firoot@ubuntu1604:~# ./dash1.shThey\'re the same!root@ubuntu1604:~# more dash2.sh#!/bin/bashtest1=abcdeftest2=abcdefif [ $test1 == $test2 ]thenecho \"They\'re the same!\"elseecho \"They\'re different\"firoot@ubuntu1604:~# ./dash2.shThey\'re the same!root@ubuntu1604:~# more dash3.sh#!/bin/dashtest1=abcdeftest2=abcdefif [ $test1 == $test2 ]thenecho \"They\'re the same!\"elseecho \"They\'re different\"firoot@ubuntu1604:~# ./dash3.sh./dash3.sh: 4: [: abcdef: unexpected operatorThey\'re differentroot@ubuntu1604:~# more dash4.sh#!/bin/shtest1=abcdeftest2=abcdefif [ $test1 == $test2 ]thenecho \"They\'re the same!\"elseecho \"They\'re different\"firoot@ubuntu1604:~# ./dash4.sh./dash4.sh: 4: [: abcdef: unexpected operatorThey\'re different
脚本dash1.sh、dash2.sh、dash3.sh和dash4.sh的执行方式相同，内容也相同（除了首行声明外），结果执行结果却大不相同，dash1.sh、dash2.sh执行正常，dash3.sh和dash4.sh执行报错。这个至少证明首行的声明还是起作用的。
到这里大家肯定云里雾里了，即使之前对shell脚本很清楚的童鞋估计现在也被我绕晕了，这就对了，因为我就是这么过来了……
说回正题，我们先梳理下首行空、/bin/bash、/bin/dash和/bin/sh这4种情况的执行情况，大家先看一张表：
| 脚本名 | 首行 | 执行方式 | 执行结果 |
|---|---|---|---|
| dash1.sh | 空 | ./ | 成功 |
| dash2.sh | #!/bin/bash | ./ | 成功 |
| dash3.sh | #!/bin/dash | ./ | 失败 |
| dash4.sh | #!/bin/sh | ./ | 失败 |
为了解释这个原因，先介绍下默认的交互shell和默认的系统shell
1.默认的交互shell
默认的交互shell会在用户登录某个虚拟控制台终端或在GUI中运行终端仿真器时启动，简单讲就是用户使用登陆交互终端如crt、putty等登陆系统的默认shell。
root@ubuntu1604:~# echo $SHELL/bin/bashroot@ubuntu1604:~# cat /etc/passwd|grep rootroot:x:0:0:root:/root:/bin/bash
默认的交互shell为bash
默认的交互shell由配置文件/etc/default/useradd的SHELL参数决定，感兴趣的童鞋可以修改测试下。
2.默认的系统shell
默认的系统shell，用于那些需要在启动时使用的系统shell脚本，“sh+脚本名”这种执行方式就是使用的系统shell，后面会有介绍。
root@ubuntu1604:~# which sh/bin/shroot@ubuntu1604:~# cd /bin/root@ubuntu1604:/bin# ll|grep sh-rwxr-xr-x 1 root root 1037528 May 16 2017 bash*-rwxr-xr-x 1 root root 253816 Jun 16 2017 btrfs-show-super*-rwxr-xr-x 1 root root 154072 Feb 18 2016 dash*lrwxrwxrwx 1 root root 4 Feb 20 2019 rbash -> bash*lrwxrwxrwx 1 root root 4 Feb 20 2019 sh -> dash*lrwxrwxrwx 1 root root 4 Feb 20 2019 sh.distrib -> dash*lrwxrwxrwx 1 root root 7 Aug 19 2015 static-sh -> busybox*
默认的系统shell /bin/sh指向/bin/dash，即默认系统shell为dash。
3.脚本第一行测试总结
介绍完了默认交互shell和默认系统shell，在对以上两个示例做个总结：
| 脚本名 | 首行 | 执行方式 | 默认交互shell | 默认系统shell | 等效于 | 执行结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| first.sh | 空 | ./ | bash | dash | bash first.sh | 成功 |
| dash1.sh | 空 | ./ | bash | dash | bash dash1.sh | 成功 |
| dash2.sh | #!/bin/bash | ./ | bash | dash | bash dash1.sh | 成功 |
| dash3.sh | #!/bin/dash | ./ | bash | dash | dash dash1.sh | 失败 |
| dash4.sh | #!/bin/sh | ./ | bash | dash | dash dash1.sh | 失败 |
大家现在可能有些头绪了，通过实验可以得出结论一：
- 1.当脚本没有在首行声明shell时，系统会使用默认的交8000互shell（即文中的bash）执行脚本；
- 2.当脚本首行有声明shell时，系统会读取对应的shell；
回到之前的问题：不写第一行可以不？
答案是不写首行声明某些时候不影响脚本执行结果，但是为了规范，建议大家最好养成首行就声明shell的习惯，因为首行 #后面的惊叹号会告诉shell用哪个shell来运行脚本，并且声明只能在首行。
在通常的shell脚本中，井号（ # ）用作注释行。shell并不会处理shell脚本中的注释行。然而，shell脚本文件的第一行是个例外， # 后面的惊叹号会告诉shell用哪个shell来运行脚本。
六、执行脚本的两种方式
shell脚本执行有两种方式，“sh+脚本名”和“./脚本名”，这两种方式有啥却别呢？首行如果声明有误或者在第二行声明shell有什么差别没？看看下面的例子：
示例三：
root@ubuntu1604:~# more sh1.shecho \"Hello,I am loong576!\"root@ubuntu1604:~# sh sh1.shHello,I am loong576!root@ubuntu1604:~# ./sh1.shHello,I am loong576!root@ubuntu1604:~# more sh2.sh#!/bin/bashecho \"Hello,I am loong576!\"root@ubuntu1604:~# sh sh2.shHello,I am loong576!root@ubuntu1604:~# ./sh2.shHello,I am loong576!root@ubuntu1604:~# more sh3.sh#!/bin/dashecho \"Hello,I am loong576!\"root@ubuntu1604:~# sh sh3.shHello,I am loong576!root@ubuntu1604:~# ./sh3.shHello,I am loong576!root@ubuntu1604:~# more sh4.sh#!/bin/errorshecho \"Hello,I am loong576!\"root@ubuntu1604:~# sh sh4.shHello,I am loong576!root@ubuntu1604:~# ./sh4.sh-bash: ./sh4.sh: /bin/errorsh: bad interpreter: No such file or directoryroot@ubuntu1604:~# more sh5.sh#!/bin/errorshecho \"Hello,I am loong576!\"root@ubuntu1604:~# sh sh5.shHello,I am loong576!root@ubuntu1604:~# ./sh5.shHello,I am loong576!
示例三执行汇总：
| 脚本名 | 首行 | 执行方式 | 默认交互shell | 默认系统shell | 等效于 | 执行结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| sh1.sh | 空 | sh | bash | dash | dash sh1.sh | 成功 |
| sh1.sh | 空 | ./ | bash | dash | bash sh1.sh | 成功 |
| sh2.sh | #!/bin/bash | sh | bash | dash | dash sh2.sh | 成功 |
| sh2.sh | #!/bin/bash | ./ | bash | dash | bash sh2.sh | 成功 |
| sh3.sh | #!/bin/dash | sh | bash | dash | dash sh3.sh | 成功 |
| sh3.sh | #!/bin/dash | ./ | bash | dash | dash sh3.sh | 成功 |
| sh4.sh | shell定义有误 | sh | bash | dash | dash sh4.sh | 成功 |
| sh4.sh | shell定义有误 | ./ | bash | dash | errorsh sh4.sh | 失败 |
| sh5.sh | 空，第二行定义且有误 | sh | bash | dash | dash sh5.sh | 成功 |
| sh5.sh | 空，第二行定义且有误 | ./ | bash | dash | bash sh5.sh | 成功 |
以上实验验证了之前的结论一，也可得出shell声明须在首行的结论；同时从实验也可对比sh和./两种方式的区别得出结论二：
- 1.使用sh方式时，即使无论脚本首行指定的shell是什么或者为空都不影响脚本执行时使用的shell，具体讲在本文“sh+脚本”方式等价于“dash+脚本”；
- 2.使用./执行脚本时会读取脚本开头指定的shell，若首行未指定shell则使用默认的交互shell，即本文的bash；
当然，二者还有个小区别是sh可以直接运行，./方式需要脚本有执行权限。
七、本文总结
本文围绕脚本第一行展开测试，得出首行声明有必要且必须在首行的结论，同时也扩展对脚本的两种执行方式进行了对比，除了测试，也对shell和bash进行了理论介绍。
好了，脚本第一行写好了，下面可以编写各个功能的shell脚本了，敬请期待下篇，大家快上车，关注不迷路，哈哈……
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