Shell脚本进阶技巧

数组操作

定义和使用

# 定义数组
arr=("apple" "banana" "cherry")

# 访问元素
echo ${arr[0]}           # 第一个元素
echo ${arr[@]}           # 所有元素
echo ${#arr[@]}          # 数组长度

# 添加元素
arr+=("date")

# 遍历数组
for item in "${arr[@]}"; do
    echo $item
done

# 删除元素
unset arr[1]

字符串处理

内置操作

str="Hello World"

# 长度
echo ${#str}

# 子串
echo ${str:0:5}          # Hello
echo ${str:6}            # World

# 替换
echo ${str/World/Linux}  # Hello Linux

# 删除匹配
filename="archive.tar.gz"
echo ${filename%.gz}     # archive.tar
echo ${filename%%.*}     # archive
echo ${filename#*.}      # tar.gz
echo ${filename##*.}     # gz

参数扩展

# 默认值
echo ${var:-default}     # var为空时返回default
echo ${var:=default}     # var为空时赋值default
echo ${var:+value}       # var非空时返回value
echo ${var:?error}       # var为空时报错退出

# 验证
file="test.txt"
echo ${file:?"文件名不能为空"}

进程替换

# 比较两个命令的输出
diff <(ls dir1) <(ls dir2)

# 同时读取多个文件
while read -r line1 <&3 && read -r line2 <&4; do
    echo "$line1 - $line2"
done 3< file1.txt 4< file2.txt

陷阱处理

#!/bin/bash

# 定义清理函数
cleanup() {
    echo "执行清理..."
    rm -f /tmp/lockfile
    rm -f /tmp/data.txt
}

# 设置陷阱
trap cleanup EXIT
trap 'exit 1' INT TERM

# 创建锁文件
touch /tmp/lockfile

echo "脚本运行中..."
sleep 10
echo "脚本完成"
# EXIT陷阱会自动执行cleanup

Here Document

# 基本用法
cat << EOF
这是一个多行文本
第二行
第三行
EOF

# 变量替换
cat << EOF
用户: $USER
日期: $(date)
EOF

# 禁止变量替换
cat << 'EOF'
$USER 不会被替换
$(date) 也不会被替换
EOF

# 缩进处理
cat <<- EOF
    这行有前导Tab
    会被自动去除
EOF

正则表达式

# 使用 =~ 进行正则匹配
email="user@example.com"
if [[ $email =~ ^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$ ]]; then
    echo "有效邮箱"
fi

# 提取匹配内容
if [[ "Hello 123 World" =~ ([0-9]+) ]]; then
    echo "数字: ${BASH_REMATCH[1]}"
fi

并发执行

#!/bin/bash

# 后台执行
sleep 5 &
PID1=$!

sleep 3 &
PID2=$!

# 等待所有后台任务
wait $PID1
echo "任务1完成"

wait $PID2
echo "任务2完成"

实践：批量文件处理

#!/bin/bash

# 批量重命名
for file in *.jpg; do
    newname="photo_$(date -r "$file" +%Y%m%d)_${file}"
    mv "$file" "$newname"
done

# 批量压缩
find . -name "*.log" -mtime +7 -exec gzip {} \;

# 批量查找大文件
find / -type f -size +100M -exec ls -lh {} \; 2>/dev/null

调试技巧

# 启用调试模式
bash -x script.sh

# 在脚本中启用
set -x

# 禁用调试
set +x

# 严格模式
set -euo pipefail
# -e: 命令失败时退出
# -u: 使用未定义变量时报错
# -o pipefail: 管道中任何命令失败则失败

总结

Shell脚本进阶技巧能够帮助你编写更加健壮、高效的自动化脚本。掌握数组、字符串处理、陷阱处理等特性，是成为高级运维工程师的必经之路。