Shell腳本基礎：Linux自動化任務入門

1. 什麼是Shell和Shell腳本？¶

在Linux世界裏，我們通過命令行與系統交互，而Shell就是這個交互的“中間人”——它是用戶與Linux內核之間的接口程序。你可以把它理解爲一個命令解釋器，負責接收你輸入的命令，然後傳遞給系統內核執行。

常見的Shell有很多種，比如bash（Bourne-Again Shell，大多數Linux默認使用）、sh（Bourne Shell）、zsh等。而Shell腳本，就是把一系列Linux命令按順序寫入一個文本文件，通過Shell解釋器批量執行，從而實現自動化任務。

舉個例子：如果你每天都需要手動執行“備份文件”“清理日誌”“檢查系統狀態”等重複操作，用Shell腳本寫一遍，以後直接運行腳本就能自動完成，不用每次手動敲命令。

2. 爲什麼要學Shell腳本？¶

自動化是核心價值。掌握Shell腳本能幫你：
- 提高效率：批量處理文件（如重命名、格式轉換）、定時任務（如日誌清理）。
- 系統管理：監控服務器狀態（如磁盤使用率、CPU佔用）、自動部署服務。
- 跨平臺複用：腳本可在不同Linux系統間通用，兼容性強。

對初學者來說，Shell腳本語法簡單，上手快，是Linux入門的必備技能。

3. 編寫第一個Shell腳本：Hello World¶

步驟1：準備編輯器
Linux系統自帶文本編輯器，新手推薦用nano（更簡單）或vim（更強大）。
以nano爲例：在終端輸入nano hello.sh，會打開一個空白編輯窗口。

步驟2：編寫腳本內容
在編輯器中輸入以下內容（注意每一行的作用）：

#!/bin/bash
# 這是一個Shell腳本示例
echo "Hello, Linux! 你好，世界！"

#!/bin/bash：指定腳本使用bash解釋器（必須放在第一行，否則可能無法識別）。
#開頭的是註釋，僅作說明，不會被執行。
echo是輸出命令，用於打印文本到屏幕。

步驟3：保存並退出
- 在nano中，按Ctrl+O保存，按Enter確認文件名；再按Ctrl+X退出。

步驟4：賦予執行權限
腳本默認是“只讀”的，需要添加執行權限：

chmod +x hello.sh

chmod +x：給文件添加“可執行”權限。

步驟5：運行腳本
在終端執行：

./hello.sh

輸出結果：Hello, Linux! 你好，世界！
注意：如果提示“權限不足”，確認步驟4已正確執行；如果提示“文件不存在”，檢查當前目錄是否是腳本所在位置（用pwd查看當前目錄，ls查看文件列表）。

4. Shell腳本的基本語法與常用命令¶

變量：Shell腳本中變量名需以字母或下劃線開頭，賦值時等號兩側無空格。
示例：

name="小明"
age=20
echo "姓名：$name，年齡：$age"  # 使用變量時加$前綴

運行結果：姓名：小明，年齡：20

常用執行命令：
- echo "文本"：輸出文本（最常用）。
- pwd：顯示當前工作目錄。
- ls [目錄]：列出指定目錄下的文件（默認當前目錄）。
- cd [路徑]：切換目錄（如cd ~返回用戶主目錄）。
- date：顯示當前系統時間。

註釋：
單行註釋：# 這是單行註釋
多行註釋：

: '
這是多行註釋
可以寫很多行
'

5. 條件判斷（if-else）¶

當需要根據條件執行不同操作時，用if-else結構。語法如下：

if [ 條件表達式 ]; then
    條件成立時執行的代碼
elif [ 另一條件 ]; then
    條件成立時執行的代碼
else
    所有條件不成立時執行的代碼
fi  # 結束if結構（必須寫）

示例1：判斷數值是否大於10

num=15
if [ $num -gt 10 ]; then  # -gt表示“大於”
    echo "$num 大於10"
elif [ $num -lt 5 ]; then  # -lt表示“小於”
    echo "$num 小於5"
else
    echo "$num 在5到10之間"
fi

運行結果：15 大於10

示例2：判斷文件是否存在

file="test.txt"
if [ -f $file ]; then  # -f判斷是否是普通文件
    echo "$file 存在"
else
    echo "$file 不存在"
fi

6. 循環（for/while）¶

重複執行代碼塊時，用循環結構。

for循環：遍歷列表

# 遍歷1到5並打印
for i in {1..5}; do
    echo "第$i次循環"
done

運行結果：

  第1次循環
  第2次循環
  第3次循環
  第4次循環
  第5次循環

while循環：條件滿足時重複

# 打印1到5的和
sum=0
i=1
while [ $i -le 5 ]; do  # -le表示“小於等於”
    sum=$((sum + i))  # 累加（注意$((...))是數值運算）
    i=$((i + 1))
done
echo "1到5的和是：$sum"  # 輸出：15

7. 綜合示例：自動備份腳本¶

需求：備份當前目錄下所有txt文件到backup目錄（不存在則創建），並打印備份狀態。

#!/bin/bash
# 定義變量
src_dir="."  # 當前目錄
backup_dir="./backup"
timestamp=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)  # 獲取時間戳作爲備份文件名前綴

# 創建備份目錄（如果不存在）
if [ ! -d $backup_dir ]; then
    mkdir $backup_dir
    echo "創建備份目錄：$backup_dir"
fi

# 遍歷所有txt文件並備份
txt_files=$(ls $src_dir/*.txt 2>/dev/null)  # 忽略無txt文件時的錯誤
if [ -z "$txt_files" ]; then
    echo "當前目錄沒有txt文件，無需備份"
else
    for file in $txt_files; do
        cp $file $backup_dir/$(basename $file)_$timestamp.txt
        echo "已備份：$(basename $file)"
    done
    echo "備份完成！備份文件在：$backup_dir"
fi

執行步驟：
1. 保存爲backup.sh，chmod +x backup.sh
2. 運行：./backup.sh

8. 進階建議¶

學習工具：掌握grep（文本搜索）、awk（文本處理）、find（文件查找）等工具，提升腳本能力。
練習方式：從修改示例腳本開始（如添加參數、調整條件），逐步嘗試複雜場景（如定時任務crontab）。
調試技巧：在腳本開頭加set -x開啓調試模式，查看執行過程。

Shell腳本入門門檻低，但深入需長期實踐。從簡單重複任務開始，你會發現它能極大提升Linux操作效率！