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第四课:《Linux就该这么学》课堂笔记


“工作马马虎虎,只想在兴趣和游戏中寻觅快活,充其量只能获得一时的快感,绝不能尝到从心底涌出的惊喜和快乐,但来自工作的喜悦并不像糖果那样—放进嘴里就甜味十足,而是需要从苦劳与艰辛中渗出,因此当我们聚精会神,孜孜不倦,克服艰辛后的成就感,世上没有哪种喜悦可以类比”。——稻盛和夫

“更何况人类生活中工作占据了较大的比重,如果不能从劳动中、工作中获得充实感,那么即使从别的地方找到快乐,最终我们仍然会感到空虚和缺憾”。——稻盛和夫

————————————————————————————————————————

蓝色字体:需要输入的命令

红色字体:重点关注的解释和说明

学习重点: 

管道符、重定向与环境变量

3.1  输入输出重定向

简而言之,输入重定向是指把文件导入到命令中,而输出重定向则是指把原本要输出到屏幕的数据信息写入到指定文件中。在日常的学习和工作中,相较于输入重定向,我们使用输出重定向的频率更高,所以又将输出重定向分为了标准输出重定向和错误输出重定向两种不同的技术,以及清空写入追加写入两种模式。

1.标准输入重定向(STDIN,文件描述符为0):默认从键盘输入,也可从其他文件或命令中输入。

2.标准输出重定向(STDOUT,文件描述符为1):默认输出到屏幕。

3.错误输出重定向(STDERR,文件描述符为2):默认输出到屏幕。

对于输入重定向来讲,用到的符号及其作用如表3-1所示。

3-1                                           输入重定向中用到的符号及其作用

符号

作用

命令 < 文件

将文件作为命令的标准输入

命令 << 分界符

从标准输入中读入,直到遇见分界符才停止

命令 < 文件1 > 文件2

将文件1作为命令的标准输入并将标准输出到文件2

 

对于输出重定向来讲,用到的符号及其作用如表3-2所示。

3-2                                           输出重定向中用到的符号及其作用

符号

作用

命令 > 文件

将标准输出重定向到一个文件中(清空原有文件的数据)

命令 2> 文件

将错误输出重定向到一个文件中(清空原有文件的数据)

命令 >> 文件

将标准输出重定向到一个文件中(追加到原有内容的后面)

命令 2>> 文件

将错误输出重定向到一个文件中(追加到原有内容的后面)

命令 >> 文件 2>&1

命令 &>> 文件

将标准输出与错误输出共同写入到文件中(追加到原有内容的后面)

 

对于重定向中的标准输出模式,可以省略文件描述符1不写,而错误输出模式的文件描述符2是必须要写的。

注:

 

 

上述命令实际上等同于接下来要学习的cat readme.txt | wc -l的管道符命令组合。

     

3.2  管道命令符

管道符,执行格式为“命令A | 命令B”。管道命令符的作用:把前一个命令原本要输出到屏幕的标准正常数据当作是后一个命令的标准输入在学完本节内容后,完全可以把下面这两条命令合并为一条:

Ø   找出被限制登录用户的命令是grep "/sbin/nologin" /etc/passwd

Ø   统计文本行数的命令则是wc -l

现在要做的就是把搜索命令的输出值传递给统计命令,即把原本要输出到屏幕的用户信息列表再交给wc命令作进一步的加工,因此只需要把管道符放到两条命令之间即可,具体如下。这简直是太方便了!

[root@linuxprobe ~]# grep "/sbin/nologin" /etc/passwd | wc -l

33

这个管道符就像一个法宝,我们可以将它套用到其他不同的命令上,比如用翻页的形式查看/etc目录中的文件列表及属性信息(这些内容默认会一股脑儿地显示到屏幕上,根本看不清楚):

[root@linuxprobe ~]# ls -l /etc/ | more

total 1400

drwxr-xr-x.  3 root root    97 Jul   10 17:26 abrt

-rw-r--r--.  1 root root    16 Jul   10 17:36 adjtime

--More--

 

修改用户密码时,通常都需要输入两次密码以进行确认,这在编写自动化脚本时将成为一个非常致命的缺陷。通过把管道符和passwd命令的--stdin参数相结合,我们可以用一条命令来完成密码重置操作:

[root@linuxprobe ~]# echo "linuxprobe" | passwd --stdin root

Changing password for user root.

passwd: all authentication tokens updated successfully.

大家是不是觉得管道符命令有些相见恨晚?管道符的玩法还有很多,比如,在发送电子邮件时,默认采用交互式的方式来进行,我们完全可以利用一条结合了管道符的命令语句,把编辑好的内容与标题一起“打包”,最终用这一条命令实现邮件的发送。

[root@linuxprobe ~]# echo "Content" | mail -s "Subject" linuxprobe

[root@linuxprobe ~]# su - linuxprobe

Last login: Fri Jul 10 09:44:07 CST 2017 on :0

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ mail

Heirloom Mail version 12.5 7/5/10. Type ? for help.

"/var/spool/mail/linuxprobe": 1 message 1 new

>N 1 root Sun Aug 30 17:33 18/578 "Subject"

如果读者是一名Linux新手,可能会觉得上面的命令组合已经十分复杂了,但是有过运维经验的读者又会感觉如隔靴挠痒般不过瘾,他们希望能将这样方便的命令写得更高级一些,功能更强大一些。比如通过重定向技术能够一次性地把多行信息打包输入或输出,让日常工作更有效率。为了大家对我们这本书的捧场,刘遄老师当然要义不容辞地把技术拱手奉上。

下面这条自造的命令就结合使用了mail邮件命令与输入重定向的分界符,其目的是让用户一直输入内容,直到用户输入了其自定义的分界符时,才结束输入。

[root@linuxprobe ~]# mail -s "Readme" root@linuxprobe.com << over

> I think linux is very practical

> I hope to learn more

> can you teach me ?

> over

[root@linuxprobe ~]#

3.3  命令行的通配符

如果就记得一个文件的开头几个字母,想遍历查找出所有以这个关键词开头的文件,该怎么操作呢?

顾名思义,通配符就是通用的匹配信息的符号,比如星号(*)代表匹配零个或多个字符问号(?)代表匹配单个字符中括号内加上数字[0-9]代表匹配0~9之间的单个数字的字符而中括号内加上字母[abc]则是代表匹配a、b、c三个字符中的任意一个字符

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda* 匹配零个或多个字符

brw-rw----. 1 root disk 8, 0 May 4 15:55 /dev/sda

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 May 4 15:55 /dev/sda1

brw-rw----. 1 root disk 8, 2 May 4 15:55 /dev/sda2

如果只想查看文件名为sda开头,但是后面还紧跟其他某一个字符的文件的相关信息,该怎么操作呢?这时就需要用到问号来进行通配了。

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda? 匹配一个字符

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 May 4 15:55 /dev/sda1

brw-rw----. 1 root disk 8, 2 May 4 15:55 /dev/sda2

除了使用[0-9]来匹配0~9之间的单个数字,也可以用[1,3,5]这样的方式仅匹配这三个指定数字中的一个,若没有匹配到,则不会显示出来:

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda[0-9] 匹配0-9任意的数字

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 May 4 15:55 /dev/sda1

brw-rw----. 1 root disk 8, 2 May 4 15:55 /dev/sda2

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda[135]

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 May 4 15:55 /dev/sda1

3.4  常用的转义字符

4个最常用的转义字符如下所示。

Ø   反斜杠(\):使反斜杠后面的一个变量变为单纯的字符串。

Ø   单引号(''):转义其中所有的变量为单纯的字符串。

Ø   双引号(""):保留其中的变量属性,不进行转义处理。

Ø   反引号(``):把其中的命令执行后返回结果。

我们先定义一个名为PRICE的变量并赋值为5,然后输出以双引号括起来的字符串与变量信息:

[root@linuxprobe ~]# PRICE=5

[root@linuxprobe ~]# echo "Price is $PRICE"

Price is 5

接下来,我们希望能够输出“Price is $5”,即价格是5美元的字符串内容,但碰巧美元符号与变量提取符号合并后的$$作用是显示当前程序的进程ID号码,于是命令执行后输出的内容并不是我们所预期的:

[root@linuxprobe ~]# echo "Price is $$PRICE" 没有添加转义符

Price is 3767PRICE

要想让第一个“$”乖乖地作为美元符号,那么就需要使用反斜杠(\)来进行转义,将这个命令提取符转义成单纯的文本,去除其特殊功能。

[root@linuxprobe ~]# echo "Price is \$$PRICE" 添加了(\)转义符号

Price is $5

而如果只需要某个命令的输出值时,可以像`命令`这样,将命令用反引号括起来,达到预期的效果。例如,将反引号与uname -a命令结合,然后使用echo命令来查看本机的Linux版本和内核信息:

[root@linuxprobe ~]# echo `uname -a` 只需要uname -a输入后的值,加上(``)转义符

Linux linuxprobe.com 3.10.0-123.el7.x86_64 #1 SMP Mon May 5 11:16:57 EDT 2017 

x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

3.5  重要的环境变量

变量是计算机系统用于保存可变值的数据类型在Linux系统中,变量名称一般都是大写的,这是一种约定俗成的规范。简单来说,命令在Linux中的执行分为4个步骤。

第1步判断用户是否以绝对路径或相对路径的方式输入命令(如/bin/ls),如果是的话则直接执行。

第2步Linux系统检查用户输入的命令是否为“别名命令”,即用一个自定义的命令名称来替换原本的命令名称。可以用alias命令来创建一个属于自己的命令别名,格式为“alias 别名=命令”。若要取消一个命令别名,则是用unalias命令,格式为“unalias 别名”。我们之前在使用rm命令删除文件时,Linux系统都会要求我们再确认是否执行删除操作,其实这就是Linux系统为了防止用户误删除文件而特意设置的rm别名命令,接下来我们把它取消掉:

[root@linuxprobe ~]# ls

anaconda-ks.cfg Documents initial-setup-ks.cfg Pictures Templates

Desktop Downloads Music Public Videos

[root@linuxprobe ~]# rm anaconda-ks.cfg 

rm: remove regular file ‘anaconda-ks.cfg’? y

[root@linuxprobe~]# alias rm  创建一个属于自己的命令别名

alias rm='rm -i'

[root@linuxprobe ~]# unalias rm  删除命令别名

[root@linuxprobe ~]# rm initial-setup-ks.cfg 

[root@linuxprobe ~]#

第3步Bash解释器判断用户输入的是内部命令还是外部命令内部命令是解释器内部的指令,会被直接执行;用户在绝大部分时间输入的是外部命令,这些命令交由步骤4继续处理可以使用“type命令名称”来判断用户输入的命令是内部命令还是外部命令。

第4步:系统在多个路径中查找用户输入的命令文件,而定义这些路径的变量叫作PATH可以简单地把它理解成是“解释器的小助手”,作用是告诉Bash解释器待执行的命令可能存放的位置,然后Bash解释器就会乖乖地在这些位置中逐个查找。PATH是由多个路径值组成的变量,每个路径值之间用冒号间隔,对这些路径的增加和删除操作将影响到Bash解释器对Linux命令的查找。

[root@linuxprobe ~]# echo $PATH 查看PATH变量信息

/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/bin:/sbin

[root@linuxprobe ~]# PATH=$PATH:/root/bin  定义PATH的路径为/root/bin

[root@linuxprobe ~]# echo $PATH

/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/bin:/sbin:/root/bin

这里有比较经典的问题:“为什么不能将当前目录(.)添加到PATH中呢? ” 原因是,尽管可以将当前目录(.)添加到PATH变量中,从而在某些情况下可以让用户免去输入命令所在路径的麻烦。但是,如果黑客在比较常用的公共目录/tmp中存放了一个与lscd命令同名的木马文件,而用户又恰巧在公共目录中执行了这些命令,那么就极有可能中招了。

所以,作为一名态度谨慎、有经验的运维人员,在接手了一台Linux系统后一定会在执行命令前先检查PATH变量中是否有可疑的目录,另外读者从前面的PATH变量示例中是否也感觉到环境变量特别有用呢。我们可以使用env命令来查看到Linux系统中所有的环境变量,而刘遄老师为您精挑细选出了最重要的10个环境变量,如表3-3所示。

3-3                                        Linux系统中最重要的10个环境变量

变量名称

作用

HOME

用户的主目录(即家目录)

SHELL

用户在使用的Shell解释器名称

HISTSIZE

输出的历史命令记录条数

HISTFILESIZE

保存的历史命令记录条数

MAIL

邮件保存路径

LANG

系统语言、语系名称

RANDOM

生成一个随机数字

PS1

Bash解释器的提示符

PATH

定义解释器搜索用户执行命令的路径

EDITOR

用户默认的文本编辑器

Linux作为一个多用户多任务的操作系统,能够为每个用户提供独立的、合适的工作运行环境,因此,一个相同的变量会因为用户身份的不同而具有不同的值。例如,我们使用下述命令来查看HOME变量在不同用户身份下都有哪些值(su是用于切换用户身份的命令,将在第5章跟大家见面):

[root@linuxprobe ~]# echo $HOME 查看HOME变量

/root

[root@linuxprobe ~]# su - linuxprobe 切换用户身份

Last login: Fri Feb 27 19:49:57 CST 2017 on pts/0

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ echo $HOME

/home/linuxprobe

其实变量是由固定的变量名与用户或系统设置的变量值两部分组成的,我们完全可以自行创建变量,来满足工作需求。例如设置一个名称为WORKDIR的变量,方便用户更轻松地进入一个层次较深的目录:

[root@linuxprobe ~]# mkdir /home/workdir 方便用户更轻松地进入一个层次较深的目录

[root@linuxprobe ~]# WORKDIR=/home/workdir 自行定义WORKDIR变量名,并指定路径。

[root@linuxprobe ~]# cd $WORKDIR 

[root@linuxprobe workdir]# pwd

/home/workdir

但是,这样的变量不具有全局性,作用范围也有限,默认情况下不能被其他用户使用。如果工作需要,可以使用export命令将其提升为全局变量,这样其他用户也就可以使用它了:

[root@linuxprobe workdir]# su linuxprobe

Last login: Fri Mar 20 20:52:10 CST 2017 on pts/0

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ cd $WORKDIR

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ echo $WORKDIR

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ exit

[root@linuxprobe ~]# export WORKDIR 提升全局变量

[root@linuxprobe ~]# su linuxprobe

Last login: Fri Mar 20 21:52:10 CST 2017 on pts/0

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ cd $WORKDIR

[linuxprobe@linuxprobe workdir]$ pwd

/home/workdir

Vim编辑器与Shell命令脚本

4.1  Vim文本编辑器

Vim之所以能得到广大厂商与用户的认可,原因在于Vim编辑器中设置了三种模式—命令模式末行模式编辑模式每种模式分别又支持多种不同的命令快捷键,这大大提高了工作效率,而且用户在习惯之后也会觉得相当顺手。要想高效率地操作文本,就必须先搞清这三种模式的操作区别以及模式之间的切换方法(见图4-1)。

Ø   命令模式:控制光标移动,可对文本进行复制、粘贴、删除和查找等工作。

Ø   输入模式:正常的文本录入。

Ø   末行模式:保存或退出文档,以及设置编辑环境。

4-1  Vim编辑器模式的切换方法

在每次运行Vim编辑器时,默认进入命令模式,此时需要先切换到输入模式后再进行文档编写工作,而每次在编写完文档后需要先返回命令模式,然后再进入末行模式,执行文档的保存或退出操作。Vim中,无法直接从输入模式切换到末行模式。Vim编辑器中内置的命令有成百上千种用法,为了能够帮助读者更快地掌握Vim编辑器,4-1总结了在命令模式中最常用的一些命令。

4-1                                                         Vim中常用的命令

命令

作用

dd

删除(剪切)光标所在整行

5dd

删除(剪切)从光标处开始的5

yy

复制光标所在整行

5yy

复制从光标处开始的5

n

显示搜索命令定位到的下一个字符串

N

显示搜索命令定位到的上一个字符串

u

撤销上一步的操作

p

将之前删除(dd)或复制(yy)过的数据粘贴到光标后面

 

末行模式主要用于保存或退出文件,以及设置Vim编辑器的工作环境,还可以让用户执行外部的Linux命令或跳转到所编写文档的特定行数。要想切换到末行模式,在命令模式中输入一个冒号就可以了。末行模式中可用的命令如表4-2所示。

4-2                                                     末行模式中可用的命令

命令

作用

:w

保存

:q

退出

:q!

强制退出(放弃对文档的修改内容)

:wq!

强制保存退出

:set nu

显示行号

:set nonu

不显示行号

:命令

执行该命令

:整数

跳转到该行

续表

命令

作用

:s/one/two

将当前光标所在行的第一个one替换成two

:s/one/two/g

将当前光标所在行的所有one替换成two

:%s/one/two/g

将全文中的所有one替换成two

?字符串

在文本中从下至上搜索该字符串

/字符串

在文本中从上至下搜索该字符串


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