shell腳本專題(01)：探祕腳本首行

1、專題背景

最近使用了個自動化平臺（詳見自動化運維平臺Spug測試）進行每週的變動，效果很不錯，平臺將大量重複繁瑣的操做經過腳本分發方式標準化自動化了，平臺核心是下發到各個服務器的shell腳本，感受有必要對shell腳本作個總結，因此有了寫本專題的想法。本專題將結合運維實際介紹shell腳本的各項用法，預計10篇左右，將包括系統巡檢、監控、ftp上傳下載、數據庫查詢、日誌清理、時鐘同步、定時任務等，裏面會涉及shell經常使用語法、注意事項、調試排錯等。

2、本文前言

本文是該專題的第一篇。

作運維的都寫過腳本，腳本的第一行#!/bin/bash你們都很熟悉，今天就具體講講這個第一行：

• 爲何用使用#!/bin/bash
• 首行不寫或者寫得有誤有什麼影響

在具體測試前先介紹下shell和bash

3、什麼是shell

shell是一種特殊的交互式工具。它爲用戶提供了啓動程序、管理文件系統中的文件以及運行在Linux系統上的進程的途徑。shell的核心是命令行提示符。命令行提示符是shell負責交互的部分。它容許你輸入文本命令，而後解釋命令，並在內核中執行。
當一個用戶登陸Linux系統以後，系統初始化程序init就爲每個用戶運行一個稱爲shell(外殼)的程序。shell就是一個命令行解釋器，它爲用戶提供了一個向Linux內核發送請求以便運行程序的界面系統級程序，用戶能夠用shell來啓動、掛起、中止甚至是編寫一些程序。

4、什麼是bash

在Linux系統上，一般有好幾種Linux shell可用。不一樣的shell有不一樣的特性，有些更利於建立腳本，有些則更利於管理進程。全部Linux發行版默認的交互shell都是bash shell。bash shell由GNU項目開發，被看成標準Unix shell——Bourne shell（以建立者的名字命名）的替代品。bash shell的名稱就是針對Bourne shell的拼寫所玩的一個文字遊戲，稱爲Bourne again shell。
除了bash shell，還有dash shell、zsh shell、tcsh、ash等。

bash和dash的區別（後面的測試基於兩者的區別）：dash shell只是Bourne shell功能的一個子集， bash shell腳本中的有些功能無法在dash shell中使用，如在腳本中dash沒法使用雙等號（==）來測試兩個字符串是否相等，能夠利用這個特性區分bash和dash。

5、不寫第一行能夠不

爲了說清楚這個問題，先看兩個例子

示例一：

root@ubuntu1604:~# more first.sh 
echo "Hello World"
root@ubuntu1604:~# ll|grep first.sh
-rw-r--r--  1 root root   19 Jan  8 14:19 first.sh
root@ubuntu1604:~# sh first.sh 
Hello World
root@ubuntu1604:~# ./first.sh
-bash: ./first.sh: Permission denied
root@ubuntu1604:~# chmod u+x first.sh
root@ubuntu1604:~# ./first.sh 
Hello World

腳本名	首行	執行方式	執行結果
first.sh	空	./	成功

腳本first.sh只有一行：echo "Hello World"，腳本執行成功，那是否是意味着首行聲明能夠不須要寫呢，或者說首行的聲明會給腳本執行形成什麼影響？咱們再看個示例。

示例二：

root@ubuntu1604:~# more dash1.sh 
test1=abcdef
test2=abcdef
if [ $test1 == $test2 ]
then
echo "They're the same!"
else
echo "They're different"
fi
root@ubuntu1604:~# ./dash1.sh 
They're the same!
root@ubuntu1604:~# more dash2.sh 
#!/bin/bash
test1=abcdef
test2=abcdef
if [ $test1 == $test2 ]
then
echo "They're the same!"
else
echo "They're different"
fi
root@ubuntu1604:~# ./dash2.sh 
They're the same!
root@ubuntu1604:~# more dash3.sh 
#!/bin/dash
test1=abcdef
test2=abcdef
if [ $test1 == $test2 ]
then
echo "They're the same!"
else
echo "They're different"
fi
root@ubuntu1604:~# ./dash3.sh 
./dash3.sh: 4: [: abcdef: unexpected operator
They're different
root@ubuntu1604:~# more dash4.sh 
#!/bin/sh
test1=abcdef
test2=abcdef
if [ $test1 == $test2 ]
then
echo "They're the same!"
else
echo "They're different"
fi
root@ubuntu1604:~# ./dash4.sh 
./dash4.sh: 4: [: abcdef: unexpected operator
They're different

腳本dash1.sh、dash2.sh、dash3.sh和dash4.sh的執行方式相同，內容也相同（除了首行聲明外），結果執行結果卻大不相同，dash1.sh、dash2.sh執行正常，dash3.sh和dash4.sh執行報錯。這個至少證實首行的聲明仍是起做用的。

到這裏你們確定雲裏霧裏了，即便以前對shell腳本很清楚的童鞋估計如今也被我繞暈了，這就對了，由於我就是這麼過來了……

說回正題，咱們先梳理下首行空、/bin/bash、/bin/dash和/bin/sh這4種狀況的執行狀況，你們先看一張表：

腳本名	首行	執行方式	執行結果
dash1.sh	空	./	成功
dash2.sh	#!/bin/bash	./	成功
dash3.sh	#!/bin/dash	./	失敗
dash4.sh	#!/bin/sh	./	失敗

爲了解釋這個緣由，先介紹下默認的交互shell和默認的系統shell

1.默認的交互shell

默認的交互shell會在用戶登陸某個虛擬控制檯終端或在GUI中運行終端仿真器時啓動，簡單講就是用戶使用登錄交互終端如crt、putty等登錄系統的默認shell。

root@ubuntu1604:~# echo $SHELL
/bin/bash
root@ubuntu1604:~# cat /etc/passwd|grep root
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

默認的交互shell爲bash

默認的交互shell由配置文件/etc/default/useradd的SHELL參數決定，感興趣的童鞋能夠修改測試下。

2.默認的系統shell

默認的系統shell，用於那些須要在啓動時使用的系統shell腳本，「sh+腳本名」這種執行方式就是使用的系統shell，後面會有介紹。

root@ubuntu1604:~# which sh
/bin/sh
root@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*

默認的系統shell /bin/sh指向/bin/dash，即默認系統shell爲dash。

3.腳本第一行測試總結

介紹完了默認交互shell和默認系統shell，在對以上兩個示例作個總結：

腳本名	首行	執行方式	默認交互shell	默認系統shell	等效於	執行結果
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	失敗
dash4.sh	#!/bin/sh	./	bash	dash	dash dash1.sh	失敗

你們如今可能有些頭緒了，經過實驗能夠得出結論一：

• 1.當腳本沒有在首行聲明shell時，系統會使用默認的交互shell（即文中的bash）執行腳本；
• 2.當腳本首行有聲明shell時，系統會讀取對應的shell；

回到以前的問題：不寫第一行能夠不？

答案是不寫首行聲明某些時候不影響腳本執行結果，可是爲了規範，建議你們最好養成首行就聲明shell的習慣，由於首行 #後面的驚歎號會告訴shell用哪一個shell來運行腳本，而且聲明只能在首行。

在一般的shell腳本中，井號（ # ）用做註釋行。shell並不會處理shell腳本中的註釋行。然而，shell腳本文件的第一行是個例外， # 後面的驚歎號會告訴shell用哪一個shell來運行腳本。

6、執行腳本的兩種方式

shell腳本執行有兩種方式，「sh+腳本名」和「./腳本名」，這兩種方式有啥卻別呢？首行若是聲明有誤或者在第二行聲明shell有什麼差異沒？看看下面的例子：

示例三：

root@ubuntu1604:~# more sh1.sh 
echo "Hello,I am loong576!"
root@ubuntu1604:~# sh sh1.sh 
Hello,I am loong576!
root@ubuntu1604:~# ./sh1.sh 
Hello,I am loong576!
root@ubuntu1604:~# more sh2.sh 
#!/bin/bash
echo "Hello,I am loong576!"
root@ubuntu1604:~# sh sh2.sh 
Hello,I am loong576!
root@ubuntu1604:~# ./sh2.sh 
Hello,I am loong576!
root@ubuntu1604:~# more sh3.sh 
#!/bin/dash
echo "Hello,I am loong576!"
root@ubuntu1604:~# sh sh3.sh 
Hello,I am loong576!
root@ubuntu1604:~# ./sh3.sh 
Hello,I am loong576!
root@ubuntu1604:~# more sh4.sh 
#!/bin/errorsh
echo "Hello,I am loong576!"
root@ubuntu1604:~# sh sh4.sh 
Hello,I am loong576!
root@ubuntu1604:~# ./sh4.sh 
-bash: ./sh4.sh: /bin/errorsh: bad interpreter: No such file or directory
root@ubuntu1604:~# more sh5.sh 

#!/bin/errorsh
echo "Hello,I am loong576!"
root@ubuntu1604:~# sh sh5.sh 
Hello,I am loong576!
root@ubuntu1604:~# ./sh5.sh 
Hello,I am loong576!

示例三執行彙總：

腳本名	首行	執行方式	默認交互shell	默認系統shell	等效於	執行結果
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定義有誤	sh	bash	dash	dash sh4.sh	成功
sh4.sh	shell定義有誤	./	bash	dash	errorsh sh4.sh	失敗
sh5.sh	空，第二行定義且有誤	sh	bash	dash	dash sh5.sh	成功
sh5.sh	空，第二行定義且有誤	./	bash	dash	bash sh5.sh	成功

以上實驗驗證了以前的結論一，也可得出shell聲明須在首行的結論；同時從實驗也可對比sh和./兩種方式的區別得出結論二：

• 1.使用sh方式時，即便不管腳本首行指定的shell是什麼或者爲空都不影響腳本執行時使用的shell，具體講在本文「sh+腳本」方式等價於「dash+腳本」；
• 2.使用./執行腳本時會讀取腳本開頭指定的shell，若首行未指定shell則使用默認的交互shell，即本文的bash；

固然，兩者還有個小區別是sh能夠直接運行，./方式須要腳本有執行權限。

7、本文總結

本文圍繞腳本第一行展開測試，得出首行聲明有必要且必須在首行的結論，同時也擴展對腳本的兩種執行方式進行了對比，除了測試，也對shell和bash進行了理論介紹。

好了，腳本第一行寫好了，下面能夠編寫各個功能的shell腳本了，敬請期待下篇，你們快上車，關注不迷路，哈哈……

 

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