Shell脚本知识点汇总表格总结

现在后端开发程序员，基本上都需要具备基本的运维能力，所以shell脚本编程也是非常重要的。所以需要掌握shell脚本的知识，并具备编写shell脚本的能力，我想把最近这几年在广州图书馆看的关于shell脚本的知识做个总结汇总，便于日常复习，当然面试也是有帮助。

1.基础语法

2.变量与参数

3.条件语句

4.循环语句

5.函数

6.输入和输出重定向

7.管道符

8.正则表达式

9.文本处理

10.数组

11.信号与陷阱

12.进程控制

13.文件系统操作

14.权限与所有权

15.网络编程

16.系统管理

17.时间与日期

18.性能监控

19.Shell脚本调试

20.Shell脚本优化

1.基础语法

概念	描述	示例
脚本文件	脚本是一个包含一系列命令的文本文件。	`#!/bin/bash`
脚本解释器	指定脚本运行时使用的解释器。	`#!/bin/bash` 或 `#!/bin/sh`
注释	以`#`开头的行，解释器会忽略。	`# This is a comment`
命令行参数	传递给脚本的参数，如`$1`、`$2`等。	`./script.sh arg1 arg2`
退出状态码	命令执行后返回的数值，通常0表示成功，非0表示错误。	`exit 0` 或 `exit 1`
命令分隔符	用于分隔命令的字符，通常是分号`;`或换行符`\n`。	`echo "Hello"; echo "World"`
命令组合	组合多个命令执行，如使用`&&`或`
命令替换	使用反引号或`$()`执行命令，并将输出替换到当前位置。	`filename=`ls`
通配符	匹配文件名的字符，如`*`、`?`等。	`rm -rf *.tmp`

示例脚本：

#!/bin/bash
# 这是一个简单的Shell脚本示例

# 打印欢迎信息
echo "Welcome to the Shell Scripting Tutorial!"

# 使用命令行参数
if [ -n "$1" ]; then
    echo "First argument is: $1"
fi

# 设置退出状态码
exit 0

2.变量与参数

概念	描述	示例
局部变量	只在当前脚本或子shell中有效。	`local_var="local scope"`
环境变量	可供所有程序和子shell使用。	`PATH="/usr/local/bin:$PATH"`
位置参数	传递给脚本的参数，如`$1`、`$2`等。	`echo "First arg: $1"`
特殊参数	特殊用途的变量，如`$0`是脚本名，`$#`是参数个数。	`echo "Script name: $0"`
字符串操作	对字符串进行操作，如切割、连接、替换等。	`firstname="John"; lastname="Doe"; full_name="$firstname $lastname"`
数字操作	进行数学运算，如加、减、乘、除等。	`sum=$((1 + 2))`
算术扩展	使用双括号`[]`进行更复杂的数学运算。	`[[ $a > $b ]] && echo "$a is greater than $b"`
变量展开	将变量的值替换到当前位置。	`echo "The value is $local_var"`
默认值	如果变量未定义，则使用默认值。	`echo "Value: ${var:-default_value}"`
间接引用	通过变量名获取变量的值。	`name="local_var"; echo "${!name}"`
读取变量	从用户那里读取输入。	`read -p "Enter your name: " username`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 定义一个局部变量
local_var="I am a local variable."

# 打印局部变量
echo "Local variable: $local_var"

# 定义一个环境变量
export USER="John Doe"

# 打印环境变量
echo "User: $USER"

# 使用位置参数
echo "The first argument is: $1"

# 使用特殊参数
echo "Number of arguments: $#"
echo "Script name: $0"

# 字符串操作
firstname="John"
lastname="Doe"
full_name="${firstname} ${lastname}"
echo "Full name: $full_name"

# 数字操作
sum=$((3 + 4))
echo "Sum: $sum"

# 算术扩展
a=10
b=5
if [[ $a > $b ]]; then
    echo "$a is greater than $b"
fi

# 变量展开
echo "The value is ${local_var:-default}."

# 间接引用
name="local_var"
echo "Indirect reference: ${!name}"

# 读取变量
read -p "Enter your age: " age
echo "You are $age years old."

3.条件语句

概念	描述	示例
基本结构	使用`if`、`elif`（else if的简写）、`else`和`fi`来构建条件语句。	`if [ condition ]; then ... elif [ another_condition ]; then ... else ... fi`
测试运算符	用于比较和测试条件，如`-eq`（等于）、`-ne`（不等于）等。	`[[ $a -eq $b ]]`
逻辑运算符	用于组合多个测试，如`&&`（逻辑与）和`
文件测试	检查文件的存在性、权限等。	`[[ -f "filename" ]]`
字符串测试	检查字符串的模式匹配、长度等。	`[[ "$string" == "pattern" ]]`
算术比较	对两个数值进行比较。	`[[ $a -gt $b ]]`
复合条件	使用圆括号`[]`来组合多个条件。	`[[ ($a -eq $b) && ($c -ne $d) ]]`
反义操作	使用感叹号`!`来取反条件。	`[[ ! $a -eq $b ]]`

示例脚本：

#!/bin/bash

a=5
b=10

# 基本结构
if [ $a -lt $b ]; then
    echo "$a is less than $b"
elif [ $a -gt $b ]; then
    echo "$a is greater than $b"
else
    echo "$a is equal to $b"
fi

# 测试运算符
if [[ $a -eq $b ]]; then
    echo "$a is equal to $b"
else
    echo "$a is not equal to $b"
fi

# 逻辑运算符
if [[ $a -lt 10 && $a -gt 1 ]]; then
    echo "$a is between 1 and 10"
fi

# 文件测试
if [[ -f "example.txt" ]]; then
    echo "The file example.txt exists."
fi

# 字符串测试
string="Hello World"
if [[ "$string" == "Hello*" ]]; then
    echo "The string starts with 'Hello'"
fi

# 算术比较
if [[ $a -gt $b ]]; then
    echo "$a is greater than $b"
fi

# 复合条件
if [[ ($a -eq 5) && ($b -lt 15) ]]; then
    echo "Both conditions are true"
fi

# 反义操作
if [[ ! $a -eq $b ]]; then
    echo "$a is not equal to $b"
fi

4.循环语句

概念	描述	示例
`for` 循环	遍历列表中的每个元素执行命令。	`for i in 1 2 3; do echo "Welcome $i times"; done`
`while` 循环	只要条件为真，就不断执行命令。	`while [ condition ]; do ... done`
`until` 循环	与`while`相反，只要条件为假，就不断执行命令。	`until [ condition ]; do ... done`
`C`风格的`for`循环	类似于C语言的`for`循环，提供初始化、条件和迭代表达式。	`for (( init; condition; increment )); do ... done`
循环控制	`break`用于退出循环，`continue`用于跳过当前迭代。	`break` 或 `continue`
循环参数	使用特殊变量，如`$@`遍历所有循环参数。	`for param in "$@"; do echo "$param"; done`

示例脚本：

#!/bin/bash

# for 循环
for i in 1 2 3 4 5; do
    echo "Welcome $i times"
done

# while 循环
counter=0
while [ $counter -lt 5 ]; do
    echo "In while loop, counter is $counter"
    ((counter++))
done

# until 循环
counter=0
until [ $counter -ge 5 ]; do
    echo "In until loop, counter is $counter"
    ((counter++))
done

# C风格的for循环
for (( i=0; i<5; i++ )); do
    echo "C-style loop iteration $i"
done

# 循环控制
for i in 1 2 3 4 5; do
    if [ $i -eq 3 ]; then
        break
    fi
    echo "Number $i is less than 3"
done

# continue的使用
for i in 1 2 3 4 5; do
    if [ $i -eq 3 ]; then
        continue
    fi
    echo "Number $i is not equal to 3"
done

# 循环参数
echo "Enter numbers to sum:"
read -a numbers
echo "You entered: ${numbers[@]}"
sum=0
for num in "${numbers[@]}"; do
    sum=$((sum + num))
done
echo "The sum is: $sum"

5.函数

概念	描述	示例
定义	使用`function`关键字或大括号定义一个函数。	`function greet { echo "Hello!"; }` 或 `greet() { echo "Hello!"; }`
参数	函数可以接收参数，通过`$1`, `$2`等访问。	`add() { echo "Sum is $(($1 + $2)); } }`
返回值	使用`return`语句从函数返回一个值。	`add_numbers() { return $(($1 + $2)); }`
作用域	函数内部定义的变量在函数外部不可见。	`local_var="local to function"`
递归	函数可以调用自身，实现递归。	`factorial() { if (( $1 > 1 )); then factorial $(($1 - 1)); fi; echo $1; }`
函数调用	使用函数名加参数调用函数。	`greet` 或 `add 10 15`
匿名函数	不给函数命名，直接定义并使用。	`(echo "Hello") &`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 定义一个简单的函数
function greet {
    echo "Hello from a function!"
}

# 使用函数
greet

# 使用大括号定义函数
add() {
    echo "Sum is $(($1 + $2))"
}

# 调用add函数
add 10 15

# 带返回值的函数
add_numbers() {
    return $(($1 + $2))
}

# 使用返回值
result=$(add_numbers 5 10)
echo "The result is $result"

# 局部变量
function test {
    local local_var="I am local to the function"
    echo "$local_var"
}

# 递归函数
factorial() {
    if (( $1 > 1 )); then
        add=$(( $1 * factorial $(( $1 - 1 )) ))
    fi
    echo $add
}

# 调用递归函数
factorial 5

# 匿名函数
(echo "Hello from an anonymous function") &

6.输入和输出重定向

概念	描述	示例
输出重定向	使用`>`将命令的输出重定向到文件。	`ls > file_list.txt`
追加输出	使用`>>`将输出追加到现有文件的末尾。	`echo "Appended line" >> file_list.txt`
输入重定向	使用`<`将文件内容作为命令的输入。	`sort < sorted.txt`
管道符	使用 \|	\|将一个命令的输出作为另一个命令的输入。
错误重定向	使用`2>`将错误信息重定向到文件。	`rm non_existent_file 2> error.txt`
错误追加	使用`2>>`将错误信息追加到文件末尾。	`rm non_existent_file 2>> error.txt`
同时重定向输入和输出	使用`>`和`<`同时对命令的输出和错误进行重定向。	`make 2>&1 make_errors.txt`
管道和重定向组合	将多个命令和重定向组合使用。	`grep "error" log.txt

示例脚本：

#!/bin/bash

# 输出重定向
echo "Redirecting output to a file"
ls > file_list.txt

# 追加输出到现有文件
echo "Appending to the file"
echo "Another line" >> file_list.txt

# 输入重定向
sort < sorted.txt > sorted_output.txt

# 使用管道符
echo "Using a pipe to filter the output of 'ls'"
ls | grep "txt"

# 重定向错误信息
echo "Redirecting error output"
rm non_existent_file 2> error.txt

# 追加错误信息到文件末尾
rm non_existent_file 2>> error.txt

# 同时重定向输出和错误信息
make 2>&1 > make_output.txt

# 组合管道和重定向
grep "error" log.txt | sort > sorted_errors.txt

7.管道符

概念	描述	示例
管道符	使用\|	\| 将一个命令的输出作为另一个命令的输入。
命令链	可以连接多个管道，将多个命令的输出依次传递。	command1 \| comand2
文本处理	常用于文本处理命令之间的组合，如`grep`、`sort`、`awk`。	cat file.txt \| awk '{print $2}' \| sort
管道的退出状态	管道的退出状态由最后一个命令决定。	cat non_existent_file \| grep "Some text"
错误处理	错误信息可以通过`2>&1`重定向到与标准输出相同的目的地。	command1 2>&1
子shell	管道中每个命令通常在新的子shell中执行。	`(command1; command2) \| command3

示例脚本：

#!/bin/bash

# 使用管道符连接两个命令
echo "Hello World" | grep "World"

# 命令链，连接多个命令
ls -l | grep "\.txt" | sort | less

# 管道的退出状态
cat existent_file.txt | grep "Some text" # 退出状态为0，因为grep找到了匹配的文本
cat non_existent_file.txt | grep "Some text" # 退出状态非0，因为cat无法找到文件

# 错误处理，将错误信息重定向到标准输出
cat non_existent_file.txt 2>&1 | grep "text" 

# 子shell的使用
(command1; command2) | command3

8.正则表达式

概念	描述	示例
字符匹配	使用`.`来匹配任意单个字符。	`echo "Hello World"
序列匹配	使用`*`匹配前面的字符零次或多次。	`echo "Regular expressions are fun"
范围匹配	使用`[]`定义字符范围。	`echo "Hello World"
组合匹配	使用`\|`来表示匹配多种模式中的任意一种。	`echo "Hello World"
转义特殊字符	使用反斜杠`\`来转义正则表达式中的特殊字符。	`echo "The cost is $10"
锚点	使用`^`和`$`分别表示字符串的开始和结束。	`echo "First line. Second line."
组匹配	使用圆括号`()`来分组表达式。	`echo "Chapter 1: Introduction"
量词	使用`*`, `+`, `?`, `{n}`, `{n,}`, `{n,m}`来指定次数。	`echo "See spot run."
正则表达式选项	使用`-E`选项启用扩展正则表达式。	`grep -E "^[A-Z]" filename`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 字符匹配
echo "Hello World" | grep ".W.l."

# 序列匹配
echo "Regular expressions are fun" | grep -E "ex.pres*"

# 范围匹配
echo "Hello World" | grep "[aeiou]"

# 组合匹配
echo "Hello World" | grep "Hello\|World"

# 转义特殊字符
echo "The cost is $10" | grep -E "cost.*10"

# 锚点
echo "First line. Second line." | grep -E "^First"

# 组匹配
echo "Chapter 1: Introduction" | grep -E "(Chapter)\s*(\d+)"

# 量词
echo "See spot run." | grep -E "run|saw"

# 正则表达式选项
grep -E "^[A-Z]" filename

9.文本处理

概念	描述	示例
文本查看	使用`cat`、`less`、`more`等命令查看文件内容。	`cat filename.txt` 或 `less filename.txt`
文本搜索	使用`grep`搜索文本文件中的特定模式。	`grep "pattern" filename.txt`
文本替换	使用`sed`或`awk`进行文本替换。	`sed 's/old/new/g' filename.txt`
文本排序	使用`sort`对文本文件中的行进行排序。	`sort -n filename.txt`
行处理	使用`awk`进行复杂的行处理，如选择、排序和计算。	`awk '{print $1, $2}' filename.txt`
字段处理	使用`cut`命令处理文本文件的字段。	`cut -d ',' -f 1,2 filename.csv`
列处理	使用`column`命令对文本文件进行格式化输出。	`column -t filename.txt`
行数统计	使用`wc`命令统计文本文件的行数、单词数和字节数。	`wc filename.txt`
文本比较	使用`diff`命令比较两个文本文件的差异。	`diff file1.txt file2.txt`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 文本查看
cat filename.txt
less filename.txt

# 文本搜索
grep "Important" filename.txt

# 文本替换
sed -i 's/old/new/g' filename.txt

# 文本排序
sort -n filename.txt

# 行处理
awk '{print $1, $2}' filename.txt

# 字段处理
cut -d ',' -f 1,2 filename.csv

# 列处理
column -t filename.txt

# 行数统计
wc filename.txt

# 文本比较
diff file1.txt file2.txt

10.数组

概念	描述	示例
定义数组	使用空括号或数组名后跟索引来定义数组。	`array[0]=one` 或 `array=(one two three)`
访问数组元素	使用数组名和索引访问数组中的元素。	`echo "${array[0]}"` 或 `echo "${array[@]}"`
遍历数组	用循环遍历数组中的所有元素。	`for i in "${array[@]}"; do echo "$i"; done`
数组长度	获取数组的长度，即元素的数量。	`length=${#array[@]}`
数组切片	获取数组的一部分。	`slice=("${array[@]:2:2}")`
多维数组	创建和操作多维数组。	`array2D[0][0]=a` `array2D[0][1]=b`
关联数组	Bash 4.0+ 支持的类似哈希表的数组。	`declare -A assoc_array` `assoc_array[key]=value`
数组操作	对数组进行添加、删除、排序等操作。	`array=("${array[@]}" new_element`
默认值	为数组元素设置默认值。	`array=(one two three "${array[@]}")`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 定义数组
array=(one two three)

# 访问数组元素
echo "First element is: ${array[0]}"
echo "All elements are: ${array[@]}"

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

# 数组长度
length=${#array[@]}
echo "Array length is: $length"

# 数组切片
slice=("${array[@]:2:2}")
echo "Array slice is: ${slice[@]}"

# 多维数组
array2D=([0]=(a b) [1]=(c d))
echo "${array2D[0][1]}"

# 关联数组
declare -A assoc_array
assoc_array[key]=value
echo "assoc_array[key] is $assoc_array[key]"

# 数组操作
array=("${array[@]}" "four")
echo "New array is: ${array[@]}"

# 默认值
array=(one "${array[@]}" two)
echo "Array with default values: ${array[@]}"

11.信号与陷阱

概念	描述	示例
信号	由操作系统发送给进程的事件，用于通知或中断进程。	`kill -SIGINT PID`
陷阱	对信号的响应，可以捕获并处理信号。	`trap "command" SIGINT`
信号列表	列出所有可用的信号。	`trap -l`
标准信号	如SIGKILL、SIGTERM、SIGINT等，用于结束或暂停进程。	`trap "echo 'Script terminated.'" SIGTERM`
清理操作	在脚本退出前执行的清理工作，如删除临时文件。	`trap "rm -f /tmp/mytmpfile; exit" SIGHUP SIGINT SIGTERM`
退出状态码	通过`$?`获取上一个命令或陷阱的退出状态码。	`trap "echo 'Exit code: $?'" EXIT`
递归陷阱	当一个陷阱中调用另一个命令时，该命令也可以设置陷阱。	`trap "new_trap" SIGINT` 在另一个trap中使用
忽略信号	使用`trap "" SIGNAL`忽略特定信号。	`trap "" SIGQUIT`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 定义一个清理函数
cleanup() {
    echo "Cleaning up before exit."
    rm -f /tmp/mytmpfile
}

# 设置SIGINT（Ctrl+C）的陷阱
trap cleanup SIGINT

# 设置退出时的陷阱
trap "echo 'Script is exiting.'; exit 1" EXIT

# 产生一个可被SIGINT中断的长循环
while true; do
    sleep 1
done

12.进程控制

概念	描述	示例
`$$`	当前进程的进程ID。	`echo "My PID is $$"`
`$!`	上一个后台命令的进程ID。	`sleep 60 & echo "Background PID is $!"`
`$?`	上一个命令的退出状态码。	`command && echo "Success"
`$PPID`	父进程的进程ID。	`echo "My PPID is $PPID"`
`ps`	显示当前系统进程的状态。	`ps aux
`kill`	发送信号给指定的进程。	`kill -SIGTERM $$`
`wait`	等待后台命令结束。	`wait $!`
`nohup`	忽略挂起信号（SIGINT），使进程在后台持续运行。	`nohup command &`
`&`	将命令放在后台执行。	`command &`
`fg`和`bg`	将后台命令调至前台（`fg`），或将前台命令置于后台（`bg`）。	`fg %1` 或 `bg %1`
`trap`	捕捉信号，并执行特定的命令。	`trap "echo 'Killed'" SIGTERM`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 显示当前进程的PID
echo "This script's PID is: $$"

# 后台运行一个命令并获取其PID
sleep 60 &
echo "Background process started with PID: $!"

# 等待后台命令结束
wait $!

# 杀死自己
kill -SIGTERM $$

# 使用nohup在后台运行一个命令忽略挂起信号
nohup my_command &

# 使用ps查看进程状态
ps aux | grep "my_command"

# 使用fg将后台作业调至前台
fg %1

# 使用bg将前台作业置于后台
command &
bg %1

13.文件系统操作

概念	描述	示例
文件操作	使用`touch`创建文件，`rm`删除文件。	`touch newfile.txt` `rm oldfile.txt`
目录操作	使用`mkdir`创建目录，`rmdir`删除空目录。	`mkdir newdir` `rmdir emptydir`
文件权限	使用`chmod`改变文件权限。	`chmod +x script.sh`
文件属性	使用`chown`改变文件所有者，`chgrp`改变文件组。	`chown user filename.txt` `chgrp group filename.txt`
链接文件	使用`ln`创建硬链接或软链接。	`ln -s /path/to/source /path/to/link`
文件查找	使用`find`命令在文件系统中查找文件。	`find / -name filename.txt`
路径操作	使用`dirname`和`basename`处理文件路径。	`dirname /path/to/file` `basename /path/to/file`
文件比较	使用`cmp`命令比较两个文件是否完全相同。	`cmp -l file1.txt file2.txt`
文件大小	使用`ls -l`查看文件大小，`du`检查磁盘使用情况。	`ls -l filename.txt` `du -sh directory`
文件内容	使用`cat`、`less`、`more`查看文件内容。	`cat filename.txt`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 创建一个新文件
touch newfile.txt

# 删除一个文件
rm oldfile.txt

# 创建一个新目录
mkdir newdir

# 删除一个空目录
rmdir emptydir

# 更改文件权限，使得所有用户都可以执行这个脚本
chmod +x script.sh

# 更改文件所有者
chown user filename.txt

# 更改文件所属组
chgrp group filename.txt

# 创建一个符号链接
ln -s /path/to/source /path/to/link

# 查找系统中名为filename.txt的文件
find / -name filename.txt

# 获取文件路径中的目录部分
dirname /path/to/file

# 获取文件路径中的文件名部分
basename /path/to/file

# 比较两个文件是否完全相同
cmp -l file1.txt file2.txt

# 显示文件的大小
ls -l filename.txt

# 检查目录的磁盘使用情况
du -sh directory

# 查看文件内容
cat filename.txt

14.权限与所有权

概念	描述	示例
用户权限	Linux系统中的文件权限分为三类：所有者（owner）、组（group）和其他（others）。	`ls -l` 显示文件权限
读（r）	允许读取文件内容或列出目录内容。	`chmod r filename`
写（w）	允许修改文件内容或添加删除目录内的文件。	`chmod w filename`
执行（x）	允许执行文件或进入目录。	`chmod x filename`
数字表示法	使用数字来表示权限：4（r）、2（w）、1（x）。	`chmod 644 filename` 给予所有者读写权限，组和其他只读权限
特殊权限	如suid（设置用户ID）、sgid（设置组ID）、sticky bit（粘滞位）。	`chmod u+sx file` 给予文件suid权限和执行权限
改变所有权	使用`chown`命令改变文件的所有者。	`chown newuser filename`
改变组	使用`chgrp`命令改变文件的组。	`chgrp newgroup filename`
ACL（访问控制列表）	提供更细粒度的权限控制。	`setfacl -m "u:john:rwx" filename`
umask	定义新文件的默认权限。	`umask 022` 将新文件的默认权限设置为644

示例脚本：

#!/bin/bash

# 给文件添加读权限
chmod r filename

# 设置文件权限为644（所有者读写，组和其他只读）
chmod 644 filename

# 给文件添加suid权限
chmod u+s file

# 改变文件的所有者为newuser
chown newuser filename

# 改变文件的组为newgroup
chgrp newgroup filename

# 设置ACL权限
setfacl -m "u:john:rwx" filename

# 设置umask，新文件默认权限为644
umask 022

15.网络编程

概念	描述	示例
`ping`	发送ICMP ECHO请求以测试主机之间的连通性。	`ping www.example.com -c 4`
`curl`	用于传输数据，支持多种协议，常用于测试网络连接。	`curl -I www.example.com`
`wget`	用于从网络上下载文件。	`wget www.example.com/somefile`
`netstat`	显示网络连接、路由表、接口统计等网络信息。	`netstat -tuln`
`ss`	用于检查套接字统计信息。	`ss -tunap`
`dig`	用于DNS查找，查询DNS服务器以获取任意记录类型的信息。	`dig www.example.com`
`nslookup`	用于查询DNS信息，获取域名的IP地址。	`nslookup www.example.com`
`ifconfig`	配置或显示系统网络接口的信息。	`ifconfig eth0 up`
`traceroute`	显示数据包到目的地的路径。	`traceroute www.example.com`
`scp`	安全地复制文件到远程主机。	`scp localfile user@remotehost:/path/to/remotefile`
`ssh`	安全地登录到远程主机。	`ssh user@remotehost`

示例脚本：

#!/bin/bash

# ping测试连通性
ping -c 4 www.example.com

# 使用curl获取HTTP头部信息
curl -I www.example.com

# 使用wget下载文件
wget www.example.com/somefile

# 显示所有网络接口的监听状态
netstat -tuln

# 检查套接字统计信息
ss -tunap

# 进行DNS查找
dig www.example.com

# 查询域名的IP地址
nslookup www.example.com

# 配置网络接口
ifconfig eth0 up

# 追踪到目的地的路径
traceroute www.example.com

# 使用scp安全复制文件
scp localfile user@remotehost:/path/to/remotefile

# 使用ssh安全登录远程主机
ssh user@remotehost

16.系统管理

概念	描述	示例
`whoami`	显示当前用户的用户名。	`whoami`
`id`	显示当前用户的UID和GID。	`id`
`passwd`	更改用户密码。	`passwd`
`useradd`	添加新用户。	`useradd newuser`
`userdel`	删除用户。	`userdel -r newuser`
`groupadd`	添加新组。	`groupadd newgroup`
`groupdel`	删除组。	`groupdel newgroup`
`crontab`	管理定时任务。	`crontab -e`
`top`	实时显示系统中进程的资源占用。	`top`
`ps`	显示当前运行的进程的状态。	`ps aux`
`kill`	发送信号给进程以终止或暂停它。	`kill PID`
`free`	显示系统中可用和已使用的内存。	`free -m`
`df`	报告文件系统的磁盘空间使用情况。	`df -h`
`du`	检查文件或目录的磁盘使用情况。	`du -sh /path/to/directory`
`tar`	归档文件，创建或提取压缩文件。	`tar -cvzf archive.tar.gz /path/to/files`
`chattr`	更改文件的扩展属性。	`chattr +i /path/to/immutable_file`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 显示当前用户的用户名
echo "Current user is: $(whoami)"

# 显示当前用户的UID和GID
echo "User ID and Group ID: $(id -u) : $(id -g)"

# 更改用户密码
passwd

# 添加新用户
sudo useradd newuser

# 删除用户及其家目录
sudo userdel -r newuser

# 添加新组
sudo groupadd newgroup

# 删除组
sudo groupdel newgroup

# 编辑当前用户的crontab文件
crontab -e

# 实时显示系统中进程的资源占用
top

# 显示当前运行的进程的状态
ps aux

# 终止进程
kill PID

# 显示系统中可用和已使用的内存
free -m

# 报告文件系统的磁盘空间使用情况
df -h

# 检查目录的磁盘使用情况
du -sh /path/to/directory

# 创建一个压缩文件
tar -cvzf archive.tar.gz /path/to/files

# 使文件不可变，防止被删除或修改
sudo chattr +i /path/to/immutable_file

17.时间与日期

概念	描述	示例
`date`	显示或设置系统的日期和时间。	`date` 或 `date --set="2024-04-29 12:00:00"`
`time`	测量命令执行的时间。	`time { command; }`
`cal`	显示日历。	`cal` 或 `cal 04 2024`
`clock`	显示当前时间。	`clock`
`sleep`	暂停执行指定的时间（秒）。	`sleep 5`
`timeout`	运行命令直到超时。	`timeout --foreground 1h long_running_command`
`strptime`	将字符串解析为时间结构。	`date -d "$(strptime 2024-04-29 "%Y-%m-%d")" '+%A'`
`timedatectl`	查看和修改系统时间和服务状态。	`timedatectl status`
`TZ`	环境变量，用于设置时区。	`TZ="America/New_York" date`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 显示当前日期和时间
echo "Current date and time is: $(date)"

# 设置系统日期和时间
sudo date --set="2024-04-29 12:00:00"

# 测量命令执行时间
time { sleep 1; }

# 显示当前月份的日历
cal

# 显示当前时间
clock

# 暂停5秒
sleep 5

# 运行一个长时间运行的命令，直到1小时后超时
timeout --foreground 1h long_running_command

# 将字符串解析为时间结构并显示星期几
date -d "$(strptime 2024-04-29 "%Y-%m-%d")" '+%A'

# 查看系统时间和服务状态
timedatectl status

# 设置时区并显示时间
TZ="America/New_York" date

18.性能监控

概念	描述	示例
`top`	实时显示系统中进程的资源占用，CPU和内存使用最多的进程会显示在顶部。	`top`
`htop`	提供一个彩色界面的交互式进程查看器，功能与`top`类似，但更易于使用。	`htop`
`vmstat`	报告虚拟内存统计信息。	`vmstat 1 5`
`iostat`	报告CPU和输入/输出设备统计信息。	`iostat 1 5`
`mpstat`	报告CPU统计信息。	`mpstat -P ALL 1 5`
`netstat`	显示网络连接、路由表、接口统计等网络信息。	`netstat -tuln`
`free`	显示系统中可用和已使用的内存。	`free -m`
`df`	报告文件系统的磁盘空间使用情况。	`df -h`
`du`	检查文件或目录的磁盘使用情况。	`du -sh /path/to/directory`
`lsof`	列出当前系统打开文件的工具。	`lsof -i :80`
`pidstat`	报告Linux系统中进程的统计信息。	`pidstat -u 1 5`
`dstat`	用于生成系统资源统计报告的工具。	`dstat`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 实时显示进程资源占用
top

# 使用htop显示进程资源占用
htop

# 报告虚拟内存统计信息
vmstat 1 5

# 报告CPU和输入/输出设备统计信息
iostat 1 5

# 报告CPU统计信息
mpstat -P ALL 1 5

# 显示网络状态信息
netstat -tuln

# 显示内存使用情况
free -m

# 显示磁盘空间使用情况
df -h

# 检查目录的磁盘使用情况
du -sh /path/to/directory

# 列出打开的文件
lsof -i :80

# 报告进程的统计信息
pidstat -u 1 5

# 显示系统资源统计报告
dstat

19.Shell脚本调试

概念	描述	示例
`-x` 选项	调试选项，执行脚本时打印出执行的每条命令。	`bash -x script.sh`
`-n` 选项	不实际执行命令，只打印命令而不运行。	`bash -n script.sh`
`set` 命令	设置或修改Shell的选项，如`-e`使脚本在任何语句的执行结果不是true时就退出。	`set -e` 或 `set -x`
`trap` 命令	捕捉信号并执行命令，用于设置陷阱，如捕捉`SIGINT`信号。	`trap "echo 'Interrupted.'" SIGINT`
`echo`	打印信息到标准输出，常用于脚本中显示变量值或调试信息。	`echo "Variable value is $var"`
`exit` 状态码	退出脚本并返回一个状态码，通常`0`表示成功，其他值表示错误。	`exit 1`
`caller`	在调试时显示当前的调用堆栈。	`caller`
`source`	读取并执行文件中的命令，但不作为独立的脚本执行。	`source script.sh`
`bashdb`	Bash的调试器。	`bashdb script.sh`
`debugger`	某些版本的Bash自带的命令行调试器。	`debugger script.sh`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 使用-x选项调试脚本
bash -x script.sh

# 使用set命令设置脚本在出现任何错误时就退出
set -e

# 使用trap命令捕捉SIGINT信号
trap "echo 'Script interrupted.'" SIGINT

# 使用echo命令打印变量值
echo "The value of var is $var"

# 使用exit退出脚本并返回状态码
exit 1

# 使用source命令执行脚本
source script.sh

# 使用bashdb调试脚本
bashdb script.sh

# 使用debugger调试脚本
debugger script.sh

20.Shell脚本优化

概念	描述	示例
代码复用	将重复的代码块转换为函数以提高效率和可读性。	`do_something() { ...; }`
避免全局变量	尽量使用局部变量以减少潜在的命名冲突。	`function foo { local var=...; }`
使用`getopts`	使用`getopts`或`getopt`解析命令行参数，避免手写解析逻辑。	`while getopts "a:b:" opt; do ...; done`
错误处理	为可能出错的命令添加错误处理逻辑。	`command
性能优化	使用合适的工具和命令来提高性能，例如使用`awk`而不是`grep`进行复杂文本处理。	`awk '{print $1}' file` 代替 `grep -o '^[^ ]*' file`
使用`bash -O`	启用Bash的内置优化选项。	`bash -O extglob -c script.sh`
避免子shell	减少不必要的子shell创建，这可以通过使用`{ ... }`命令组完成。	`(command1; command2)` 改为 `{ command1; command2; }`
代码审查	定期进行代码审查，以发现并修复潜在的性能问题或改进点。	`# Code review comments`
避免不必要的`echo`	在不需要输出的情况下避免使用`echo`，尤其是在循环中。	`echo "Looping $i times"` 改为注释或移除
使用`/dev/null`	当不需要命令的输出时，重定向到`/dev/null`。	`command > /dev/null 2>&1`

示例脚本：

#!/bin/bash

# 定义一个函数以复用代码
do_something() {
    # ... 一些代码 ...
}

# 使用getopts解析命令行参数
while getopts "a:b:" opt; do
    case $opt in
        a) arg_a=$OPTARG ;;
        b) arg_b=$OPTARG ;;
    esac
done

# 错误处理
run_command || { echo "An error occurred with run_command."; exit 1; }

# 使用awk提高性能
awk '{print $1}' file.txt

# 避免子shell
shopt -s lastpipe
command1 | command2

# 避免不必要的echo
for i in {1..10}; do
    # ... 一些代码 ...
    # 去掉或替换 echo "Looping $i times"
done

# 使用/dev/null忽略输出
some_command > /dev/null 2>&1

暂且先总结这些，已经包括了Shell的大部分基础知识和一些高级特性，通过这些知识点，可以写出一些实用的脚本，并且也足够应对面试了！还有哪些高级特性和写法，也欢迎各位留言评论！对了，写脚本得有写脚本的工具吧，我的另一篇博客介绍了vim的使用：vim编辑器常用操作及快捷键_vim快捷键-CSDN博客