Shell之免互動的實現

2022-07-19 14:01:06

前言

免互動就是實現一個功能時，不需要連續從鍵盤輸入資訊，通過指令碼或命令自動完成一些動作。

一、Here Document

1.Here Document概述

使用 I/O 重定向的方式將命令列表提供給互動式程式或命令，比如 ftp、cat或read命令。
HereDocument是標準輸入的一種替代品，可以幫助指令碼開發人員不必使用臨時檔案來構建輸入資訊，而是直接就地生產出一個檔案並用作命令的標準輸入。

2.基本語法格式

命令 <<標記
……
……
標記

#特殊字元“<<”在標記和命令之前，這樣做的目的是將命令塊的輸出重定向到程式和命令的stdin。
#標記的選擇要確保不會出現在其他地方，避免出現混淆;兩個標記之間的內容被當做是一個檔案並用作“命令”的標準輸入。
#另外Here Document也可以與非互動式程式和命令一起使用

四點注意事項：

標記可以使用任意的合法字元；
結尾的標記一定要頂格寫，前面不能有任何字元；
結尾的標記後面也不能有任何字元（包括空格）；
開頭的標記前後的空格會被省略

[root@c7-1 ~]# cat <<EOF   //直接把輸入的從命令列輸出
> hello world
> EOF
hello world

[root@c7-1 ~]# cat > name <<EOF   //輸入儲存到檔案
> liuchun
> zhougang
> EOF

[root@c7-1 ~]# cat name
liuchun
zhougang


[root@c7-1 ~]# cat >> name <<EOF    //追加輸入儲存到檔案
> liufei
> EOF

[root@c7-1 ~]# cat name 
liuchun
zhougang
liufei

例：建立yum源

[root@c7-1 ~]# cat > test.repo <<EOF
> [test]
> name=test
> baseurl=file:///mnt
> enabled=1
> gpgcheck=0
> EOF

另外寫法1 cat <<EOF > local.repo
另外寫法2 tee test1.txt <<EOF

3.Here Documen免互動

3.1 通過 read 命令接收輸入並列印,輸入值是兩個 EOF 標記之間的部分，也就是“10”，這將作為變數 a 的值

[root@c7-1 ~]# read a <<EOF
> 10
> EOF
[root@c7-1 ~]# echo $a
10

3.2 通過 passwd 給使用者設定密碼

[root@c7-1 ~]# passwd zhangsan <<EOF
> 123456
> 123456
> EOF
更改使用者 zhangsan 的密碼 。
新的 密碼：無效的密碼： 密碼少於 8 個字元
重新輸入新的 密碼：passwd：所有的身份驗證令牌已經成功更新。

4.變數設定（支援變數替換）

4.1 在寫入檔案時要先將變數替換成實際值，在結合 cat 命令完成寫入

例1：

[root@localhost ~]# aa=$(cat <<EOF    //變數替換
> $a
> EOF
> )

echo $aa

例2：

#!/bin/bash 
doc_file="123.txt" 
i="123"
cat > $doc_file << EOF 
Welcome to  $i 
EOF

this is $i 
cat 123.txt

4.2 整體賦值給一個變數，然後通過 echo 命令將變數值列印出來

#!/bin/bash 
ivar="Great! Beautyful!"
myvar=$(cat <<EOF     #將Here Document 整體賦值給變數
This is Line 1.
That are Sun,Moon and Stars.
$ivar       #輸出時會進行變數替換
EOF
)
echo $myvar

5.格式控制

5.1 關閉變數替換的功能

[root@c7-1 ~]# aa=$(cat <<'EOF'    //關閉變數替換 對標記加單引號，即可關閉變數替換
20
$a
EOF
)
echo $aa


#!/bin/bash
cat <<'EOF'        //對標記加單引號，即可關閉變數替換
This is Line 1.
$kkk 
EOF

5.2 去掉每行之前的 TAB 字元

在第一行的標記前面加‘-’，這個表示要抑制各行首 TAB 的作用。

[root@c7-1 ~]# vim dome3.sh    //寫一個指令碼測試抑制tab鍵輸出

#!/bin/bash
cat <<EOF
        hello world
EOF

cat <<-EOF                //加 - 去除tab
        hello world
EOF

[root@c7-1 ~]# bash tab.sh 
    hello world
hello world

6.多行註釋

Bash 的預設註釋是“#”，該註釋方法只支援單行註釋，在 Shell 指令碼的工作中，“#”右側的任何字串，bash 都會將其忽略。Here Document 的引入解決了多行註釋的問題。
: 代表什麼都不做的空命令。中間標記區域的內容不會被執行，會被bash 忽略掉，因此可達到批次註釋的效果。

#!/bin/bash
: <<-EOF                //多行註釋 以 ：開頭的Here Document標記內容不會被執行
the second comment.
test line. 
EOF
echo "dashiji"

二、Expect

1.Expect概述

建立在tcl語言基礎上的一個工具，常被用於進行自動化控制和測試，解決shell指令碼中互動相關的問題

2.expect的基本安裝

expect是一個程式，所以他也是需要提前安裝才可以使用的

[root@c7-1 expect]# rpm -q expect
[root@c7-1 expect]# rpm -q tcl        
[root@c7-1 expect]# yum install expect -y    //安裝expect時會把tcl作為依賴包安裝

3.基本命令

（1）指令碼直譯器

expect指令碼中首先引入檔案，表明使用的是哪一個shell
#!/usr/bin/expect

（2）spawn

spawn後面通常跟一個Linux執行命令，表示開啟一個對談、啟動程序，並跟蹤後續互動資訊。
例如：

spawn passwd root

（3）expect

判斷上次輸出結果中是否包含指定的字串，如果有則立即返回，否則就等待超時時間後返回;
只能捕捉由spawn啟動的程序的輸出；
用於接收命令執行後的輸出，然後和期望的字串匹配

（4）send向程序傳送字串，用於模擬使用者的輸入；該命令不能自動回車換行，一般要加 r (回車）或者 n

方式一：
    expect "密碼"{ send "abc123r" }        //同一行send部分要有{}

方式二：
    expect "密碼"
    send "abc123r"                        //換行send部分不需要有{}

方式三：
    expect支援多個分支
    expect        //只要匹配了其中一個情況，執行相應的send語句後退出該expect語句
    "密碼1"{ send "abc123r" }
    "密碼2"{ send "123456r" }
    "密碼3"{ send "123123r" }

（5）結束符

expect eof
表示互動結束，等待執行結束，退回到原使用者，與spawn對應。
比如切換到root使用者，expect指令碼預設的是等待10s，當執行完命令後，預設停留10s後，自動切回了原使用者

interact
執行完成後保持互動狀態，把控制權交給控制檯，會停留在目標終端而不會退回到原終端，這個時候就可以手工操作了，interact後的命令不起作用，比如interact後新增exit，並不會退出root使用者。而如果沒有interact則登入完成後會退出，而不是留在遠端終端上。

注意：expect eof 與 interact 只能二選一。

（6）set

expect 預設的超時時間是10秒，通過 set命令可以設定對談超時時間，若不限制超時時間則應設定為-1。
例:

set timeout 30

（7）exp_continue

附加於某個expect判斷項之後，可以使該項被匹配後，還能繼續匹配該expect-判斷語句內的其他項。exp_continue類似於控制語句中的continue 語句。表示允許expect繼續向下執行指令。

例如:下例將判斷互動輸出中是否存在yes/no 或*password。如果匹配 yes/no 則輸出 yes並再次執行判斷;
如果匹配*password則輸出abc123並結束該段expect語句。

expect{
    "(yes/no)"
    { send "yesr";exp_continue;}
    "*password"
    { set timeout 300;send "abc123r";}
}
#注意:使用exp continue時，如果跟蹤像passwd這樣的輸入密碼後就結束程序的命令，expect{}外不要再加上expect eof
#因為spawn程序結束後會預設向expect傳送eof，會導致後面的expect eof執行報錯

#注：表示允許使用者進行互動操作，一直保持回話連線

（8）send user

send user 表示回顯命令，相當於echo

（9）接收引數

expect指令碼可以接受從bash命令列傳遞的引數，使用[lindex $argvn]獲得。
其中n從o開始，分別表示第一個,第二個,第三個..引數。例:

set hostname [ lindex $argy 0 ]

相當於hostname=$1

set password [ lindex $argy 1 ]

相當於password=$2

4.用expect編寫指令碼

4.1 ssh無互動登入到遠端伺服器

[root@c7-1 expect]# vim dome1.sh 

#!/usr/bin/expect                //這裡需要用expect自己的直譯器，注意不要寫成bash否則無法識別

spawn ssh root@192.168.3.100    //開啟一個程式，這個程式是ssh遠端登入            

expect {                        //捕獲內容，當出現password的時候，就會向程式傳送密碼，預設是不換行的，所以需要r回車換行，多個條件需要花括號括起來，注意格式問題！
        "password"
        { send "123r"; }        
}

interact

4.2 如果想要在對方伺服器上進行一下操作後再退出可執行以下指令碼

[root@c7-1 ~]# vim expect.sh
#!/usr/bin/expect

spawn ssh root@192.168.3.100

expect {
        "password:"
        { send "123456r"; }
}


expect "#"       //當捕獲到#的時候
send "lsr"    //執行ls命令
send "ifconfig ens33r"   //執行ifconfig ens33命令
send "exitr"   //執行完exit退出登陸

expect eof    //不需要進行互動了，意味著結束expect程式，如果不寫的話不會執行操作直接退出；如果不寫，寫interact也無法在對方機器上執行命令，eof可以替換

4.3 定義和參照變數

用set關鍵字定義變數，變數名和變數的值中間用空格分開，其他用法與shell指令碼一致

#!/usr/bin/expect
set user root
set ip 192.168.3.100
set pass 123456

#參照位置變數
#!/usr/bin/expect
set user root
set ip [lindex $argv 0]    //設定第一個位置變數為ip
set pass [lindex $argv 1]   //設定第二個位置變數為登陸密碼

spawn ssh $user@$ip

expect {
        "password:"
        { send "$passr"; }
}


expect "#"
send "lsr"
send "ifconfig ens33r"
send "exitr"

expect eof

[root@c7-1 ~]# ./expect sh 192.168.3.100 123456   //執行時需要加位置變數

#####還可以定義其他引數，例如超時時間，紀錄檔等
#超時時間
set timeout 20   //登陸超時多少秒退出
#開啟紀錄檔檔案
log_file test.log   //紀錄檔記錄操作
#顯示資訊
log_user 1   //1為螢幕輸出資訊，0為不輸出

4.4 在shell指令碼中呼叫expect

#!/bin/bash
username=$1

useradd $username

/usr/bin/expect <<-EOF

spawn passwd $username
expect {
        "新的 密碼"     //注意：獲取的內容和傳送的內容不能在同一行否則執行不成功
        {send "123456r";exp_continue}
        
        "重新輸入新的 密碼"
        {send "123456r";}
}
EOF

驗證結果：
[root@c7-1 ~]# ./user.sh wangwu
spawn passwd wangwu
更改使用者 wangwu 的密碼 。
新的 密碼：
無效的密碼： 密碼少於 8 個字元
重新輸入新的 密碼：
passwd：所有的身份驗證令牌已經成功更新。