05_SHELL编程之嵌套循环+随机数及综合案例_2
课程目标
- 掌握for循环语句的基本语法结构
- 掌握while和until循环语句的基本语法结构
- 能会使用RANDOM产生随机数
- 理解嵌套循环
一、随机数
关键词：一切都是未知数，永远不知道明天会抽什么风🎐😅
1. 如何生成随机数？
系统变量：RANDOM，默认会产生0~32767的随机整数
前言：要想调用变量，不管你是什么变量都要给钱，而且是美元💲
打印一个随机数
echo $RANDOM
查看系统上一次生成的随机数
# set|grep RANDOM
RANDOM=28325
产生0~1之间的随机数
echo $[$RANDOM%2]
产生0~2之间的随机数
echo $[$RANDOM%3]
产生0~3之间的随机数
echo $[$RANDOM%4]
产生0~9内的随机数
echo $[$RANDOM%10]
产生0~100内的随机数
echo $[$RANDOM%101]
产生50-100之内的随机数
echo $[$RANDOM%51+50]
产生三位数的随机数
echo $[$RANDOM%900+100]
2. 实战案例
㈠ 随机产生以139开头的电话号码
具体需求1：
写一个脚本，产生一个phonenum.txt文件，随机产生以139开头的手机号1000个，每个一行。
① 思路
- 产生1000个电话号码，脚本需要循环1000次
FOR WHILE UNTIL - 139+8位,后8位随机产生，可以让每一位数字都随机产生
echo $[$RANDOM%10] - 将随机产生的数字分别保存到变量里，然后加上139保存到文件里
② 落地实现
#!/bin/env bash
#产生1000个以139开头的电话号码并保存文件phonenum.txt
file=/shell03/phonenum.txt
for ((i=1;i<=1000;i++))
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> $file
done
#!/bin/bash
# random phonenum
# 循环1000次产生电话号码并保存到文件
for i in {1..1000}
do
n1=$[RANDOM%10]
n2=$[RANDOM%10]
n3=$[RANDOM%10]
n4=$[RANDOM%10]
n5=$[RANDOM%10]
n6=$[RANDOM%10]
n7=$[RANDOM%10]
n8=$[RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
done
#!/bin/bash
i=1
while [ $i -le 1000 ]
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
let i++
done
continue:继续，跳过本次循环，执行下一次循环
break:打断，执行循环体外的代码do..done外
exit:退出程序
#!/bin/bash
for i in {1..1000}
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
done
#!/bin/bash
#create phone num file
for ((i=1;i<=1000;i++))
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" |tee -a phonenum.txt
done
#!/bin/bash
count=0
while true
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" |tee -a phonenum.txt && let count++
if [ $count -eq 1000 ];then
break
fi
done
㈡ 随机抽出5位幸运观众
具体需求：
- 在上面的1000个手机号里抽奖5个幸运观众，显示出这5个幸运观众。
- 但只显示头3个数和尾号的4个数，中间的都用*代替
① 思路
- 确定幸运观众所在的行
0-1000 随机找出一个数字 $[$RANDOM%1000+1] - 将电话号码提取出来
head -随机产生行号 phonenum.txt |tail -1 - 显示前3个和后4个数到屏幕
echo 139****
② 落地实现
#!/bin/bash
#定义变量
phone=/shell03/phonenum.txt
#循环抽出5位幸运观众
for ((i=1;i<=5;i++))
do
#定位幸运观众所在行号
line=`wc -l $phone |cut -d' ' -f1`
luck_line=$[RANDOM%$line+1]
#取出幸运观众所在行的电话号码
luck_num=`head -$luck_line $phone|tail -1`
#显示到屏幕
echo "139****${luck_num:7:4}"
echo $luck_num >> luck.txt
#删除已经被抽取的幸运观众号码
#sed -i "/$luck_num/d" $phone
done
#!/bin/bash
file=/shell04/phonenum.txt
for i in {1..5}
do
file_num=`wc -l $file |cut -d' ' -f1`
line=`echo $[$RANDOM%$file_num+1]`
luck=`head -n $line $file|tail -1`
echo "139****${luck:7:4}" && echo $luck >> /shell04/luck_num.txt
done
#!/bin/bash
for ((i=1;i<=5;i++))
do
file=phonenum.txt
line=`cat phonenum.txt |wc -l` 1000
luckline=$[$RANDOM%$line+1]
phone=`cat $file|head -$luckline|tail -1`
echo "幸运观众为:139****${phone:7:4}"
done
或者
#!/bin/bash
# choujiang
phone=phonenum.txt
for ((i=1;i<=5;i++))
do
num=`wc -l phonenum.txt |cut -d' ' -f1`
line=`echo $[$RANDOM%$num+1]`
luck=`head -$line $phone |tail -1`
sed -i "/$luck/d" $phone
echo "幸运观众是:139****${luck:7:4}"
done
㈢ 批量创建用户(密码随机产生)
需求：批量创建5个用户，每个用户的密码为一个随机数
① 思路
- 循环5次创建用户
- 产生一个密码文件来保存用户的随机密码
- 从密码文件中取出随机密码赋值给用户
② 落地实现
#!/bin/bash
#crate user and set passwd
#产生一个保存用户名和密码的文件
echo user0{1..5}:itcast$[$RANDOM%9000+1000]#@~|tr ' ' '\n'>> user_pass.file
#循环创建5个用户
for ((i=1;i<=5;i++))
do
user=`head -$i user_pass.file|tail -1|cut -d: -f1`
pass=`head -$i user_pass.file|tail -1|cut -d: -f2`
useradd $user
echo $pass|passwd --stdin $user
done
或者
for i in `cat user_pass.file`
do
user=`echo $i|cut -d: -f1`
pass=`echo $i|cut -d: -f2`
useradd $user
echo $pass|passwd --stdin $user
done
#!/bin/bash
#crate user and set passwd
#产生一个保存用户名和密码的文件
echo user0{1..3}:itcast$[$RANDOM%9000+1000]#@~|tr ' ' '\n'|tr ':' ' ' >> user_pass.file
#循环创建5个用户
while read user pass
do
useradd $user
echo $pass|passwd --stdin $user
done < user_pass.file
pwgen工具产生随机密码：
[root@server shell04]# pwgen -cn1 12
Meep5ob1aesa
[root@server shell04]# echo user0{1..3}:$(pwgen -cn1 12)
user01:Bahqu9haipho user02:Feiphoh7moo4 user03:eilahj5eth2R
[root@server shell04]# echo user0{1..3}:$(pwgen -cn1 12)|tr ' ' '\n'
user01:eiwaShuZo5hi
user02:eiDeih7aim9k
user03:aeBahwien8co
二、嵌套循环
关键字：大圈套小圈
🕒时钟：分针与秒针，秒针转⼀圈（60格），分针转1格。循环嵌套就是外层循环⼀次，内层循环⼀轮。
- 一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。
- 每次外部循环都会触发内部循环，直至内部循环完成，才接着执行下一次的外部循环。
- for循环、while循环和until循环可以相互嵌套。
#!/bin/env bash
for ((i=1;i<=5;i++))
do
for (())
do
done
done
1. 应用案例
㈠ 打印指定图案
1
12
123
1234
12345
5
54
543
5432
54321
外部循环：打印换行，并且换5行 ，循环5次
内部循环：打印54321数字
for ((y=5;y>=1;y--))
do
for ((x=5;x>=1;x--))
do
echo -n $x
done
echo
done
㈡ 落地实现1
X轴：
for ((i=1;i<=5;i++));do echo -n $i;done
Y轴：
负责打印换行
#!/bin/bash
for ((y=1;y<=5;y++))
do
for ((x=1;x<=$y;x++))
do
echo -n $x
done
echo
done
#!/bin/bash
for ((y=1;y<=5;y++))
do
x=1
while [ $x -le $y ]
do
echo -n $x
let x++
done
echo
done
㈢ 落地实现2
Y轴：打印换行
X轴：打印数字 5-1
#!/bin/bash
y=5
while (( $y >= 1 ))
do
for ((x=5;x>=$y;x--))
do
echo -n $x
done
echo
let y--
done
#!/bin/bash
for (( y=5;y>=1;y--))
do
for (( x=5;x>=$y;x--))
do
echo -n $x
done
echo
done
#!/bin/bash
y=5
while [ $y -ge 1 ]
do
for ((x=5;x>=$y;x--))
do
echo -n $x
done
echo
let y--
done
#!/bin/bash
y=1
until (( $y >5 ))
do
x=1
while (( $x <= $y ))
do
echo -n $[6-$x]
let x++
done
echo
let y++
done
#!/bin/env bash
y=1
while (( $y<= 5 ))
do
for ((x=5;x>=6-$y;x--))
do
echo -n $x
done
echo
let y++
done
课后打印：
54321
5432
543
54
5
2. 课堂练习
打印九九乘法表（三种方法）
1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16
1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25
1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36
1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49
1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64
1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81
Y轴：循环9次，打印9行空行
X轴：循环次数和Y轴相关；打印的是X和Y轴乘积 $[] $(())
#!/bin/bash
for ((y=1;y<=9;y++))
do
for ((x=1;x<=$y;x++))
do
echo -ne "$x*$y=$[$x*$y]\t"
done
echo
echo
done
#!/bin/bash
y=1
while [ $y -le 9 ]
do
x=1
while [ $x -le $y ]
do
echo -ne "$x*$y=$[$x*$y]\t"
let x++
done
echo
echo
let y++
done
或者
#!/bin/bash
for i in `seq 9`
do
for j in `seq $i`
do
echo -ne "$j*$i=$[$i*$j]\t"
done
echo
echo
done
或者
#!/bin/bash
y=1
until [ $y -gt 9 ]
do
x=1
until [ $x -gt $y ]
do
echo -ne "$x*$y=$[ $x*$y ]\t"
let x++
done
echo
echo
let y++
done
三、阶段性补充总结
1. 变量定义
1）变量名=变量值
echo $变量名
echo ${变量名}
2）read -p "提示用户信息:" 变量名
3） declare -i/-x/-r 变量名=变量值
2. 流程控制语句
1）if [ 条件判断 ];then
command
fi
2) if [ 条件判断 ];then
command
else
command
fi
3) if [ 条件判断1 ];then
command1
elif [ 条件判断2 ];then
command2
else
command3
fi
3. 循环语句
目的：某个动作重复去做，用到循环
for
while
until
4. 影响shell程序的内置命令
exit 退出整个程序
break 结束当前循环，或跳出本层循环
continue 忽略本次循环剩余的代码，直接进行下一次循环
shift 使位置参数向左移动，默认移动1位，可以使用shift 2
:
true
false
举例说明：
以下脚本都能够实现用户自定义输入数字，然后脚本计算和：
[root@MissHou shell04]# cat shift.sh
#!/bin/bash
sum=0
while [ $# -ne 0 ]
do
let sum=$sum+$1
shift
done
echo sum=$sum
[root@MissHou shell04]# cat for3.sh
#!/bin/bash
sum=0
for i
do
let sum=$sum+$i
done
echo sum=$sum
5. 补充扩展expect
expect 自动应答 tcl语言
需求1：A远程登录到server上什么都不做
#!/usr/bin/expect
# 开启一个程序
spawn ssh root@10.1.1.1
# 捕获相关内容
expect {
"(yes/no)?" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "123456\r" }
}
interact //交互
脚本执行方式：
# ./expect1.sh
# /shell04/expect1.sh
# expect -f expect1.sh
1）定义变量
#!/usr/bin/expect
set ip 10.1.1.1
set pass 123456
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
interact
2）使用位置参数
#!/usr/bin/expect
set ip [ lindex $argv 0 ]
set pass [ lindex $argv 1 ]
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
interact
需求2：A远程登录到server上操作
#!/usr/bin/expect
set ip 10.1.1.1
set pass 123456
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect "#"
send "rm -rf /tmp/*\r"
send "touch /tmp/file{1..3}\r"
send "date\r"
send "exit\r"
expect eof
需求3：shell脚本和expect结合使用，在多台服务器上创建1个用户
[root@server shell04]# cat ip.txt
10.1.1.1 123456
10.1.1.2 123456
1. 循环 useradd username
2. 登录远程主机——>ssh——>从ip.txt文件里获取IP和密码分别赋值给两个变量
3. 使用expect程序来解决交互问题
#!/bin/bash
# 循环在指定的服务器上创建用户和文件
while read ip pass
do
/usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect "#" { send "useradd yy1;rm -rf /tmp/*;exit\r" }
expect eof
END
echo "$ip服务器用户创建完毕"
done < ip.txt
#!/bin/bash
cat ip.txt|while read ip pass
do
{
/usr/bin/expect <<-HOU
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect "#"
send "hostname\r"
send "exit\r"
expect eof
HOU
}&
done
wait
echo "user is ok...."
或者
#!/bin/bash
while read ip pass
do
{
/usr/bin/expect <<-HOU
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect "#"
send "hostname\r"
send "exit\r"
expect eof
HOU
}&
done<ip.txt
wait
echo "user is ok...."
四、综合案例
1. 实战案例1
㈠ 具体需求
写一个脚本，将跳板机上yunwei用户的公钥推送到局域网内可以ping通的所有机器上
说明：主机和密码文件已经提供
10.1.1.1:123456
10.1.1.2:123456
㈡ 案例分析
- 跳板机上的yunwei用户生成秘钥对
- 判断账号是否存在 (id yunwei)
- 判断该用户是否有密钥对文件 [ -f xxx ]
- 判断expect程序是否安装
- 判断局域网内主机是否ping通（循环判断|for while until）
- 循环判断 for while
- 循环体do......done ping 主机 如果ping通 调用expect程序自动应答推送公钥
- 测试验证是否免密登录成功
- 检查服务器上ssh服务端口号
- 把公钥推送成功的主机的信息保存到文件
- 关闭防火墙和selinux
- 日志记录
- 推送公钥需要自动应答expect
㈢ 落地实现
① 代码拆分
功能1：管理员root创建yunwei用户和安装expect软件包
#!/bin/env bash
# 实现批量推送公钥
# 判断jumper上的yunwei账号是否存在
{
id yunwei
[ $? -ne 0 ] && useradd yunwei && echo 123|passwd --stdin yunwei
} &>/dev/null
#判断expect程序是否安装
rpm -q expect
[ $? -ne 0 ] && yum -y install expect && echo "expect软件已经成功安装"
功能2：判断主机是否ping通并且yunwei用户推送公钥
#!/bin/env bash
# 判断yunwei用户密钥对是否存在
home_dir=/home/yunwei
[ ! -f $home_dir/.ssh/id_rsa.pub ] && ssh-keygen -P '' -f id_rsa &>/dev/null
#循环检查主机的网络并且进行公钥推送
ip_txt=$home_dir/ip.txt
for i in `cat $ip_txt`
do
ip=`echo $i|cut -d: -f1`
pass=`echo $i|cut -d: -f2`
ping -c1 $ip &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
echo $ip >> ~/ip_up.txt
/usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
spawn ssh-copy-id root@$ip
expect
{
"(yes/no)" { send "yes\n";exp_continue }
"password:" { send "$pass\n" }
}
expect eof
END
else
echo $ip >> $home_dir/ip_down.txt
fi
done
# 测试验证
remote_ip=`head -1 ~/ip_up.txt`
ssh root@$remote_ip hostname
[ $? -eq 0 ] && echo "公钥推送成功"
② 最终实现
- 环境准备
jumper-server 有yunwei用户
yunwei用户sudo授权：
visudo
## Allow root to run any commands anywhere
root ALL=(ALL) ALL
yunwei ALL=(root) NOPASSWD:ALL,!/sbin/shutdown,!/sbin/init,!/bin/rm -rf /
解释说明：
1）第一个字段yunwei指定的是用户：可以是用户名，也可以是别名。每个用户设置一行，多个用户设置多行，也可以将多个用户设置成一个别名后再进行设置。
2）第二个字段ALL指定的是用户所在的主机：可以是ip,也可以是主机名，表示该sudo设置只在该主机上生效，ALL表示在所有主机上都生效！限制的一般都是本机，也就是限制使用这个文件的主机;一般都指定为"ALL"表示所有的主机，不管文件拷到那里都可以用。比如：10.1.1.1=...则表示只在当前主机生效。
3）第三个字段（root）括号里指定的也是用户：指定以什么用户身份执行sudo，即使用sudo后可以享有所有root账号下的权限。如果要排除个别用户，可以在括号内设置，比如ALL=(ALL,!oracle,!pos)。
4）第四个字段ALL指定的是执行的命令：即使用sudo后可以执行所有的命令。除了关机和删除根内容以外；也可以设置别名。NOPASSWD: ALL表示使用sudo的不需要输入密码。
5）也可以授权给一个用户组
%admin ALL=(ALL) ALL 表示admin组里的所有成员可以在任何主机上以任何用户身份执行任何命令
- 脚本实现
#!/bin/bash
#判断公钥是否存在
[ ! -f /home/yunwei/.ssh/id_rsa ] && ssh-keygen -P '' -f ~/.ssh/id_rsa
#循环判断主机是否ping通，如果ping通推送公钥
tr ':' ' ' < /shell04/ip.txt|while read ip pass
do
{
ping -c1 $ip &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
echo $ip >> ~/ip_up.txt
/usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
spawn ssh-copy-id root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect eof
END
fi
}&
done
wait
echo "公钥已经推送完毕，正在测试...."
#测试验证
remote_ip=`tail -1 ~/ip_up.txt`
ssh root@$remote_ip hostname &>/dev/null
test $? -eq 0 && echo "公钥成功推送完毕"
2. 实战案例2
写一个脚本，统计web服务的不同连接状态个数
- 找出查看网站连接状态的命令
ss -natp|grep :80 - 如何统计不同的状态 循环去统计，需要计算
#!/bin/bash
#count_http_80_state
#统计每个状态的个数
declare -A array1
states=`ss -ant|grep 80|cut -d' ' -f1`
for i in $states
do
let array1[$i]++
done
#通过遍历数组里的索引和元素打印出来
for j in ${!array1[@]}
do
echo $j:${array1[$j]}
done
五、课后实战
1、将/etc/passwd里的用户名分类，分为管理员用户，系统用户，普通用户。
2、写一个倒计时脚本，要求显示离2019年1月1日（元旦）的凌晨0点，还有多少天，多少时，多少分，多少秒。
3、写一个脚本把一个目录内的所有空文件都删除，最后输出删除的文件的个数。
六、扩展补充-数组
数组的定义
（1）数组分类
- 普通数组：只能使用整数作为数组索引
- 关联数组：可以使用字符串作为数组索引
（2）普通数组的定义
- 一次赋予一个值
数组名[索引下标]=值
array[0]=v1
array[1]=v2
array[2]=v3
- 一次赋予多个值
数组名=（值1 值2 值3...）
array=(v1 v2 v3 v4..)
array1=(`cat /etc/passwd`) 文件中每一行赋值给array1数组
array2=(`ls /root`)
array3=(harry amy jack tom)
array4=(1 2 3 4 "hello world" [10]=linux)
（3）数组的读取
${数组名[元素下标]}
echo ${array[0]} 获取数组里第0个元素
echo ${array[*]} 获取数组里的所有元素
echo ${#array[*]} 获取数组的元素个数
echo ${!array[@]} 获取数组元素的索引下标
echo ${array[@]:1:2} 访问指定的元素；1代表从下标为1的元素开始获取；2代表获取后面几个元素
查看普通数组信息：
declare -a
（4）关联数组定义
① 首先声明关联数组
declare -A asso_array1
declare -A asso_array2
declare -A asso_array3
② 数组赋值
- 一次赋值一个
数组名[索引or下标]=变量值
# asso_array1[linux]=one
# asso_array1[java]=two
# asso_array1[php]=three
- 一次赋多个值
# asso_array2=([name1]=v1 [name2]=v2 [name3]=v3 )
- 查看关联数组
# declare -A
declare -A asso_array1=`([php]="three" [java]="two" [linux]="one")`
- 获取关联数组值与普通数组是类似的
# echo ${asso_array1[linux]}
其他变量定义
- 去除一个目录下的目录和文件；dirname和basename
# A=/root/Desktop/shell/mem.txt
# echo $A
/root/Desktop/shell/mem.txt
# dirname $A 取出目录
/root/Desktop/shell 取出文件
# basename $A
mem.txt
- 变量“内容”的删除和替换
一个“%”代表从右往左去掉一个/key/
两个“%%”代表从右往左最大去掉/key/
一个“#”代表从左往右去掉ー个/key/
两个“#”代表从左往右最大去掉/key/
举例说明
# url=www.taobao.come
# echo ${#url} 获取url的长度
# echo ${url#*.} taobao.com
# echo ${url##*.} com
# echo ${url%.*} www.taobao
# echo ${url%%.*} www
