Shell编程之免交互

Here Document免交互

Here Document 概述

Here Document是一个特殊用途的代码块。它在 Linux Shell 中使用 I/0 重定向的方式将命令列表提供给交互式程序或命令，比如 ftp、cat 或 read 命令。Here Document 是标准输入的一种替代品，可以帮助脚本开发人员不必使用临时文件来构建输入信息，而是直接就地生产出一个文件并用作命令的标准输入。它的基本语法格式如下。

特殊字符“<<"在标记和命令之前,这样做的目的是将命令块的输出重定向到程序或命令的 stdin。标记的选择要确保不会出现在其他地方，避免出现混淆;两个标记之间的内容被当做是一个文件并用作“命令"的标准输入。另外 Here Document 也可以与非交互式程序和命令一起使用。
在实际使用过程中，有四点需要注意。
标记可以使用任意的合法字符;
结尾的标记一定要顶格写，前面不能有任何字符;
结尾的标记后面也不能有任何字符(包括空格);
开头的标记前后的空格会被省略掉。
在 Linux 系统中使用 wc-命令后面直接跟文件名就可以统计文件内有多少行内容。采用 Here Document 免交互方式也可以实现对行数的统计。将要统计的内容置于标记“EOF'之间，直接将内容传给wc-1来统计，具体操作如下所示。

Here Document 免交互

在编写 Shell 脚本时使用 Here Document 可以实现免交互，通过 Here Document 可以将一些简单的交互任务的交互过程去除掉,尤其是在编写脚本的过程中。具体示例如下所示。

通过read命令接收输入并打印

通常使用read 命令接收用户的输入值时会有交互过程，尤其是在脚本执行过程中遇到read 命令，脚本会停下来等待用户输入值后才会继续。本示例中的输入值是两个 EOF 标记之间的部分，也就是“Hi"，这将作为变量i的值。在最后echo 打印变量i的值，其值为“Hi”

通过passwd给用户设置密码

通过 passwd 命令给 jery 用户设置密码，为避免重复交互，可使用 Here Document的方式。EOF 标记之间的两行是输入的密码和确认密码，两行内容必须保持一致，否则密码设置不成功。此脚本执行后不会输出任何信息，可另开一个终端使用jerry用户登录，输入新修改的密码来验证密码是否修改正确。

Here Document变量设定

Here Document 也支持使用变量，如果标记之间有变量被使用，会先替换变量值。如果想要将一些内容写入文件，除了常规的方法外，也可以使用 Here Document。如果写入的内容中包含变量，在写入文件时要先将变量替换成实际值，在结合 cat命令完成写入。

在上述执行的过程中，标记内变量i的值被替换成了“company"，最终结果输出到$doc file 内，其值为 2019.txt。
除了变量替换，还可以使用 Here Document 来进行变量的设定。Here Document 不光可以将标记内容传给命令来执行，还可以将整体赋值给一个变量，然后通过 echo 命令将变量值打印出来。

在上述操作过程中，$ivar 先进行了替换，之后再转向输出，交由cat显示出来，其结果放置到$0)中，最后得到上述结果。

Here Document格式控制

Here Document 支持两种控制输出格式的类型:关闭变量替换的功能与去掉每行之前的 TAB 字符。下面通过示例的方式分别介绍其使用具体方法。
(1)关闭变量替换的功能。
关闭变量替换的功能，就是希望按照字符原本的样子输出，不做任何修改或替换

(2)去掉每行之前的 TAB 字符。
本示例的标记内，每行都有一个 TAB 字符。在第一行的标记前面加”，这个表示要抑制各行首 TAB 的作用。

Here Document多行注释

Bash 的默认注释是“#”，该注释方法只支持单行注释，在 Shel 脚本的工作中，"#”右侧的任何字符串，bash 都会将其忽略。Here Document的引入解决了多行注释的问题，其语法格式如下。

上述语法结构中":"代表什么都不做的空命令。中间标记区域的内容不会被执行，会被bash 忽略掉，因此可达到批量注释的效果。
下面脚本用于演示 Shel 中多行注释,“:"开头的 Here Document 标记内容不会被执行,在需要使用多行注释的时候可以采用此方法。

expect免交互

expect概述

expect 是建立在 tcl语言基础上的一个工具，它可以让一些需要交互的任务自动化地完成，相当于模拟了用户和命令行的交互操作。expect 是用来进行自动化控制和测试的工具。主要解决 shell 脚本中不可交互的问题。对于大规模的 Linux 运维很有帮助。
在 Linux 运维和开发中，经常需要远程登录服务器进行操作，登录的过程是一个交互的过程，可能会需要输入 yes/no, password 等信息。为了模拟这种输入，可以使用 expect脚本。
在实际的生产环境中，有一个常用的场景就是批量配置集群无密钥登录。如果集群的机器数量很多，手动一台一台地去每台机器去配置无密钥是非常糟糕的事情。使用 expect 功能，可以远程登录机器，并通过交互方式进行无密钥登录。

expect安装

Linux 系统自身并没有安装 expect 和 tcl，需要手动安装。CentOS 7.3 光盘中默认包含expect 安装包，所以需要先挂载光盘，制作本地yum 仓库，然后通过 yum 安装 expect。安装过程中，yum 会自动安装expect 的依赖软件 tcl。具体安装步骤如下。
(1)挂载光盘
通过 mount 命令挂载光盘到本地的/media 目录

(2)制作本地 YUM 源进入/etc/yum.repos.d/目录，删除默认存在的所有仓库配置文件，新建文件，并命名为local.repo，其中后缀.repo 是必须的。配置文件内容如下。

编完配置文件后，执行命令删除yum缓存并更新

(3)执行安装命令
执行以下命令，通过 yum 安装 expect 软件。

安装完之后，可以通过rpm -qa 检查以下是否安装成功。

基本命令介绍

(1)脚本解释器
expect 脚本中首先引入文件，表明使用的是哪一个shell。

(2)expectsend
expect命令用来判断上次输出结果里是否包含指定的字符串，如果有则立即返回，否则就等待超时时间后返回，只能捕捉由spawn 启动的进程的输出。
expect 接收命令执行后的输出，然后和期望字符串匹配，若匹配成功则执行相应的send 向进程发送字符串，用于模拟用户的输入。Send 发送的命令不能自动回车换行，一般要加\r(回车)。其常见语法形式有以下三种。
方式一

方式二

方式三

expect支持多个分支

上述语法结构中$case1代表检测命令的输出结果，如果输出内容和$case1一致，通过send 命令模拟用户发送内容到终端。
(3)spawn
spawn 后面通常跟一个命令，表示开启一个会话、启动进程，并跟踪后续交互信息。

其语法如下所示

例如，如果想要跟踪切换用户的交互信息，可以执行以下命令

(4)结束符
expecteof :等待执行结束，若没有这一句，可能导致命令还没执行，脚本就结束了。
interact: 执行完成后保持交互状态，把控制权交给控制台，这时可以手动输入信息。
需要注意的是，expecteof与interact 只能二选一。
(5)set
expect 默认的超时时间是 10 秒，通过 set 命令可以设置会话超时时间，若不限制超时时间则应设置为-1。例如执行以下命令即可将超时时间设置为30秒。

(6)exp_continue
exp_continue 表示允许 expect 继续向下执行指令
(7)send user
send user表示回显命令，相当于echo.
(8)接收参数
expect 脚本可以接受从 bash 传递的参数，使用[lindex $argvn]获得。其中n从0开始,分别表示第一个,第二个,第三个....参数。
参数存在 argv 中，使用第一个参数如下:

$argc表示参数个数，判断语句如下：

在上述脚本中，$argv0 是脚本名，但[lindex $argv 0]是第一个参数 param1,[lindex$argv 1]是第二个参数 param2,以此类推。send user 用来显示信息到父进程(一般为用户的 shell)的标准输出。

expect语法

语法结构

(1)单一分支语法
单一分支用于简单的用户交互，当监控命令的标准输出满足expect 指定的字符串时向标准输入发送 send 指定的字符串。具体用法如下所示。默认情况下，send 不会向标准输入发送回车键，所以需要通过\r 手动换行。

(2)多分支模式语法
多分支用于复杂的用户交互，一般情况下输出内容可能有多个，根据不同的输出内容，分别向标准输入发送不同的内容。其语法格式如下所示，只要匹配了 aaa、bbb 或 ccc 中的任何一个，就执行相应的 send 语句，然后退出该 expect 语句。

除了上述的多分支结构之外，还有另外一种多分支结构，具体使用方法如下所示。exp_continue 表示继续后面的匹配，假如配了 aaa，执行完 send 语句后还要继续向下匹配bbb .

expect执行方式

(1)直接执行
通过 SSH方式登录远程服务器，需要输入用户名和密码，比较繁琐。如果服务器比较多，手动输入用户名和密码会耗费大量时间，expect命令可以实现自动登录远程服务器，并进入交互模式。

(2)嵌入执行
上面讲到的直接执行的方式需要 expect 命令去执行脚本，在编写 Shell 脚本的时候需要去调用 expect 脚本，使用不灵活。这种情况下，可以采用嵌入执行模式，将 expect 过程融入 Shell 当中，方便执行和处理。