Shell之免交互的实现

目录

• 前言
• 一、Here Document
• 1.Here Document概述
• 2.基本语法格式
• 3.Here Documen免交互
• 4.变量设定（支持变量替换）
• 5.格式控制
• 6.多行注释
• 二、Expect
• 1.Expect概述
• 2.expect的基本安装
• 3.基本命令
• 4.用expect编写脚本
• 总结

前言

免交互就是实现一个功能时，不需要连续从键盘输入信息，通过脚本或命令自动完成一些动作。

一、Here Document

1.Here Document概述

使用 I/O 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。
HereDocument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。

2.基本语法格式

命令 <<标记
……
……
标记

#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和命令的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

四点注意事项：

• 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

[root@c7-1 ~]# cat <<EOF  //直接把输入的从命令行输出
> hello world
> EOF
hello world

[root@c7-1 ~]# cat > name <<EOF  //输入保存到文件
> liuchun
> zhougang
> EOF

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


[root@c7-1 ~]# cat >> name <<EOF  //追加输入保存到文件
> liufei
> EOF

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

例：创建yum源

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

另外写法1 cat <<EOF > local.repo
另外写法2 tee test1.txt <<EOF

3.Here Documen免交互

3.1 通过 read 命令接收输入并打印,输入值是两个 EOF 标记之间的部分，也就是“10”，这将作为变量 a 的值

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

3.2 通过 passwd 给用户设置密码

[root@c7-1 ~]# passwd zhangsan <<EOF
> 123456
> 123456
> EOF
更改用户 zhangsan 的密码 。
新的 密码：无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的 密码：passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。

4.变量设定（支持变量替换）

4.1 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

例1：

[root@localhost ~]# aa=$(cat <<EOF  //变量替换
> $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 整体赋值给一个变量，然后通过 echo 命令将变量值打印出来

#!/bin/bash 
ivar="Great! Beautyful!"
myvar=$(cat <<EOF     #将Here Document 整体赋值给变量
This is Line 1.
That are Sun,Moon and Stars.
$ivar       #输出时会进行变量替换
EOF
)
echo $myvar

5.格式控制

5.1 关闭变量替换的功能

[root@c7-1 ~]# aa=$(cat <<'EOF'  //关闭变量替换 对标记加单引号，即可关闭变量替换
20
$a
EOF
)
echo $aa


#!/bin/bash
cat <<'EOF'  //对标记加单引号，即可关闭变量替换
This is Line 1.
$kkk
EOF

5.2 去掉每行之前的 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。

[root@c7-1 ~]# vim dome3.sh  //写一个脚本测试抑制tab键输出

#!/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.多行注释

Bash 的默认注释是“#”，该注释方法只支持单行注释，在 shell 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。
: 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。

#!/bin/bash
: <<-EOF                //多行注释 以 ：开头的Here Document标记内容不会被执行
the second comment.
test line. 
EOF
echo "dashiji"

二、Expect

1.Expect概述

建立在tcl语言基础上的一个工具，常被用于进行自动化控制和测试，解决shell脚本中交互相关的问题

2.expect的基本安装

expect是一个程序，所以他也是需要提前安装才可以使用的

[root@c7-1 expect]# rpm -q expect
[root@c7-1 expect]# rpm -q tcl        
[root@c7-1 expect]# yum install expect -y    //安装expect时会把tcl作为依赖包安装

3.基本命令

（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
#!/usr/bin/expect

（2）spawn

spawn后面通常跟一个linux执行命令，表示开启一个会话、启动进程，并跟踪后续交互信息。
例如：

spawn passwd root

（3）expect

判断上次输出结果中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；
用于接收命令执行后的输出，然后和期望的字符串匹配

（4）send向进程发送字符串，用于模拟用户的输入；该命令不能自动回车换行，一般要加 \r (回车） 或者 \n

方式一：
 expect "密码"{ send "abc123\r" }  //同一行send部分要有{}

方式二：
 expect "密码"
 send "abc123\r"      //换行send部分不需要有{}

方式三：
 expect支持多个分支
 expect  //只要匹配了其中一个情况，执行相应的send语句后退出该expect语句
 "密码1"{ send "abc123\r" }
 "密码2"{ send "123456\r" }
 "密码3"{ send "123123\r" }

（5）结束符

expect eof
表示交互结束，等待执行结束，退回到原用户，与spawn对应。
比如切换到root用户，expect脚本默认的是等待10s，当执行完命令后，默认停留10s后，自动切回了原用户

interact
执行完成后保持交互状态，把控制权交给控制台，会停留在目标终端而不会退回到原终端，这个时候就可以手工操作了，interact后的命令不起作用，比如interact后添加exit，并不会退出root用户。而如果没有interact则登录完成后会退出，而不是留在远程终端上。

注意：expect eof 与 interact 只能二选一。

（6）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: 

set timeout 30

（7）exp_continue

附加于某个expect判断项之后，可以使该项被匹配后，还能继续匹配该expect-判断语句内的其他项。exp_continue类似于控制语句中的continue 语句。表示允许expect继续向下执行指令。

例如:下例将判断交互输出中是否存在yes/no 或*passWord。如果匹配 yes/no 则输出 yes并再次执行判断;
如果匹配*password则输出abc123并结束该段expect语句。

expect{
 "(yes/no)"
 { send "yes\r";exp_continue;}
 "*password"
 { set timeout 300;send "abc123\r";}
}
#注意:使用exp continue时，如果跟踪像passwd这样的输入密码后就结束进程的命令，expect{}外不要再加上expect eof
#因为spawn进程结束后会默认向expect发送eof，会导致后面的expect eof执行报错

#注：表示允许用户进行交互操作，一直保持回话连接

（8）send user

send user 表示回显命令，相当于echo

（9）接收参数

expect脚本可以接受从bash命令行传递的参数，使用[lindex $argvn]获得。
其中n从o开始，分别表示第一个,第二个,第三个..参数。例:

set hostname [ lindex $argy 0 ]

相当于hostname=$1

set password [ lindex $argy 1 ]

相当于password=$2

4.用expect编写脚本

4.1 ssh无交互登录到远程服务器

[root@c7-1 expect]# vim dome1.sh

#!/usr/bin/expect    //这里需要用expect自己的解释器，注意不要写成bash否则无法识别

spawn ssh root@192.168.3.100 //开启一个程序，这个程序是ssh远程登录   

expect {      //捕获内容，当出现password的时候，就会向程序发送密码，默认是不换行的，所以需要\r回车换行，多个条件需要花括号括起来，注意格式问题！
    "password"
    { send "123\r"; }  
}

interact

4.2 如果想要在对方服务器上进行一下操作后再退出可执行以下脚本

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

spawn ssh root@192.168.3.100

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


expect "#"    //当捕获到#的时候
send "ls\r"  //执行ls命令
send "ifconfig ens33\r"  //执行ifconfig ens33命令
send "exit\r"  //执行完exit退出登陆

expect eof  //不需要进行交互了，意味着结束expect程序，如果不写的话不会执行操作直接退出；如果不写，写interact也无法在对方机器上执行命令，eof可以替换

4.3 定义和引用变量

用set关键字定义变量，变量名和变量的值中间用空格分开，其他用法与shell脚本一致

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

#引用位置变量
#!/usr/bin/expect
set user root
set ip [lindex $argv 0]  //设置第一个位置变量为ip
set pass [lindex $argv 1]  //设置第二个位置变量为登陆密码

spawn ssh $user@$ip

expect {
    "password:"
    { send "$pass\r"; }
}


expect "#"
send "ls\r"
send "ifconfig ens33\r"
send "exit\r"

expect eof

[root@c7-1 ~]# ./expect sh 192.168.3.100 123456  //执行时需要加位置变量

#####还可以定义其他参数，例如超时时间，日志等
#超时时间
set timeout 20  //登陆超时多少秒退出
#开启日志文件
log_file test.log  //日志记录操作
#显示信息
log_user 1  //1为屏幕输出信息，0为不输出

4.4 在shell脚本中调用expect

#!/bin/bash
username=$1

useradd $username

/usr/bin/expect <<-EOF

spawn passwd $username
expect {
  "新的 密码"   //注意：获取的内容和发送的内容不能在同一行否则执行不成功
  {send "123456\r";exp_continue}
  
  "重新输入新的 密码"
  {send "123456\r";}
}
EOF

验证结果：
[root@c7-1 ~]# ./user.sh wangwu
spawn passwd wangwu
更改用户 wangwu 的密码 。
新的 密码：
无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的 密码：
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。

总结

借助 expect 处理交互的命令，可以将交互过程如 ssh 登录，ftp 登录等写在一个脚本上，使之自动化完成。
适用于需要对多台服务器执行相同操作的环境中，可以大大提高系统管理人员的工作效率，使用它，你甚至可以仅仅执行一个脚本来完成分布式应用系统的搭建与维护。

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