在 Shell 脚本中进行交互的一些心得

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我们在写 shell 脚本时经常会遇到一些需要交互的操作，比如修改某个文件，或是使用 yum install ssh-keygen certbot --nginx 等操作时，需要输入一些指令如 “y”, “Enter” 和其他的一些信息。

我们写脚本就是为了自动操作，怎么可以等命令执行一会之后在按个回车进行下一步呢？既然我知道接下来要输入什么命令，我告诉你你帮我输入了不就得了？

聪明tōu lǎn的我们想到了一些办法来避免这种无谓的等待，记录下来分享给大家

1. 自动化输入

1.1 输入单个指令

这里用 yum install 来进行演示 （假设不使用 -y 参数）

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echo "y" | yum install wget

如果要求输入回车，可以使用 echo 指令的参数 -e + \n 进行操作

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echo -e "\n" | yum remove wget
**`echo -e` 的小知识**

若字符串中出现以下字符，则特别加以处理，而不会将它当成一般文字输出：
\a 发出警告声；
\b 删除前一个字符；
\c 最后不加上换行符号；
\f 换行但光标仍旧停留在原来的位置；
\v 与\f 相同；
\n 换行且光标移至行首；
\r 光标移至行首，但不换行；
\t 插入 tab 符号；
\\ 插入 ‘' 字符；
\nnn 插入 nnn（八进制）所代表的 ASCII 字符；

1.2 输入多行指令

输入多行指令我们需要借助输入重定向操作符 <<

以下面这个脚本为例

multi.sh
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#!/bin/bash

read -p "enter number:" no
read -p "enter name:" name
echo "you have entered $no, $name"

借助 << 符号进行自动化输入

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#!/bin/bash
sh multi.sh << EOF
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mutoe
EOF

但是有时候这种方法并不生效，比如 ssh-keygen 命令，那只有借助强大的 expect 命令了

1.3 借助 expect 进行交互

在使用 expect 前需要进行安装，方法很简单，以 CentOS 为例，只需要运行 yum install -y expect 即可

expect 有两种用法，一种是直接写 expect 解释器的脚本，和 bash 类似，以 #!/usr/bin/expect 开头

下面是一个合格的 expect 脚本示例

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#!/bin/expect

set IP     [lindex $argv 0] # 读取第1个参数设置为 IP 变量
set PASSWD [lindex $argv 1] # 读取第2个参数设置为 PASSWD 变量
set CMD    [lindex $argv 2] # 读取第3个参数设置为 CMD 变量

spawn ssh $IP $CMD # spawn 来给命令加壳，以便于断言输出
expect { # expect 是断言命令
  # 如果读取到屏幕上输出 (yes/no) 信息，则输入 "yes" 并按下回车键
  # exp_continue 是继续等待花括号内的断言, 如果不加这一句会直接跳出 expect
  "(yes/no)?" { send "yes\r"; exp_continue }

  "password:" { send "$PASSWD\r" } # 如果读取到屏幕上输出 password 信息，则输入 PASSWD 变量中的内容
  "*host " { exit 1 } # 如果读取到 "No route to host" 等内容， 就以非0状态退出
}
expect eof # 等待命令执行结束

需要注意的是，在 expect 解释器内， 除了几个特定关键字的命令，其他命令都不可用，这种方式适用于执行命令较少，单次需要交互较多的自动化脚本

第二种用法是在 bash 脚本中执行 expect 配合重定向操作符, 在有大量脚本需要执行的情况下推荐使用该方式

下面是我在 certbot 命令时使用的 shell 脚本，以供参考

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#!/bin/bash

sudo expect << EOF
spawn certbot --nginx
expect {
  "Enter email address" { send "mutoe@foxmail.com\n";exp_continue}
  "Please read the Terms of Service" {send "A\n";exp_continue}
  "Would you be willing to share your email address" {send "N\n";exp_continue}
  "Which names would you like to activate HTTPS for" {send "\n";exp_continue}
  "You have an existing certificate that has exactly the same domains" {send "1\n";exp_continue}
  "Please choose whether or not to redirect HTTP traffic to HTTPS" {send "2\n";exp_continue}
  eof
}

2. 修改文件

2.1 在文件中增加内容

我们想要将某个命令的输出写入到文件中进行保存，比如日志、新增一行配置，可以借助输出重定向符号 > >> 来实现

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who > log.txt # > 符号将会先清空 log.txt 然后以 who 的输出写入到文件中
echo "append" >> log.txt # >> 符号会追加字符串 "append" 到文件的尾行

那如果需要写入多行该怎么办呢？虽然也可以借助 echo -e + \n 来实现，但是我们还有其他更优雅的办法

借助 cat 命令配合 << 符号也可以达到我们的目的

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cat > log.txt << EOF
我有很多行
很多行
行
EOF

WHY?
cat 命令如果不接受任何参数，将会进入交互式界面，输入什么就会输出什么；
配合 > 符号将 cat 的输出写入到文件 log.txt 中；
而 << 我们前面介绍过，会将多行输入重定向到前面的命令 cat 中

2.2 修改文件的内容

关于修改文件的内容，如何在不借助 vim 等工具情况下进行呢？

有请我们强大的 sed 命令登场！！

sed [选项] 指令 文件

其中选项有

  • -n 忽略没有修改的内容
  • -i 原地修改文件而不输出
  • -r 拓展正则表达式

指令为一个字符串，由 2 个部分组成 条件 命令，条件用于约束，指令进行操作

一个正常的替换命令长这样

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sed -i "/^user/ s/nginx/mutoe/" /paht/to/nginx.conf

其中
/^user/ 为条件，查找以 “user” 开头的一行;
s/nginx/mutoe/ 为命令，s是替换，这条命令意思是将 nginx 替换为 mutoe

sed 支持的命令有很多，约有 15 中，列举一些常见的命令

  • i 插入
  • a 追加
  • d 删除行
  • c 替换行
  • s 替换指定内容

关于 sed 的更多用法，可以参考我的 《Linux 学习笔记》 “sed 非交互式编辑” 部分

以下面的 nginx 配置片段为例

nginx.conf
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user nginx;
worker_processes  1;

http {
  include       /etc/nginx/mime.types;
  default_type  application/octet-stream;

  #gzip  on;

  include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

# delete me

首先我们将 nginx 的启动用户改为自定义用户

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sed -i "1c user mutoe;" /path/to/nginx.conf

-i 意思是将输出 “in-placed” 直接替换文件内容而不是作为输出
“1c user mutoe;” 是指将第 1 行替换(c)为”user mutoe;”

接下来我们去除 #gzip on; 前的空格，难度在于我们并不知道改行配置位于哪一行，没关系，我们借助正则表达式先找到这一行

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sed -i "/#gzip\s+on;/s/#//" /path/to/nginx.conf

最后我们删除文件的最后一行

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sed -i "$d" /path/to/nginx.conf

好了，所有内容到这里就结束啦，如果看的不过瘾，这里有我在实际使用中的一些脚本，以供参考。

如果你有任何疑问或是支持，欢迎在下方留言。

参考资料