Linux Shell 编程基础入门（一）

news2024/9/20 17:07:36

😀前言
本篇博文是关于自动化工具Shell 编程的基本介绍，希望你能够喜欢

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文章目录

Shell 编程
- 引言
- 什么是 Shell 编程？
- Shell 编程的基础
- - 1. Shell 脚本的基本结构
  - 2. 常用 Shell 命令
  - 3. Shell 脚本中的函数
  - 4.脚本的常用执行方式
  - - 方式 1(输入脚本的绝对路径或相对路径)
    - 方式2(sh+脚本)
- Shell 编程在大数据处理中的应用
- - 1. 数据清洗与预处理
  - 2. 自动化任务调度
  - 3. 大规模数据处理
  - 4. 数据分析与报告生成
- 😄总结

Shell 编程

引言

在大数据处理领域，Shell 编程是一项不可或缺的技能。Shell 脚本作为 Unix 和 Linux 系统中强大的自动化工具，能够简化数据处理的流程、提升工作效率，并为复杂的任务提供灵活的解决方案。本文将探讨 Shell 编程在大数据处理中的应用，帮助你掌握如何通过编写 Shell 脚本来优化和自动化大数据工作流。

什么是 Shell 编程？

Shell 是一个命令行解释器，为用户提供了与操作系统交互的界面。在 Linux 和 Unix 系统中，Shell 是与内核交互的桥梁，用户可以通过 Shell 执行命令、运行程序、管理文件系统等。

Shell 编程指的是通过编写一系列 Shell 命令的脚本，自动化执行某些任务。常用的 Shell 包括 Bash（Bourne Again Shell）、Zsh（Z Shell）和 Ksh（Korn Shell）等。由于 Bash 是最常用的 Shell，本文将主要基于 Bash 进行讲解。

Shell 编程的基础

1. Shell 脚本的基本结构

一个简单的 Shell 脚本通常由以下几部分组成：

脚本头部声明:
```
#!/bin/
```
这行代码告诉系统使用哪种 Shell 来解释脚本。
注释:
注释以 # 开头，用于解释代码，不会被执行。
```
# 这是一个注释
```
变量:
变量用于存储数据，可以通过 = 进行赋值。

Linux Shell 中的变量分为：系统变量和用户自定义变量。

系统变量: $H OME 、$ PWD、 $S H E LL 、$ USER 等等，比如:echo $HOME等等。

显示当前 shell 中所有变量:set
- 定义变量的规则
  
  1)变量名称可以由字母、数字和下划线组成，但是不能以数字开头。5A=200(x)
  2)等号两侧不能有空格
  3)变量名称一般习惯为大写，这是一个规范，我们需要遵守。
- 将命令的返回值赋给变量
  1)A='date`反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量 A。
  2)A=$(date)等价于反引号
```
name="Alice"
```

条件语句:
用于根据条件执行不同的代码块。

if [ "$name" == "Alice" ]; then
    echo "Hello, Alice!"
else
    echo "Who are you?"
fi

循环:
用于重复执行某些操作。

for i in {1..5}; do
    echo "Iteration $i"
done

2. 常用 Shell 命令

在大数据处理中，以下 Shell 命令常被使用：

文件操作:
ls, cp, mv, rm, cat, touch, mkdir 等命令用于文件和目录的管理。
数据处理:
grep、awk、sed 等命令用于搜索、过滤和处理文本数据。
进程控制:
ps、top、kill 用于管理系统进程。
任务调度:
crontab 用于定时执行脚本。

3. Shell 脚本中的函数

Shell 脚本中可以定义函数，用于组织和复用代码：

function greet() {
    echo "Hello, $1!"
}

greet "Alice"

4.脚本的常用执行方式

方式 1(输入脚本的绝对路径或相对路径)

说明:首先要赋予 helloworld.sh 脚本的+x权限，再执行脚本比如./hello.sh 或者使用绝对路径/root/shcode/hello.sh

方式2(sh+脚本)

说明:不用赋子脚本+x权限，直接执行即可比如 sh hello.sh，也可以使用绝对路径。

Shell 编程在大数据处理中的应用

1. 数据清洗与预处理

在大数据处理的初期，数据清洗与预处理是非常重要的一步。Shell 脚本可以自动化这些过程，例如去除重复数据、过滤无效数据、格式转换等。

示例：利用 awk 和 sed 命令清洗 CSV 数据：

#!/bin/

# 去除 CSV 文件中的空行
sed '/^$/d' data.csv > cleaned_data.csv

# 删除重复行
awk '!seen[$0]++' cleaned_data.csv > unique_data.csv

2. 自动化任务调度

在大数据项目中，定时执行某些任务（如数据备份、日志分析）是非常常见的需求。通过 crontab，可以轻松调度 Shell 脚本在指定的时间运行。

示例：每天凌晨 2 点自动备份数据：

0 2 * * * /path/to/backup_script.sh

3. 大规模数据处理

Shell 脚本还可以用于处理大规模数据集。例如，可以编写脚本分割大文件、并行处理多个数据文件，或调用 Hadoop、Spark 等大数据处理框架的命令接口。

示例：将大文件分割成小块并并行处理：

#!/bin/

# 将大文件分割为多个小文件
split -l 10000 large_data.csv part_

# 并行处理小文件
for file in part_*; do
    (process_data "$file" &)
done
wait

4. 数据分析与报告生成

通过 Shell 脚本，可以自动化运行数据分析任务，并生成定期的报告。例如，通过 Shell 脚本定期提取日志中的关键信息，并生成 HTML 或 CSV 格式的报告。

示例：生成访问日志报告：

#!/bin/

log_file="/var/log/access.log"
report_file="report_$(date +%Y%m%d).csv"

# 提取日志中的访问量信息
awk '{print $1}' $log_file | sort | uniq -c | sort -nr > $report_file

echo "Report generated: $report_file"