105.2 شخصی‌سازی یا نوشتن اسکریپت‌های ساده

وزن: ۴

توضیحات: داوطلبان باید قادر به شخصی‌سازی اسکریپت‌های موجود یا نوشتن اسکریپت‌های جدید و ساده Bash باشند.

حوزه‌های کلیدی دانش:

استفاده از سینتکس استاندارد sh (حلقه‌ها، تست‌ها)
استفاده از جایگزینی دستور (command substitution)
تست مقادیر بازگشتی برای موفقیت یا شکست یا سایر اطلاعات ارائه شده توسط یک دستور
انجام ارسال ایمیل مشروط به superuser
انتخاب صحیح مفسر اسکریپت از طریق خط shebang (#!)
مدیریت مکان، مالکیت، اجرا و حقوق suid اسکریپت‌ها

اصطلاحات و ابزارهای کاربردی:

for
while
test
if
read
seq
exec

این درس تماماً در مورد اسکریپت‌نویسی شل در لینوکس است و ما شروع به نوشتن چند اسکریپت ساده می‌کنیم. ما می‌توانیم تقریباً هر دستوری را که استفاده می‌کنیم، داخل یک اسکریپت شل قرار دهیم. اما قبل از شروع، چند نکته وجود دارد که باید در نظر بگیرید.

shebang (#!)

در لینوکس و دنیای متن‌باز، فایل‌های اسکریپت بسیار مهم هستند. انواع مختلفی از زبان‌های اسکریپت‌نویسی برای نوشتن فایل‌های اسکریپت استفاده می‌شود. از آنجایی که پسوند فایل فقط یک برچسب برای اسکریپت است، shebang (خط مفسر فایل اسکریپت) برای تعیین زبان اسکریپت‌نویسی استفاده می‌شود.

#!/bin/bash

echo "Hello World!

علاوه بر این، انواع مختلفی از شل وجود دارد و شما نمی‌توانید تضمین کنید که کاربران احتمالی شما کدام شل را ترجیح می‌دهند. shebang با دستور دادن به شل برای اجرای اسکریپت شما در یک شل خاص، اسکریپت‌ها را در تمام محیط‌های شل قابل حمل (portable) می‌کند.

# و ! این خط را خاص می‌کنند زیرا # به عنوان خط کامنت در bash استفاده می‌شود.

خط shebang باید اولین خط اسکریپت شما باشد و بقیه خط شامل مسیر شلی است که برنامه شما باید تحت آن اجرا شود.

متغیرها (variables)

در بخش‌های قبلی این سری، یاد گرفتیم که چگونه یک متغیر تعریف کنیم: VARIABLE="value". ما می‌توانیم همین کار را در یک اسکریپت انجام دهیم، به عنوان مثال:

#!/bin/bash

MYNAME="payam"
echo "Hello $MYNAME!"

ما مقادیر رشته‌ای را به متغیرها اختصاص داده‌ایم. Bash از محاسبات شل با استفاده از اعداد صحیح پشتیبانی می‌کند.

{% hint style="info" %} declare

دستور declare یک دستور داخلی شل bash است. برای تعریف متغیرها و توابع شل، تنظیم ویژگی‌های آن‌ها و نمایش مقادیر آن‌ها استفاده می‌شود. -i باعث می‌شود یک متغیر ویژگی 'integer' (عدد صحیح) داشته باشد.

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ declare VAR1="hello"
user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ declare -i VAR2="42"

-p اگر با آرگومان‌های نام استفاده شود، گزینه‌ها و ویژگی‌های هر نام متغیر را نمایش می‌دهد:

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ declare -p VAR1 VAR2
declare -- VAR1="hello"
declare -i VAR2="42"

{% endhint %}

جایگزینی دستور (command substitution)

گاهی اوقات ممکن است نیاز داشته باشیم از نتیجه یک دستور برای دستور دیگری یا یک متغیر استفاده کنیم.

اگر دستوری را با $( و ) یا با یک جفت backticks محصور کنیم، می‌توانیم خروجی دستور را به عنوان ورودی دستور دیگری جایگزین کنیم. این تکنیک command substitution نامیده می‌شود.

$(command)
### OR
`command`

مثال:

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ MYLIST=$(ls -l)
user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ echo $MYLIST
total 4 -rw-rw-r-- 1 user1 user1 58 فوریه 4 12:24 script1

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ MYSPACE=`du -sh`
user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ echo $MYSPACE
8.0K .

اجرای اسکریپت‌ها

برای اجرای یک اسکریپت شل، اسکریپت باید قابل اجرا (executable) باشد.

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ ls -l
total 4
-rw-rw-r-- 1 user1 user1 58 فوریه  4 12:24 script1
user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ chmod +x script1 
user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ ls -l
total 4
-rwxrwxr-x 1 user1 user1 32 فوریه  4 14:14 script1

راه دیگر برای اجرای یک اسکریپت، دادن نام اسکریپت به عنوان پارامتر به دستورات sh یا bash است. sh ./script1 یا bash ./script1

مکان‌یابی اسکریپت‌ها

اگر اسکریپت ما قابل اجرا باشد، می‌توانیم آن را به ۳ روش مکان‌یابی کنیم:

اگر در همان دایرکتوری هستیم، می‌توانیم از ./scriptname استفاده کنیم.
می‌توانیم از مسیر مطلق /home/user1/sandbox/scriptname استفاده کنیم.
قرار دادن اسکریپت در یکی از دایرکتوری‌های $PATH یا ویرایش متغیر PATH.

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ ./script1 
Hello World

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ /home/user1/sandbox/script1
Hello World

user1@ubuntu16-1:~$ echo $PATH
/home/user1/bin:/home/user1/.local/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games:/snap/bin

user1@ubuntu16-1:~$ mkdir bin
user1@ubuntu16-1:~$ cp sandbox/script1 bin/
user1@ubuntu16-1:~$ scr
screendump    script        script1       scriptreplay  
user1@ubuntu16-1:~$ script1
Hello World

شرط‌ها (conditioning)

برای نوشتن برنامه‌های مفید، ما تقریباً همیشه به توانایی بررسی شرایط و تغییر رفتار برنامه بر اساس آن نیاز داریم. جملات شرطی این توانایی را به ما می‌دهند.

ساده‌ترین شکل، دستور if است که شکل کلی زیر را دارد:

if

if [expression]
then
   command1 
   command2
else
   command3
   command4
fi

بخش else اختیاری است و می‌تواند حذف شود.

#!/bin/bash

MYOS="linux"
echo "Lets see What is your favirite OS"

if [ $MYOS = "linux" ] 
then
 echo "Haha happy to hear that"
else
 echo "I wish you liked linux"
fi

بررسی واقعی شرط توسط دستور test انجام می‌شود که به صورت test EXPRESSION نوشته می‌شود و معادل [ EXPRESSION ] است.

عبارات به اشکال زیر هستند:

عبارت	معنا
STRING1 = STRING2	رشته‌ها برابر هستند
STRING1 != STRING2	رشته‌ها برابر نیستند
INTEGER1 -eq INTEGER2	INTEGER1 با INTEGER2 برابر است
INTEGER1 -ge INTEGER2	INTEGER1 بزرگتر یا مساوی INTEGER2 است
INTEGER1 -gt INTEGER2	INTEGER1 بزرگتر از INTEGER2 است
INTEGER1 -le INTEGER2	INTEGER1 کوچکتر یا مساوی INTEGER2 است
INTEGER1 -lt INTEGER2	INTEGER1 کوچکتر از INTEGER2 است
INTEGER1 -ne INTEGER2	INTEGER1 با INTEGER2 برابر نیست
-n STRING	طول STRING صفر نیست
-z STRING	طول STRING صفر است
-f FILE	FILE وجود دارد و یک فایل معمولی است
-s FILE	FILE وجود دارد و اندازه آن بزرگتر از صفر است
-X FILE	FILE وجود دارد و قابل اجرا است
-d FILE	FILE وجود دارد و یک دایرکتوری است

read

دستور read یک خط را از ورودی استاندارد می‌خواند.

#!/bin/bash

MYOS="linux"
echo "Lets see What is your favirite OS"

if [ $MYOS = "linux" ] 
then
 echo "Haha happy to hear that"
else
 echo "I wish you liked linux"
fi

حلقه‌ها (loops)

هدف از حلقه‌ها تکرار کد یکسان یا مشابه به تعداد دفعات مشخص است. این تعداد دفعات می‌تواند یک عدد مشخص باشد، یا می‌تواند توسط برقرار شدن یک شرط خاص تعیین شود. معمولاً انواع مختلفی از حلقه‌ها وجود دارد، از جمله حلقه‌های for، حلقه‌های while و ... .

for

حلقه for هر آیتم را در یک دنباله پردازش می‌کند.

for VAR in LIST;
do
  command1
  command2
done

لطفا به سینتکس ; ، do و done توجه کنید.

LIST می‌تواند لیستی از رشته‌ها، یک آرایه یا خروجی دستورات و غیره باشد.

#!/bin/bash

for i in 1 2 3 ;
do
 echo $i
done

seq

دستور seq یک دستور بسیار کاربردی است. این دستور دنباله‌ای از اعداد را برای حلقه از FIRST تا LAST با گام‌های INCREMENT تولید می‌کند.

seq [OPTION]... LAST
 ### or
seq [OPTION]... FIRST LAST
 ### or
seq [OPTION]... FIRST INCREMENT LAST

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ seq 3
1
2
3
user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ seq 1 3
1
2
3
user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ seq 1 10 2
1
user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ seq 1 3 10
1
4
7
10

seq در حلقه for:

user1@ubuntu16-1:~/sandbox$ for i in $(seq 1 3); do echo $i; done
1
2
3

ما همچنین می‌توانیم یک محدوده را با سینتکس {START..END..INCREMENT} تعریف کنیم که همان کار را انجام می‌دهد.

حلقه for با رشته‌ها نیز کار می‌کند:

#!/bin/bash

for MYFILE in $(ls);
do
    echo $MYFILE
done

while

حلقه‌های while هر بار که حلقه شروع می‌شود یک شرط را ارزیابی می‌کنند و اگر شرط درست (true) باشد، لیست دستورات را اجرا می‌کنند. اگر شرط در ابتدا درست نباشد، دستورات هرگز اجرا نمی‌شوند.

while [condition]
do
    command1
    command2
done

مثال:

#!/bin/bash

MYVAR=3

while [ $MYVAR -gt 0 ]
do
  echo $MYVAR
  let MYVAR=MYVAR-1
done

دستور let یک دستور داخلی است و برای ارزیابی عبارات محاسباتی روی متغیرهای شل استفاده می‌شود. این یعنی چه؟ بدون let، عبارت MYVAR=MYVAR-1 مقدار "3-1" را به عنوان یک رشته خواهد داشت!

اگر می‌خواهید از مقدار یک متغیر در یک عبارت محاسباتی استفاده کنید، نیازی به استفاده از $ قبل از نام متغیر نیست، اگرچه اگر بخواهید می‌توانید این کار را انجام دهید.

{% hint style="danger" %} حلقه‌های بی‌پایان (infinite loops)

اگر شرط حلقه while هرگز برقرار نشود، برای همیشه اجرا می‌شود که به آن حلقه بی‌پایان می‌گویند و برای متوقف کردن آن باید از ctrl+c استفاده کنیم!

حلقه‌های بی‌پایان آنقدرها هم بد نیستند! سیستم‌عامل یک حلقه بی‌پایان است که دائماً ورودی‌ها را بررسی کرده و بر اساس آن پاسخ می‌دهد. {% endhint %}

{% hint style="info" %} until

حلقه‌های until لیست دستورات را اجرا می‌کنند و هر بار که حلقه به پایان می‌رسد، یک شرط را ارزیابی می‌کنند. اگر شرط درست باشد، حلقه دوباره اجرا می‌شود. حتی اگر شرط در ابتدا درست نباشد، دستورات حداقل یک بار اجرا می‌شوند. {% endhint %}

exec

دستور exec در لینوکس برای اجرای یک دستور از خودِ bash استفاده می‌شود. این دستور یک فرآیند (process) جدید ایجاد نمی‌کند، بلکه فقط bash را با دستوری که باید اجرا شود جایگزین می‌کند. اگر دستور exec موفقیت‌آمیز باشد، به فرآیند فراخوان باز نمی‌گردد. exec BLAH و exec ls را امتحان کنید و نتایج را مقایسه کنید.

ارسال ایمیل اعلان به root

برای ارسال ایمیل، ابتدا باید mailutils نصب شده باشد. سپس می‌توانیم ایمیل بفرستیم:

root@ubuntu16-1:~# mail root@localhost
Cc: 
Subject: test mail!
this is my first email!

فرض کنید اسکریپت شما در نیمه‌شب، زمانی که شما در خواب عمیق هستید، در حال انجام یک وظیفه مدیریتی روی سیستم شماست. وقتی مشکلی پیش می‌آید چه اتفاقی می‌افتد؟ خوشبختانه، ارسال اطلاعات خطا یا فایل‌های لاگ به خودتان، مدیر دیگر یا root آسان است. به سادگی پیام را به دستور mail پایپ (pipe) کنید و از گزینه -s برای افزودن موضوع (subject) استفاده کنید.

user1@ubuntu16-1:~$ echo "Body!" | mail -s "Subject" root@localhost

اگر نیاز به ارسال یک فایل لاگ دارید، از تابع تغییر مسیر < استفاده کنید تا آن را به عنوان ورودی به دستور mail هدایت کنید. اگر نیاز به ارسال چندین فایل دارید، می‌توانید از cat برای ترکیب آن‌ها استفاده کنید و خروجی را به mail پایپ کنید.

{% hint style="info" %} تقلب‌نامه (cheatsheet) اسکریپت‌نویسی bash

همچنین شما را تشویق می‌کنم که از تقلب‌نامه اسکریپت‌نویسی bash من در این آدرس دیدن کنید: https://borosan.gitbook.io/bash-scripting/ {% endhint %}

https://developer.ibm.com/tutorials/l-lpic1-105-2/

https://www.poftut.com/linux-bin-bash-shell-and-script-tutorial/

https://www.geeksforgeeks.org/declare-command-in-linux-with-examples/

https://www.gnu.org/software/bash/manual/html_node/Command-Substitution.html

https://jadi.gitbooks.io/lpic1/content/1052_customize_or_write_simple_scripts.html

https://www.computerhope.com/unix/test.htm

https://www.dpscomputing.com/blog/2012/09/13/programming-the-purpose-of-loops/

https://www.geeksforgeeks.org/seq-command-in-linux-with-examples/

https://linux4one.com/bash-for-loop-with-examples/

https://www.geeksforgeeks.org/let-command-in-linux-with-examples/