Shell条件语句与测试操作完全指南

1. Shell条件语句基础与测试操作

Shell脚本中的条件判断是自动化任务和系统管理的核心技能。任何条件判断都需要通过测试命令来执行，测试命令返回一个退出状态码：0表示真（条件成立），1表示假（条件不成立）。

1.1 测试命令的三种形式

在Shell中，我们有三种主要的测试命令形式：

1. 传统test命令：

bash复制test 条件表达式

2. 方括号形式（最常用）：

bash复制[ 条件表达式 ]  # 注意表达式与方括号之间的空格是必须的

3. 双括号增强版（Bash扩展）：

bash复制[[ 条件表达式 ]]  # 支持更多功能如模式匹配和正则表达式

提示：现代脚本开发中推荐使用[[ ]]，因为它更安全且功能更强大。例如，它不需要对变量加引号来防止空值导致的语法错误。

1.2 文件测试操作

文件测试用于检查文件或目录的各种属性。这是系统管理脚本中最常用的测试之一。

常用文件测试操作符

文件测试实战示例

bash复制#!/bin/bash
# 文件属性检查脚本

check_file="/var/log/syslog"
backup_dir="/backup/logs"

# 检查文件是否存在
if [[ -e "$check_file" ]]; then
    echo "[INFO] 文件 $check_file 存在"
    
    # 检查文件类型
    if [[ -f "$check_file" ]]; then
        echo "[INFO] 这是一个普通文件"
    elif [[ -d "$check_file" ]]; then
        echo "[INFO] 这是一个目录"
    fi
    
    # 检查文件权限
    [[ -r "$check_file" ]] && echo "[INFO] 文件可读"
    [[ -w "$check_file" ]] && echo "[INFO] 文件可写"
    [[ -x "$check_file" ]] && echo "[INFO] 文件可执行"
    
    # 检查文件大小
    if [[ -s "$check_file" ]]; then
        file_size=$(du -h "$check_file" | cut -f1)
        echo "[INFO] 文件非空，大小: $file_size"
    else
        echo "[WARNING] 文件为空"
    fi
    
    # 检查备份目录
    if [[ ! -d "$backup_dir" ]]; then
        echo "[ACTION] 备份目录不存在，正在创建..."
        mkdir -p "$backup_dir"
        chmod 750 "$backup_dir"
    fi
    
    # 检查文件是否可备份
    if [[ -r "$check_file" && -w "$backup_dir" ]]; then
        backup_file="${backup_dir}/syslog_$(date +%Y%m%d).bak"
        cp "$check_file" "$backup_file"
        echo "[SUCCESS] 文件已备份到 $backup_file"
    else
        echo "[ERROR] 无法备份文件 - 权限不足"
    fi
else
    echo "[ERROR] 文件 $check_file 不存在"
    exit 1
fi

1.3 数值比较操作

数值比较在资源监控、阈值检查等场景非常有用。

数值比较操作符

注意：在(( ))算术表达式中可以使用更直观的数学比较符号：==, !=, >, >=, <, <=

数值比较实战示例

bash复制#!/bin/bash
# 系统资源监控脚本

# 获取系统指标
cpu_cores=$(nproc)
cpu_usage=$(top -bn1 | grep "Cpu(s)" | awk '{print $2 + $4}' | cut -d. -f1)
mem_total=$(free -m | awk '/^Mem:/{print $2}')
mem_used=$(free -m | awk '/^Mem:/{print $3}')
mem_percent=$((mem_used*100/mem_total))
disk_usage=$(df / --output=pcent | tail -1 | tr -d '% ')

# 定义阈值
WARNING=80
CRITICAL=90

echo "====== 系统资源监控 ======"
echo "CPU核心数: $cpu_cores"
echo "CPU使用率: ${cpu_usage}%"
echo "内存使用: ${mem_used}MB/${mem_total}MB (${mem_percent}%)"
echo "根分区使用率: ${disk_usage}%"

# CPU检查
if (( cpu_usage >= CRITICAL )); then
    echo "[CRITICAL] CPU使用率过高!"
    # 找出占用CPU最高的进程
    echo "占用CPU最高的进程:"
    ps -eo pid,user,%cpu,cmd --sort=-%cpu | head -n 5
elif (( cpu_usage >= WARNING )); then
    echo "[WARNING] CPU使用率偏高"
else
    echo "[OK] CPU使用率正常"
fi

# 内存检查
if [[ $mem_percent -ge $CRITICAL ]]; then
    echo "[CRITICAL] 内存使用率过高!"
    # 找出占用内存最高的进程
    echo "占用内存最高的进程:"
    ps -eo pid,user,%mem,cmd --sort=-%mem | head -n 5
elif [[ $mem_percent -ge $WARNING ]]; then
    echo "[WARNING] 内存使用率偏高"
else
    echo "[OK] 内存使用率正常"
fi

# 磁盘检查
if [[ $disk_usage -ge $CRITICAL ]]; then
    echo "[CRITICAL] 磁盘空间不足!"
    # 找出占用空间最大的目录
    echo "/目录下占用空间最大的目录:"
    du -h / --max-depth=1 2>/dev/null | sort -hr | head -n 5
elif [[ $disk_usage -ge $WARNING ]]; then
    echo "[WARNING] 磁盘空间紧张"
else
    echo "[OK] 磁盘空间充足"
fi

1.4 字符串比较操作

字符串操作在用户输入验证、配置解析等场景非常关键。

字符串比较操作符