RHEL8重定向与环境变量-Linux就该这么学3

      如果不能把命令进行组合使用，则无法提升工作效率。本章讲解与文件读写操作有关的重定向技术的5种模式—标准覆盖输出重定向、标准追加输出重定向、错误覆盖输出重定向、错误追加输出重定向以及输入重定向，然后深入讲解管道命令符，进一步提高命令输出值的处理效率。随后通过讲解Linux系统命令行中的通配符和常用转义字符，Bash解释器执行Linux命令的内部原理，为掌握PATH变量及Linux系统中的重要环境变量打下了基础。

3.1 输入输出重定向

      简而言之，输入重定向是指把文件导入到命令中，而输出重定向则是指把原本要输出到屏幕的数据信息写入到指定文件中。在日常的学习和工作中我们使用输出重定向的频率更高，所以又将输出重定向分为了标准输出重定向和错误输出重定向两种不同的技术，以及覆盖写入与追加写入两种模式。

➢标准输入重定向（STDIN，文件描述符为0）：默认从键盘输入，也可从其他文件或命令中输入。

➢标准输出重定向（STDOUT，文件描述符为1）：默认输出到屏幕。

➢错误输出重定向（STDERR，文件描述符为2）：默认输出到屏幕。

   比如分别查看两个文件的属性信息，我们先创建出第一个文件，而第二个文件是不存在的。虽然针对这两个文件的操作都分别会在屏幕上输出一些信息，但这两个操作的差异其实很大；对于输入重定向来讲，用到的符号及其作用如图。

      对于重定向中的标准输出模式，可以省略文件描述符 1 不写，而错误输出模式的文件描述符 2 是必须要写的，用到的符号及其作用如图。

       通过标准输出重定向将 man bash 命令原本要输出到屏幕的信息写入到文件 readme.txt 中，然后显示 readme.txt 文件中的内容。

       尝试输出重定向技术中的覆盖写入与追加写入这两种不同模式带来的变化。首先通过覆盖写入模式向 readme.txt 文件写入多行数据（该文件中已包含上一个实验的 man 命令信息）。需要注意的是，在通过覆盖写入模式向文件中写入数据时，就会覆盖掉上一次写入的内容，所以最终文件中只有最后一次的写入结果。

      再通过追加>>参数向 readme.txt 文件写入一次数据，然后在执行 cat 命令之后，可以看到数据全部都有保存。

       虽然都是输出重定向技术，但是命令的标准输出和错误输出还是有区别的。例如查看当前目录中某个文件的信息，这里以 linuxprobe 文件为例。由于这个文件是真实存在的，因此使用标准输出即可将原本要输出到屏幕的信息写入到文件中，而错误的输出重定向则依然把信息输出到了屏幕上。

      如果想把命令的报错信息写入到文件，该怎么操作呢？当用户在执行一个自动化的 Shell 脚本时，这个操作会特别实用，因为它可以把整个脚本执行过程中的报错信息都记录到文件中，便于后期的排错工作。

   还有一种常见情况，想不区分标准输出和错误输出，只要命令有输出信息则全部追加写入到文件中。这就要用到&>>操作符了。

   输入重定向相对来说有些冷门，输入重定向的作用是把文件直接导入到命令中。接下来使用输入重定向把readme.txt文件导入给wc -l命令，统计一下文件中的内容行数；可见这次的输出结果与直接统计有所不同，没有了文件名称。

    这是因为此前使用的“wc -l /etc/passwd”是一种非常标准的“命令+参数+对象”的执行格式，而这次的“wc -l < readme.txt”则是将readme.txt文件中的内容通过操作符导入到命令中，没有被当作命令对象进行执行，因此wc命令只能读到信息流数据，而没有文件名称的信息。

3.2 管道命令符

      管道命令符的作用也可以用一句话概括为“把前一个命令原本要输出到屏幕的信息当作后一个命令的标准输入”。在2.6节讲解grep文本搜索命令时，我们通过匹配关键词/sbin/nologin找出了所有被限制登录系统的用户。完全可以把下面这两条命令合并为一条：

➢找出被限制登录用户的命令是grep /sbin/nologin /etc/passwd；

➢统计文本行数的命令则是wc–l。

   就是把grep搜索命令的输出值传递给wc统计命令，wc命令作进一步的加工后显示出来的结果会更直观，因此只需要把管道符放到两条命令之间即可。

   管道符就像一个法宝，我们可以将它套用到其他不同的命令上，比如用翻页的形式查看/etc 目录中的文件列表及属性信息（这些内容默认会一股脑儿地显示到屏幕上，根本看不清楚）。

       在修改用户密码时，通常都需要输入两次密码以进行确认，这在编写自动化脚本时就是不自动的缺陷。通过把管道符和 passwd 命令的--stdin 参数相结合，可以用一条命令来完成密码重置操作。

       咱们在第 2 章学习 ps 命令的时候，输入 ps aux 命令后屏幕信息呼呼闪过，无法直观找到想要的信息。现在也可以将 ps、grep、管道符三者结合到一起使用了；比如要检查与 bash 有关的进程信息。

      我们还可以这样使用：“命令 A | 命令 B | 命令 C”，管道符就好像是用于实现数据穿越的任意门，能够帮助提高工作效率，完成之前不敢想象的复杂工作。下面将显示系统中所有与 bash 相关的进程信息，同时加入tee(读取标准输入并保存文本)命令将输出到屏幕和文件中。

3.3 命令行的通配符

      大家可能都遇到过提笔忘字的尴尬，作为 Linux 运维人员，也会遇到明明一个文件的名称就在嘴边但就是想不起来的情况。如果只记得一个文件的开头几个字母，想找出所有以这几个字母开头的文件，该怎么操作呢？假设我们想要批量查看所有硬盘文件的相关权限属性，下面有种单调的方法。

      硬盘设备文件都是以 sda 开头并且存放到了/dev 目录中，这样一来，即使不知道硬盘的分区编号和具体分区的个数，也可以使用通配符来搞定。 顾名思义，通配符就是通用的匹配信息的符号，比如中括号内加上字母[abc]则是代表匹配 a、b、c 三个字符中的任意一个字符。Linux 系统中的通配符及含义如图。

       可以看到单独查看文件很没有效率，下面我们用通配符匹配所有在/dev 目录中以 sda 开头的文件；

       如果只想查看文件名以 sda 开头，但是后面还紧跟其他某一个字符的文件的相关信息这时就需要用到 ？号来进行通配了；

       除了使用[0-9]来匹配 0～9 之间的单个数字，也可以用[238]这样的方式仅匹配这 3 个指定数字中的一个；若没有匹配到数字 1 或 4 或 5，则不会显示出来。

       通配符不一定非要放到最后面，也可以放到前面。比如使用下述命令来搜索/etc/ 目录中所有以.d 结尾的文件有哪些。

       通配符不仅可用于搜索文件或代替被通配的字符，还可以与创建文件的命令相结合，一口气创建出好多个文件，在创建多个文件时需要使用大括号，并且字段之间用逗号间隔；或输出一些指定的信息等。

3.4 常用的转义字符

       为了能够更好地理解用户的表达，Shell 解释器还提供了特别丰富的转义字符来处理输入的特殊数据。 来看看 4 个最常用的转义字符。

➢反斜杠（\）：使反斜杠后面的一个变量变为单纯的字符。

➢单引号（' '）：转义其中所有的变量为单纯的字符串。

➢双引号（" "）：保留其中的变量属性，不进行转义处理。

➢反引号（` `）：把其中的命令执行后返回结果。

    先定义一个名为 PRICE 的变量并赋值为 6，然后输出以双引号括起来的字符串与变量信息；如果希望能够输出“Price is $6”，即“价格是 6 美元”的字符串内容，但碰巧美元符号与变量提取符号合并后的$$作用是显示当前程序的进程 ID 号码，于是命令执行后输出的内容并不是所预期的；要想让第一个“$”作为美元符号，那么就需要使用反斜杠（\）来进行转义，将这个命令提取符转义成单纯的文本。

      如果只需要某个命令的输出值，可以 [echo] `命令`这样，将命令用反引号括起来与 date 命令结合，然后查看本机的时间信息；

      反斜杠和反引号的功能比较有特点，一般不会犯错，但对于什么时候使用双引号却容易混淆，因为在大多数情况下好像加不加双引号效果都一样。

       两者的区别在于用户无法得知第一种执行方式中到底有几个参数；因为有可能把“Jack anne ben”当作一个参数整体直接输出到屏幕，也有可能分别将 Jack、anne 和 ben 输出到屏幕。而且，就算摸清了 echo 命令处理参数的机制，在使用其他命令时依然存在这种情况。这里有一个小技巧，虽然可能不够严谨但绝对简单：如果参数中出现了空格，就加双引号；如果参数中没有空格，那就不用加双引号。

3.5 重要的环境变量

       变量是计算机系统用于保存可变值的数据类型。在 Linux 系统中变量名称一般都是大写的，命令则都是小写的，这是一种约定俗成的规范。Linux 系统中的环境变量是用来定义系统运行环境的一些参数，比如每个用户不同的家目录、邮件存放位置等。可以直接通过变量名称来提取到对应的变量值。

       那么在用户执行了一条命令之后，Linux 系统中到底发生了什么事情呢？简单来说命令在 Linux 中的执行分为 4 个步骤。

第1步：判断用户是否以绝对路径或相对路径的方式输入命令（如/bin/ls），如果是绝对路径则直接执行，否则进入第2步继续判断。

第2步：Linux系统检查用户输入的命令是否为“别名命令”，即用一个自定义的命令名称来替换原本的命令名称。

    之前在使用rm命令删除文件时，Linux系统会要求用户确认是否执行删除操作，其实这就是Linux系统为了防止用户误删除文件而特意设置的rm别名命令—“rm -i”。可以用 alias 命令来创建一个属于自己的命令别名，语法格式为“alias 别名=命令”。若要取消一个命令别名，则是用 unalias 命令，语法格式为“unalias 别名”。将当前 rm 命令所被设置的别名取消掉，再删除文件试试。

第3步：Bash解释器判断用户输入的是内部命令还是外部命令。内部命令是解释器内部的指令，会被直接执行；而用户在绝大部分时间输入的是外部命令，这些命令交由步骤4继续处理。可以使用“type命令名称”来判断用户输入的命令是内部命令还是外部命令。

第4步：系统在多个路径中查找用户输入的命令文件，而定义这些路径的变量叫作PATH，可以简单地把它理解成是“解释器的小助手”，作用是告诉Bash解释器待执行的命令可能存放的位置，然后Bash解释器就会在这些位置中逐个查找。PATH是由多个路径值组成的变量，每个路径值之间用冒号间隔，对这些路径的增加和删除操作将影响到Bash解释器对Linux命令的查找。

       那么问题来了：“为什么不能将当前目录（.）添加到 PATH 中呢”；尽管可以将当前目录（.）添加到 PATH 变量中，从而在某些情况下可以让用户免去输入(./) [程序名]运行的麻烦。但是，如果黑客在比较常用的公共目录/tmp 中存放了一个同名 ls 或 cd 命令的可运行“特洛伊”文件，而用户又恰巧在公共目录中执行了ls或cd，此时可能就会中招。

       所以为了系统安全管理者在接手一台 Linux 系统后一定要在执行命令前先检查 PATH 变量中是否有可疑的目录。可以使用 env 命令来查看 Linux 系统中所有的环境变量， 这里列出最具代表性的 10 个环境变量。

       Linux 作为一个多用户、多任务的操作系统，能够为每个用户提供独立的、合适的工作运行环境。因此，一个相同的变量会因为用户身份的不同而具有不同的值。例如使用下述命令来查看 HOME 变量在不同的用户身份下都有哪些值（su 是用于切换用户身份的命令）;其实变量是由固定的变量名与用户或系统设置的变量值两部分组成的，完全可以自行创建变量来满足工作需求。例如设置一个名称为 WORKDIR 的变量，方便用户更轻松地进入一个层次较深的目录。

       但是这样的变量不具有全局性，作用范围也有限，默认情况下不能被其他用户使用；如果工作需要可以使用 export 命令将其提升为全局变量，这样其他用户也就可以使用它了,后续要是不使用这个变量了，则可执行 unset 命令把它取消掉。

注意：

       直接在终端设置的变量能够立即生效，但在关闭当前shell或重启服务器后就会失效，因此我们需要将变量和变量值写入到.bashrc或者.bash_profile文件中，以确保永久能使用它们。