【运维知识高级篇】34道Shell编程练习题及答案（从基础到实战：基础+计算+判断+循环+控制与数组+实战进阶）

本篇文章几乎涵盖了绝大部分的Shell语法练习，用一个个实战练习，巩固Shell的学习，话不多说，直接开始。

文章目录

一、基础
二、计算
三、判断
四、循环
五、控制与数组
六、实战进阶

一、基础

练习1：按照时间生成文件"2018-05-22.log"将每天的磁盘使用状态写入到对应日期的文件

[root@Shell test]# cat disk_status_backup.sh
#!/bin/bash
name=`date +%F`
/bin/df -h > /tmp/"$name".log
[root@Shell test]# sh disk_status_backup.sh
[root@Shell test]# cat /tmp/2023-05-17.log 
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs        476M     0  476M   0% /dev
tmpfs           487M     0  487M   0% /dev/shm
tmpfs           487M   14M  473M   3% /run
tmpfs           487M     0  487M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda3        19G  2.0G   17G  11% /
/dev/sda1       197M  110M   88M  56% /boot
tmpfs            98M     0   98M   0% /run/user/0
[root@Shell test]# crontab -l
59 23 * * * sh /server/scripts/test/disk_status_backup.sh

练习2：统计Nginx日志中每个IP的访问量有多少，日志格式如下

192.168.56.1 - - [21/May/2018:20:44:06 -0400] "GET /index.html HTTP/1.0" 404 169 "-" "ApacheBench/2.3" "-"/code/index.html

[root@Shell test]# cat count_nginx_ip.sh
#!/bin/bash
cat /var/log/nginx/access.log-20230506|awk '{print $1}'|sort -rn|uniq -c
[root@Shell test]# sh count_nginx_ip.sh
    207 172.16.1.5

练习3：写一个脚本计算一下Linux系统所有进程占用内存的大小的和
%MEM列是进程占用物理内存的百分比。可以通过查看该值来了解进程所使用的物理内存比例大小。
VSZ(Virtual Memory Size)是虚拟内存的大小，表示进程所使用的虚拟内存空间大小。
RSS(Resident Set Size)是进程实际使用的物理内存大小，即占用的内存数，单位为KB。
我们求RSS的和

[root@Shell test]# cat process_occupies_memory_size.sh
#!/bin/bash
ps axu|awk 'NR!=1{print $6}'|grep -v ^0$|awk '{sum+= $1}END{print sum}'
[root@Shell test]# sh process_occupies_memory_size.sh
2038676

练习4：在/backup下创建10个.txt的文件，找到/backup目录下所有后缀名是.txt的文件
批量修改txt为txt.bak，把所有的.bak文件内打包压缩为123.tar.gz，批量还原文件的名字，把增加的.bak删除掉

[root@Shell test]# cat file_handle.sh
#!/bin/bash
for i in `ls /backup`
do
	cp /backup/"$i" /backup/"$i".bak
done
tar zcvf /backup/123.tar.gz /backup/*.txt.bak &> /dev/null
rm -rf /backup/*.txt.bak
[root@Shell test]# sh file_handle.sh
[root@Shell test]# ls /backup/
10.txt      1.txt  3.txt  5.txt  7.txt  9.txt
123.tar.gz  2.txt  4.txt  6.txt  8.txt
[root@Shell test]# tar tf /backup/123.tar.gz 
backup/10.txt.bak
backup/1.txt.bak
backup/2.txt.bak
backup/3.txt.bak
backup/4.txt.bak
backup/5.txt.bak
backup/6.txt.bak
backup/7.txt.bak
backup/8.txt.bak
backup/9.txt.bak

二、计算

练习1：输入两个整数计算这两个整数的相加，相减，相乘，相除，求余的结果。

[root@Shell test]# cat jisuan.sh
#/bin/bash
num1=$1
num2=$2

echo "两数相加为：$num1 + $num2 = $(awk "BEGIN{print $num1+$num2}")"
echo "两数相减为：$num1 - $num2 = $(awk "BEGIN{print $num1-$num2}")"
echo "两数相乘为：$num1 * $num2 = $(awk "BEGIN{print $num1*$num2}")"
echo "两数相除为：$num1 / $num2 = $(awk "BEGIN{print $num1/$num2}")"
echo "两数求余为：$num1 % $num2 = $(awk "BEGIN{print $num1%$num2}")"
[root@Shell test]# sh jisuan.sh 9 3
两数相加为：9 + 3 = 12
两数相减为：9 - 3 = 6
两数相乘为：9 * 3 = 27
两数相除为：9 / 3 = 3
两数求余为：9 % 3 = 0

练习2：把一个文本文档的前五行中包含字母的行删掉，同时把6到10行中全部字母删掉

[root@Shell test]# cat delete.sh
#!/bin/bash

# 指定待处理的文本文档路径
file_path="your_file_path.txt"

# 临时文件路径
temp_file="temp.txt"

# 删除前五行中包含字母的行
sed '1,5 { /[a-zA-Z]/d }' "$file_path" > "$temp_file"

# 删除6到10行中的所有字母
sed '6,10 s/[a-zA-Z]//g' "$temp_file" > "$file_path"

# 删除临时文件
rm "$temp_file"

练习3：打印下面这句话中字母数小于3的单词，I am koten I am 18

[root@Shell test]# cat print.sh
#!/bin/bash

sentence="I am koten I am 18"

echo "$sentence" | awk '{ for(i=1; i<=NF; i++) { if (length($i) < 3) print $i } }'

练习4：写一个Shell，看看linux系统中是否有自定义用户（普通用户），若是有，一共有几个？

[root@Shell test]# cat user.sh 
#!/bin/bash

# 获取系统中普通用户的数量
user_count=$(awk -F: '$3>=1000 && $1!="nobody" {print $1}' /etc/passwd | wc -l)

if [ $user_count -gt 0 ]; then
    echo "系统中存在 $user_count 个自定义普通用户。"
else
    echo "系统中没有自定义普通用户。"
fi

练习5：写一个Shell脚本来看看你使用的最多的命令是哪些，列出你最常用的命令top10

[root@Shell test]# cat history_cmd.sh
#!/bin/bash

# 指定要统计的shell历史文件路径
history_file=~/.bash_history

# 统计命令使用频率，并获取前10个最常用的命令
top_commands=$(cat "$history_file" | awk '{print $1}' | sort | uniq -c | sort -nr | head -n 10)

echo "您使用最多的命令 Top 10："
echo "$top_commands"

练习6：编写一个脚本，计算100以内所有能被3整除数字的和

[root@Shell test]# cat 3.sh 
#!/bin/bash

sum=0

# 循环遍历1到100之间的数字
for ((num=1; num<=100; num++))
do
    # 判断数字是否能被3整除
    if [ $((num % 3)) -eq 0 ]; then
        sum=$((sum + num))
    fi
done

echo "100以内所有能被3整除的数字的和为：$sum"

三、判断

练习1：将下面的条件表达式，写成if条件语句
[ -f /etc/hosts ] && echo !

[root@Shell test]# cat if.sh 
#!/bin/bash

if [ -f /etc/hosts ]; then
    echo "!"
fi

练习2：写一个脚本，实现判断10.0.0.0/24网络里，当前在线用户的IP有哪些

[root@Shell test]# cat ping.sh
#!/bin/bash

network="10.0.0"

# 循环遍历IP地址范围内的所有地址
for ((i=1; i<=255; i++))
do
    ip="${network}.${i}"
    
    # 使用ping命令检查IP地址是否在线
    ping -c 1 -w 1 "$ip" > /dev/null 2>&1
    
    # 检查ping命令的返回值，如果为0则表示IP地址在线
    if [ $? -eq 0 ]; then
        echo "IP地址 $ip 在线"
    fi
done

练习3：用shell处理以下内容，按单词出现频率降序排序，按字母出现频率降序排序。
the squid project provides a number of resources toassist users design,implement and support squid installations. Please browsethe documentation and support sections for more infomation

[root@Shell test]# cat sort.sh
#!/bin/bash

content="the squid project provides a number of resources to assist users design, implement and support squid installations. Please browse the documentation and support sections for more information."

# 按单词出现频率降序排序
word_frequency=$(echo "$content" | awk '{ for(i=1; i<=NF; i++) { count[$i]++ } } END { for(word in count) { print count[word], word } }' | sort -rn)

echo "按单词出现频率降序排序："
echo "$word_frequency"

echo

# 按字母出现频率降序排序
letter_frequency=$(echo "$content" | grep -o . | grep -v '[. ]' | sort | uniq -c | sort -rn)

echo "按字母出现频率降序排序："
echo "$letter_frequency"

练习4：使用 ps aux 查看系统进程发现有100个test.sh脚本正在运行，如何杀死所有的test.sh

[root@Shell test]# cat kill.sh
ps aux | grep test.sh | awk '{print $2}' | xargs kill

练习5：写一个猜数字脚本，当用户输入的数字和预设数字（随机生成一个0-100的数字）一样时，退出，否则让用户一直输入，并且提示用户的数字比预设数字大或者小

点击此文章查看代码

练习6：用Shell实现，把一个文本文档中只有一个数字的行给打印出来

[root@Shell test]# cat print_num.sh
#!/bin/bash

filename="your_text_file.txt"

while read -r line; do
  # 使用正则表达式匹配只有一个数字的行
  if [[ $line =\~ ^[0-9]+$ ]]; then
    echo "$line"
  fi
done < "$filename"

练习7：写一个Shell脚本通过curl命令返回的状态码来判定所访问的网站是否正常，比如当前状态码200，才算正常

[root@Shell test]# cat curl.sh
#!/bin/bash

# 设置要访问的网站URL
website="https://www.baidu.com"

# 发送GET请求并获取状态码
status_code=$(curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}" "$website")

# 判断状态码是否为200
if [ "$status_code" -eq 200 ]; then
  echo "Website is accessible!"
else
  echo "Website is not accessible! Status code: $status_code"
fi

四、循环

练习1：使用while循环使1加到100

[root@Shell test]# cat add.sh
#!/bin/bash

sum=0
counter=1

while [ $counter -le 100 ]
do
    sum=$((sum + counter))
    counter=$((counter + 1))
done

echo "1加到100的和为: $sum"

练习2：查看磁盘、当前使用状态，如果使用率超过80%则把结果输出到/var/log/disk.err

[root@Shell test]# cat disk.sh
#!/bin/bash

# 设置磁盘使用率阈值
threshold=80

# 执行df命令获取磁盘使用状态，并使用awk过滤出使用率超过阈值的行
df_output=$(df -h | awk '$5 > threshold')

# 检查是否有超过阈值的行
if [ -n "$df_output" ]; then
  echo "$df_output" >> /var/log/disk.err
  echo "Disk usage exceeded the threshold and logged to /var/log/disk.err"
else
  echo "Disk usage is within the threshold"
fi

练习3：脚本批量创建10个用户，密码统一为123，需要对用户输入是否为数字和输入的名字是否为空做判断

[root@Shell test]# cat useradd.sh
#!/bin/bash

count=1

while [ $count -le 10 ]
do
    echo "请输入第 $count 个用户的名字："
    read username
    
    # 判断用户名是否为空
    if [ -z "$username" ]; then
        echo "用户名不能为空，请重新输入！"
        continue
    fi
    
    echo "请输入第 $count 个用户的密码："
    read password
    
    # 判断密码是否为数字
    if ! [[ $password =\~ ^[0-9]+$ ]]; then
        echo "密码必须为数字，请重新输入！"
        continue
    fi
    
    # 创建用户并设置密码
    sudo useradd -m $username
    echo "$username:$password" | sudo chpasswd
    
    count=$((count + 1))
done

练习4：使用case语句编写nginx启动脚本

点击此文章查看代码

练习5：抓阄程序，执行脚本后，想去的同学输入英文名字全拼，产生随机数01-99之间的数字，数字越大就去参加项目实践，前面已经抓到的数字，下次不能再出现相同数字；第一个同学输入名字后，屏幕输出信息，并将名字和数字记录到文件里，程序不能退出，继续等待别的学生输入。

点击此文章查看代码

练习6：打印一个菜单如下，然后使用循环加case语句输出用户输入菜单选项的结果
h 显示命令帮助
f 显示登陆信息
d 显示磁盘挂载
m 查看内存使用
u 查看系统负载
q 退出程序

点击此文章查看代码

五、控制与数组

练习1：生成0-100之间的随机数，并相加，直到大于1000，输出相加的结果

[root@Shell test]# cat addnum.sh
#!/bin/bash

sum=0

while [ $sum -le 1000 ]
do
    # 生成0-100之间的随机数
    random_number=$((RANDOM % 101))
    sum=$((sum + random_number))
done

echo "和大于1000的结果为: $sum"

练习2：生成0-100之间的随机数，并相加，直到大于1000，并判断最后一个随机数字能否被3整除

[root@Shell test]# cat 3.sh
#!/bin/bash

sum=0
last_random_number=0

while [ $sum -le 1000 ]
do
    # 生成0-100之间的随机数
    random_number=$((RANDOM % 101))
    sum=$((sum + random_number))
    last_random_number=$random_number
done

echo "和大于1000的结果为: $sum"

# 判断最后一个随机数字是否能被3整除
if [ $((last_random_number % 3)) -eq 0 ]; then
    echo "最后一个随机数字 $last_random_number 能被3整除"
else
    echo "最后一个随机数字 $last_random_number 不能被3整除"
fi

练习3：判断/tmp/目录下是否有大于4K的文件，如果有则输出该文件的大小与创建时间

[root@Shell test]# cat 4K.sh
#!/bin/bash

path="/tmp/"

# 使用find命令查找/tmp/目录下大于4K的文件，并使用-printf选项输出文件大小和创建时间
find "$path" -type f -size +4k -printf "文件：%p，大小：%s字节，创建时间：%TY-%Tm-%Td %TH:%TM:%TS\n"

练习4：数组array=（1 2 3 4 5 6）使用脚本打印出每个元素，每行显示一个元素

[root@Shell test]# cat array.sh
#!/bin/bash

array=(1 2 3 4 5 6)

# 使用for循环遍历数组
for element in "${array[@]}"
do
    echo "$element"
done

练习5：使用数组判断 I am koten welcome to my hometown 中字母数大于6的单词

[root@Shell test]# cat array_6.sh
#!/bin/bash

sentence="I am koten welcome to my hometown"
words=($sentence)

# 使用for循环遍历数组中的每个单词
for word in "${words[@]}"
do
    # 统计单词中的字母数
    length=${#word}

    # 判断字母数是否大于6
    if [ $length -gt 6 ]; then
        echo "$word"
    fi
done

六、实战进阶

练习1：检测服务器中重要的文件是否被修改，如果修改则报警（使用指纹）

[root@Shell test]# cat fingerprint.sh
#!/bin/bash

# 定义重要文件的路径和对应的指纹
declare -A important_files=(
    ["/path/to/file1"]="fingerprint1"
    ["/path/to/file2"]="fingerprint2"
    ["/path/to/file3"]="fingerprint3"
)

# 检测文件是否被修改
for file in "${!important_files[@]}"; do
    # 计算当前文件的指纹
    current_fingerprint=$(md5sum "$file" | awk '{print $1}')

    # 比较当前指纹和预设的指纹
    if [[ "$current_fingerprint" != "${important_files[$file]}" ]]; then
        echo "警报！文件 $file 已被修改！"
        # 在此处添加触发报警的操作，比如发送邮件或短信通知管理员
    fi
done

练习2：计算nginx日志中访问最多的10个IP使用的流量综合

[root@Shell test]# cat ip.sh
#!/bin/bash

logfile="access.log"

# 使用awk命令提取日志中的IP和流量信息，并按照IP统计流量总和
ip_traffic=$(awk '{ ip[$1] += $10 } END { for(i in ip) print i, ip[i] }' "$logfile")

# 使用sort命令对流量进行降序排序
sorted_ip_traffic=$(echo "$ip_traffic" | sort -k2 -rn)

# 使用head命令获取前10个IP和对应的流量
top_10_ip_traffic=$(echo "$sorted_ip_traffic" | head -n 10)

# 输出结果
echo "访问最多的10个IP使用的流量综合："
echo "$top_10_ip_traffic"

练习3：防止DOS攻击，检测nginx日志，若某个IP短时间的PV过大则使用防火墙将其禁掉

[root@Shell test]# cat iptables.sh
#!/bin/bash

logfile="access.log"
threshold=100  # 设置阈值，表示短时间内的页面访问量上限
ban_time=60    # 设置禁用时间，单位为秒

# 使用awk命令提取日志中的IP信息，并统计每个IP的页面访问量
ip_pv=$(awk '{ ip[$1]++ } END { for(i in ip) print i, ip[i] }' "$logfile")

# 使用while循环遍历PV统计结果
while IFS= read -r line; do
    ip=$(echo "$line" | awk '{print $1}')
    pv=$(echo "$line" | awk '{print $2}')

    # 判断页面访问量是否超过阈值
    if [ "$pv" -gt "$threshold" ]; then
        echo "警报！IP $ip 的短时间内页面访问量过大！"

        # 使用防火墙命令禁用IP
        iptables -A INPUT -s "$ip" -j DROP

        # 等待一段时间后解禁IP
        sleep "$ban_time"
        iptables -D INPUT -s "$ip" -j DROP
    fi
done <<< "$ip_pv"

练习4：实时监控服务器CPU使用率大于80%，磁盘使用率大于80%，内存使用率大于80%时报警

[root@Shell test]# cat cpu_disk.sh
#!/bin/bash

# 配置监控阈值
cpu_threshold=80
disk_threshold=80
memory_threshold=80

# 检查CPU使用率
check_cpu() {
    cpu_usage=$(sar -u 1 1 | grep Average | awk '{print 100 - $NF}')

    if [ "$cpu_usage" -gt "$cpu_threshold" ]; then
        echo "警报！CPU使用率超过 $cpu_threshold%！"
        # 在此处添加触发报警的操作，比如发送邮件通知管理员
    fi
}

# 检查磁盘使用率
check_disk() {
    disk_usage=$(df -h | awk '/\/$/ {print $5}' | sed 's/%//')

    if [ "$disk_usage" -gt "$disk_threshold" ]; then
        echo "警报！磁盘使用率超过 $disk_threshold%！"
        # 在此处添加触发报警的操作，比如发送邮件通知管理员
    fi
}

# 检查内存使用率
check_memory() {
    memory_usage=$(free | awk '/Mem/ {printf "%.2f", $3/$2 * 100}')

    if (( $(echo "$memory_usage > $memory_threshold" | bc -l) )); then
        echo "警报！内存使用率超过 $memory_threshold%！"
        # 在此处添加触发报警的操作，比如发送邮件通知管理员
    fi
}

# 持续监控
while true; do
    check_cpu
    check_disk
    check_memory
    sleep 5
done

练习5：使用二进制安装nginx，要求脚本可以重复执行

[root@Shell test]# cat nginx.sh
#!/bin/bash

nginx_version="1.18.0"  # 设置nginx版本号
nginx_install_dir="/usr/local/nginx"  # 设置nginx安装目录

# 下载nginx源码包
wget http://nginx.org/download/nginx-$nginx_version.tar.gz

# 解压源码包
tar -zxvf nginx-$nginx_version.tar.gz

# 进入解压后的目录
cd nginx-$nginx_version

# 配置编译参数
./configure --prefix=$nginx_install_dir

# 编译和安装
make && make install

# 清理临时文件
cd ..
rm -rf nginx-$nginx_version
rm nginx-$nginx_version.tar.gz

练习6：数据库分库分表备份到/tmp下。

[root@Shell test]# cat mysql.sh
#!/bin/bash

# 定义数据库连接信息
host=localhost
port=3306
user=root
password=123456

# 定义要备份的数据库和表
db_list=(db1 db2)
table_list=(table1 table2 table3)

# 遍历数据库
for db in ${db_list[@]}; do
  # 遍历表
  for table in ${table_list[@]}; do
    # 构建备份文件名
    bak_file=/tmp/${db}_${table}.sql
    
    # 执行备份命令
    mysqldump -h$host -P$port -u$user -p$password $db $table > $bak_file
    
    # 检查备份是否成功
    if [ $? -eq 0 ]; then
      echo "备份 $db.$table 成功"
    else
      echo "备份 $db.$table 失败"
    fi
  done
done

我是koten，10年运维经验，持续分享运维干货，感谢大家的阅读和关注！