Linux 学习笔记（三）：自动化与实战

接上一篇 [[Linux 学习笔记（二）：进阶操作与系统管理]]，本篇涵盖环境变量、Shell 脚本、终端美化和实战场景。

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第六周：环境与进阶

深入环境变量、磁盘管理、后台任务。

6.1 环境变量

bash
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1env                  # 查看所有环境变量
2echo $变量名          # 读取
3echo ${变量名}ABC     # 拼接输出（用 {} 区分边界）

临时设置：

bash
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1export 变量名=变量值
2export MY_VAR=hello

永久设置：

bash
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1# 修改后立即生效
2source ~/.bashrc

自定义 PATH：

bash
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1export PATH=$PATH:/自定义目录
2# 写入 ~/.bashrc 永久生效

6.2 date — 时间计算与格式化

bash
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1date                        # 当前时间
2date -d "+2 hour" +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"  # 2 小时后
3date -d "yesterday" +%F     # 昨天
4date -d "@1719360000"       # 时间戳转日期

6.3 ln — 链接

bash
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1ln -s 源文件 链接名        # 软链接（快捷方式）
2ln 源文件 链接名           # 硬链接

• 软链接：指向文件路径，源文件删除则失效，可跨文件系统
• 硬链接：指向文件 inode，源文件删除仍有效，不可跨文件系统

6.4 mount / umount / lsblk — 磁盘与挂载

bash
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1lsblk                 # 以树形显示磁盘和分区
2lsblk -f              # 显示文件系统类型和 UUID
3
4mount /dev/sdb1 /mnt          # 挂载分区到 /mnt
5mount -o ro /dev/sdb1 /mnt    # 只读挂载
6umount /mnt                   # 卸载
7umount -l /mnt                # 强制卸载

6.5 dd — 磁盘复制

bash
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1dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=4M status=progress   # 磁盘克隆
2dd if=/dev/zero of=test.img bs=1M count=100         # 创建 100MB 测试文件

6.6 后台任务

bash
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1命令 &                  # 放入后台运行
2nohup 命令 &            # 退出终端后继续运行
3nohup python script.py > out.log 2>&1 &  # 输出重定向到文件
4
5jobs                    # 查看后台任务列表
6jobs -l                 # 显示 PID
7fg %1                   # 把后台任务 1 切到前台
8bg %1                   # 把暂停的任务 1 放后台继续
9Ctrl + Z                # 暂停当前前台任务

6.7 lsof — 查看打开的文件

bash
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1lsof -i :8080        # 谁占用了 8080 端口
2lsof -u 用户名        # 某用户打开的文件
3lsof -p PID          # 某进程打开的文件
4lsof 文件名           # 谁正在使用这个文件

6.8 watch — 周期性执行命令

bash
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1watch -n 1 df -h       # 每秒刷新磁盘占用
2watch -d ls -l         # 高亮显示变化

6.9 iostat / sar — 进阶监控

bash
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1# iostat — 磁盘 IO
2iostat -x 2 3   # 每 2 秒刷新，输出 3 次
3
4# sar — 网络流量
5sar -n DEV 2 3  # 每 2 秒刷新网卡流量，输出 3 次

6.10 uname — 系统信息

bash
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1uname -a   # 内核版本、主机名、架构等全部信息

6.11 杂项工具

bash
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1cal          # 当前月份日历
2cal 2026     # 全年
3
4expr 1 + 2          # 整数加法
5expr 2 \* 3         # 乘法（* 需转义）
6
7figlet "Hello"           # ASCII 艺术字
8figlet -f slant "标题"   # 斜体字体

练一练 1

1. 在 ~/.bashrc 中添加一个别名 ll='ls -lh'，然后用 source 使其生效
2. 用 date +%Y%m%d -d "-1 day" 输出昨天的日期（格式如 20260625）
3. 创建一个 10MB 的测试文件（用 dd），然后删除
4. 用 lsof -i :22 查看谁在使用 SSH 端口
5. 运行 sleep 60 &，然后用 jobs 查看，再用 fg 切到前台

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第七周：Shell 脚本基础

从敲命令到写脚本，学会自动化。

7.1 第一个脚本

bash
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1#!/bin/bash
2echo "Hello, Linux!"

1. 保存为 hello.sh
2. 加执行权限：chmod +x hello.sh
3. 运行：./hello.sh

#!/bin/bash 称为 shebang，告诉系统用哪个解释器执行。

7.2 变量

bash
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1# 定义变量（等号两边不能有空格）
2name="Linux"
3echo $name
4echo ${name}_rocks    # 拼接时用 {} 包裹
5
6# 只读变量
7readonly version="1.0"
8
9# 位置参数
10echo "脚本名: $0"
11echo "第一个参数: $1"
12echo "第二个参数: $2"
13echo "参数个数: $#"
14echo "所有参数: $@"

7.3 字符串

bash
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1str="hello"
2echo ${#str}                # 长度 → 5
3echo ${str:0:2}             # 切片 → "he"
4echo ${str/ll/LL}           # 替换 → "heLLo"
5echo ${str^^}               # 转大写 → "HELLO"

7.4 数组

bash
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1arr=("apple" "banana" "cherry")
2echo ${arr[0]}              # 第一个元素
3echo ${arr[@]}              # 所有元素
4echo ${#arr[@]}             # 元素个数
5arr+=("date")               # 追加

7.5 条件判断

bash
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1if [ "$1" = "start" ]; then
2    echo "starting..."
3elif [ "$1" = "stop" ]; then
4    echo "stopping..."
5else
6    echo "usage: $0 start|stop"
7fi

常用文件判断：

bash
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1[ -f "file" ]    # 是否为文件
2[ -d "dir" ]     # 是否为目录
3[ -e "path" ]    # 是否存在
4[ -z "$var" ]    # 是否为空字符串
5[ "$a" = "$b" ]  # 字符串相等
6[ $n -gt 10 ]    # 数字大于（-lt 小于，-eq 等于）

7.6 循环

bash
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1# for 循环
2for i in {1..5}; do
3    echo "Number: $i"
4done
5
6# for 遍历文件
7for file in *.txt; do
8    echo "处理: $file"
9done
10
11# while 循环
12count=1
13while [ $count -le 5 ]; do
14    echo "第 $count 次"
15    count=$((count + 1))
16done

7.7 函数

bash
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1# 定义
2log() {
3    local msg=$1
4    echo "[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] $msg"
5}
6
7# 调用
8log "系统启动完成"

7.8 算术运算

bash
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1a=10; b=3
2echo $((a + b))      # 加法
3echo $((a - b))      # 减法
4echo $((a * b))      # 乘法
5echo $((a / b))      # 除法
6echo $((a % b))      # 取模
7echo $((a ** 2))     # 平方

7.9 退出码

bash
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1ls /nonexist
2echo $?    # 上一条命令的退出码（0=成功，非0=失败）
3
4# 脚本中指定退出码
5if [ -f "$1" ]; then
6    exit 0
7else
8    exit 1
9fi

7.10 完整示例：备份脚本

bash
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1#!/bin/bash
2
3source_dir=$1
4backup_dir="/backup"
5date_str=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
6
7if [ -z "$source_dir" ]; then
8    echo "用法: $0 <源目录>"
9    exit 1
10fi
11
12if [ ! -d "$source_dir" ]; then
13    echo "错误: $source_dir 不是有效目录"
14    exit 1
15fi
16
17mkdir -p "$backup_dir"
18tar -czf "${backup_dir}/backup_${date_str}.tar.gz" "$source_dir"
19
20if [ $? -eq 0 ]; then
21    echo "备份完成: ${backup_dir}/backup_${date_str}.tar.gz"
22else
23    echo "备份失败!"
24    exit 1
25fi

练一练 2

1. 写一个脚本 hello.sh，接收一个名字参数，输出 "你好, [名字]！"
2. 写一个脚本 countdown.sh，从 10 倒数到 1，每秒输出一个数字（提示：sleep 1）
3. 写一个脚本 batch_rename.sh，将当前目录所有 .txt 改为 .md
4. 写一个脚本 check_port.sh，接收端口号参数，用 ss -tlnp 检查端口是否被监听

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附录：终端美化与 dotfiles

配置你的终端，让它更好看、更好用。

什么是 dotfiles

以 . 开头的配置文件，控制 shell、编辑器、git 等工具的行为。

修改 PS1 提示符

bash
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1# 当前样式
2echo $PS1
3
4# 永久生效：将下面 export 加入 ~/.bashrc
5export PS1='\[\e[32m\]\u@\h\[\e[00m\]:\[\e[34m\]\w\[\e[00m\]\$ '

常用转义： \u用户名 \h主机名 \w路径 \$ #/$（root/普通） 颜色： 30黑 31红 32绿 33黄 34蓝 35紫 36青 37白

推荐的 ~/.bashrc 配置

bash
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1# 别名
2alias ll='ls -lh'
3alias la='ls -la'
4alias ..='cd ..'
5alias rm='rm -i'
6alias grep='grep --color=auto'
7
8# 补全不区分大小写
9bind 'set completion-ignore-case on'
10
11# 彩色提示符
12export PS1='\[\e[32m\]\u@\h\[\e[00m\]:\[\e[34m\]\w\[\e[00m\]\$ '
13
14# 自定义函数：快速创建并进入目录
15mkcd() { mkdir -p "$1" && cd "$1"; }

推荐终端工具

bash
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1sudo apt install htop tmux ripgrep fd-find bat tldr

tmux 快速上手

bash
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1tmux new -s work      # 创建会话
2tmux detach           # 断开（Ctrl+B d）
3tmux attach -t work   # 重连
4tmux ls               # 列出会话

Ctrl+B 后： %垂直分屏 "水平分屏 方向键切换 d断开 c新建窗口 [滚动模式

终端美化配置片段

bash
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1# 加入 ~/.bashrc
2
3# 用 bat 代替 cat
4if command -v batcat &> /dev/null; then
5    alias cat='batcat'
6fi
7
8# 快速编辑配置
9alias eb='vim ~/.bashrc'
10alias reload='source ~/.bashrc'

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实战场景（命令组合）

将前面学过的命令组合起来，解决真实问题。

场景 1：查找并清理大文件

bash
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1find / -type f -size +100M -exec ls -lh {} \; | sort -k5 -rh
2find /tmp -type f -size +100M -delete
3du -h --max-depth=1 / | sort -rh | head -10

场景 2：实时监控日志并过滤关键词

bash
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1tail -f /var/log/syslog | grep --line-buffered "ERROR"
2grep "ERROR" /var/log/syslog | wc -l

场景 3：统计 IP 访问次数

bash
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1awk '{print $1}' /var/log/nginx/access.log | sort | uniq -c | sort -rn | head -20

场景 4：批量重命名

bash
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1for f in *.txt; do mv "$f" "${f%.txt}.md"; done
2for f in *.jpg; do mv "$f" "photo_$f"; done

场景 5：查找并杀死端口进程

bash
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1ss -tlnp | grep :8080
2kill -9 PID
3# 或一行搞定
4fuser -k 8080/tcp

场景 6：定时备份

bash
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1crontab -e
20 2 * * * tar -czf /bak/www_$(date +\%Y\%m\%d).tar.gz /var/www

场景 7：快速定位系统瓶颈

bash
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1ps -aux --sort=-%cpu | head -10     # CPU 前 10
2ps -aux --sort=-%mem | head -10     # 内存前 10
3iostat -x 2 5                       # 磁盘 IO
4sar -n DEV 2 5                      # 网络流量

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常见错误及解决方法

快速排查流程：

Permission denied  →  sudo 或 chmod
command not found  →  which 命令 or apt install
端口问题           →  ss -tlnp | grep :端口
磁盘满             →  df -h && du -sh /*
服务挂了           →  systemctl status 服务名
不知道问题在哪     →  journalctl -xe