Day 13-Linux重定向和管道

1、重定向概述

  • 1)、什么是重定向？

将原本要输出到屏幕的数据信息，重新定向到某个指定的文件中。

  • 2)、为何要使用重定向？

(1)、当屏幕输出的信息很重要，而且希望保存重要的信息时；
(2)、后台执行中的程序，不希望他干扰屏幕正常的输出结果时；
(3)、系统的例行命令, 例如定时任务的执行结果，希望可以存下来时；
(4)、一些执行命令，我们已经知道他可能出现错误信息, 想将他直接丢弃时;
(5)、错误日志与正确日志需要分别输出至不同的文件保存时;

  • 3)、当运行一个程序时通常会自动打开三个标准文件，分别是标准输入、标准输出、错误输出。
名称 文件描述符 作用
标准输入(STDIN) 0 默认是键盘，也可以是文件或其他命令的输出。
标准输出(STDOUT) 1 默认输出到屏幕。
错误输出(STDERR) 2 默认输出到屏幕。
文件名称(filename） 3+

PS：进程将从标准输入中得到数据，将正常输出打印至屏幕终端，将错误的输出信息也打印至屏幕终端。

  • 4)、标准输入输出

(1)、以 cat 命令为例, cat 命令的功能是从命令行给出的文件中读取数据，并将这些数据直接送到标准输出，加入使用cat /etc/passwd会把文件/etc/passwd的内容输出显示到屏幕上。

[root@localhost ~]# cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
······

(2)、但如果使用 cat 命令没有跟上输入的文件名，那么cat命令则会通过命令行标准输入中读取数据, 并将其送到标准输出,即用户输入的每一行都立刻被cat命令输出到屏幕上。

[root@localhost ~]# cat
坐 请坐 请上座；茶 上茶 上香茶；
坐 请坐 请上座；茶 上茶 上香茶；
^C

(3)、标准输入输出过程(使用ctrl+z快捷键可将进程转到后台运行）

a.持续追踪查看文件内容
[root@localhost ~]# tail -f /etc/passwd
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
······
chrony:x:998:996::/var/lib/chrony:/sbin/nologin

b.查看运行的进程
[root@localhost ~]# ps
 PID TTY          TIME CMD
11603 pts/0    00:00:00 bash
11635 pts/0    00:00:00 tail
11636 pts/0    00:00:00 ps

c.查看tail命令的PID，6885进程下的文件描述符
[root@localhost ~]# ls -l /proc/11635/fd
总用量 0
lrwx------. 1 root root 64 8月   9 15:41 0 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 8月   9 15:41 1 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 8月   9 15:40 2 -> /dev/pts/0
lr-x------. 1 root root 64 8月   9 15:41 3 -> /etc/passwd
lr-x------. 1 root root 64 8月   9 15:41 4 -> anon_inode:inotify

d.查看标准输入输出设备
[root@localhost ~]# ls -l /dev/std*
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 7月  25 08:33 /dev/stderr -> /proc/self/fd/2
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 7月  25 08:33 /dev/stdin -> /proc/self/fd/0
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 7月  25 08:33 /dev/stdout -> /proc/self/fd/1

2、输出重定向

  • 1)、输出重定向，改变输出内容的位置。输出重定向有如下几种方式
类型 操作符 用途
标准覆盖输出重定向 > 将程序输出的正确结果输出到指定的文件中,会覆盖文件原有的内容
标准追加输出重定向 >> 将程序输出的正确结果以追加的方式输出到指定文件,不会覆盖原有文件
错误覆盖输出重定向 2> 将程序的错误结果输出到执行的文件中,会覆盖文件原有的内容
错误追加输出重定向 2>> 将程序输出的错误结果以追加的方式输出到指定文件,不会覆盖原有文件
标准输入重定向 << 将命令中接收输入的途径由默认的键盘更改为指定的文件或命令

(1)、标准输出重定向(每次都会覆盖文件)
标准输出重定向, 先清空,后写入, 如果文件不存在则创建
[root@localhost ~]# cat 1.txt
cat: adc: 没有那个文件或目录
[root@localhost ~]# echo 123 >1.txt
[root@localhost ~]# cat 1.txt
123
[root@localhost ~]# echo abc >1.txt
[root@localhost ~]# cat 1.txt
abc

(2)、标准输出重定向(会往文件的尾部在添加内容)
[root@localhost ~]# cat 1.txt
abc
[root@localhost ~]# echo 123 >> 1.txt
[root@localhost ~]# cat 1.txt
abc
123

(3)、错误输出重定向
a.正确输出以及错误输出重定向至一个文件
[mjj@localhost ~]$ find /etc -name "*.conf" 2>b.txt
/etc/resolv.conf
······
/etc/fonts/fonts.conf
[mjj@localhost ~]$ cat b.txt
find: ‘/etc/grub.d’: 权限不够
······
find: ‘/etc/sudoers.d’: 权限不够

b.将标准输出和标准错误输出重定向到不同文件
[mjj@localhost ~]$ find /etc -name "*.conf" 1>a.txt 2>b.txt
[mjj@localhost ~]$ cat a.txt 
/etc/resolv.conf
······
/etc/fonts/fonts.conf
[mjj@localhost ~]$ cat b.txt 
find: ‘/etc/grub.d’: 权限不够
······
find: ‘/etc/sudoers.d’: 权限不够

(4)、正确和错误都输入到相同位置
a.将标准输出和标准错误输出重定向到同一个文件, 混合输出
[mjj@localhost ~]$ find /etc -name "*.conf" &>ab.txt
[mjj@localhost ~]$ cat ab.txt 
/etc/resolv.conf
find: ‘/etc/grub.d’: 权限不够
/etc/libreport/events/report_CentOSBugTracker.conf
······

b.合并两个文件内容至一个文件
[root@localhost ~]# cat 1.txt 
123
[root@localhost ~]# cat 2.txt
ABC
[root@localhost ~]# cat 1.txt 2.txt > 3.txt
[root@localhost ~]# cat 3.txt 
123
ABC

(5)、正确和错误都输入到相同位
重定向到相同的位置
[root@localhost ~]# ls /root /error >a.txt  2>&1
[root@localhost ~]# cat a.txt 
ls: 无法访问/error: 没有那个文件或目录
/root:
1.txt
2.txt
3.txt
······

(7)、脚本中使用重定向 (了解即可)

[root@localhost ~]# vim ping.sh 
ping -c1 10.0.0.100 -W 1 &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];
then
        echo "10.0.0.100 up">>up.txt
else
        echo "10.0.0.100 down">> down.txt
[root@localhost ~]# chmod +x ping.sh 
[root@localhost ~]# ./ping.sh
[root@localhost ~]# cat down.txt 
10.0.0.100 down

3、输入重定向

输入重定向，即原本从键盘等上获得的输入信息，重定向由命令的输出作为输入。

  • 1)、从文件中读入输入的操作
[root@localhost ~]# mail mjj
Subject: 你好
你
你好
你好啊
.   
EOT

[mjj@localhost ~]$ mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/mjj": 1 messages
>   1 root                  Fri Aug  9 16:49  19/679   "你好"
  • 2)、输入重定向，来自于文件
[root@localhost ~]# mail -s "你好啊" mjj < 3.txt 
······
Subject: 你好啊
User-Agent: Heirloom mailx 12.5 7/5/10
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R

123
ABC
  • 3)、利用重定向建立多行数据的文件
[root@localhost ~]# echo "abc" > file1.txt 
[root@localhost ~]# cat file1.txt
abc
[root@localhost ~]# cat >file2.txt
123
456
789
D^H
[root@localhost ~]# cat file2.txt 
123
456
789
  • 4)、两条命令同时重定向
[root@localhost ~]# ls; date
1.txt  3.txt  abc         anaconda-ks.cfg  down.txt   file2.txt
2.txt  ab     access.log  a.txt            file1.txt  ping.sh
2019年 08月 09日 星期五 17:16:53 CST
[root@localhost ~]#  ls &>a.txtl; date &>a.txt
[root@localhost ~]# cat a.txt 
2019年 08月 09日 星期五 17:18:10 CST
[root@localhost ~]#  (ls; date) &>a.txt
[root@localhost ~]# cat a.txt 
1.txt
2.txt
···
2019年 08月 09日 星期五 17:19:46 CST

4、进程管道技术

  • 1)、什么是管道

管道操作符号 "|" ，主要用来连接左右两个命令, 将左侧的命令的标准输出, 交给右侧命令的标准输入。

PS: 无法传递标准错误输出至后者命令

  • 2)、管道流程示意图

格式: cmd1 | cmd2 [...|cmdn]

  • 3)、管道使用案例

（1）、将/etc/passwd 中的用户按 UID 大小排序

 [root@localhost ~]# sort -t ":" -k 3 -n -r /etc/passwd

（2）、统计当前/etc/passwd 中用户使用的 shell 类型

 [root@localhost ~]# awk -F  ":"  '{print $NF}' /etc/passwd 
 [root@localhost ~]# awk -F ":"  '{print $NF}' /etc/passwd |sort 
 [root@localhost ~]# awk -F ":"  '{print $NF}' /etc/passwd |sort |uniq -c

（3）、统计网站的访问情况 top 20

[root@localhost ~]# cat access.log 
[root@localhost ~]# cat access.log | awk '{print $1}'
[root@localhost ~]# cat access.log | awk '{print $1}' | sort
[root@localhost ~]# cat access.log | awk '{print $1}' | sort | uniq -c
[root@localhost ~]# cat access.log | awk '{print $1}' | sort | uniq -c | sort -rn
[root@localhost ~]# cat access.log | awk '{print $1}' | sort | uniq -c | sort -rn | head -20

（4）、打印当前所有 IP

[root@localhost ~]# ip addr 
[root@localhost ~]# ip addr | grep 'inet '
[root@localhost ~]# ip addr | grep 'inet ' | awk '{print $2}' 
[root@localhost ~]# ip addr | grep 'inet ' | awk '{print $2}' | awk -F "/" '{print $1}'

（5）、打印根分区已用空间的百分比(仅打印数字)

[root@localhost ~]#  df -h | grep '/$' 
[root@localhost ~]#  df -h | grep '/$' | awk '{print $5}' 
[root@localhost ~]#  df -h | grep '/$' | awk '{print $5}' | awk -F "%" '{print $1}'

  • 4)、管道中的tee技术

选项: -a 追加

[root@localhost ~]# ip addr |grep 'inet ' |tee ip.txt |awk -F"/" '{print $1}' |awk '{print $2}'
127.0.0.1
10.0.0.200

[root@localhost ~]# cat ip.txt
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet 10.0.0.200/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0

（1）、重定向与 tee 他们在使用过程中有什么区别?

[root@localhost ~]# date > date.txt       直接将内容写入date.txt文件中
[root@localhost ~]# date | tee date.txt   命令执行会输出至屏幕终端，但会同时保存一份至date.txt文件中。
  • 5)、xargs参数传递，主要让一些不支持管道的命令可以使用管道技术
[root@localhost ~]# which cat | ls -l
总用量 56800
-rw-r--r--. 1 root root        4 8月   9 16:32 1.txt
-rw-r--r--. 1 root root        4 8月   9 16:32 2.txt
······
[root@localhost ~]# which cat|xargs ls -l
-rwxr-xr-x. 1 root root 54160 10月 31 2018 /bin/cat
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