Shell编程之expect免交互

Posted 2022-04-10 纵拥千晚星

交互技能展示：

• 掌握 expect 基本命令的使用方法
• 掌握 expect 的执行方式
• 会编写 expect 脚本实现免交互

expect 概述

expect 是建立在 tcl 语言基础上的一个工具，它可以让一些需要交互的任务自动化地完成。相当于模拟了用户和命令行的交互操作。Expect 是用来进行自动化控制和测试的工具。主要解决 shell 脚本中不可交互的问题。对于大规模的 linux 运维很有帮助在 linux 运维和开发中，我们经常需要远程登录服务器进行操作，登录的过程是一个交互的过程，可能会需要输入 yes/no password 等信息。为了模拟这种输入，可以使用 Expect脚本一个常用的场景就是批量配置集群无秘钥登录。如果集群的机器数量很多，手动一台一

台地去每台机子去配置无密钥是非常糟糕的事情。使用 expect 功能，可以远程登录机器，并通过交互方式进行无秘钥登录。

5.2 Except 安装

Linux 系统自身并没有安装 expect 和 tcl，需要手动安装。CenOS7.3 光盘中默认涵盖except 安装包，所以需要先挂载光盘，制作本地 yum 仓库，然后通过 yum 安装 except，安装过程中，yum 会自动安装其依赖软件 tcl。具体安装步骤如下。

（1）挂载光盘

通过 mount 命令挂载光盘到本地的/media 目录

[root@localhost ~]# mount /dev/sr0 /media

（2）制作本地 YUM 源

进入/etc/yum.repos.d/目录，删除默认存在的所有仓库配置文件，新建文件，并命名为 local.repo，其中后缀.repo 是必须的。配置文件内容如下。

[root@master~]#vim /etc/yum.repos.d/local.repo

name=localrepo

baseurl=file:///media

gpgcheck=0

编写完配置文件后，执行以下命令删除 yum 缓存，并更新。

[root@master~]#yum clean all

[root@master~]#yum make cache

（3）执行安装命令

执行以下命令，通过 yum 安装 except 软件。

[root@master~]#yum install -y expect

安装完之后，可以通过 rpm -qa 检查一下：

[root@master~]# rpm -qa|grep expect

expect-5.45-14.el7_1.x86_64

[root@master~]# rpm -qa|greptcl

tcl-8.5.13-8.el7.x86_64

基本命令介绍

1.脚本解释器

expect 脚本中首先引入文件，表明使用的是哪一个 shell。

#!/usr/bin/expect

2.expect/send

expect 的一个内部命令，判断上次输出结果里是否包含指定的字符串，如果有则立即返回，否则就等待超时时间后返回，只能捕捉由 spawn 启动的进程的输出。

expect 接收命令执行后的输出，然后和期望字符串匹配，若对应这执行相应的 send向进程发送字符串，用于模拟用户的输入，该命令不能自动回车换行，一般要加\\r（回车）

其常见语法形式有以下三种，分别是。

（1）方式一

expect "$case1" send "$respond1\\r"

（2）方式二

expect "$case1"

send "$response1\\r"

（3）方式三

expect 可以有多个分支，就像 switch 语句一样。

expect

"$case1" send "$response1\\r"

"$case2" send "$response2\\r"

"$case3" send "$response3\\r"

其中$case1 代表检测命令的输出结果，如果输出内容和$case1 一致，通过 send 命令模

拟用户发送内容到终端。

3. spawn

spawn 后面通常跟一个命令，表示开启一个会话、启动进程，并跟踪后续交互信息。

其语法为：

spawn Linux 执行命令

如跟踪切换用户的交互信息，可以执行以下命令。

spawn su root

4.结束符

expect eof ：等待执行结束，若没有这一句，可能导致命令还没执行，脚本就结束了

interact ： 执行完成后保持交互状态, 把控制权交给控制台，这时可以手动输入信息

注：expect eof 与 interact 二选一即可。

5.set

expect 默认的超时时间是 10 秒，通过 set 命令可以设置会话超时时间, 若不限制超时时间则应设置为-1，如执行以下命令将超时时间设置为 30 秒。

set timeout 30

6．exp_continue

允许 expect 继续向下执行指令

7. send_user

回显命令，相当于 echo

8.接收参数

Expect脚本可以接受从 bash 传递的参数.可以使用[lindex $argv n]获得，n 从 0开始，分别表示第一个,第二个,第三个....参数

参数存在 argv 中，使用第一个参数如下：

set param0 [lindex $argv 0]

$argc 表示参数个数,判断语句如下:

if $argc< 1

#do something

send_user "usage: $argv0 <param1><param2> ... "

exit

注：$argv0 是脚本名，但[lindex $argv 0]是第一个参数 param1, [lindex $argv 1]

是第二个参数 param2, 以此类推

send_user 用来显示信息到父进程(一般为用户的 shell)的标准输出。

5.4 Expect 语法

1.语法结构

（1）单一分支语法

单一分支用于简单的用户交互，当监控命令的标准输出满足 expect 指定的字符串时，

向标准输入发送 send 指定的字符串。用法如下。

expect "password：" send "mypassword\\r“;

默认情况下，send 不会向标准输入发送回车键，所以需要通过\\r 手动换行。

（2）多分支模式语法

多分支用于复杂的用户交互，一般情况下输出内容可能有多个，根据不同的输出内容，

分别向标准输入发送不同的内容。其语法格式如下。

expect

"aaa" send "AAA\\r"

"bbb" send "BBB\\r"

"ccc" send "CCC\\r"

只要匹配了 aaa 或 bbb 或 ccc 中的任何一个，执行相应的 send 语句后退出该 expect

语句

另外一种多分支结构如下。

expect

"aaa" send “AAA”;exp_continue

"bbb" send “BBB”;exp_continue

"ccc" send "CCC"

exp_continue 表示继续后面的匹配，如果匹配了 aaa，执行完 send 语句后还要继续向下匹配 bbb

2. Expect 执行方式

（1）直接执行

[root@master~]#more a.sh

#!/usr/bin/expect //Expect 二进制文件的路径

set timeout 60

log_file test.log

log_user 1

set hostname [lindex $argv 0]

set password [lindex $argv 1]

spawn ssh root@$hostname

expect

"(yes/no)"

send "yes\\r"; exp_continue

"*password"

send "$password\\r"

Interact

[root@master~]#chmoda+x a.sh

[root@master ~]# ./a.sh

（2）嵌入执行

[root@master ~]# more b.sh

#!/bin/bash

hostname=$1

password=$2

/usr/bin/expect<<-EOF //Expect 开始标志

spawn ssh root@$hostname

expect

"(yes/no)"

send "yes\\r";exp_continue

"*password"

send "$password\\r"

expect "*]#"

send "exit\\r"

expect eof

EOF //Expect 结束标志，EOF 前后不能有空格

[root@master ~]# source b.sh

5.5 Expect 案例

案例一：创建用户 tom，密码 tom123

1. 案例分析

正常情况下的交互过程如下所示。

[root@master ~]# useradd tom

useradd: user tom already exists

[root@master ~]# useradd jack

[root@master ~]# passwd jack

Changing password for user jack.

New password:

BAD PASSWORD: The password is shorter than 8 characters

Retype new password:

passwd: all authentication tokens updated successfully.

2. 案例实施

根据正常的交互过程，编写 expect 脚本如下。

#!/bin/bash

user=$1

password=$2

useradd $user

expect << EOF

spawn passwd $user //开启一个进程跟踪 passwd 命令，expect 只能捕捉该进程信息

expect "New password:" //匹配输出信息"New password:"

send "$password\\r" //自动输入密码

expect "Retype new password:" //匹配输出信息"Retype new password:"

send "$password\\r" //自动输入密码

expect eof; //等待结束标记

EOF

案例二：实现 ssh 自动登录

1. 案例分析

ssh 登录过程根据不同的场景会出现多种交互形式，比较典型的交互场景如下。

（1）首次登录

[root@master ~]# ssh 192.168.8.136

The authenticity of host 192.168.8.136 (192.168.8.136) cant be established.

ECDSA key fingerprint is 61:9c:8f:1f:aa:41:e4:48:16:18:cb:61:52:a7:dd:00.

Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

（2）正常登录

[root@master ~]# ssh 192.168.8.136

root@192.168.8.136s password:

（3）连接被拒绝,可能是 ssh 没开，或者端口不对，或者防火墙限制

[root@master ~]# ssh 192.168.8.136 -p 12345

ssh: connect to host 192.168.8.136 port 12345: Connection refused

（4）没有连接地址

[root@master ~]# sshabcd

ssh: Could not resolve hostname abcd: Name or service not known

2.案例实施

利用 Expect，根据不同的场景，编写脚本如下。

[root@master ~]# more a.sh

#!/usr/bin/expect

set timeout 5

set hostname [lindex $argv 0]

set password [lindex $argv 1]

spawn ssh $hostname

expect

"Connection refused" exit

"Name or service not known" exit

"to continue" send "yes\\r";exp_continue

"password:" send "$password\\r"

interact

exit

[root@master ~]#./a.sh 192.168.8.136 abc123

spawn ssh 192.168.8.136

root@192.168.8.136s password:

Last login: Fri Apr 20 17:38:35 2018 from 192.168.8.134

案例三：利用 Expect 完成 FTP 登录过程

1.案例分析

正常的 FTP 登录交互过程如下。

[root@master ~]# ftp 192.168.8.136

Connected to 192.168.8.136 (192.168.8.136).

220 (vsFTPd 3.0.2)

Name (192.168.8.136:root): ftp

331 Please specify the password.

Password:

230 Login successful.

Remote system type is UNIX.

Using binary mode to transfer files.

ftp> cd pub

250 Directory successfully changed.

ftp>

2.案例实施

编写 expect 脚本如下。

[root@master ~]# ftp 192.168.8.136

#!/usr/bin/expect -f

set timeout 10

spawn ftp 192.168.8.136

expect "Name*"

send "ftp\\r"

expect "Password:*"

send "\\r"

expect "ftp>*"

interact

expect eof