shell编程之expect

Posted 2021-06-29 givenchy_yzl

一、expect

一 expect介绍

expect是一个免费的编程工具，用来实现自动的交互式任务，而无需人为干预。说白了expect就是一套用来实现自动交互功能的软件需要自行安装

yum install -y expect

expect基础
在使用expect时，基本上都是和以下四个命令打交道：

命令	作用
spawn	启动新的进程
expect	从进程接收字符串
send	用于向进程发送字符串
interact	允许用户交互

• spawn命令用来启动新的进程，spawn后的expect和send命令都是和使用spawn启动的新进程进行交互。
• expect通常用来等待一个进程的反馈，我们根据进程的反馈，再使用send命令发送对应的交互命令。
• send命令接收一个字符串参数，并将该参数发送到进程。
• interact命令用的其实不是很多，一般情况下使用spawn、expect和send和命令就可以很好的完成我们的任务；但在一些特殊场合下还是需要使用interact命令的，interact命令主要用于退出自动化，进入人工交互。比如我们使用spawn、send和expect命令完成了ftp登陆主机，执行下载文件任务，但是我们希望在文件下载结束以后，仍然可以停留在ftp命令行状态，以便手动的执行后续命令，此时使用interact命令就可以很好的完成这个任务。

总结expect自动应答的基本步骤

第一步: 运行一个程序或命令=>  spawn 命令信息
第二步: 识别产生信息关键字=>  expect 捕获关键字   {send  应答信息}
第三步: 根据识别关键做处理=>  send  应答信息

二 expect实例

自动应答脚本

#!/usr/bin/expect
spawn ssh root@192.168.12.20 uptime

#捕捉是否信任设备
expect "yes/no"
send "yes\\n"

#捕捉密码
expect "*assword"
send "1\\n"

expect eof

解释

#1、#!/usr/bin/expect -f：使用expect来解释该脚本

#2、spwan:
spawn是进入expect环境后才可以执行的expect内部命令，如果没有装expect或者直接在默认的SHELL下执行是找不到spawn命令的。它主要的功能是给ssh运行进程加个壳，用来传递交互指令；

#3、expect:
expect "*assword"：这里的expect也是expect的一个内部命令，这个命令的意思是判断上次输出结果里是否包含“password”的字符串，如果有则立即返回；否则就等待一段时间后返回，这里等待时长就是前面设置的30秒；

#4、send:
send "1\\n"：当匹配到对应的输出结果时，就发送密码到打开的ssh进程，执行交互动作；

首次登陆之后，再次登陆，就不会出现yes/no的提示了，所以上述脚本再次运行会出现spawn 命令出现交互式提问的expect 匹配不上的情况，此时脚本会阻塞在原地，我们可以set timeout 3设置超时时间，单位为秒，默认情况下是10秒，以保障脚本超时则结束，

#!/usr/bin/expect -f
spawn ssh root@192.168.12.20 uptime
set timeout 3  # 某一条expect语句在原地匹配，超过了3秒，无论是否匹配成功都会继续执行下一条指令
expect "yes/no"
send "yes\\n"
expect "*assword"
send "1\\n"
expect eof

设置超时时间的目的仅仅只是为了让脚本不要一直卡在原地，要真正解决上述问题，需要改写成下述形式

#!/usr/bin/expect -f
read -p "请输入你想连接的IP地址：" ip
expect -c "
spawn ssh $ip
expect {
   # \\"yes/no\\" {send \\"yes\\r\\";exp_continue}
   # \\"*asswd\\" {send \\"1\\n\\"}
    "yes/no" {send "yes\\r";exp_continue}
    "*asswd" {send "1\\n"}
}"

# 注意
# 1、{}一定要换行
# 2、上述语句就一个expect，代表匹配了一次，会匹配完一行就匹配下一行

练习

[root@aliyun ~]# cat 1.sh 
#!/usr/bin/expect -f

spawn ssh egon@127.0.0.1

set timeout -1  # 设置为-1代表永不超时，如果expect没有捕捉到就一直停在原地

expect {
"yes/no" {send "yes\\n"} 
}

expect {
"password" {send "1\\n"}
}

expect "*egon*"
send "ls\\n"

expect "\\$"
send "pwd\\n"

expect "\\$"
send "exit\\n"  # 注意一定要输入exit结束信号

expect eof  # 最后关闭匹配
[root@aliyun ~]# 

interact交互
interact：执行完成后保持交互状态，把控制权交给控制台，这个时候就可以手工操作了。如果没有这一句登录完成后会退出，而不是留在远程终端上。

[root@egon ~]# cat test.sh 
#!/usr/bin/expect -f

spawn ssh root@192.168.12.20

expect {
    "yes/no" {send "yes\\r";exp_continue}
    "*assword" {send "1\\n"}
}

interact
[root@egon ~]# 
[root@egon ~]# ./test.sh 
spawn ssh root@192.168.12.20
root@192.168.12.20's password: 
Last login: Wed Aug 26 21:28:04 2020 from egon
+--------------------------------------------+
|                                            |
|    你当前登录的是支付业务后台数据库服务    |
|    请不要删库                              |
|                                            |
+--------------------------------------------+
[root@egon ~]# pwd
/root
[root@egon ~]# echo "hello"
hello
[root@egon ~]# exit
登出
Connection to 192.168.12.20 closed.
[root@egon ~]# 

三 为expect脚本传参

shell脚本中的变量无法直接在expect中使用的，若expect需要使用变量
一方面可以自己定义

#!/usr/bin/expect -f
set timeout -1
set user "root"
set ip "192.168.12.20"
set cmd "hostname"
set pass "1"
spawn ssh $user@$ip $cmd

expect {
    "yes/no" {send "yes\\r";exp_continue}
    "*assword" {send "$pass\\n"}
}

expect eof

另外一方面可以通过下述方式引入shell变量，注意此时解释器换成#!/bin/bash

#!/bin/bash
user="root"
ip="192.168.12.20"
cmd="hostname"
pass="1"

expect << EOF
spawn ssh $user@$ip $cmd

expect {
    "yes/no" {send "yes\\r";exp_continue}
    "*assword" {send "$pass\\n"}
}

expect eof
EOF

此外，expect脚本还可以从命令行获取参数
在expect中，$argc表示参数个数，而参数值存放在$argv中，比如取第一个参数就是[lindex $argv 0]，以此类推。

[root@egon ~]# cat test.sh 
#!/usr/bin/expect -f

if {$argc != 4} {
    puts "Usage:./script.sh <ip> <username> <password> <cmd>"
    exit 1
}

set ip [lindex $argv 0]
set user [lindex $argv 1]
set pass [lindex $argv 2]
set cmd [lindex $argv 3]
set timeout -1

spawn ssh $user@$ip $cmd

expect {
    "yes/no" {send "yes\\r";exp_continue}
    "*assword" {send "$pass\\n"}
}

expect eof
[root@egon ~]# ./test.sh 
Usage:./script.sh <ip> <username> <password> <cmd>
[root@egon ~]# ./test.sh 192.168.12.20 root 1 hostname
spawn ssh root@192.168.12.20 hostname
root@192.168.12.20's password: 
egon
[root@egon ~]# 

免密脚本

[root@m01 ~]# cat ssh.sh 
ssh-keygen -R 172.16.1.5
ssh-keygen -R 172.16.1.6
ssh-keygen -R 172.16.1.7
ssh-keygen -R 172.16.1.8
ssh-keygen -R 172.16.1.9
ssh-keygen -R 172.16.1.31
ssh-keygen -R 172.16.1.41
ssh-keygen -R 172.16.1.51
ssh-keygen -R 172.16.1.71
yum install expect -y
for ip in 'lb01' 'lb02' 'web01' 'web02' 'web03' 'backup' 'nfs' 'db' 'm01' 'prometheus'
do
    expect -c "
    spawn ssh-copy-id -i root@$ip
    expect {
    \\"(yes/no)\\" {send \\"yes\\r\\";exp_continue}
    \\"password\\" {send \\"1\\r\\";exp_continue}
    } "
done

能够在工作中熟练的使用Shell脚本就可以很大程度的提高工作效率，如果再搭配上expect，那么很多工作都可以自动化进行，对工作的展开如虎添翼。如果你会Python的话，你的视野将会更加开阔，那个时候你又会“嫌弃”expect了。