Linux文本三剑客之一——awk详解——awk看这两篇就够啦~PS：文末有练习，来练练手吧

Posted 2022-01-29 xiaoxie_coding

shell编程三剑客

1. grep --> egrep --> 文本过滤 查询
2. awk 文本截取
3. sed  文本的替换和修改

目录

awk

awk也可以做小数运算

awk命令简要处理流程

awk的数据字段变量

awk命令的基本语法

awk基本命令示例

awk用 -F 来指定分隔符separater、delimiter

awk命令的完整语法

awk命令的执行过程

awk命令的操作符

awk命令的引用shell变量

awk里的变量的传递问题和shell脚本的传参问题

练习：

经典面试题

---

awk

• awk 是一门模式扫描和处理的语言 --> 专门进行文本截取和分析的工具      
• 支持流控、正则
• gawk - pattern scanning and processing language

awk也可以做小数运算

awk命令简要处理流程

awk的数据字段变量

• $0 表示整行文本
• $1 表示文本中第一个数据字段
• $2 表示文本中第二个数据字段
• $n 表示文本中第n个数据字段

awk命令的基本语法

•  awk的指令一定要用单引号引起，动作一定要用花括号括起
• 模式可以是正则表达式、条件表达式或两种组合
  • 如果模式是正则表达式要用/定界符
• 多个动作之间用;分开
• 引用自定义变量，不需要接$符号

awk基本命令示例

# 只有模式没有动作，结果和grep一样，显示$0
awk '/bash/' /etc/passwd

# 只有动作没有模式，就直接执行动作
who | awk 'print $2'

# 以冒号为分隔符，显示以h开头的行的第一列和第七列
awk -F: '/^h/print $1,$7' /etc/passwd

# 不显示以a或b或c开头的行的第一列和第七列 
# [^ ] 中括号里面的^表示取反，'^[^ ]'中括号外面的^表示以中括号里面的内容开头
awk -F: '/^[^abc]/print $1,$7' /etc/passwd

# 以 : 或者 / 作为分隔符显示第1列和第10列
awk -F '[:/]' 'print $1,$10' /etc/passwd

awk用 -F 来指定分隔符separater、delimiter

• 默认的字段分隔符是任意空白字符(空格或者TAB)
• 输入分隔符 FS = filed separater
• 输出分隔符 OFS = output filed separate
• [root@kafka01 yum.repos.d]# awk -F: 'print $1,$3,$5' /etc/passwd
  • 输入分隔符是冒号 输出分隔符默认为空格
• [root@kafka01 yum.repos.d]# awk -F: 'OFS="#"print $1,$3,$5' /etc/passwd
  • 指定输出符为 # 号
  • ,  逗号其实就是在调用输出分隔符
• [root@kafka01 ~]# awk -F: 'OFS=","print $1,$3,$5' /etc/passwd  > passwd.csv
  • 方便重定向为csv文件
• [root@kafka01 yum.repos.d]# awk -F: 'print $1" "$3"#"$5' /etc/passwd
  • 自己加分隔符

awk命令的完整语法

awk命令的执行过程

• 先执行BEGINcommands语句块中的语句
• 从文件或 stdin 中读取第1行,
• 查看有无模式匹配（/bash/ 找有bash的行）, 若无则匹配下一行，如果每行都不匹配就执行END中的语句
• 若有则检查该整行与pattern是否匹配, 若匹配, 则执行中的语句,若不匹配则不执行中的语句,接着读取下一行
• 重复这个过程, 直到所有行被读取完毕
• 执行ENDcommands语句块中的语句
• 文字太繁琐！举例就懂啦！

[root@kafka01 1-6]# awk -F: 'BEGINprint "~~~start~~~" /bash/print $1,$3 ENDprint "~~~end~~~"' /etc/passwd
~~~start~~~
root 0
~~~end~~~
[root@kafka01 1-6]# awk -F: 'BEGINprint "~~~start~~~" /bash$/print $1,$3 ENDprint "~~~end~~~"' /etc/passwd
~~~start~~~
root 0
~~~end~~~
[root@kafka01 1-6]# awk -F: 'BEGINprint "~~~start~~~" /^zabbix/print $1,$3 ENDprint "~~~end~~~"' /etc/passwd
~~~start~~~
zabbix 992
~~~end~~~

pattern部分每行都执行(可以使用正则)，BEGIN、END部分只执行一次

[root@kafka01 1-6]# awk 'BEGINi=0i++ENDprint i' /etc/passwd # 统计文件行数

[root@kafka01 1-6]# awk -F: 'print $1,NR' /etc/passwd  NR可以直接显示行号

• NR：number of record 显示行号 （常用！很方便！很重要！）
• NF：number of filed 统计一行里字段数

# 显示用户名，行号和最后一个字段
[root@kafka01 1-6]# awk -F: 'print $1,NR,$NF' /etc/passwd
# 显示用户名，行号和倒数第二个字段
[root@kafka01 1-6]# awk -F: 'print $1,NR,$(NF-1)' /etc/passwd
# 显示3到5行
[root@kafka01 1-6]# awk 'NR==3,NR==5print NR,$0' /etc/passwd
3 daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
4 adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
5 lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
# 显示行号大于2的 (只显示df -h结果的第一列文件系统)
[root@kafka01 1-6]# df -Th|awk 'NR>=2 print $1'

• $NF 取最后一个字段

awk命令的操作符

数学运算：+，-，*，/， %，++，- -

逻辑关系符：&&， ||， !

• && 比 || 的优先级要高

比较操作符：>，<，>=，!=，<=，==，~，!~

文本数据表达式：== （精确匹配）

~ 波浪号表示匹配后面的模式（模糊匹配）

如：

[root@kafka01 1-6]# who | awk '$2 ~ /pts/print $1'

[root@kafka01 1-6]# awk -F: '$3 ~ /\\<...\\>/ print $1,$3' /etc/passwd

• \\<    单词的界定符  单词以什么什么开头
• \\>    表示单词以什么什么结尾
• .  点表示单个任意字符

[root@kafka01 1-6]# awk -F: '$3 ~ /[0-9]3/ print $1,$3' /etc/passwd

[root@kafka01 1-6]# awk -F: '$3 ~ /\\<[0-9]3\\>/ print $1,$3' /etc/passwd

[root@kafka01 1-6]# cat mobile_phone.txt | grep "\\<feng"

VIVO OPPO 12345 [e-mail]

[root@kafka01 1-6]# cat mobile_phone.txt | grep "mi\\>"

xiaomi huawei XIAOMI HUAWEI

xiaomi dami

正则还支持

\\bwubing\\b	界定单词，只是查找wubing单词，包含wubing的不算
\\bwubing	单词以wubing开头
wubing\\b	单词以wubing结尾
\\<wubing\\>	定界单词，只是查找wubing单词，包含wubing的不算

\\babc\\b等于\\<abc\\>
举例(学了以上知识,要看懂以下语句喔)
[root@kafka01 1-6]# seq 100 | awk '$1 % 5 == 0 || $1 ~ /^1/ print $1'

[root@kafka01 1-6]# awk -F: ' $1 == "root" print $1,$3' /etc/passwd

[root@kafka01 1-6]# ps aux | awk '$2 <=10 print $11' PID号小于10的命令

awk命令的引用shell变量

-v 引入shell变量

[root@kafka01 1-6]# name="lmy"
[root@kafka01 1-6]# echo | awk -v  new_name=$name 'print new_name'
lmy

-v 常用在写脚本中，比如我们把某个东西得到了，要通过它来截取一段文字或其他操作

[root@kafka01 1-6]# cat user.sh 
read -p "please input your name:" u_name
echo |awk -v new_name=$u_name -F: '$1 == new_name print $1,$3' /etc/passwd
[root@kafka01 1-6]# bash user.sh 
please input your name:zabbix
zabbix 992

不使用-v选项，直接使用shell里的变量，需要使用双引号，括号里的$符号需要转义，举例如下：

[root@kafka01 1-6]# abc=pcp
[root@kafka01 1-6]# awk -F: "/^$abc/print NR,\\$0" /etc/passwd
28 pcp:x:993:988:Performance Co-Pilot:/var/lib/pcp:/sbin/nologin

[root@kafka01 1-6]# name=zabbix
[root@kafka01 1-6]# awk -F: "\\$1~ /$name/ print \\$1,\\$3" /etc/passwd
zabbix 992

也可以使用单引号，将变量引起来，然后前面加一个$符号再次引用变量的值，相当于取2次值

[root@kafka01 1-6]# sg=3
[root@kafka01 1-6]# awk -F: '/root/print $1,$'$sg'' /etc/passwd
root 0
operator 11

总结一下：

awk里的变量的传递问题和shell脚本的传参问题

可以在BEGIN部分定义，整个处理的过程都可以使用，END部分也可以使用

cat /etc/passwd|awk 'BEGINOFS="####";FS=":"print $1,$3'

往脚本里传递参数：

•  read -p 
• 位置变量

shell里的变量传递到awk里的问题？

1. awk -v
2. 或者使用双引号
3. BEGIN部分定义
4. 使用单引号

练习：

1. 统计名字里包含a字母用户的数量，输出用户名

awk -F: 'BEGINi=0 $1 ~/a/ i++;print $1,iENDprint i' /etc/passwd

awk -F: 'BEGINi=0if ($1 ~/a/)print$1,i++ENDprint i' /etc/passwd

2. 统计/etc/passwd文件里的使用bash的用户的个数，并且还要显示出来这些行

awk -F: 'BEGINi=0 $NF ~ /bash/i++;print $1,iENDprint i' /etc/passwd

3. 取出ip地址

[root@kafka01 ~]# ip add| awk '/inet.*ens33/print $2'
[root@kafka01 ~]# ip add| awk '$NF ~ /ens33/print $2'

4.使用ifconfig，使用awk显示eth0的入站流量和出站流量(字节)

[root@kafka01 ~]# ifconfig ens33|awk 'NR==5||NR==7print $5'
[root@kafka01 ~]# ifconfig ens33|awk '$0 ~ /RX.*bytes|TX .*bytes/print $5'

统计每秒钟ens33网卡的接受和发送数据的流量（编写脚本或使用watch命令）

watch -n 1 -d "ifconfig ens33|awk 'NR==5||NR==7print $5'"

5.使用awk命令统计以r开头的用户数目，显示如下效果

[root@kafka01 ~]# cat /etc/passwd|awk -F: 'BEGINi=0$1 ~ /^r/print $1;i++ENDprint i'

6. 判断系统里哪些用户没有设置密码或者密码为空的用户，输出这些用户的名字，并且统计没有设置密码的用户个数。

提示：

• 密码字段为*、！！表示没有设置密码
• 密码字段为空说明密码被清除

[root@kafka01 1-6awk]# awk -F: 'BENGINi=0length($2)<=2print $1,"user not set password";i++ENDprint i'  /etc/shadow

经典面试题

1.如果有一列数字，怎么加起来

[root@kafka01 1-6]# cat number.txt 
1
2
3
4
5
[root@kafka01 1-6]# cat number.txt |awk 'BEGINi=0i+=$0ENDprint i'
15

2.检查/var/log/secure日志文件，如果有主机用root用户连接服务器的ssh服务失败次数超过10次（10次必须使用变量)，就将这个IP地址加入/etc/hosts.deny文件（或者使用iptables）拒绝其访问，如果这个IP已经存在（已经存在在iptables链里了）就无需重复添加到/etc/hosts.deny文件

[root@kafka01 1-6awk]# cat ssh_secure.sh 
#!/bin/bash

# 检查/var/log/secure日志文件，如果有主机用root用户连接服务器的ssh服务失败次数超过3次（3次必须使用变量),就将这个IP使用iptables拒绝其访问，如果这个IP已经存在iptables链里了,就无需重复添加

# 得到登录失败次数大于3的主机ip地址
failed_host=$(cat /var/log/secure |awk '$0 ~ /Failed/print $(NF-3)'|sort|uniq -c|awk '$1>2print $2')

# 得到iptables中的ssh服务拦截主机ip
exist_host=$(iptables -L INPUT -n |egrep '22\\>' |awk 'print $4')

# 将不在ssh拦截的主机添加进iptables
for i in $failed_host
do
	if ! echo $exist_host|egrep $i
	then
		iptables -A INPUT -s $i -p tcp --dport 22 -j DROP
	fi
done

需求分析：
  1.这个脚本需要一直执行
  2.查看/var/log/secure文件，统计出Failed password行的ip地址，一旦这个ip地址连接的次数超过10，就将这个ip地址加入黑名单/etc/hosts.deny
  3.sshd:172.16.145.128   追加到/etc/hosts.deny文件里

#!/bin/bash

awk '$0~/Failed/print   $11' /var/log/secure|sort|uniq -c|awk 'print $1,$2' >sshd.txt
ip_addr=($(awk 'print $2' sshd.txt))
ip_num=($(awk 'print $1' sshd.txt))

for i in $!ip_addr[@]
do
    if egrep "$ip_addr[i]" /etc/hosts.deny &>/dev/null
    then
        echo "$ip_addr[i] aready exists"
        echo "$ip_addr[i]" have access $ip_num[i] times 
    else
        echo "################################"
        (($ip_num[i] >10 ))&&echo "sshd:$ip_addr[i]" >>/etc/hosts.deny
        echo "$ip_addr[i]" have access $ip_num[i] times 
    fi  
    
done

while true
do
        IP_list=($(cat /var/log/secure|awk 'print $6,$11'|egrep '^Failed'|sort|uniq -c|awk 'if($1>10) print $3'))
        for i in $!IP_list[@]
        do
                if cat /etc/hosts.deny|egrep "$IP_list[i]" &>/dev/null
                then
                        :
                else

                        sed -i  "$ a sshd:$IP_list[i]:deny" /etc/hosts.deny
                fi
        done
sleep 5
done

下一篇还会继续探讨awk中支持的函数和结构化语句！我们下篇见！