Linux指令入门-文本处理

本文将介绍如何使用Linux系统中的文本编辑工具Vim以及文本处理命令。

场景体验目标

本场景将提供一台配置了CentOS 7.7的ECS实例（云服务器）。您可以参考本教程学习Linux系统中的文本编辑工具Vim以及文本处理命令。

背景知识

本场景主要涉及以下云产品和服务：

云服务器ECS

云服务器（Elastic Compute Service，简称ECS）是阿里云提供的性能卓越、稳定可靠、弹性扩展的IaaS（Infrastructure as a Service）级别云计算服务。云服务器ECS免去了您采购IT硬件的前期准备，让您像使用水、电、天然气等公共资源一样便捷、高效地使用服务器，实现计算资源的即开即用和弹性伸缩。阿里云ECS持续提供创新型服务器，解决多种业务需求，助力您的业务发展。

CentOS

CentOS（Community Enterprise Operating System，中文意思是社区企业操作系统）是Linux发行版之一，它是来自于Red Hat Enterprise Linux依照开放源代码规定释出的源代码所编译而成。由于出自同样的源代码，因此有些要求高度稳定性的服务器以CentOS替代商业版的Red Hat Enterprise Linux使用。两者的不同，在于CentOS完全开源。

Vim

Vim是从vi发展出来的一个文本编辑器。代码补全、编译及错误跳转等方便编程的功能特别丰富，在程序员中被广泛使用，和Emacs并列成为类Unix系统用户最喜欢的文本编辑器。Vim的设计理念是命令的组合。用户学习了各种各样的文本间移动、跳转的命令和其他的普通模式的编辑命令，并且能够灵活组合使用的话，能够比那些没有模式的编辑器更加高效的进行文本编辑。同时Vim与很多快捷键设置和正则表达式类似,可以辅助记忆。并且Vim针对程序员做了优化。

实验详情

连接ECS服务器

1.打开系统自带的终端工具。

• Windows：CMD或Powershell。
• MAC：Terminal。

Windows用户请检查系统中是否安装有ssh工具。检查方法：

1）在终端中输入命令ssh -V。

ssh -V

2）出现如下结果说明已安装。

3）否则请下载安装 OpenSSH。

2.在终端中输入连接命令ssh [username]@[ipaddress]。您需要将其中的username和ipaddress替换为第1小节中创建的ECS服务器的登录名和公网地址。例如：

ssh root@123.123.123.123

命令显示结果如下：

3.输入yes。

4.同意继续后将会提示输入登录密码。 密码为已创建的云服务的ECS的登录密码。

登录成功后会显示如下信息。

文本编辑工具Vim

vim的三种操作模式

vim有三种操作模式，分别是命令模式（Command mode）、输入模式（Insert mode）和底线命令模式（Last line mode）。

三种模式切换快捷键：

模式	快捷键
命令模式	ESC
输入模式	i或a
底线命令模式	:

命令模式

在命令模式中控制光标移动和输入命令，可对文本进行复制、粘贴、删除和查找等工作。

使用命令vim filename后进入编辑器视图后，默认模式就是命令模式，此时敲击键盘字母会被识别为一个命令，例如在键盘上连续敲击两次d，就会删除光标所在行。

以下是在命令模式中常用的快捷操作：

操作	快捷键
光标左移	h
光标右移	l（小写L）
光标上移	k
光标下移	j
光标移动到下一个单词	w
光标移动到上一个单词	b
移动游标到第n行	nG
移动游标到第一行	gg
移动游标到最后一行	G
快速回到上一次光标所在位置	Ctrl+o
删除当前字符	x
删除前一个字符	X
删除整行	dd
删除一个单词	dw或daw
删除至行尾	d$或D
删除至行首	d^
删除到文档末尾	dG
删除至文档首部	d1G
删除n行	ndd
删除n个连续字符	nx
将光标所在位置字母变成大写或小写	~
复制游标所在的整行	yy（3yy表示复制3行）
粘贴至光标后（下）	p
粘贴至光标前（上）	P
剪切	dd
交换上下行	ddp
替换整行，即删除游标所在行并进入插入模式	cc
撤销一次或n次操作	u{n}
撤销当前行的所有修改	U
恢复撤销操作	Ctrl+r
整行将向右缩进	>>
整行将向左退回	<<
若档案没有更动，则不储存离开，若档案已经被更动过，则储存后离开	ZZ

输入模式

在命令模式下按i或a键就进入了输入模式，在输入模式下，您可以正常的使用键盘按键对文本进行插入和删除等操作。

底线命令模式

在命令模式下按:键就进入了底线命令模式，在底线命令模式中可以输入单个或多个字符的命令。

以下是底线命令模式中常用的快捷操作：

操作	命令
保存	:w
退出	:q
保存并退出	:wq（:wq!表示强制保存退出）
将文件另存为其他文件名	:w new_filename
显示行号	:set nu
取消行号	:set nonu
使本行内容居中	:ce
使本行文本靠右	:ri
使本行内容靠左	:le
向光标之下寻找一个名称为word的字符串	:/word
向光标之上寻找一个字符串名称为word的字符串	:?word
重复前一个搜寻的动作	:n
从第一行到最后一行寻找word1字符串，并将该字符串取代为word2	:1,$s/word1/word2/g或 :%s/word1/word2/g

使用示例

在本示例将使用vim在文本文件中写入一首唐诗。

1.新建一个文件并进入vim命令模式。

vim 静夜思.txt

2.按下i进入输入模式，输入《静夜思》的诗名。

3.按下ECS键回到命令模式，并输入底线命令:ce，使诗名居中。

4.按下o键换行并进入输入模式，输入第一行诗。

5.按下ECS键回到命令模式，并输入底线命令:ce，使第一行诗居中。

6.按下o键换行并进入输入模式，输入第二行诗。

7.按下ECS键回到命令模式，并输入底线命令:ce，使第二行诗居中。

8.在命令模式中执行底线命令:wq离开vim。

文本文件查看命令

cat

命令描述：cat命令用于查看内容较少的纯文本文件。

命令格式：cat [选项] [文件]。

命令参数说明： 

参数	说明
-n或--number	显示行号
-b或--number-nonblank	显示行号，但是不对空白行进行编号
-s或--squeeze-blank	当遇到有连续两行以上的空白行，只显示一行的空白行

命令使用示例：

1.将一个自增序列写入test.txt文件中。

for i in $(seq 1 10); do echo $i >> test.txt ; done

2.查看文件内容。

cat test.txt

命令输出结果：

3.将文件内容清空。

cat /dev/null > test.txt

4.再次检查文件内容。

cat test.txt

命令输出结果：

more

命令描述：more命令从前向后分页显示文件内容。

常用操作命令： 

操作	作用
Enter	向下n行，n需要定义，默认为1行
Ctrl+F或空格键（Space）	向下滚动一页
Ctrl+B	向上滚动一页
=	输出当前行的行号
!命令	调用Shell执行命令
q	退出more

命令使用示例：

从第20行开始分页查看系统日志文件/var/log/messages。

more +20 /var/log/messages

命令输出结果：

less

命令描述：less命令可以对文件或其它输出进行分页显示，与moe命令相似，但使用 less 可以随意浏览文件，而 more 仅能向前移动，却不能向后移动。

命令格式：less [参数] 文件 。

命令参数说明： 

参数	说明
-e	当文件显示结束后，自动离开
-m	显示类似more命令的百分比
-N	显示每行的行号
-s	显示连续空行为一行

命令常用操作：

快捷键	说明
/字符串	向下搜索字符串
?字符串	向上搜索字符串
n	重复前一个搜索
N	反向重复前一个搜索
b或pageup键	向上翻一页
空格键或pagedown键	向下翻一页
u	向前翻半页
d	向后翻半页
y	向前滚动一行
回车键	向后滚动一行
q	退出less命令

命令使用示例：

查看命令历史使用记录并通过less分页显示。

history | less

head

命令描述：head命令用于查看文件开头指定行数的内容。

命令格式：head [参数] [文件]。

命令参数说明： 

参数	说明
-n [行数]	显示开头指定行的文件内容，默认为10
-c [字符数]	显示开头指定个数的字符数
-q	不显示文件名字信息，适用于多个文件，多文件时默认会显示文件名

命令使用示例：

查看/etc/passwd文件的前5行内容。

head -5 /etc/passwd

命令输出结果：

tail

命令描述：tail命令用于查看文档的后N行或持续刷新内容。

命令格式：tail [参数] [文件]。

命令参数说明： 

参数	说明
-f	显示文件最新追加的内容
-q	当有多个文件参数时，不输出各个文件名
-v	当有多个文件参数时，总是输出各个文件名
-c [字节数]	显示文件的尾部n个字节内容
-n [行数]	显示文件的尾部n行内容

命令使用示例：

查看/var/log/messages系统日志文件的最新10行，并保持实时刷新。

tail -f -n 10 /var/log/messages

按ctrl+c键退出文本实时查看界面。

stat

命令描述：用来显示文件的详细信息，包括inode、atime、mtime、ctime等。

命令使用示例：

查看/etc/passwd文件的详细信息。

stat /etc/passwd

命令输出结果：

wc

命令描述：wc命令用于统计指定文本的行数、字数、字节数。

命令格式：wc [参数] [文件]。

命令参数说明：

参数	说明
-l	只显示行数
-w	只显示单词数
-c	只显示字节数

命令使用示例：

统计/etc/passwd文件的行数。

wc -l /etc/passwd

命令输出结果：

file

命令描述： file命令用于辨识文件类型。

命令格式：file [参数] [文件]。

命令参数说明： 

参数	说明
-b	列出辨识结果时，不显示文件名称
-c	详细显示指令执行过程，便于排错或分析程序执行的情形
-f [文件]	指定名称文件，其内容有一个或多个文件名称时，让file依序辨识这些文件，格式为每列一个文件名称
-L	直接显示符号连接所指向的文件类别

命令使用示例：

查看/var/log/messages文件的文件类型。

file /var/log/messages

命令输出结果：

diff

命令描述：diff命令用于比较文件的差异。

命令使用示例：

1.构造两个相似的文件

echo -e '第一行
第二行
我是log1第3行
第四行
第五行
第六行' > 1.log
echo -e '第一行
第二行
我是log2第3行
第四行' > 2.log

2.分别查看两个文件

3.使用diff查看两个文件的差异

对比结果中的3c3表示两个文件在第3行有不同，5,6d4表示2.log文件相比1.log文件在第4行处开始少了1.log文件的第5和第6行。

文本文件处理命令

grep

命令描述：grep命令用于查找文件里符合条件的字符串。

grep全称是Global Regular Expression Print，表示全局正则表达式版本，它能使用正则表达式搜索文本，并把匹配的行打印出来。

在Shell脚本中，grep通过返回一个状态值来表示搜索的状态：

• 0：匹配成功。
• 1：匹配失败。
• 2：搜索的文件不存在。

命令格式：grep [参数] [正则表达式] [文件]。

命令常用参数说明： 

参数	说明
-c或--count	计算符合样式的列数
-d recurse或-r	指定要查找的是目录而非文件
-e [范本样式]	指定字符串做为查找文件内容的样式
-E 或 --extended-regexp	将样式为延伸的正则表达式来使用
-F 或 --fixed-regexp	将样式视为固定字符串的列表
-G 或 --basic-regexp	将样式视为普通的表示法来使用
-i 或 --ignore-case	忽略字符大小写的差别
-n 或 --line-number	在显示符合样式的那一行之前，标示出该行的列数编号
-v 或 --revert-match	显示不包含匹配文本的所有行

命令使用示例：

查看sshd服务配置文件中监听端口配置所在行编号。

grep -n Port /etc/ssh/ssh_config

命令输出结果：

查询字符串在文本中出现的行数。

grep -c localhost /etc/hosts

命令输出结果：

反向查找，不显示符合条件的行。

ps -ef | grep sshd
ps -ef | grep -v grep | grep sshd

命令输出结果：

以递归的方式查找目录下含有关键字的文件。

grep -r *.sh /etc

命令输出结果：

使用正则表达式匹配httpd配置文件中异常状态码响应的相关配置。

grep 'ntp[0-9].aliyun.com' /etc/ntp.conf

命令输出结果：

sed

命令描述：sed是一种流编辑器，它是文本处理中非常中的工具，能够完美的配合正则表达式使用。

1. 处理时，把当前处理的行存储在临时缓冲区中，称为模式空间（pattern space）。
2. 接着用sed命令处理缓冲区中的内容，处理完成后，把缓冲区的内容送往屏幕。
3. 接着处理下一行，这样不断重复，直到文件末尾。

注意：

• sed命令不会修改原文件，例如删除命令只表示某些行不打印输出，而不是从原文件中删去。
• 如果要改变源文件，需要使用-i选项。

命令格式：sed [参数] [动作] [文件]。 

参数说明： 

参数	说明
-e [script]	执行多个script
-f [script文件]	执行指定script文件
-n	仅显示script处理后的结果
-i	输出到原文件，静默执行（修改原文件）

动作说明： 

动作	说明
a	在行后面增加内容
c	替换行
d	删除行
i	在行前面插入
p	打印相关的行
s	替换内容

命令使用示例：

删除第3行到最后一行内容。

sed '3,$d' /etc/passwd

命令输出结果：

在最后一行新增行。

sed '$a admin:x:1000:1000:admin:/home/admin:/bin/bash' /etc/passwd

命令输出结果：

替换内容。

sed 's/SELINUX=disabled/SELINUX=enforcing/' /etc/selinux/config

命令输出结果：

替换行。

sed '1c abcdefg' /etc/passwd

命令输出结果：

awk

命令描述：和 sed 命令类似，awk 命令也是逐行扫描文件（从第 1 行到最后一行），寻找含有目标文本的行，如果匹配成功，则会在该行上执行用户想要的操作；反之，则不对行做任何处理。

命令格式：awk [参数] [脚本] [文件]。

参数说明： 

参数	说明
-F fs	指定以fs作为输入行的分隔符，awk 命令默认分隔符为空格或制表符
-f file	读取awk脚本
-v val=val	在执行处理过程之前，设置一个变量var，并给其设置初始值为val

内置变量： 

变量	用途
FS	字段分隔符
$n	指定分隔的第n个字段，如$1、$3分别表示第1、第三列
$0	当前读入的整行文本内容
NF	记录当前处理行的字段个数（列数）
NR	记录当前已读入的行数
FNR	当前行在源文件中的行号

awk中还可以指定脚本命令的运行时机。默认情况下，awk会从输入中读取一行文本，然后针对该行的数据执行程序脚本，但有时可能需要在处理数据前运行一些脚本命令，这就需要使用BEGIN关键字，BEGIN会在awsk读取数据前强制执行该关键字后指定的脚本命令。

和BEGIN关键字相对应，END关键字允许我们指定一些脚本命令，awk会在读完数据后执行它们。

命令使用示例：

查看本机IP地址。

ifconfig eth0 |awk '/inet/{print $2}'

命令输出结果：

查看本机剩余磁盘容量。

df -h |awk '//$/{print $4}'

命令输出结果：

统计系统用户个数。

awk -F: '$3<1000{x++} END{print x}' /etc/passwd

命令输出结果：

输出其中登录Shell不以nologin结尾（对第7个字段做!~反向匹配）的用户名、登录Shell信息。

awk -F: '$7!~/nologin$/{print $1,$7}' /etc/passwd

命令输出结果：

输出/etc/passwd文件中前三行记录的用户名和用户uid。

head -3 /etc/passwd | awk  'BEGIN{FS=":";print "name	uid"}{print $1,"	"$3}END{print "sum lines "NR}'

命令输出结果：

查看tcp连接数。

netstat -na | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'

命令输出结果：

关闭指定服务的所有的进程。

ps -ef | grep httpd | awk {'print $2'} | xargs kill -9

cut

命令描述：cut命令主要用来切割字符串，可以对输入的数据进行切割然后输出。

命令格式：cut [参数] [文件]。

参数说明： 

参数	说明
-b	以字节为单位进行分割
-c	以字符为单位进行分割
-d	自定义分隔符，默认为制表符

命令使用示例：

按字节进行切割。

按字符进行切割。

按指定字符进行切割。

tr

命令描述：tr命令用于对来自标准输入的字符进行替换、压缩和删除。

命令格式：tr [参数] [文本]。

参数说明： 

参数	说明
-c	反选指定字符
-d	删除指定字符
-s	将重复的字符缩减成一个字符
-t [第一字符集] [第二字符集]	删除第一字符集较第二字符集多出的字符，使两个字符集长度相等

命令使用示例：

将输入字符由大写转换为小写。

echo "HELLO WORLD" | tr 'A-Z' 'a-z'

命令输出结果：

删除字符。

echo "hello 123 world 456" | tr -d '0-9'

命令输出结果：

压缩字符。

echo "thissss is      a text linnnnnnne." | tr -s ' sn'

命令输出结果：

产生随机密码。

cat /dev/urandom | tr -dc a-zA-Z0-9 | head -c 13

命令输出结果：