shell编程之awk

一、awk简介

awk 是一种编程语言，用于在linux/unix下对文本和数据进行处理。数据可以来自标准输入、一个或多个文件，或其它命令的输出。可以在命令行中使用，但更多是作为脚本来使用。

awk的处理文本和数据的方式是这样的，它逐行扫描文件，从第一行到最后一行，寻找匹配的特定模式的行，并在这些行上进行操作。如果没有指定处理动作，则把匹配的行显示到标准输出(屏幕)，如果没有指定模式，则所有被操作所指定的行都被处理。

awk分别代表其作者姓氏的第一个字母。因为它的作者是三个人，分别是Alfred Aho、Brian Kernighan、Peter Weinberger。

 awk是行处理器: 优势在于处理庞大文件时不会出现内存溢出或是处理缓慢的问题。awk处理过程: 依次对每一行进行处理，然后输出,默认分隔符是空格或者tab键

二、awk的形式语法格式

awk [options] 'commands' filenames

options：

-F 对于每次处理的内容，可以指定一个自定义的分隔符，默认的分隔符是空白字符（空格或 tab 键）

三、awk工作原理

awk -F":" '{print $1,$3}' /etc/passwd

 (1)awk使用一行作为输入，并将这一行赋给变量$0,每一行可称作为一个记录，以换行符结束 (2)然后，行被空格分解成字段，每个字段存储在已编号的变量中，从$1开始 (3)awk如何知道空格来分隔字段的呢?因为有一个内部变量FS来确定字段分隔符，初始时，FS赋为空格或者是tab (4)awk打印字段时，将以设置的方法，使用print函数打印，awk在打印的字段间加上空格，因为$1,$2间有一个,逗号。逗号比较特殊，映射为另一个变量，成为输出字段分隔符OFS，OFS默认为空格 (5)awk打印字段时，将从文件中获取另一行，并将其存储在$0中，覆盖原来的内容，然后将新的字符串分隔成字段并进行处理。该过程持续到处理文件结束。

command：

 BEGIN{}                   {}               END{}         filename行处理前的动作          行内容处理的动作     行处理之后的动作    文件名BEGIN{}和END{} 是可选项。函数-BEGIN{}：读入文本之前要操作的命令。（也可以设置变量.取值可以不加$）{}:主输入循环：用的最多。读入文件之后擦操作的命令。如果不读入文件都可以不用写。END{}:文本全部读入完成之后执行的命令。

示例

 [root@awk ~]# awk 'BEGIN{ print 1/2} {print "ok"} END{print "----"}' /etc/hosts或者：[root@awk ~]# cat /etc/hosts | awk 'BEGIN{print 1/2} {print "ok"} END{print "----"}'0.5okok----

四、记录与字段相关内部变量：

 1.记录和字段awk 按记录处理：一行是一条记录，因为awk默认以换行符分开的字符串是一条记录。（默认\n换行符：记录分隔符）字段：以字段分割符分割的字符串   默认是单个或多个“ ” tab键。2.awk中的变量$0:表示整行；NF : 统计字段的个数$NF:是number finally,表示最后一列的信息RS：输入记录分隔符；ORS：输出记录分隔符。NR:打印记录号，（行号）FNR：可以分开,按不同的文件打印行号。FS : 输入字段分隔符,默认为一个空格。  OFS 输出的字段分隔符，默认为一个空格。 FILENAME 文件名  被处理的文件名称$1  第一个字段，$2第二个字段，依次类推...

实战

 FS(输入字段分隔符)---一般简写为-F(属于行处理前)[root@awk ~]# cat /etc/passwd | awk 'BEGIN{FS=":"} {print $1,$2}'root xbin xdaemon xadm xlp xsync xshutdown xhalt xmail x[root@awk ~]# cat /etc/passwd | awk -F":" '{print $1,$2}'root xbin xdaemon xadm xlp xsync xshutdown xhalt xmail x#注：如果-F不加默认为空格区分！===============================================================OFS（输出字段分隔符）[root@awk ~]# cat /etc/passwd | awk 'BEGIN{FS=":";OFS=".."} {print $1,$2}'root..xbin..xdaemon..xadm..xlp..xsync..xshutdown..xhalt..xmail..x======================================================================1.创建两个文件[root@awk ~]# vim a.txtlovelove.loovelooooove[root@awk ~]# vim file1.txtisuoIPADDR=192.168.246.211hjahj123GATEWAY=192.168.246.1NETMASK=255.255.255.0DNS=114.114.114.114NR   表示记录编号, 在awk将行做为记录, 该变量相当于当前行号，也就是记录号[root@awk ~]# awk '{print NR,$0}' a.txt file1.txt1 love2 love.3 loove4 looooove5  6 isuo7 IPADDR=192.168.246.2118 hjahj1239 GATEWAY=192.168.246.110 NETMASK=255.255.255.011 DNS=114.114.114.114FNR：表示记录编号, 在awk将行做为记录, 该变量相当于当前行号，也就是记录号(#会将不同文件分开)[root@awk ~]# awk '{print FNR,$0}' a.txt file1.txt1 love2 love.3 loove4 looooove5  1 isuo2 IPADDR=192.168.246.2113 hjahj1234 GATEWAY=192.168.246.15 NETMASK=255.255.255.06 DNS=114.114.114.114===========================================================RS(输入记录分隔符)1.创建一个文件[root@awk ~]# vim passwdroot:x:0:0:root:/root:/bin/bashbin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin[root@awk ~]# cat passwd | awk 'BEGIN{RS="bash"} {print $0}' root:x:0:0:root:/root:/bin/bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologinORS(输出记录分隔符)2.对刚才的文件进行修改[root@awk ~]# vim passwdroot:x:0:0:root:/root:/bin/bashbin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin[root@awk ~]# cat passwd | awk 'BEGIN{ORS=" "} {print $0}'root:x:0:0:root:/root:/bin/bash bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin===========================================================NF：统计列的个数[root@awk ~]# cat /etc/passwd | awk -F":" '{print NF}'7777$NF:打印最后一列[root@awk ~]# cat /etc/passwd | awk -F":" '{print $NF}'/bin/bash/sbin/nologin/sbin/nologin/sbin/nologin/sbin/nologin练习1：将文件合并为一行[root@awk ~]# cat /etc/passwd | awk 'BEGIN{ORS="" } {print $0}'练习2：把一行内容分成多行1.首先创建一个文件[root@awk ~]# vim d.txtroot:x:0:0:root:/root:/bin/bash[root@awk ~]# cat d.txt | awk 'BEGIN{RS=":"} {print $0}'rootx00root/root

关系运算符号

实现字符串的完全相等需要使用 ==

字符串需要使用双引号 != 表示不等于

 [root@awk ~]# awk -F":" '$NF == "/bin/bash"' /etc/passwd[root@awk ~]# awk -F":" '$1 != "root"' /etc/passwd

比较表达式：

比较表达式采用对文本进行比较，只有当条件为真，才执行指定的动作。比较表达式使用关系运算符，用于比较数字与字符串。
关系运算符有 < 小于例如 x<y > 大于 x>y <= 小于或等于 x<=y == 等于 x==y !=不等于 x!=y >= 大于等于 x>=y

示例

 [root@awk ~]# awk -F":" '$3 == 0' /etc/passwd[root@awk ~]# awk -F":" '$3 < 10' /etc/passwd

算术运算：+, -, *, /, %(模: 取余), ^(幂：2^3)

可以在模式中执行计算，awk都将按浮点数方式执行算术运算

 awk -F: '$3 * 10 > 500' /etc/passwd

逻辑操作符和复合模式

&& 逻辑与, 相当于并且 ||逻辑或，相当于或者 ! 逻辑非 , 取反

 awk -F":" '$1~/root/ && $3<=15' /etc/passwdawk -F":" '$1~/root/ || $3<=15' /etc/passwd

常见使用

1.打印一个文件中的第2列和第5列

 # cat /etc/passwd | awk -F : '{print $2,$5}'

2.打印指定行指定列的某个字符

 # free -m | awk 'NR==2 {print $2}'

3.统计一个文件的行数

 # cat /etc/passwd | awk '{print NR}'

获取根分区的使用量

4.在awk中使用if条件判断

 ++i：从1开始加，赋值在运算i++: 从0开始加，运算在赋值if语句：{if(表达式)｛语句;语句;...｝}实战案例:显示管理员用户姓名[root@qfedu ~]# cat /etc/passwd | awk -F":" '{if($3==0) {print $1 " is administrator"}}'统计系统用户数量[root@qfedu ~]# cat /etc/passwd | awk -F":" '{if($3>=0 && $3<=1000){i++}} END{print i}'

5.在awk中使用for循环

 每行打印两遍[root@qfedu ~]# awk '{for(i=1;i<=2;i++) {print $0}}' /etc/passwdroot:x:0:0:root:/root:/bin/bashroot:x:0:0:root:/root:/bin/bashbin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologinbin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologindaemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologindaemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

数组遍历--用来统计网站日志，tcp连接状态等。

 ++i：从1开始加，运算在赋值i++: 从0开始加，赋值在运算#按索引遍历：1.先创建一个test文件# vim test.txt  #将文件内容的第一个字段作为数组的值，通过索引获取到值root:x:0:0:root:/root:/bin/bashbin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin# cat test.txt | awk -F":" '{username[x++]=$1} END{for(i in username) {print i,username[i]}}'0 root1 bin#注意：变量i是索引

真实案例

 #把要统计的对象作为索引，最后对他们的值进行累加，累加出来的这个值就是你的统计数量1. 统计/etc/passwd中各种类型shell的数量# cat /etc/passwd | awk -F: '{shells[$NF]++} END{ for(i in shells){print i,shells[i]} }'2.统计nginx日志出现的状态码# cat access.log | awk '{stat[$9]++} END{for(i in stat){print i,stat[i]}}'3.统计当前nginx日志中每个ip访问的数量# cat access.log | awk '{ips[$1]++} END{for(i in ips){print i,ips[i]}}'4.统计某一天的nginx日志中的不同ip的访问量# cat access.log |grep '28/Sep/2019' | awk '{ips[$1]++} END{for(i in ips){print i,ips[i]}}' 5.统计nginx日志中某一天访问最多的前10个ip# cat access.log |grep '28/Sep/2019' | awk '{ips[$1]++} END{for(i in ips){print i,ips[i]}}' |sort -k2 -rn | head -n 2sort：排序，默认升序-k：指定列数-r：降序-n：以数值来排序6.统计tcp连接的状态---下去自己查各个状态，包括什么原因造成的！# netstat -n | awk '/^tcp/ {tcps[$NF]++} END {for(i in tcps) {print i, tcps[i]}}'LAST_ACK 5 （正在等待处理的请求数）SYN_RECV 30ESTABLISHED 1597 （正常数据传输状态）FIN_WAIT1 51FIN_WAIT2 504TIME_WAIT 1057 （处理完毕，等待超时结束的请求数）

经典案例

 UV与PV统计PV：即访问量，也就是访问您商铺的次数；例如：今天显示有300 PV，则证明今天你的商铺被访问了300次。================================================================UV：即访问人数，也就是有多少人来过您的商铺；  #需要去重例如：今天显示有50 UV，则证明今天有50个人来过你的商铺。=================================================================1.根据访问IP统计UV# cat access.log | awk '{print $1}' |sort |uniq -c | wc -luniq：去重-c：统计每行连续出现的次数2.更具访问ip统计PV# cat access.log | awk '{print $1}' |wc -l或者是url# cat access.log | awk '{print $7}' |wc -l3.查询访问最频繁的URL# cat access.log | awk '{print $7}'|sort | uniq -c |sort -n -k 1 -r | more4.查询访问最频繁的IP# cat access.log | awk '{print $1}'|sort | uniq -c |sort -n -k 1 -r | more