Shell awk
1. awk概述
awk不同于grep的文本与sed工具的文本处理，它更偏向于对文本的格式化处理，它不仅仅是一款工具，也是一门解释性语言，其名字来源于它的三位作者的姓氏：Alfred Aho， Peter Weinberger 和 Brian Kernighan，在文本处理非常强大，是一款Linux服务器文本报告器和格式化文本工具。
我们日常工作中有很多需要格式化打印的需求，更多的是关注列操作时，就可以利用awk工具来进行处理。awk除了是工具也同样是一门语言，其允许创建简短的程序来处理自己的需求，这些程序读取输入、为数据排序、处理数据、对输入执行计算以及报表等。非常的强大，相信在掌握了awk，日常运维工作更加方便高效简单。
2. awk的适用场景
超大处理；
格式化的文本报表；
执行算数运算；
执行字符串操作等。
3. awk的处理模式
一般是遍历中的每一行，然后分别对的每一行进行处理。
awk对输入的一行数据进行处理的模式，对整个进行重复执行此模式处理，在此说明对输入的一行数据处理的内在机制如下图所示：
处理过程不断重复，直到到达结尾。
首先读入流的一行到模式空间；
在模式空间内，对进行模式匹配处理；
然后处理后的数据；
清空当前模式空间；
读取第二行输入流到模式空间；
又开始对模式空间内的第二行输入数据进行处理。
总体可以分为以下三步：
读（Read）：AWK 从输入流（、管道或者标准输入）中读入一行然后将其存入内存中。
执行（Execute）：对于每一行输入，所有的 AWK 命令按顺序执行。 认情况下，AWK 命令是针对于每一行输入，但是我们可以将其限制在指定的模式中。
重复（Repeate）：一直重复上述两个过程直到结束。
4. 语法及结构
Awk 语法格式如下图所示：
awk [options] 'PATTERN {action}' file1,file2
awk 的语法格式主要分为四个字段，options 选项，引号内有模块与动作，以及要处理的，接下来让我们详细讲解每语法字段，更全面地认识 awk 这个脚本利器。
awk 在引号内有一定的程序结构，主要为以下：
开始块（BEGIN BLOCK）：
语法：
BEGIN{awk-commands}
开始块就是awk程序启动时执行的部分（在处理输入流之前执行），并且在整个过程中只执行一次；
一般情况下，我们在开始块中初始化一些变量。BEGIN是awk的关键字，因此必须要大写。【注：开始块部分是可选，即你的awk程序可以没有开始块部分】
主体块（Body Block）：
语法：
/pattern/{awk-commands}
针对每输入的行都会执行一次主体部分的命令，认情况下，对于输入的每一行，awk都会执行主体部分的命令，但是我们可以使用/pattern/限制其在指定模式下。
结束块（END BLOCK）：
语法：
END{awk-commands}
结束块是awk程序结束时执行的（在处理完输入流之），END也是awk的关键字，必须大写，与开始块类似，结束块也是可选的。
awk print，例如：
print item1,item2...
1.各字段之间逗号隔开，时以空白字符分隔；
2.的字段可以为字符串或数值，当前记录的字段（如$1）、变量或 awk 的表达式；数值先会转换成字符串然后;
3.print 命令后面的 item 可以省略，此时其相当于print $0,如果想空白，可以使用print "";
例如：
[root@master ~]# awk -F: '{print $1,$NF}' /etc/passwd|column -troot /bin/bash
bin /sbin/nologin
daemon /sbin/nologin
adm /sbin/nologin
lp /sbin/nologin
sync /bin/sync
awk printf
printf 命令的使用格式：
printf <format> item1,item2...
要点：
1.其与 print 命令最大区别，printf 需要指定 format，format 必须给出；
2.format 用于指定后面的每个 item 格式；
3.printf 语句不会打印换行字符\n。
format 格式的指示符都以 % 开头，后跟字符:
%:ascall码%:%i:十进制整数%，%E：科学计数法%:浮点数：字符串%u：无符号整数%%：%自身 修饰符：#[.#]:第#控制的宽度：第二个#表示小数点后的精度：%-:左对齐+：数组符号
例如：
[root@master ~]# awk -F: '{printf "Username:%-15s ,Uid:%d\n",$1,$3}' /etc/passwdUsername:root ,Uid:
Username:bin ,Uid:
Username:daemon ,Uid:
Username:adm ,Uid:
Username:lp ,Uid:
Username:sync ,Uid:
Username:shutdown ,Uid:
记录变量：
IFS（input field separator），输入字段分隔符（认空白）
OFS（output field separator），字段分隔符
RS（Record separator）:输入文本换行符（认回车）
ORS:文本换行符
数据变量
{print NF},{print $NF}
awk 'BEGIN{print ENVIRON["PATH"]}'
ARGV:数组，保存命令行本身这个字符串
ARGC：awk 命令的参数个数
FILENAME:awk 命令处理的
ENVIRON：当前 shell 环境变量及其值的关联数组
NR:the number of input records，awk 命令所处理的的行数，如果有多个，这个数目会将处理的多个计数
NF:number of field，当前记录的 field 个数
变量-v var=value
变量名区分大小写，例如：
[root@master ~]# awk -v test="abc" 'BEGIN{print test}'[root@master ~]# awk 'BEGIN{var="name";print var}'name
算术运算
[root@master ~]# awk 'BEGIN{a=5;b=3;print "a + b =",a+b}'
+ =
+,-,*,/,^,%。例如：
字符串操作
[root@master ~]# awk 'BEGIN { str1="Hello,"; str2="World"; str3 = str1 str2; print str3 }'Hello,World
无符号操作符，表示字符串连接，例如：
赋值操作符：
[root@master ~]# awk 'BEGIN{a=5;b=6;if(a == b) print "a == b";else print "a!=b"}' !=[root@master ~]# awk -F: '{sum+=$3}END{print sum}' /etc/passwd
=，+=，-=，*=，/=，%=，^=，例如：
比较操作符：
>,>=,<,<=,!=,==
模式匹配符：
例如：
[root@master ~]# awk -F: '$1~"root"{print $0}' /etc/passwdroot:x:::root:/root:/bin/bash
~:是否匹配
!~:是否不匹配
逻辑操作符：
[root@master ~]# awk 'BEGIN{a=6;if(a > 0 && a <= 6) print "true";else print "false"}'true
&& 、 || 、 ！，例如：
：
function_name(argu1,augu2)
条件表达式(三元运算):
[root@master ~]# awk -F: '{$3>=100?usertype="common user":usertype="sysadmin";printf "%15s:\n",$1,usertype}' /etc/passwd root:sysadmin
bin:sysadmin
daemon:sysadmin
adm:sysadmin
lp:sysadmin
sync:sysadmin shutdown:sysadmin
halt:sysadmin
selection？if-true-expresssion：if-false-expression
empty:空模式，匹配每一行
/regular expression/:仅处理能被此处模式匹配到的行，例如；
[root@master ~]# awk -F: '$NF=="/bin/bash"{printf "%15s,\n",$NF,$1}' /etc/passwd /bin/bash,root
relational expression：关系表达式，结果为“真”有“假”，结果为“真”才会被处理。
Tips：使用模式需要使用双斜线括起来，真：结果为非0值，非空字符串。
[root@master ~]# awk -F: '$3>100{print $1,$3}' /etc/passwdsyd-network
polkitd
ceph
kube
etcd
gluster
nfsnobody
chrony
redis
awk -F: '$NF=="/bin/bash"{printf "%15s,\n",$NF,$1}' /etc/passwd
awk -F: '$NF~/bash$/{printf "%15s,\n",$NF,$1}' /etc/passwd
-Th|awk '/^\/dev/{print}'
line ranges：行范围，制定startline，endline。
[root@master ~]# awk -F: '/10/,/20/{print $1}' /etc/passwdgames
ftp
nobody
syd-network
dbus
polkitd
postfix
sshd
ceph
kube
etcd
gluster
rpc
BEGIN/END模式
BEGIN{}：仅在开始处理文本之前执行一次
END{}：仅在文本处理完成之一次
[root@master ~]# awk -F: 'BEGIN{print "username uid\n--------------------"}{printf "%-15s:%d\n",$1,$3}END{print "-----------------\nend"}' /etc/passwdusername uid--------------------root :
bin :
daemon :
adm :
lp :
rpc :
rpcuser :
nfsnobody :
chrony :
redis :-----------------end
if(condition) {statements}，例如：
[root@master ~]# awk -F: '{if($3>100) print $1,$3}' /etc/passwdsyd-network
polkitd
ceph
kube
etcd
gluster
nfsnobody
chrony
redis
if(condition) {statments} [else {statments}]，例如：
[root@master ~]# awk -F: '{if($3>100) {printf "Common user:%-15s\n",$1} else {printf "sysadmin user:%-15s\n",$1}}' /etc/passwdsysadmin user:root
sysadmin user:bin
sysadmin user:daemon
sysadmin user:adm
sysadmin user:lp
sysadmin user:sync
sysadmin user:shutdown sysadmin user:halt
sysadmin user:mail
sysadmin user:operator
sysadmin user:games
5. 实例
./etc/fstab中每个单词出现的，并按从大到小排序
awk '{for(i=1;i<=NF;i++){words[$i]++}}END{for(key in words)print key,words[key]}' /etc/fstab|sort -k2 -nr
awk '{ips[$1]++}END{for(i in ips) print i,ips[i]}' access_.log |column -t|sort -k2 -nr./etc/fstab每个系统类型出现的
awk '!/^#/&&!/^$/{dev[$3]++}END{for(i in dev) print i,dev[i]}' /etc/fstab.ping域名，ping此刻的时间
ping baidu.com|awk '{print $0" "strftime("%Y-%m-%d %H:%M:")}'.利用netstat监控服务是否正常监听
netstat -lntup|awk 'NR>2{if($4 ~/.*:22/) print $0"yes";exit 0}'.web服务器日志状态码
awk '$9~"[0-9]"{stat[$9]++}END{for(i in stat) print i,stat[i]}' access_log
6. 注意事项
awk同sed命令类似，只不过sed擅长取行，awk命令擅长取列，awk是对文本进行格式化，sed更倾向于对进行；
对于读入的可以根据自己需求对IFS/OFS对输入和进行；
awk非常的强大，但是也是三剑客中最难的，其作为一门单独的语言，我们在Shell编程中学习常用的命令及语法就已经足够我们使用。
7. 小结
本章节我们系统性地学习了awk的语法结构及处理模式，其相较于其他文本处理工具，更适合对文本进行格式化，我们需要在合适的地方使用，其作为Linux系统上非常强大的文本格式工具，也是一门语言，后期需要在实践工作中更多地灵活运用，使得脚本编写更加方便。
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