用awk + grep + sed 搞定日志处理神器组合拳
1 Linux三剑客简介
Linux三剑客指的是grep、sed和awk这三个强大的文本处理工具。
grep偏向于文本搜索，sed专注于文本编辑操作，awk提供更精细的过滤处理功能
它们各自具有独特的功能和优势，能满足不同的处理需求。掌握这些工具的使用，可以极大提高工作的效率。
2 grep搜索之剑详解
2.1grep 简介
grep 是一个强大的命令行工具，用于在文本文件中搜索指定的模式。它能使用特定模式匹配（包括正则表达式）搜索文本，并默认输出匹配行。
需要注意的是，grep会将匹配到的整行输出，而awk可以指定某一行某一列进行输出。
主要应用场景有：日志分析和文本处理，grep可以从日志文件中找出错误信息或特定事件，也用于从大量文本文件中提取特定信息
2.2工作原理
grep进行文本搜索时主要进行以下三步：
（1）输入处理：grep 从指定的文件或标准输入中逐行读取数据，检查每行是否与用户提供的模式匹配。
（2）模式匹配：grep 采用正则表达式进行模式匹配，根据规则检查每一行是否符合条件。
（3）输出结果：当某行匹配成功时，grep 会将该行输出
2.3语法和可选项
（1）基本语法
grep [options] pattern [file...]
options:可选参数，用来控制搜索的方式、输出格式等
pattern:必填项，是要搜索的模式或正则表达式，用于匹配文件中的内容
file：是要搜索的文件名或目录，可以是多个
（2）可选参数项
| 选项 | 描述 |
|---|---|
| -E | 使用扩展正则表达式，grep -E 等同于egrep |
| -i | 忽略大小写 |
| -r | 递归搜索某个目录下的所有文件 |
| -v | 反向匹配，输出不匹配的行 |
| -n | 显示行号 |
| -c | 显示匹配行的总数，而不是打印匹配行 |
| -A n | 输出匹配的后n行 |
| -B n | 输出匹配的前n行 |
| -C n | 打印匹配前后的n行 |
| -L | 列出未包含匹配项的文件名 |
| -o | 只显示匹配到的字符串本身，而不是整个行 |
| -w | 精确匹配整词，防止匹配到包含该单词的部分词汇 |
2.4实战操作
（1） -i 选项 ：忽略大小写
grep -i error /var/log/message
#打印处日志文件中所有包含error字符的，不论大小写
（2）-r 选项：递归查询
grep -ir /etc/nginx/conf.d
#输出/etc/nginx/conf.d目录所有关于www字符的行，常用查找域名或端口信息
（3）-E选项：支持扩展正则表达式（4）-v选项：反向匹配
grep -Ev '^#|^$' /etc/nginx.conf
#过滤某个文件的所有空行和带#号注释的行
（5）-n选项：显示行号
grep -En 'root|ssh' /etc/passwd
#找出包含root和ssh字符的行号
（6）-A选项：查找后面几个字符
（7）-B选线：查找前面几个字符
（8）-C选择：查找前后几个字符
# 查找有错误的后面3行信息
grep -iA 3 error /var/log/messages
# 查找有错误的前面3行信息
grep -iB 3 error /var/log/messages
# 查找有错误的上下3行信息
grep -iC 3 error /var/log/messages
（9）-l 选项：查找文件名
# 查找文件包含root字符的文件名
grep -l root *
3 sed:编辑之剑
3.1 sed简介
sed是编辑之剑：一个流编辑器，它允许用户在文本中进行文本替换，删除，添加等操作，sed支持基础和扩展的正则表达式，并提供了丰富的文本处理功能，如替换命令，地址定界等。sed的强大指出在于它可以非交互式编辑文件或标准输入，使其成为自动化文本处理的理想选择。
应用场景：批量替换，文本处理，通过sed命令可以快速替换文件中的特定字符串，如配置文件的修改，在shell脚本中结合其他命令如grep、awk等，实现复杂的文本处理任务。
3.2工作原理
sed的工作流程包括读取、执行和显示三个主要过程。
它会从输入流中读取一行内容并存储到临时缓冲区（模式空间），然后根据设定的命令在模式空间中执行编辑操作，最后将处理后的内容输出到标准输出。
3.3语法、选项和动作介绍
（1）基本语法
sed [option] 'sed command' file
（2）常用选项
| 选项 | 描述 |
|---|---|
| -n | 只打印匹配处理的行，不修改文件 |
| -e | 允许多个编辑命令同时执行 |
| -f | 从脚本文件中读取并执行sed命令 |
| -i | 直接修改文件内容 |
| -r | 支持扩展正则表达式 |
(3)常用动作
| 动作 | 描述 |
|---|---|
| p | 打印模式空间的内容 |
| a | 在当前行后追加内容 |
| i | 在当前行前插入内容 |
| c | 用新文本替换模式空间中的内容 |
| d | 删除模式空间中的内容 |
| s | 替换内容 |
3.4实战操作
sed可以做增删改查操作。
cp /etc/passwd /opt/passwd
(1)增加操作
主要有两个动作指令：a是追加内容到指定行后面，i是插入内容到指定行前面
# 在第2行后面追加内容
# 注意：这样只是打印出来，并没有修改文件里面的内容，如果要修改，需加-i参数
sed '1a 123' /opt/passwd
# 在第一行前面插入内容，加-i后文件真实改变
sed -i '1i 456' /opt/passwd
# 在最后一行后面追加内容
sed '$a 789' /opt/passwd
（2）删除操作
# 删除第一行
sed '1d' /opt/passwd
# 删除2-4行
sed '2,4d' /opt/passwd
# 将匹配的行进行删除
sed '/\/bin\/bash/d' /opt/passwd
# 删除以root开头的行
sed '/^root/d' /opt/passwd
# 删除文中的空行和注释
sed -e '/^#/d' -e '/^$/d' /opt/passwd
(3)更改操作
s是用于替换操作的，日常中最为常用，配合g使用，可以替换全部匹配到的内容
# 替换常用模板，也可以将#改为/
sed -i 's#目标内容#替换内容#g' file
# 常用于修改selinux的命令
sed -i 'sy#=enforcing#=disabled#g' /etc/selinux/config
# 将nologin替换成login
sed 's/nologin/login/g' /opt/passwd
# 以mail开头的行，将该行所有的mail替换为gmail
sed '/^mail/{s#mail#gmail#g}' /opt/passwd
(4)查找操作
# 只打印第三行内容
sed -n '3p' /opt/passwd
4 awk：过滤之剑
4.1 awk简介
awk是一个编程语言工具，主要用于处理数据和生成报告。它能够按行和列分析文本文件，并对符合条件的数据执行操作，数据可以来自标准输入也可以是管道或文件。awk特别适合于处理结构化的文本数据，如日志文件、CSV文件等
4.2工作原理
awk的工作原理可以分为三个主要部分：BEGIN块、主循环体和END块。
BEGIN块中的代码在处理任何输入行之前执行，且只执行一次。它通常用于初始化变量或打印表头信息；
主循环体是awk的核心部分，逐行读取输入文件并对每行进行处理。它会按指定的分隔符（默认为空格或制表符）将每行分割成字段，并存入内建变量中；
END块中的代码在所有输入行处理完毕后执行，且只执行一次。常用于输出最终结果或总结信息
注意：在使用awk时不一定要每个部分都出现，根据实际处理需求来使用哪个部分。
具体的工作流程分为以下三步：
**读（Read）：**从文件、管道或标准输入中读入一行然后把它存放到内存中
执行（Execute）：对每一行数据，根据 AWK 命令按顺序执行。默认情况是处理每一行数据，也可以指定模式
重复（Repeat）：一直重复上述两个过程直到文件结束
4.3语法参数
（1）基础语法 awk指令是由模式、动作或者模式和动作的组合组成
awk [options] 'pattern {action}' file
（2)可选项
| 选项 | 描述 |
|---|---|
| F <分隔符> | 用于指定输入字段的分隔符，默认是空格， 可以使用逗号，冒号 |
| -v <变量名>=<值> | 用于定义一个变量并赋值 |
| -f <脚本文件> | 用于从指定的脚本文件中读取awk命令， 适用于awk指令较复杂场景 |
| -r <扩展正则表达式 | 用于启用扩展正则表达式模式匹配功能 |
| -s | 用于禁用自动换行功能，使得awk在输出时 不会自动换行 |
| -c <命令> | 用于执行单个awk命令而不是从文件读取 |
（3）内置变量
| 变量 | 描述 |
|---|---|
| NF | 表示当前记录的字段数量 |
| NR | 表示已读的记录数（即行号） |
| FS | 表示输入字段分隔符，默认为空格或制表符 |
| OFS | 表示输出字段分隔符 |
| RS | 表示输入记录分隔符，默认为换行符 |
| $0 | 当前处理的行的整行内容 |
| $n | 当前处理行的第n个字段（第n列） |
4.4实战操作
awk操作也是用/opt/passwd文件演示
（1）输出全文内容并附带行号
awk '{print NR,$0}' /opt/passwd
（2）只打印第五行
awk 'NR==2{print}'
（3）以： 为分隔符，打印第一列
awk -F ":" '{print $1}' /opt/passwd
（4）以： 为分隔符，打印第2列和最后一列
awk -F ":" '{print $2,$NF}' /opt/passwd
（5）打印以：和/ 为分隔符且包含root的行的列数
awk -F ":/" '/root/{print NF}' /opt/passwd
（6）打印以：为分隔符包含root的行数和整行内容
awk -F ":/" '/root/{print NR,$0}' /opt/passwd
（7）格式化定制
[root@localhost ~]# awk -F ":" '{print "第"NR"行有"NF"列"}' /opt/passwd
第1行有1列
第2行有7列
第3行有7列
第4行有7列
生产环境BEGIN和END部分并不怎么常用，就不展开举例了
总结：
Linux三剑客是任何Linux用户或系统管理员必须掌握的工具。无论是简单的文本搜索、数据提取还是复杂的文本处理任务，这些工具都能提供强大的支持。
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