Linux系统bash的四种模式与jenkins执行shel 思维导图模板

前言

配置jenkins的执行节点，但是执行节点shell的PATH变量始终不对，无法找到git命令。我先前已经在/etc/profile中配置了git的PATH,通过putty连接的shell中也检查PATH变量是正确的，且git命令也能正常执行。后来查阅资料才知道这个问题是由于我没有很好的理解bash的四种模式而造成的。

Linux的bash的其实分为四种模式

bash会依据这四种模式而选择加载不同的配置文件，而且加载的顺序也有所不同.

四种bash模式分别是：

1、interactive + login

2、non-interactive + login

3、interactive + non-login

4、non-interactive + non-login

例子

执行 ssh wangxin@192.168.80.129 ~/hello.sh

得不到想要的结果

执行 [wangxin@localhost ~]$ ssh wangxin@192.168.80.129 wangxin@192.168.80.129's password: Last login: Sat May 29 14:23:57 2021 from 192.168.80.1 [wangxin@localhost ~]$ ~/hello.sh abc_test

能够获得想要的结果

查询

man ssh

If command is specified, it is executed on the remote host instead of a login shell.

这说明在指定命令的情况下，命令会在远程主机上执行，返回结果后退出。而未指定时，ssh会直接返回一个登陆的shell。

直接在远程主机上执行和在返回的登陆shell中执行有什么区别？

man bash

bash四种模式的shell

bash会依据这四种模式而选择加载不同的配置文件，而且加载的顺序也有所不同。

（一）、interactive + login模式的shell 交互式的登陆shell

概述

login故名思义，即登陆，login shell是指用户以非图形化界面或者以ssh登陆到机器上时获得的第一个shell，简单些说就是需要输入用户名和密码的shell。因此通常不管以何种方式登陆机器后用户获得的第一个shell就是login shell。

interactive意为交互式，这也很好理解，interactive shell会有一个输入提示符，并且它的标准输入、输出和错误输出都会显示在控制台上。

一般来说只要是需要用户交互的，即一个命令一个命令的输入的shell都是interactive shell。

如果无需用户交互，它便是non-interactive shell。

通常来说如bash script.sh此类执行脚本的命令就会启动一个non-interactive shell，它不需要与用户进行交互，执行完后它便会退出创建的shell。

例子

用户直接登陆到机器获得的第一个shell

用户使用ssh user@remote获得的shell

加载配置文件

这种模式下，shell首先加载/etc/profile，然后再尝试依次去加载下列三个配置文件之一，一旦找到其中一个便不再接着寻找：

/etc/profile

~/.bash_profile

~/.bash_login

~/.profile

代码演示

echo "echo @ /etc/profile" >> /etc/profile && \ echo "echo @ ~/.bash_profile" >> ~/.bash_profile && \ echo "echo @ ~/.bash_login" >> ~/.bash_login && \ echo "echo @ ~/.profile" >> ~/.profile

使用bash -l命令，它会打开一个login shell

man bash : -l Make bash act as if it had been invoked as a login shell

得到以下输出：

@ /etc/profile @ /home/user/.bash_profile

bash首先会加载全局的配置文件/etc/profile，然后去查找~/.bash_profile，因为其已经存在，所以剩下的两个文件不再会被查找。

接下来移除~/.bash_profile

启动login shell得到结果如下：

@ /etc/profile @ /home/user/.bash_login

因为没有了~/.bash_profile的屏蔽，所以~/.bash_login被加载，但最后一个~/.profile仍被忽略。

再次移除~/.bash_login

启动login shell的输出结果为：

@ /etc/profile @ /home/user/.profile

确认加载顺序

/etc/profile > ~/.bash_profile> ~/.bash_login > ~/.profile

使用ssh也会得到一个login shell，所以如果在另外一台机器上运行ssh user@remote时，也会得到上面一样的结论。

配置文件的意义

为什么bash要弄得这么复杂？每个配置文件存在的意义是什么？

/etc/profile很好理解，它是一个全局的配置文件。后面三个位于用户主目录中的配置文件都针对用户个人，也许你会问为什么要有这么多，只用一个~/.profile不好么？究竟每个文件有什么意义呢？这是个好问题。

原因

原来一切都是为了兼容，这么设计是为了更好的应付在不同shell之间切换的场景。

因为bash完全兼容Bourne shell，所以.bash_profile和.profile可以很好的处理bash和Bourne shell之间的切换。

但是由于C shell和bash之间的基本语法存在着差异，作者认为引入.bash_login并不是个好主意。所以由此我们可以得出这样的最佳实践：

应该尽量杜绝使用.bash_login，如果已经创建，那么需要创建.bash_profile来屏蔽它被调用

.bash_profile适合放置bash的专属命令，可以在其最后读取.profile，如此一来，便可以很好的在Bourne shell和bash之间切换了

（二）、non-interactive + login模式的shell

第二种模式的shell为non-interactive login shell，即非交互式的登陆shell，这种是不太常见的情况。一种创建此shell的方法为：bash -l script.sh，前面提到过-l参数是将shell作为一个login shell启动，而执行脚本又使它为non-interactive shell。

对于这种类型的shell，配置文件的加载与第一种完全一样，在此不再赘述。

（三）、interactive + non-login模式的shell

第三种模式为交互式的非登陆shell，这种模式最常见的情况为在一个已有shell中运行bash，此时会打开一个交互式的shell，而因为不再需要登陆，因此不是login shell。

加载配置文件

对于此种情况，启动shell时会去查找并加载/etc/bash.bashrc和~/.bashrc文件。

代码演示

配置文件

echo "echo @ /etc/bash.bashrc" >> /etc/bash.bashrc && \ echo "echo @ ~/.bashrc" >> ~/.bashrc

启动一个交互式的非登陆shell，直接运行bash即可

[root@wangxin-test ~]# bash

得到以下结果

@ /etc/bash.bashrc @ /home/user/.bashrc

非常容易的验证了结论。

bashrc VS profile

第一个文件是全局性的，第二个文件属于当前用户。

在前面的模式当中，已经出现了几种配置文件，多数是以profile命名的，那么为什么这里又增加两个文件呢？这样不会增加复杂度么？我们来看看此处的文件和前面模式中的文件的区别。

首先看第一种模式中的profile类型文件，它是某个用户唯一的用来设置全局环境变量的地方, 因为用户可以有多个shell比如bash, sh, zsh等, 但像环境变量这种其实只需要在统一的一个地方初始化就可以, 而这个地方就是profile，所以启动一个login shell会加载此文件，后面由此shell中启动的新shell进程如bash，sh，zsh等都可以由login shell中继承环境变量等配置。

接下来看bashrc，其后缀rc的意思为Run Commands，由名字可以推断出，此处存放bash需要运行的命令，但注意，这些命令一般只用于交互式的shell，通常在这里会设置交互所需要的所有信息，比如bash的补全、alias、颜色、提示符等等。

所以可以看出，引入多种配置文件完全是为了更好的管理配置，每个文件各司其职，只做好自己的事情。

（四）、non-interactive + non-login模式的shell

最后一种模式为非交互非登陆的shell，创建这种shell典型有两种方式：

bash script.sh

ssh user@remote command

这两种都是创建一个shell，执行完脚本之后便退出，不再需要与用户交互。

加载配置文件

对于这种模式而言，它会去寻找环境变量BASH_ENV，将变量的值作为文件名进行查找，如果找到便加载它。

代码演示

user@remote > cat ~/script.sh echo Hello World

再次执行bash script.sh，结果为：

Hello World

从输出结果可以得知，这个新启动的bash进程并没有加载前面提到的任何配置文件。

接下来设置环境变量BASH_ENV

user@remote > export BASH_ENV=~/.bashrc

再次执行bash script.sh

@ /home/user/.bashrc Hello World

~/.bashrc被加载，而它是由环境变量BASH_ENV设定的。

关于bash四种模式的直观示图

至此，四种模式下配置文件如何加载已经讲完，因为涉及的配置文件有些多，我们再以两个图来更为直观的进行描述：

bash的每种模式会读取其所在列的内容，首先执行A，然后是B，C。而B1，B2和B3表示只会执行第一个存在的文件：

上图只给出了三种模式，原因是第一种login实际上已经包含了两种，因为这两种模式下对配置文件的加载是一致的。

更直观的图：

上图的情况稍稍复杂一些，因为它使用了几个关于配置文件的参数：--login，--rcfile，--noprofile，--norc，这些参数的引入会使配置文件的加载稍稍发生改变，不过总体来说，不影响我们前面的讨论

bash与sh陷阱

设置成sh和bash有什么区别？带着这些疑问，再来查看man bash：

If the program is a file beginning with #!, the remainder of the first line specifies an interpreter for the program.

它表示这个文件的解释器，即用什么程序来打开此文件，就好比Windows上双击一个文件时会以什么程序打开一样。因为这里不是bash，而是sh，那么我们前面讨论的都不复有效了

看看这个sh的路径：

user@remote > ll `which sh` lrwxrwxrwx 1 root root 9 Apr 25 2014 /usr/bin/sh -> /bin/bash

原来sh只是bash的一个软链接，既然如此，BASH_ENV应该是有效的啊，为何此处无效？还是回到man bash，同样在INVOCATION一节的下部看到了这样的说明：

简而言之，当bash以是sh命启动时，即我们此处的情况，bash会尽可能的模仿sh，所以配置文件的加载变成了下面这样：

interactive + login: 读取/etc/profile和~/.profile

non-interactive + login: 同上

interactive + non-login: 读取ENV环境变量对应的文件

non-interactive + non-login: 不读取任何文件

所以为了解决问题，只需要把sh换成bash，再设置环境变量BASH_ENV即可。

另外，其实我们还可以设置参数到第一行的解释器中，如#!/bin/bash --login，如此一来，bash便会强制为login shell，所以/etc/profile也会被加载。相比上面那种方法，这种更为简单。

总结与建议

典型模式总结

为了更好的理清这几种模式，下面我们对一些典型的启动方式各属于什么模式进行一个总结：

登陆机器后的第一个shell：login + interactive

新启动一个shell进程，如运行bash：non-login + interactive

执行脚本，如bash script.sh：non-login + non-interactive

运行头部有如#!/usr/bin/env bash的可执行文件，如./executable：non-login + non-interactive

通过ssh登陆到远程主机：login + interactive

远程执行脚本，如ssh user@remote script.sh：non-login + non-interactive

远程执行脚本，同时请求控制台，如ssh user@remote -t 'echo $PWD'：non-login + interactive

在图形化界面中打开terminal：

Linux上: non-login + interactive

Mac OS X上: login + interactive

建议

提到的所有配置文件

/etc/profile

~/.bash_profile

~/.bash_login

~/.profile

/etc/bash.bashrc

~/.bashrc

$BASH_ENV

$ENV

最佳实践供各位参考

~/.bash_profile：应该尽可能的简单，通常会在最后加载.profile和.bashrc(注意顺序)

~/.bash_login：在前面讨论过，别用它

~/.profile：此文件用于login shell，所有你想在整个用户会话期间都有效的内容都应该放置于此，比如启动进程，环境变量等

~/.bashrc：只放置与bash有关的命令，所有与交互有关的命令都应该出现在此，比如bash的补全、alias、颜色、提示符等等。