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1 Log： 用 awk + grep + sed搞定日志处理神器组合拳

1 Linux三剑客简介

grep偏向于文本搜索，sed专注于文本编辑操作，awk则提供更精细的过滤处理功能

2 grep：搜索之剑详解

2.1 grep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，下面会进行详细讲解
  • 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）可选项参数

-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

# 打印处日志文件中所有包含error字符的，不论大小写
grep -i error /var/log/message

（2）-r选项：递归查询

# 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
grep -ir /etc/nginx/conf.d

（3）-E选项：支持扩展正则表达式 （4）-v选项：反向匹配

# 过滤某个文件的所有空行和带#号注释的行
grep -Ev '^#|^$'  /etc/nginx.conf

（5）-n选项：显示行号

# 找出包含root和ssh字符的行号
grep -En 'root|ssh' /etc/passwd

（6）-l选项：查找文件名

# 查找文件包含root字符的文件名
grep -l root *

  • （7）-A选项：查找后面几个字符

  • （8）-B选线：查找前面几个字符

  • （9）-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

3 sed：编辑之剑详解

sed是编辑之剑：一个流编辑器，它允许用户在文件中进行文本替换、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的强大之处在于它可以非交互式地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。

应用场景有：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

-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

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，接下来分别演示。

复制/etc/passwd文件到/opt下，以/opt/passwd来做测试操作

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

-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，冒号等

-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

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