第9讲：使用Linux命令行（中）

# 查看文件的 inode 编号
ls -i 文件名
ls -li 文件名          # 同时显示 inode 和详细属性

# 查看文件的完整元数据
stat 文件名

  文件：123.txt
  大小：42        	块：8          IO 块：4096   普通文件
设备：801h/2049d	Inode：1049088     硬链接：1
权限：(0644/-rw-r--r--)  Uid：( 1000/   laoli)   Gid：( 1000/   laoli)
最近访问：2026-07-22 10:30:00
最近更改：2026-07-22 10:25:00
最近改动：2026-07-22 10:25:00
创建时间：-

ln 原文件 链接文件

原始文件         创建硬链接后
+---------+     +---------+
| 文件名A  |     | 文件名A  |----+
| 123.txt |     | 123.txt |    |
+----+----+     +---------+    |   +---------+
     |                         +-->| inode   |
     |              +---------+|   | #12345  |--> 数据块
     |              | 文件名B  ||   +---------+
     +--------------| 456     |+
                    +---------+

# 创建测试文件
echo "hello world" > 123.txt

# 查看 inode 编号
ls -i 123.txt
# 输出：1049088 123.txt

# 创建硬链接
ln 123.txt 456

# 再次查看 inode（两者相同！）
ls -i 123.txt 456
# 输出：
# 1049088 123.txt
# 1049088 456            <- 同一个 inode！

# 查看链接计数
ls -l 123.txt 456
# 第二列数字变为 2（之前是 1）
stat 123.txt | grep 链接
# 输出：硬链接：2

# 删除原文件后硬链接仍可访问
rm 123.txt
cat 456                   # hello world  <- 内容还存在！
ls -li 456                # inode 不变，链接计数降为 1

ln -s 原文件 链接文件

软链接文件
+---------+     +---------+
| 文件名   |---->| inode   |--> 数据块："456"（路径字符串）
| 789     |     | #67890  |
+---------+     +---------+

# 创建软链接
ln -s 456 789

# 查看区别
ls -li 456 789
# 输出：
# 1049088 -rw-r--r-- 2 laoli laoli 12 Jul 22 10:30 456     <- 普通文件
# 1049090 lrwxrwxrwx 1 laoli laoli  3 Jul 22 10:31 789 -> 456  <- 软链接

# inode 不同！789 有自己的 inode
# 文件类型为 l（link），权限显示 lrwxrwxrwx

# 软链接的大小 = 目标路径的字符数
# 这里 "456" 是 3 个字符，所以大小为 3

# 删除目标文件后软链接断裂
rm 456
cat 789
# 报错：cat: 789: 没有那个文件或目录
ls -l 789
# 显示：789 -> 456（红色闪烁，表示断裂的软链接）

mkdir dir1
echo "content" > dir1/file.txt
ln -s dir1 link_to_dir

cd link_to_dir          # 可以像进入真实目录一样进入软链接
cat file.txt            # 读取到的是 dir1/file.txt
ls ..                   # 显示的是 link_to_dir 的上级目录

cd -P link_to_dir       # -P 选项：进入"物理"目录（追踪到真实路径）
cd -L link_to_dir       # -L 选项：停留在"逻辑"目录（默认行为）

cp 源文件 目标文件         # 复制文件
cp -r 源目录 目标目录       # 递归复制目录（-r 或 -R）

cp 123.txt test            # 复制文件
cp -r bfdir bfdir_backup   # 复制整个目录

# 交互式复制（防止误覆盖）
cp -i important.txt backup/
# cp: 是否覆盖 'backup/important.txt'？ y

# 增量备份（只复制有变化的文件）
cp -ru source/ backup/

# 保留所有属性的复制
cp -p config.ini config.ini.bak
ls -l config.ini*       # 时间戳和权限完全一致

# 归档模式（最常用的备份方式）
cp -a /etc/nginx/ /backup/nginx-$(date +%Y%m%d)/
# 完整保留目录结构、权限、软链接等所有属性

# 情况1：源路径没有结尾 /
cp -r dir1 dir2
# 如果 dir2 不存在 -> 创建 dir2，并把 dir1 的内容复制进去
# 如果 dir2 已存在 -> 把 dir1 整个目录复制到 dir2 里面（变成 dir2/dir1）

# 情况2：源路径有结尾 / 或用 /*
cp -r dir1/ dir2
# 如果 dir2 不存在 -> 创建 dir2，并把 dir1 目录下的内容复制进去
# 如果 dir2 已存在 -> 把 dir1 目录下的内容复制到 dir2 里面（不创建 dir1 子目录）

tar [选项] 包名.tar 文件/目录...

# 打包
tar -cf backup.tar bfdir bug/

# 查看包内容
tar -tvf backup.tar
# -rw-r--r-- laoli/laoli  1024 2026-07-22 10:30 bfdir/config.txt
# drwxr-xr-x laoli/laoli     0 2026-07-22 10:30 bfdir/subdir/
# ...（列出包内所有文件的属性）

# 解包到当前目录
tar -xf backup.tar

# 解包到指定目录（-C 选项）
tar -xf backup.tar -C /tmp/restore/

# 打包并用 gzip 压缩（最常用）
tar -czf backup.tar.gz dir/

# 打包并用 bzip2 压缩（压缩率更高）
tar -cjf backup.tar.bz2 dir/

# 打包并用 xz 压缩（压缩率最高）
tar -cJf backup.tar.xz dir/

# 查看压缩包内容（不解压）
tar -tzf backup.tar.gz
tar -tjf backup.tar.bz2

# 解压压缩包
tar -xzf backup.tar.gz
tar -xjf backup.tar.bz2
tar -xJf backup.tar.xz

# 第一步：打包压缩
tar -czf myproject-$(date +%Y%m%d).tar.gz ~/project/

# 第二步：查看压缩包内容（确认是否包含需要的文件）
tar -tzf myproject-20260722.tar.gz

# 第三步：传输到其他机器后，解压到指定目录
ssh user@remote "mkdir -p /opt/myproject"
scp myproject-20260722.tar.gz user@remote:/tmp/
ssh user@remote "tar -xzf /tmp/myproject-20260722.tar.gz -C /opt/myproject/"

# 第四步：验证解压结果
ssh user@remote "ls -la /opt/myproject/"

# 打包时排除某些文件（--exclude）
tar -czf backup.tar.gz dir/ --exclude="*.log" --exclude="node_modules"

# 追加文件到已有包（-r）
tar -rf backup.tar newfile.txt

# 从包中删除文件（--delete）
tar --delete -f backup.tar unwanted.txt

# 解压前先预览（-t）确认没有路径冲突
tar -tzf unknown.tar.gz | head -20

find [搜索路径] [查找条件] [操作]

# 精确匹配
find / -name "123.txt"

# 通配符匹配（使用引号防止 Shell 展开）
find . -name "*.txt"
find /etc -name "*.conf"

# 忽略大小写
find . -iname "README*"

# 查找目录
find /home -type d -name "log"

# 查找所有软链接
find /usr/lib -type l

# 查找所有普通 .py 文件
find . -type f -name "*.py"

# 查找空文件或空目录
find . -type f -empty
find . -type d -empty

# 精确匹配 n 个块（512字节），用 c 表示字节
find . -size 1024c           # 正好 1024 字节

# 大于 100MB 的文件
find / -type f -size +100M

# 小于 1KB 的文件
find . -type f -size -1k

# 查找 10MB 到 100MB 的文件
find . -type f -size +10M -size -100M

# 查找大于 1GB 的大文件（排查磁盘空间）
find /home -type f -size +1G

# 最近 7 天内修改过的文件
find . -type f -mtime -7

# 60 分钟前修改过的文件
find . -type f -mmin +60

# 最近 24 小时内修改过的 .log 文件
find /var/log -type f -name "*.log" -mtime -1

# 超过 30 天未访问的文件（可能是垃圾文件）
find /tmp -type f -atime +30

# AND（默认）：多个条件同时满足
find . -name "*.txt" -size +1M

# OR：使用 -o
find . -name "*.jpg" -o -name "*.png"

# NOT：使用 ! 或 -not
find . -type f ! -name "*.txt"

# 复杂组合（用括号，需转义）
find . \( -name "*.py" -o -name "*.sh" \) -mtime -7

find ... -exec 命令 {} \;
# {}   = 匹配到的文件路径（占位符）
# \;   = 命令结束标记

# 删除所有 .tmp 临时文件
find . -type f -name "*.tmp" -exec rm {} \;

# 修改一批文件的权限
find . -type f -name "*.sh" -exec chmod +x {} \;

# 把查到的文件移动到另一个目录
find . -type f -name "*.log" -exec mv {} /backup/logs/ \;

# 使用 + 结尾（批量处理，效率更高）
# \; 每个文件执行一次命令，+ 把多个文件合并为一次
find . -type f -name "*.tmp" -exec rm {} +

# -exec 配合确认（-ok 会在执行前询问）
find . -type f -name "*.bak" -ok rm {} \;
# < rm ... ./config.bak > ? y

# find + xargs（默认以空白分隔，文件名有空格会出问题）
find . -type f -name "*.tmp" | xargs rm

# 推荐：使用 -print0 和 -0 处理特殊文件名
find . -type f -name "*.tmp" -print0 | xargs -0 rm

# 与 grep 配合：在所有 .c 文件中搜索关键字
find . -type f -name "*.c" -print0 | xargs -0 grep "main("

# 限制每批处理数量（-n）
find . -type f -name "*.txt" -print0 | xargs -0 -n 100 gzip

# 查找并列出文件大小（前 10 大文件）
find . -type f -exec ls -lh {} \; | sort -k5 -hr | head -10

# 统计各类文件数量
find . -type f -name "*.py" | wc -l

# 查找最近修改的 5 个文件
find . -type f -printf '%T@ %p\n' | sort -n | tail -5

grep [选项] "模式" 文件...

# 基本搜索
grep "error" app.log              # 在 app.log 中查找含 "error" 的行

# 搜索时显示行号
grep -n "error" app.log           # 输出：23:ERROR: Connection refused

# 高亮匹配（部分系统默认开启）
grep --color "error" app.log

# 查找 IP 地址（简化版）
grep -E "[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}" log

# 查找函数定义（C 语言）
grep -E "^[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*\s+\w+\(" *.c

# 查找以 # 开头或以 ; 开头的注释行
grep -E "^(#|;)" config.ini

# 忽略大小写搜索
grep -i "warning" app.log

# 递归搜索整个项目
grep -r "config_dir" ~/project/

# 反向匹配：排除注释行和空行
grep -v "^#" config.ini | grep -v "^$"

# 统计出现次数
grep -c "ERROR" /var/log/syslog

# 查找哪些文件引用了某个模块（只列文件名）
grep -rl "import re" ~/project/

# 查看错误上下文（前后各 3 行）
grep -C 3 "FATAL" /var/log/app.log

# 只提取匹配的内容（配合管道）
grep -o "user_[0-9]\+" app.log | sort | uniq

# 查找不包含 error 的行
grep -v "error" build.log

# 筛选进程
ps aux | grep nginx

# 筛选日志
dmesg | grep -i error
journalctl -xe | grep -i fail

# 排除 grep 自身
ps aux | grep nginx | grep -v grep
# 或者：ps aux | grep "[n]ginx"    （正则技巧，不会匹配自身）

# 查找大文件中的关键行
cat huge_file.txt | grep "keyword"

# 组合使用
history | grep "ssh" | tail -5

# egrep：扩展正则更方便
egrep "error|fail|panic" app.log
# 等价于
grep -E "error|fail|panic" app.log

# fgrep：搜索含有 [ ] . * 等特殊字符的字符串
fgrep "[ERROR]" app.log     # 把 [ERROR] 当普通字符串，不是字符集
# 等价于
grep -F "[ERROR]" app.log

# 如果不用 fgrep，这些字符需要转义
grep "\[ERROR\]" app.log    # 麻烦且易错

sudo 命令    # 以 root 权限执行命令

su 用户名         # 切换到指定用户（需要目标用户密码）
su - 用户名       # 切换并加载目标用户的环境变量（推荐）
su                # 不加用户名，默认切换到 root

sudo useradd [选项] 用户名

# 创建普通用户（常用组合）
sudo useradd -m -s /bin/bash zhangsan
sudo passwd zhangsan              # 为新用户设置密码

# 创建只能运行服务的系统用户（不能登录）
sudo useradd -r -s /usr/sbin/nologin -d /var/lib/myservice myservice

# 创建用户并加入多个组
sudo useradd -m -G sudo,docker,developers zhangsan

# 交互式创建（推荐日常使用）
sudo adduser zhangsan

sudo usermod [选项] 用户名

# 给用户追加 sudo 权限（不覆盖已有组）
sudo usermod -aG sudo zhangsan

# 将用户改名为新名字
sudo usermod -l newname oldname

# 暂时锁定账号（禁止登录）
sudo usermod -L zhangsan

# 解锁
sudo usermod -U zhangsan

# 修改用户的默认 Shell
sudo usermod -s /usr/bin/zsh zhangsan

passwd [选项] [用户名]    # 不加用户名则修改自己的密码

# 查看密码状态
sudo passwd -S zhangsan
# 输出：zhangsan P 07/22/2026 0 99999 7 -1
#       ^用户名  ^状态  ^最后修改   ^最短 ^最长 ^警告 ^不活跃

# 强制用户下次登录修改密码
sudo passwd -e zhangsan

# 设置密码 90 天过期
sudo passwd -x 90 zhangsan

# 锁定/解锁密码
sudo passwd -l zhangsan     # 锁定
sudo passwd -u zhangsan     # 解锁

# 查看当前 Shell
echo $SHELL

# 查看系统可用的 Shell
cat /etc/shells

# 更改当前用户的登录 Shell
chsh -s /bin/zsh

# 更改指定用户的 Shell（需 root）
sudo chsh -s /bin/bash zhangsan

# userdel（通用）
sudo userdel 用户名          # 只删除用户
sudo userdel -r 用户名       # 同时删除家目录和邮件池

# deluser（Debian/Ubuntu 友好封装）
sudo deluser 用户名           # 删除用户
sudo deluser --remove-home 用户名   # 同时删除家目录
sudo deluser 用户名 组名      # 将用户从指定组中移除

# 添加组
sudo groupadd 组名           # 基础版
sudo addgroup 组名           # Debian/Ubuntu 封装版

# 删除组
sudo groupdel 组名
sudo delgroup 组名

# 查看用户所属的组
groups 用户名                # 列出用户的所有组
id 用户名                    # 同时显示 UID、GID 和所有组 ID

# 修改组属性
sudo groupmod -n 新组名 旧组名   # 重命名组
sudo groupmod -g 2000 组名      # 修改 GID

# 方法1：加入 sudo 组（Debian/Ubuntu 常用）
sudo adduser 用户名 sudo
# 或
sudo usermod -aG sudo 用户名

# 方法2：加入 wheel 组（CentOS/RHEL 常用）
sudo usermod -aG wheel 用户名

# 方法3：编辑 /etc/sudoers（需要 visudo，不要直接编辑）
sudo visudo
# 添加一行：用户名 ALL=(ALL:ALL) ALL

# 方法4：在 /etc/sudoers.d/ 下创建独立文件（推荐）
echo "用户名 ALL=(ALL:ALL) ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/用户名
sudo chmod 440 /etc/sudoers.d/用户名

# who：查看当前登录的用户
who
# 输出：laoli   tty1     Jul 22 09:30
#       zhangsan pts/0  Jul 22 10:15 (192.168.1.100)

# whoami：当前有效用户名
whoami

# id：显示用户和组 ID 信息
id                  # 当前用户
id zhangsan         # 指定用户
# 输出：uid=1001(zhangsan) gid=1001(zhangsan) groups=1001(zhangsan),27(sudo),999(docker)

# last：查看最近的登录记录
last                # 所有用户的登录记录
last zhangsan       # 指定用户
last -n 10          # 最近 10 条记录

# lastb：查看登录失败的记录（需要 root）
sudo lastb

# w：显示谁在登录以及在做什么
w

# users：简洁地列出登录用户
users

# 基本用法
file 文件名

# 示例
file /bin/ls
# 输出：/bin/ls: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, dynamically linked...

file script.sh
# 输出：script.sh: Bourne-Again shell script, ASCII text executable

file unknown.bin
# 输出：unknown.bin: gzip compressed data

file image.png
# 输出：image.png: PNG image data, 1920 x 1080, 8-bit/color RGBA

# 查看目录类型
file /home
# 输出：/home: directory

# 批量查看
file /bin/* | head -5

sort [选项] 文件

# 基本排序（按字母顺序）
sort names.txt

# 数字排序
sort -n numbers.txt

# 反向排序
sort -r file.txt

# 按指定列排序（-k）
ls -l | sort -k5 -n          # 按第 5 列（文件大小）数字排序

# 去重排序
sort -u file.txt             # 排序并去除重复行

# 忽略大小写
sort -f file.txt

# 检查文件是否已排序
sort -c file.txt

# 常用组合
du -sh * | sort -hr          # 按大小排序目录/文件
ps aux | sort -k3 -rn | head # 按 CPU 使用率排序进程

# 统计每行出现次数
sort file.txt | uniq -c

# 只显示重复的行
sort file.txt | uniq -d

# 只显示不重复的行
sort file.txt | uniq -u

# 典型用法：日志分析
grep "ERROR" app.log | awk '{print $5}' | sort | uniq -c | sort -rn
# 统计各种 ERROR 的出现次数，从多到少排列

# 找出重复的 IP 地址
awk '{print $1}' access.log | sort | uniq -d

cut [选项] 文件

# 按字符截取（-c）
echo "abcdefghij" | cut -c 3-5       # 输出：cde
echo "abcdefghij" | cut -c 1,3,5     # 输出：ace

# 按分隔符截取（-d 指定分隔符，-f 指定字段）
cut -d ':' -f 1 /etc/passwd          # 截取用户名（第 1 列）
cut -d ':' -f 1,7 /etc/passwd        # 截取用户名和 Shell

# 截取范围
cut -d ',' -f 1-3 data.csv           # 第 1 到第 3 列
cut -d ',' -f 2- data.csv            # 第 2 列到结尾

# 实用示例
# 查看所有用户的 Shell
cut -d ':' -f 1,7 /etc/passwd | sort

# 从 CSV 提取指定列
cut -d ',' -f 2,4 employees.csv

# 配合管道
ls -l | tr -s ' ' | cut -d ' ' -f 5,9  # 提取文件大小和文件名