expect 是用来进行自动化控制和测试的工具。主要是和交互式软件 telnet ftp passwd fsck rlogin ssh tip 等进行自动化的交互。Linux 交互命令中经常需要输入 yes/no 或者 password 等操作，模拟这些输入，就可以使用 expect 脚本。expect 是由 tcl 语言演变而来的。简单地说，expect 是一个工具，可以根据用户设定的规则和系统进程进行自动化交互，例如远程登陆的密码输入、自动化的执行远程命令。

一个非常典型的使用场景就是一般在公司中都会使用 relay 来连接管理服务器的远程连接和使用，通常会需要在 SSH 登录的时候使用用户名和密码，甚至需要二步验证来增强安全性，但是如果不想每一次都重复输入用户名和密码就可以使用 expect 命令来快速实现登录。

安装

Debian/Ubuntu/Linux Mint 系安装非常简单

apt install expect

关键命令

expect 下几个非常重要的指令：

  • spawn: 启动进程（由 spawn 启动的进程的输出可以被 expect 所捕获）
  • expect: 从进程接收字符串，期望获得字符串
  • send: 向进程发送字符串，用于模拟用户的输入，注意一定要加 \r 回车
  • interact: 用户交互
  • sleep n: 使脚本暂停给定的秒数

spawn 指令用来开启比如 Shell, FTP, SSH ,SCP 等等的交互指令。

命令行参数

$argc，$argv 0，$argv 1 ... $argv n

argc 表示命令行参数个数，后面分别表示各个参数项，0 表示第一个参数，1 表示第二个参数，以此类推，可以通过 lindex 获取对应参数值 (lindex $argv 0)。

if {$argc < 2} {
    puts stdout "$argv0 err params\n"
    exit 1
}

if {[llength $argv] == 0} {
    puts stdout "need server name as param"
    exit 1
}

输入输出

puts stderr "Usage: $argv0 login passwaord.n "
puts "hello world"
puts stdout "1234"

变量赋值

set argv [lindex $argv 0]
set user "einverne"
set count 3
set ip "192.168.2.1"

复合指令

比如要将脚本的参数赋值给变量

set my_var [lindex $argv 0]

命令调用

spawn ssh $user@$ip

spawn 启动一个进程，进程执行 ssh 命令，程序后面可以通过 expect/send 和新起的进程进行交互

分支语句

单一分支语法：

expect "hello" {send "you said hello"}

多分支模式语法：

expect {
    "lilei" {send "hello lilei"; exp_continue}
    "hanmeimei" {send "hello hanmeimei"; exp_continue}
    "how do you do ?" {send "how do you do ?"}
}

switch 分支

switch -- $var {
{
  }
{
  }
{
  }
}

if else 分支

set NUM 1
if { $NUM < 5 } {
    puts "\Smaller than 5\n"
} elseif { $NUM > 5 } {
    puts "\Bigger than 5\n"
} else {
    puts "\Equals 5\n"
}

循环

while 循环语法

#!/usr/bin/expect -f
set NUM 0
while { $NUM <= 5 } {
    puts "Number is $NUM"
    set NUM [ expr $NUM + 1 ]
}

for 循环

for {set NUM 0} {$NUM <= 5} {incr NUM} {
    puts "\nNUM = $NUM"
}
puts ""

自定义方法

定义

proc myfunc { TOTAL } {
    set TOTAL [expr $TOTAL + 1]
    return "$TOTAL"
}

使用

set NUM [myfunc $NUM]

使用正则表达式判断

if {[regexp {^[0-9]+$} $NUM]} {
  Do something
} else {
  Exit
}

其他表示

if {![regexp {\D+} $NUM]}
if {![string match {[^0-9]+} $NUM]}

实例

登录远程服务器并创建文件夹

#!/usr/bin/expect               // 告诉系统脚本的执行方式
set timeout -1                  // 等待超时时间， -1 为无限制等待
spawn ssh [email protected]      // spawn 执行 expect 内部命令，给 ssh 运行进程加壳，传递交互指令
expect {                        // expect 是 expect 内部命令，判断上次输出结果是否包含，如果有则立即执行操作
    "password" {send "123456\r";}           // send 执行交互动作，与手工输入密码等效
    "yes/no" {send "yes\r";exp_continue}
}
expect "root" {send "mkdir testFolder\r"}
expect eof
exit

expect eof 等待结束标志，spawn 启动的命令在结束时会产生一个 eof 标志。

带参数的脚本

如果脚本依赖外部输入，比如有输入参数，那么可以在后面添加参数：

./expect.ex 192.168.2.1 123456

脚本可以首先用 set 给变量赋值

#!/usr/bin/expect

set ip [lindex $argv 0]
set password [lindex $argv 1]
set timeout -1
spawn ssh root@ip
expect {
    "password" {send "$password\r";}
    "yes/no" {send "yes\r";exp_continue}
}
expect "root" {send "mkdir test1\r"}
send "exit\r"
expect eof
exit

等待手动操作

登录远程服务器之后使用 interact 来等待手动操作，比如：

./expect.ex 192.168.2.1 123456

脚本：

#!/usr/bin/expect
set ip [lindex $argv 0]
set password [lindex $argv 1]
set timeout -1
spawn ssh root@$ip
expect {
    "password" {send "$password\r";}
    "yes/no" {send "yes\r";exp_continue}
}
interact                // 完成后保持交互状态，把控制权交给控制台

注意最后的 interact

总结

expect 在 Linux 运维中非常有用，可以用来多机器重启，远程 copy 等等场景，shell 中受限于密码输入的操作，可以通过 expect 来节省很多工作。

涉及到脚本地址

reference