Expect的用法详解

一、安装与基本概念

Expect是一个自动交互式任务的工具，可以像我们在终端上手动输入命令一样操作，支持模拟键盘输入及获取输出等等。使用Expect可以方便地实现自动化的交互任务，如自动登录、自动发邮件等等。

Expect本身可以说是一个语言，是基于Tcl语言的，安装之前需要先安装Tcl。

sudo apt-get install tcl

安装完成之后再安装Expect：

sudo apt-get install expect

使用Expect的第一步，就是要让脚本知道我们需要交互的目标。这个目标可以是一个脚本，也可以是一个应用程序。

#!/usr/bin/expect
spawn bash
interact

在这个脚本里，我们使用spawn命令让脚本知道要和哪个程序进行交互，这里使用了bash程序。而后面的interact命令，就告诉脚本让用户来控制后续的操作。

二、使用spawn命令

Spawn命令是Expect中最常用的命令之一，它的作用是启动一个新的进程，并且让你控制这个新进程。

下面是spawn命令的使用方式：

spawn command [args ...]

参数command表示要启动的程序，[args …]表示可选的参数。例如：

#!/usr/bin/expect
spawn ssh user@example.com
expect "password: "
send "mypassword\r"
interact

在这个脚本里，我们使用spawn命令启动一个ssh进程并连接到远程主机。接下来，在expect “password: “后，使用send命令模拟键盘输入，输入密码并回车。最后使用interact命令交还控制权给用户。

三、使用expect命令

Expect命令用于指定脚本等待哪个字符串出现，允许脚本在等待期间执行其他任务，如等待输入、循环、条件判断等等。

下面是expect命令的使用方式：

expect pattern1 {action1} pattern2 {action2} ...

pattern表示需要等待的字符串，可以使用单引号或双引号。action表示待执行的操作，例如模拟键盘输入、打印输出等等。

例如，以下脚本将模拟远程连接，并等待远程主机的输出结果：

#!/usr/bin/expect
spawn ssh user@192.168.1.1
expect "password:"
send "mypassword\r"
expect "$ "
send "ls\r"
expect "$ "
interact

在这个脚本里，我们启动一个ssh进程并连接远程主机，等待”password:”字符串出现并发送密码，然后等待”$ “符号表示远程连接成功，最后输入”ls”命令并等待”$ “符号再次出现。

四、使用set命令

Set命令用于设置变量的值，方便在脚本中调用。

下面是set命令的使用方式：

set variable value

例如：

#!/usr/bin/expect
set user "foo"
set password "bar"
spawn ssh $user@192.168.1.1
expect "password:"
send "$password\r"
interact

在这个脚本里，我们使用set命令设置变量”user”的值为”foo”，变量”password”的值为”bar”。然后在连接远程主机时使用变量$user代替用户名，使用变量$password代替密码。

五、使用if语句

If语句用于根据条件判断执行哪些操作。

下面是if语句的使用方式：

if {condition} {
    action1
} else {
    action2
}

其中，condition是一个条件表达式，action1是条件为真时执行的操作，action2是条件为假时执行的操作。

例如，以下脚本用于判断远程主机是否存在某个目录：

#!/usr/bin/expect
set dir "/home/user"
spawn ssh user@192.168.1.1
expect "password:"
send "mypassword\r"
expect "$ "
send "if [ -d $dir ]; then echo 'yes'; fi\r"
expect "$ "
if {$expect_out(buffer) == "yes"} {
    puts "The directory exists."
} else {
    puts "The directory does not exist."
}
interact

在这个脚本里，我们连接远程主机并发送命令查询目录是否存在。然后，我们使用if语句判断目录是否存在，如果存在则打印”The directory exists.”；如果不存在，则打印”The directory does not exist.”。

六、使用for循环

For循环用于重复执行同一块代码多次。

下面是for循环的使用方式：

for {init;condition;step} {
    action
}

其中，init是初始变量值，condition是循环条件，step是每次循环后的变化方式，action是每次循环要执行的操作。

例如，以下脚本用于遍历一个目录下的文件列表：

#!/usr/bin/expect
set dir "/home/user"
spawn ssh user@192.168.1.1
expect "password:"
send "mypassword\r"
expect "$ "
send "cd $dir\r"
expect "$ "
send "ls\r"
expect "$ "
set filelist $expect_out(buffer)
for {set i 0} {$i < [llength $filelist]} {incr i} {
    set file [lindex $filelist $i]
    puts $file
}
interact

在这个脚本里，我们连接远程主机并发送命令切换到指定目录，然后发送”ls”命令获取目录下的文件列表。接着，我们在for循环中使用lindex命令遍历文件列表，并打印出每个文件的名称。

七、使用while循环

While循环用于多次执行一个操作，直到满足某个条件为止。

下面是while循环的使用方式：

while {condition} {
    action
}

其中，condition是一个条件表达式，action是每次循环要执行的操作。

例如，以下脚本用于等待远程主机上的某个程序启动完成：

#!/usr/bin/expect
set program "/usr/local/bin/myprogram"
spawn ssh user@192.168.1.1
expect "password:"
send "mypassword\r"
expect "$ "
send "nohup $program &\r"
set timeout 30
while {1} {
    expect {
        "$ " {
            break
        }
        "starting $program" {
            sleep 1
        }
        timeout {
            send "\x03"
            puts "Timeout waiting for program to start."
            exit 1
        }
    }
}
interact

在这个脚本里，我们连接远程主机并发送启动某个程序的命令，并等待程序启动完成。我们使用while循环和expect命令来检测程序是否启动，如果启动成功则跳出循环，否则一直等待。如果等待时间超过30秒，则打印错误信息并退出脚本。

八、使用send命令

Send命令用于模拟键盘输入。

下面是send命令的使用方式：

send string

其中，string是要输入的字符串。

例如，以下脚本用于向远程主机发送一个命令：

#!/usr/bin/expect
set command "ls"
spawn ssh user@192.168.1.1
expect "password:"
send "mypassword\r"
expect "$ "
send "$command\r"
expect "$ "
interact

在这个脚本里，我们连接远程主机并发送命令”ls”，使用send命令模拟键盘输入。

九、使用log_file命令

Log_file命令用于记录执行过程中的输出内容。

下面是log_file命令的使用方式：

log_file filename
log_file -noappend filename

其中，filename是日志文件名。

例如，以下脚本用于连接远程主机，并将输出内容保存到日志文件中：

#!/usr/bin/expect
set log_file "expect.log"
spawn ssh user@192.168.1.1
expect "password:"
send "mypassword\r"
expect "$ "
send "ls\r"
expect "$ "
log_file close
interact

在这个脚本里，我们连接远程主机并发送”ls”命令，使用log_file命令将输出保存到日志文件中。最后使用log_file close命令关闭日志文件。