?Expect是一個(gè)免費(fèi)的編程工具語(yǔ)言，用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和交互式任務(wù)進(jìn)行通信，而無(wú)需人的干預(yù)。 Expect的作者Don Libes在1990年開始編寫Expect時(shí)對(duì)Expect做有如下定義：Expect是一個(gè)用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交互功能的軟件套件(Expect [is a] software suite for automating interactive tools)。使用它系統(tǒng)管理員的可以創(chuàng)建腳本用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)命令或程序提供輸入，而這些命令和程序是期望從終端（terminal）得到輸入，一般來(lái)說(shuō)這些輸入都需要手工輸入進(jìn)行的。Expect則可以根據(jù)程序的提示模擬標(biāo)準(zhǔn)輸入提供給程序需要的輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)交互程序執(zhí)行。甚至可以實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的BBS聊天機(jī)器人。 ?

Expect是不斷發(fā)展的，隨著時(shí)間的流逝，其功能越來(lái)越強(qiáng)大，已經(jīng)成為系統(tǒng)管理員的的一個(gè)強(qiáng)大助手。Expect需要Tcl編程語(yǔ)言的支持，要在系統(tǒng)上運(yùn)行Expect必須首先安裝Tcl。 Expect工作原理 從最簡(jiǎn)單的層次來(lái)說(shuō)，Expect的工作方式象一個(gè)通用化的Chat腳本工具。Chat腳本最早用于UUCP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，以用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間需要建立連接時(shí)進(jìn)行特定的登錄會(huì)話的自動(dòng)化。 Chat腳本由一系列expect-send對(duì)組成：expect等待輸出中輸出特定的字符，通常是一個(gè)提示符，然后發(fā)送特定的響應(yīng)。例如下面的Chat 腳本實(shí)現(xiàn)等待標(biāo)準(zhǔn)輸出出現(xiàn)Login:字符串，然后發(fā)送somebody作為用戶名；然后等待Password:提示符，并發(fā)出響應(yīng)sillyme。 Login: somebody Password: sillyme 這個(gè)腳本用來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)登錄過(guò)程，并用特定的用戶名和密碼實(shí)現(xiàn)登錄。 Expect最簡(jiǎn)單的腳本操作模式本質(zhì)上和Chat腳本工作模式是一樣的。下面我們分析一個(gè)響應(yīng)chsh命令的腳本。我們首先回顧一下這個(gè)交互命令的格式。假設(shè)我們?yōu)橛脩鬰havez改變登錄腳本，命令交互過(guò)程如下： # chsh chavez Changing the login shell for chavez Enter the new value, or press return for the default Login Shell [/bin/bash]: /bin/tcsh # 可以看到該命令首先輸出若干行提示信息并且提示輸入用戶新的登錄shell。我們必須在提示信息后面輸入用戶的登錄shell或者直接回車不修改登錄shell。 下面是一個(gè)能用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)執(zhí)行該命令的Expect腳本： #!/usr/bin/expect # Change a login shell to tcsh set user [lindex $argv 0] spawn chsh $user expect "]:" send "/bin/tcsh\n" expect eof exit spawn 用于生成一個(gè)子進(jìn)程運(yùn)行命令 expect 用于期待一個(gè)字符串的出現(xiàn) send 就是模擬人工輸入一個(gè)字符串 lindex 可以在數(shù)組中選擇某個(gè)元素,[lindex $argv 0] 這里選擇的是腳本輸入的第一個(gè)參數(shù) 這個(gè)簡(jiǎn)單的腳本可以解釋很多Expect程序的特性。和其他腳本一樣首行指定用來(lái)執(zhí)行該腳本的命令程序，這里是/usr/bin/expect。程序第一行用來(lái)獲得腳本的執(zhí)行參數(shù)(其保存在數(shù)組$argv中，從0號(hào)開始是參數(shù))，并將其保存到變量user中。 第二個(gè)參數(shù)使用Expect的spawn命令來(lái)啟動(dòng)腳本和命令的會(huì)話，這里啟動(dòng)的是chsh命令，實(shí)際上命令是以衍生子進(jìn)程的方式來(lái)運(yùn)行的。 隨后的expect和send命令用來(lái)實(shí)現(xiàn)交互過(guò)程。腳本首先等待輸出中出現(xiàn)]:字符串，一旦在輸出中出現(xiàn)chsh輸出到的特征字符串(一般特征字符串往往是等待輸入的最后的提示符的特征信息)。對(duì)于其他不匹配的信息則會(huì)完全忽略。當(dāng)腳本得到特征字符串時(shí)，expect將發(fā)送/bin/tcsh和一個(gè)回車符給chsh命令。最后腳本等待命令退出(chsh結(jié)束)，一旦接收到標(biāo)識(shí)子進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束的eof字符，expect腳本也就退出結(jié)束。 決定如何響應(yīng) 管理員往往有這樣的需求，希望根據(jù)當(dāng)前的具體情況來(lái)以不同的方式對(duì)一個(gè)命令進(jìn)行響應(yīng)。我們可以通過(guò)后面的例子看到expect可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的條件響應(yīng)，而僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的修改預(yù)處理腳本就可以實(shí)現(xiàn)。下面的例子是一個(gè)更復(fù)雜的expect-send例子： expect -re "\[(.*)]:" if {$expect_out(1,string)!="/bin/tcsh"} { send "/bin/tcsh" } send " " expect eof 上述代碼我始終無(wú)法測(cè)試成功，郁悶.....也沒(méi)有在網(wǎng)上查出真正解決之道，問(wèn)題不知道是出在正則上還是那個(gè)圓括號(hào)上，或者是其他地方，嗨，沒(méi)有頭緒！不過(guò)慶幸的是，我采用退而求其次的方法依然可以解決條件響應(yīng)的問(wèn)題，我的代碼： #!/usr/bin/expect set timeout 10 set user [lindex $argv 0] spawn chsh $user expect "tcsh]:" {send "/bin/ksh\n" } send "/bin/sh\n" expect eof exit 其中，timeout應(yīng)該是expect中的內(nèi)置變量，設(shè)置timeout的時(shí)間為10秒。 [root@maxxm ~]# ./test.sh dengdeng spawn chsh dengdeng Changing shell for dengdeng. New shell [/bin/tcsh]: /bin/ksh /bin/sh Shell changed. [root@maxxm ~]# ./test.sh dengdeng spawn chsh dengdeng Changing shell for dengdeng. New shell [/bin/ksh]: /bin/sh ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?#等待10秒后自動(dòng)運(yùn)行。 Shell changed. 問(wèn)題雖然解決，可是并沒(méi)有解決根本，如果條件是多項(xiàng)選擇的話，采用這種timeout的方法是沒(méi)辦法處理的。只好以后再研究吧。 在這個(gè)例子中，第一個(gè)expect命令現(xiàn)在使用了-re參數(shù)，這個(gè)參數(shù)表示指定的的字符串是一個(gè)正則表達(dá)式，而不是一個(gè)普通的字符串。對(duì)于上面這個(gè)例子里是查找一個(gè)左方括號(hào)字符(其必須進(jìn)行三次逃逸(escape)，因此有三個(gè)符號(hào)，因?yàn)樗鼘?duì)于expect和正則表達(dá)時(shí)來(lái)說(shuō)都是特殊字符)后面跟有零個(gè)或多個(gè)字符，最后是一個(gè)右方括號(hào)字符。這里.*表示表示一個(gè)或多個(gè)任意字符，將其存放在()中是因?yàn)閷⑵ヅ浣Y(jié)果存放在一個(gè)變量中以實(shí)現(xiàn)隨后的對(duì)匹配結(jié)果的訪問(wèn)。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)匹配則檢查包含在[]中的字符串，查看是否為/bin/tcsh。如果不是則發(fā)送/bin/tcsh給chsh命令作為輸入，如果是則僅僅發(fā)送一個(gè)回車符。這個(gè)簡(jiǎn)單的針對(duì)具體情況發(fā)出不同相響應(yīng)的小例子說(shuō)明了expect的強(qiáng)大功能。 在一個(gè)正則表達(dá)時(shí)中，可以在()中包含若干個(gè)部分并通過(guò)expect_out數(shù)組訪問(wèn)它們。各個(gè)部分在表達(dá)式中從左到右進(jìn)行編碼，從1開始(0包含有整個(gè)匹配輸出)。()可能會(huì)出現(xiàn)嵌套情況，這這種情況下編碼從最內(nèi)層到最外層來(lái)進(jìn)行的。 使用超時(shí) 下一個(gè)expect例子中將闡述具有超時(shí)功能的提示符函數(shù)。這個(gè)腳本提示用戶輸入，如果在給定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有輸入，則會(huì)超時(shí)并返回一個(gè)默認(rèn)的響應(yīng)。這個(gè)腳本接收三個(gè)參數(shù)：提示符字串，默認(rèn)響應(yīng)和超時(shí)時(shí)間(秒)。 #!/usr/bin/expect # Prompt function with timeout and default. set prompt [lindex $argv 0] set def [lindex $argv 1] set response $def set tout [lindex $argv 2] 腳本的第一部分首先是得到運(yùn)行參數(shù)并將其保存到內(nèi)部變量中。 set用來(lái)變量賦值，[lindex $argv 0] 這種方式來(lái)抓取腳本傳遞的參數(shù)，0為第一個(gè)參數(shù)，1為第二個(gè)，依此類推 send_tty "$prompt: " set timeout $tout expect " " { set raw $expect_out(buffer) # remove final carriage return set response [string trimright "$raw" " "] } if {"$response" == "} {set response $def} send "$response " # Prompt function with timeout and default. set prompt [lindex $argv 0] set def [lindex $argv 1] set response $def set tout [lindex $argv 2] 這是腳本其余的內(nèi)容。可以看到send_tty命令用來(lái)實(shí)現(xiàn)在終端上顯示提示符字串和一個(gè)冒號(hào)及空格。set timeout命令設(shè)置后面所有的expect命令的等待響應(yīng)的超時(shí)時(shí)間為$tout(-l參數(shù)用來(lái)關(guān)閉任何超時(shí)設(shè)置)。 然后expect命令就等待輸出中出現(xiàn)回車字符。如果在超時(shí)之前得到回車符，那么set命令就會(huì)將用戶輸入的內(nèi)容賦值給變臉raw。隨后的命令將用戶輸入內(nèi)容最后的回車符號(hào)去除以后賦值給變量response。 然后，如果response中內(nèi)容為空則將response值置為默認(rèn)值(如果用戶在超時(shí)以后沒(méi)有輸入或者用戶僅僅輸入了回車符)。最后send命令將response變量的值加上回車符發(fā)送給標(biāo)準(zhǔn)輸出。 一個(gè)有趣的事情是該腳本沒(méi)有使用spawn命令。 該expect腳本會(huì)與任何調(diào)用該腳本的進(jìn)程交互。 如果該腳本名為prompt，那么它可以用在任何C風(fēng)格的shell中。 % set a='prompt "Enter an answer" silence 10' Enter an answer: test % echo Answer was "$a" Answer was test prompt設(shè)定的超時(shí)為10秒。如果超時(shí)或者用戶僅僅輸入了回車符號(hào)，echo命令將輸出 Answer was "silence" 一個(gè)更復(fù)雜的例子 下面我們將討論一個(gè)更加復(fù)雜的expect腳本例子，這個(gè)腳本使用了一些更復(fù)雜的控制結(jié)構(gòu)和很多復(fù)雜的交互過(guò)程。這個(gè)例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)送write命令給任意的用戶，發(fā)送的消息來(lái)自于一個(gè)文件或者來(lái)自于鍵盤輸入。 #!/usr/bin/expect # Write to multiple users from a prepared file # or a message input interactively if {$argc<2} { send_user "usage: $argv0 file user1 user2 ... " exit } send_user命令用來(lái)顯示使用幫助信息到父進(jìn)程(一般為用戶的shell)的標(biāo)準(zhǔn)輸出。 set nofile 0 # get filename via the Tcl lindex function set file [lindex $argv 0] if {$file=="i"} { set nofile 1 } else { # make sure message file exists if {[file isfile $file]!=1} { send_user "$argv0: file $file not found. " exit ] 這部分實(shí)現(xiàn)處理腳本啟動(dòng)參數(shù)，其必須是一個(gè)儲(chǔ)存要發(fā)送的消息的文件名或表示使用交互輸入得到發(fā)送消的內(nèi)容的"i"命令。 變量file被設(shè)置為腳本的第一個(gè)參數(shù)的值，是通過(guò)一個(gè)Tcl函數(shù)lindex來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該函數(shù)從列表/數(shù)組得到一個(gè)特定的元素。[]用來(lái)實(shí)現(xiàn)將函數(shù)lindex的返回值作為set命令的參數(shù)。 如果腳本的第一個(gè)參數(shù)是小寫的"i"，那么變量nofile被設(shè)置為1，否則通過(guò)調(diào)用Tcl的函數(shù)isfile來(lái)驗(yàn)證參數(shù)指定的文件存在，如果不存在就報(bào)錯(cuò)退出。 可以看到這里使用了if命令來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯判斷功能。該命令后面直接跟判斷條件，并且執(zhí)行在判斷條件后的{}內(nèi)的命令。if條件為false時(shí)則運(yùn)行else后的程序塊。 set procs {} # start write processes for {set i 1} {$i<$argc} {incr i} { spawn -noecho write [lindex $argv $i] lappend procs $spawn_id } 最后一部分使用spawn命令來(lái)啟動(dòng)write進(jìn)程實(shí)現(xiàn)向用戶發(fā)送消息。這里使用了for命令來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制功能，循環(huán)變量首先設(shè)置為1，然后因此遞增。循環(huán)體是最后的{}的內(nèi)容。這里我們是用腳本的第二個(gè)和隨后的參數(shù)來(lái)spawn一個(gè)write命令，并將每個(gè)參數(shù)作為發(fā)送消息的用戶名。lappend命令使用保存每個(gè)spawn的進(jìn)程的進(jìn)程ID號(hào)的內(nèi)部變量$spawn_id在變量procs中構(gòu)造了一個(gè)進(jìn)程ID號(hào)列表。 if {$nofile==0} { setmesg [open "$file" "r"] } else { send_user "enter message, ending with ^D: " } 最后腳本根據(jù)變量nofile的值實(shí)現(xiàn)打開消息文件或者提示用戶輸入要發(fā)送的消息。 set timeout -1 while 1 { if {$nofile==0} { if {[gets $mesg chars] == -1} break set line "$chars " } else { expect_user { -re " " {} eof break } set line $expect_out(buffer) } foreach spawn_id $procs { send $line } sleep 1} exit 上面這段代碼說(shuō)明了實(shí)際的消息文本是如何通過(guò)無(wú)限循環(huán)while被發(fā)送的。while循環(huán)中的 if判斷消息是如何得到的。在非交互模式下，下一行內(nèi)容從消息文件中讀出，當(dāng)文件內(nèi)容結(jié)束時(shí)while循環(huán)也就結(jié)束了。(break命令實(shí)現(xiàn)終止循環(huán)) 。 在交互模式下，expect_user命令從用戶接收消息，當(dāng)用戶輸入ctrl+D時(shí)結(jié)束輸入，循環(huán)同時(shí)結(jié)束。 兩種情況下變量$line都被用來(lái)保存下一行消息內(nèi)容。當(dāng)是消息文件時(shí)，回車會(huì)被附加到消息的尾部。 foreach循環(huán)遍歷spawn的所有進(jìn)程，這些進(jìn)程的ID號(hào)都保存在列表變量$procs中，實(shí)現(xiàn)分別和各個(gè)進(jìn)程通信。send命令組成了 foreach的循環(huán)體，發(fā)送一行消息到當(dāng)前的write進(jìn)程。while循環(huán)的最后是一個(gè)sleep命令，主要是用于處理非交互模式情況下，以確保消息不會(huì)太快的發(fā)送給各個(gè)write進(jìn)程。當(dāng)while循環(huán)退出時(shí)，expect腳本結(jié)束。 參考資源 Expect軟件版本深帶有很多例子腳本，不但可以用于學(xué)習(xí)和理解expect腳本，而且是非常使用的工具。一般可以在/usr/doc /packages/expect/example看到它們，在某些linux發(fā)布中有些expect腳本保存在/usr/bin目錄下。 Don Libes, Exploring Expect, O'Reilly & Associates, 1995. John Ousterhout, Tcl and the Tk Toolkit, Addison-Wesley, 1994. 一些有用的expect腳本 autoexpect:這個(gè)腳本將根據(jù)自身在運(yùn)行時(shí)用戶的操作而生成一個(gè)expect腳本。它的功能某種程度上類似于在Emacs編輯器的鍵盤宏工具。一個(gè)自動(dòng)創(chuàng)建的腳本可能是創(chuàng)建自己定制腳本的好的開始。 kibitz:這是一個(gè)非常有用的工具。通過(guò)它兩個(gè)或更多的用戶可以連接到同一個(gè)shell進(jìn)程。可以用于技術(shù)支持或者培訓(xùn)（參見下圖）。 同樣可以用于其他一些要求同步的協(xié)同任務(wù)。例如我希望和另外一個(gè)同事一起編輯一封信件，這樣通過(guò)kibitz我們可以共享同一個(gè)運(yùn)行編輯器的腳本，同時(shí)進(jìn)行編輯和查看信件內(nèi)容。 tkpasswd: 這個(gè)腳本提供了修改用戶密碼的GUI工具，包括可以檢查密碼是否是基于字典模式。這個(gè)工具同時(shí)是一個(gè)學(xué)習(xí)expect和tk的好實(shí)例。

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總結(jié)

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