使用expect自动化你的shell操作

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经常使用跳板机维护远程服务的同学可能会有这么一个苦恼，就是每次连接都需要一连串交互式操作才能连上目标机器，遇到电脑息屏或者退出终端还得再来一遍

比如维护和查询数据库，可能就需要以下操作：

  1. ssh 到远程机器
  2. 输入令牌
  3. 输入密码
  4. 查看机器列表
  5. 选择特定机器
  6. 连接特定数据库客户端
  7. 输入用户名
  8. 输入密码
  9. 选择对应数据库

完成以上 9 个步骤，我们才可以真正开始操作数据库。这个过程如果每天重复多次，实在让人头疼，而 expect 可以帮我们把这些步骤一键搞定

Expect 是什么

Expect 本质上是一个自动化交互工具，最经典的用法就是：

启动一个程序 → 等待程序输出特定内容 → 自动输入 → 再等待 → 再输入。

比如我们手工 ssh 登录一台机器，过程是这样的：

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$ ssh root@192.168.1.100        # 发起连接
root@192.168.1.100's password:  # 等待输入密码
123456                          # 手动输入密码并回车

用 Expect 可以把这个过程完全自动化：

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#!/usr/bin/expect

spawn ssh root@192.168.1.100    # 启动 ssh
expect "password:"              # 等待出现 password:
send "123456\r"                 # 自动输入密码并回车
interact                        # 交还控制权给用户

四个核心概念

spawn：启动程序

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spawn ssh root@192.168.1.100

相当于在终端执行 ssh root@192.168.1.100，但 Expect 会接管这个进程的输入输出：

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Expect
│
├── 启动 ssh
├── 读取 ssh 输出
└── 给 ssh 发送输入

expect：等待特定输出

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expect "password:"

Expect 会持续读取程序输出，直到匹配到 password: 才继续执行下一条命令。比如 ssh 输出了：

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Connecting to 192.168.1.100...
root@192.168.1.100's password:

匹配到 password: 后，流程才往下走。

send：发送输入

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send "123456\r"

向程序发送 123456 并回车（\r 相当于按下 Enter）。

interact：交回人工控制

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interact

自动操作完成后，把终端交还给用户，你可以继续手动操作。

串起来看

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spawn ssh root@192.168.1.100
expect "password:"
send "123456\r"
interact

整个执行流程：启动 ssh → 等待 password: → 自动输入密码 → 进入服务器 → 交还给用户。这就是最经典的 Expect 用法。

示例

还记得开头提到的数据库连接场景吗？9 个步骤手动操作一遍要好几分钟，用 Expect 写成脚本后，一条命令直接搞定：

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#!/usr/bin/expect

# ---- 配置项 ----
set jump_host   "user@jump-server.example.com"
set ssh_pass    "my_ssh_password"
set server_id   "3"
set db_host     "db-server"
set db_port     "3306"
set db_user     "db_admin"
set db_pass     "db_password"
set db_name     "my_database"

# 1. ssh 到跳板机
spawn ssh $jump_host

# 2. 输入令牌（令牌是动态的，需要用户手动输入）
expect "token:"
stty -echo
send_user "请输入令牌: "
expect_user -re "(.*)\n"
send "$expect_out(1,string)\r"
stty echo

# 3. 输入密码
expect "password:"
send "$ssh_pass\r"

# 4-5. 等待机器列表，选择目标机器
expect "Please select a server:"
send "$server_id\r"

# 6. 连接数据库客户端
expect "$"
send "mysql -h $db_host -P $db_port\r"

# 7. 输入数据库用户名
expect "Enter user:"
send "$db_user\r"

# 8. 输入数据库密码
expect "Enter password:"
send "$db_pass\r"

# 9. 选择对应数据库
expect "mysql>"
send "use $db_name;\r"

# 交还控制权，开始手动操作
interact

保存为 connect_db.sh，加上执行权限后直接运行即可：

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chmod +x connect_db.sh
./connect_db.sh

脚本会自动完成前面的 9 个步骤，最后通过 interact 把终端交还给你，直接进入数据库开始操作。

说明

示例的第 2 步需要用户手动输入令牌。如果本地安装了 TOTP 令牌生成工具（如 oathtool），也可以在脚本中直接调用来生成，实现完全自动化。