对于后端开发来说，线上服务出问题，第一战场就是 Linux 服务器。CPU 飙升、磁盘爆满、进程异常退出、端口占用、接口报错，绝大多数问题都要依靠 Linux 命令快速定位。 本文聚焦后端开发实战，讲解 Linux 标准目录结构，吃透 6 个高频排查命令，梳理一套标准化故障排查流程，同时讲解 Bash Shell 基础语法，附带可直接部署的 Java 服务监控脚本，兼顾日常工作使用与面试复习。

前言

Linux 采用单根树文件系统，根目录/是整个文件系统的起点，所有文件、硬件设备都挂载在这棵目录树下，和 Windows 的多盘符结构完全不同。后端开发不用像运维那样精通内核调优，但必须熟悉目录含义、掌握基础排查命令，还可以通过简单 Shell 脚本实现服务自动化巡检。

一、Linux 核心目录结构（重点）

遵循 FHS 文件系统层次标准，下面只列出后端日常开发最常用目录：

目录	作用说明
/	根目录，整个文件系统起点
/etc	系统配置目录。存放服务配置、环境变量、自定义 systemd 服务。例：/etc/profile环境变量，/etc/hosts域名解析
/home	普通用户家目录，/home/用户名，存放业务脚本、个人文件
/root	root 管理员家目录，普通用户无访问权限
/var	可变运行数据目录。重点：/var/log系统日志目录；/var/run进程 PID 文件
/usr	系统软件、命令库。/usr/local推荐用来部署第三方业务程序
/tmp	临时文件目录，系统重启自动清空，适合临时缓存
/dev	设备文件，磁盘、网卡等硬件设备
/proc	虚拟文件系统，不占用磁盘，保存内核与进程实时信息，top、ps 读取这里的数据
/opt	大型第三方商业软件安装目录

最佳实践：业务程序部署在/usr/local，日志单独挂载磁盘，不要往根目录大量写入日志，一旦根磁盘打满，会直接导致系统崩溃。

二、六大核心排查命令（高频）

标准排查思路

资源检查 → 进程检查 → 端口检查 → 日志定位

1. top：实时监控 CPU、内存、进程

作用：动态实时查看系统负载，定位高 CPU、高内存占用进程，Java 服务 CPU 打满首选。

top

快捷键：

• P：按 CPU 排序
• M：按内存排序
• 1：查看多核 CPU 每核占用
• q：退出

关键字段：

• %Cpu(s)：CPU 使用率，us 用户态、sy 内核态、id 空闲
• KiB Mem：物理内存统计
• PID：进程 ID，% CPU、% MEM、COMMAND：进程启动命令

只监控 Java 进程：

top -p $(pgrep java | tr '\n' ',')

实战：top 找到高 CPU 的 PID，再用 jstack 打印线程栈定位代码死循环。

2. df：磁盘空间查看

作用：查看磁盘分区使用率，排查磁盘 100% 导致服务无法写文件、日志写入失败。

df -h

配套命令，查找大文件目录：

du -sh *

实战：df -h 发现磁盘满，使用du -sh /*逐层定位大日志文件。

3. ps：进程静态快照

作用：查看进程列表，判断业务进程是否存活。和 top 区别：top 实时刷新，ps 一次性输出快照，适合脚本使用。

ps -ef
ps aux

查找 Java 进程，排除 grep 自身：

ps -ef | grep java | grep -v grep

4. netstat：端口与 TCP 连接排查

作用：查看端口监听状态，解决端口占用问题。新版 Linux 推荐 ss，但是 netstat 面试、线上依旧大量使用。

# 查看监听端口
netstat -lntp
# 查看全部TCP连接
netstat -antp

端口占用排查：

netstat -lntp | grep 8080

注意：netstat 需要 root 权限才能看到进程名称。

5. tail：日志查看

作用：查看日志末尾，实时跟踪日志，排查线上报错。

# 查看最后10行
tail -n 10 app.log
# 实时跟踪日志
tail -f app.log
# 日志切割后仍然跟踪文件（推荐）
tail -F app.log

重点：tail -f跟踪文件描述符，日志切割后停止跟踪；tail -F跟踪文件名，日志轮转后自动继续。

6. grep：文本检索过滤日志

作用：搜索文件内容，支持正则，几乎所有排查命令都会搭配管道符|。

# 搜索ERROR
grep "ERROR" app.log
# 忽略大小写
grep -i "error" app.log
# 查看匹配行前后2行，打印异常堆栈
grep -A2 -B2 "NullPointerException" app.log

组合示例：实时日志只看错误信息

tail -f app.log | grep "ERROR"

三、线上故障标准排查流程

1. top：检查 CPU、内存负载
2. df -h：确认磁盘是否打满
3. ps -ef | grep java：确认业务进程是否存在
4. netstat -lntp | grep 8080：确认端口监听
5. tail -f app.log | grep ERROR：查看错误日志定位根因

四、Shell 脚本基础入门，实现自动化巡检

Shell 脚本后缀一般为.sh，基于 Bash 解释器，本质就是批量执行 Linux 命令。后端开发不需要写复杂脚本，掌握变量、条件判断、循环，就可以编写巡检脚本，减少重复操作。

1. 脚本基础结构

脚本首行必须指定解释器：

#!/bin/bash
# # 代表注释
echo "Hello Shell"

脚本执行方式：

# 方式1：添加执行权限（推荐）
chmod +x demo.sh
./demo.sh

# 方式2：直接bash执行
bash demo.sh

2. 变量

定义变量，等号两侧不能有空格！

SERVICE_NAME="Java业务服务"
PID=1234
echo "服务名称：${SERVICE_NAME}"

位置参数（重点）

• $0：脚本文件名
• $1 $2 $3：传入脚本第 1、2、3 个参数
• $#：传入参数总个数
• $@：全部参数列表

示例 test.sh

#!/bin/bash
echo "脚本名称：$0"
echo "第一个参数：$1"
echo "参数总数：$#"

执行：bash test.sh 100 200

3. if 条件判断

语法：if [ 条件 ]; then ... elif ... else ... fi ⚠️[ ]左右两侧必须保留空格，新手高频报错点。

#!/bin/bash
PID=$1
if [ -z "$PID" ]; then
    echo "请传入进程PID"
    exit 1
fi

if ps -p $PID > /dev/null; then
    echo "进程 $PID 正在运行"
else
    echo "进程 $PID 已停止"
fi

常用判断条件：

• -z "$var"：变量为空
• -f "file"：文件存在
• -d "dir"：目录存在
• -gt大于；-lt小于；-eq等于

4. 循环 for /while

for 循环批量检查端口

#!/bin/bash
for port in 8080 8081 8082
do
    echo "检查端口 $port"
    netstat -lntp | grep $port
done

while 循环持续监控

#!/bin/bash
while true
do
    echo "=== 服务巡检 $(date) ==="
    ps -ef | grep java | grep -v grep
    sleep 5
done

5. 实战脚本：Java 服务状态监控脚本（企业可用）

文件名 service_check.sh 功能：检测 Java 进程是否存活，进程宕机输出告警，配合 crontab 定时执行。

#!/bin/bash
# 监控服务名称
SERVICE_NAME="java"
# 查找进程，过滤grep自身
PROCESS=$(ps -ef | grep $SERVICE_NAME | grep -v grep)

if [ -z "$PROCESS" ]; then
    echo "【告警】$SERVICE_NAME 服务进程已宕机！时间：$(date)"
else
    echo "【正常】$SERVICE_NAME 服务运行中"
fi

使用步骤：

# 添加执行权限
chmod +x service_check.sh
# 手动测试
./service_check.sh

6. crontab 定时任务配置

crontab 表达式：分 时 日 月 周 命令

*    *    *    *    *
分   时   日   月   周

配置每分钟执行一次巡检脚本：

crontab -e
# 添加下面一行
*/1 * * * * /root/service_check.sh

查看当前定时任务：

crontab -l

坑点：crontab 环境变量和交互式 shell 不一样，脚本中路径尽量写绝对路径，避免手动执行正常，定时执行失败。

五、踩坑汇总

1. df 看到磁盘满，但找不到大文件：文件被进程占用，删除后句柄未释放，重启对应进程。
2. netstat 命令不存在：最小化系统没有 net-tools，yum install net-tools安装。
3. 日志切割后 tail -f 停止输出，改用 tail -F。
4. 权限不足：查看进程、端口、日志需要 root 或者文件所属用户，可加 sudo。
5. Windows 编辑器写脚本上传 Linux，\r换行符报错：使用dos2unix转换换行。
6. if [ ]语法报错：括号前后缺少空格。
7. 变量引用不加双引号，变量为空时脚本异常。
8. crontab 执行脚本失败：缺少环境变量，脚本内写全文件绝对路径。

六、高频问答

Q1：top 和 ps 的区别？

A：top 实时动态刷新，持续监控资源；ps 是静态快照，一次性输出进程列表，适合脚本中获取进程信息。

Q2：df 和 du 的区别？

A：df 查看磁盘分区整体占用；du 查看单个目录 / 文件占用大小。

Q3：tail -f 和 tail -F 区别？

A：-f跟踪文件描述符，日志切割后失效；-F跟踪文件名，日志文件重建后自动继续跟踪。

Q4：脚本开头 #!/bin/bash 作用？

A：指定脚本解释器，告诉操作系统使用 bash 解析执行脚本。

Q5：管道符 | 的作用？

A：将前一个命令的标准输出作为后一个命令输入，例如ps -ef | grep java。

Q6：crontab 表达式格式？

A：分 时 日 月 周，支持*、*/n，代表每隔 n 单位执行。

结语

Linux 是后端开发的底层必备能力，不用死记所有冷门命令。

优先掌握这套故障排查链路：资源查看 → 进程检查 → 端口检查 → 日志查看。

熟练使用 top、df、ps、netstat、tail、grep 六大命令，搭配简单 Shell 脚本实现自动化巡检，就可以处理线上绝大多数服务异常。哪怕在微服务、容器化时代，这套底层排查思路依旧是后端核心硬技能。