实用PowerShell：流量控制

“控制，控制，你必须学会控制。”我很少在文章中引用尤达的智慧，但这是一个例外。在第二篇实用 PowerShell 文章中讨论了高级功能之后，需要掌握的另一个重要的脚本编写技能是使用流控制 cmdlet。这些 cmdlet 不仅仅是理论概念；而且是概念。它们是实用的资产，可以显着增强您的 PowerShell 脚本。

流量控制的概念并不新鲜。自 ENIAC（1945 年）时代以来，它就可以用于编程，其中带有电子元件的电路板单元用于控制计算序列。

如今，这些概念仍然存在于大多数编程语言和 shell 环境中。然而，每种语言都有其管理流程的方式，PowerShell 也不例外。在本文中，我将讨论 PowerShell 中有关循环的可用代码流构造以及如何使用它们。在下一篇文章中，我将深入探讨分支。同时，我可能会传递一两个额外的提示，所以请继续阅读。

循环播放

您可以使用循环来迭代数组或对象集合的项目，重复代码直到满足条件或直到条件不再有效。您可以迭代数组和集合中的项目，直到处理完所有项目。在每个循环选项的示例中，我将使用计算邮箱中平均项目数的示例。

For-Loop

For是循环类型，持续执行代码直到满足条件。要定义条件，您可以创建初始化语句、停止执行代码的条件以及步骤。步骤语句在执行代码后的每次迭代中运行，并且通常会递增计数器，使循环在完成后终止。

使用 For 遍历用户对象数组的示例：

$TotalItems= 0
[array]$Users = Get-User -RecipientTypeDetails UserMailbox
For( $i=0; $i -lt $Users.count; $i++) {
 $TotalItems+= (Get-ExoMailboxStatistics -Identity $Users[ $i].externalDirectoryObjectId).ItemCount
}
$Avg= $TotalItems / $Users.Count
Write-Host ('Avg. Itemcount: {0}' -f $Avg)

请注意，[array] 将运行 Get-User cmdlet 的结果转换为数组。 Get-User的结果可以是用户对象的集合或单个用户对象。转换结果可以避免添加代码来预期处理这些差异。例如，当Get-User生成单个对象时，您可以直接引用它的属性，例如$用户.身份。但是，当返回多个对象 arw 时，这会创建一个包含返回的用户对象的所有身份的数组。在这里阅读更多关于选角的内容。

在示例中，我使用 -format 运算符，简称 -f。这允许您从字符串中删除变量引用，从而提高可读性。要使用格式化字符串，请在文本中使用以 {0} 开头的编号标记，在相应位置的格式运算符之后传递相应的变量或文本，其中第一个传递的项目将变为 {0}，依此类推。您可以使用格式运算符执行更多操作，例如数字对齐。在此处阅读有关格式运算符的更多信息。

ForEach-对象和 ForEach

ForEach 可以引用两个不同的命令，这可能会造成混淆。第一个是 ForEach，作为 ForEach-Object（或 %）的别名。它对管道输入进行操作，遍历传递的对象，这些对象通常是数组或对象集合。当 ForEach-Object 遍历每个对象时，每个对象都会由 {code } 脚本块进行处理，其中对象本身可以由变量 $_ 引用。您可能已使用 ForEach-Object 来处理通过管道传递的对象，特别是当 cmdlet 不接受管道输入或所需参数未通过管道传递时。例如：

$TotalItems= 0
$Users= 0
Get-User -RecipientTypeDetails UserMailbox | ForEach-Object {
 $TotalItems+= (Get-ExoMailboxStatistics -Identity $_.externalDirectoryObjectId).ItemCount
 $Users++
}
$Avg= $TotalItems / $Users
Write-Host ('Avg. Itemcount: {0}' -f $Avg)

请注意，由于我们事先不知道邮箱的数量，因此我们使用一个附加变量来跟踪该数量以计算平均值。

另一个 ForEach 与 For 类似，可用于迭代可枚举对象。换句话说，数组或对象集合的每个元素。您可以定义变量名称以成为 ForEach 遍历数组或集合时的当前对象，例如：

$TotalItems= 0
$Users= Get-User -RecipientTypeDetails UserMailbox
ForEach( $User in $Users) {
 $TotalItems+= (Get-ExoMailboxStatistics -Identity $User.externalDirectoryObjectId).ItemCount
}
$Avg= $TotalItems / $Users.Count
Write-Host ('Avg. Itemcount: {0}' -f $Avg)

请注意，我没有将 $Users 转换为数组，因为无论集合是单个对象还是多个对象，ForEach 都会正确处理结果。

您还可以使用 ForEach 作为数组或集合的方法，例如：

$TotalItems= 0
$Users= Get-User -RecipientTypeDetails UserMailbox $Users.ForEach{
 $TotalItems+= (Get-ExoMailboxStatistics -Identity $_.externalDirectoryObjectId).ItemCount
}
$Avg= $TotalItems / $Users.Count
Write-Host ('Avg. Itemcount: {0}' -f $Avg)

除了功能差异之外，ForEach 选项的性能也可能有所不同。 ForEach 在迭代之前加载完整的集合，而 ForEach-Object 使用管道在获取对象时发送对象。这两个命令的性能取决于您的集合以及进行的处理。如果内存是一个问题，ForEach-Object 是首选。为了可读性，使用 ForEach 构造可能是首选。

ForEach-对象-并行

在 PowerShell 7 中，存在将 -Parallel 开关添加到 ForEach-Object 的选项，例如

$Users | ForEach-Object -Parallel {
 Get-ExoMailboxStatistics -Identity $_.id
}

虽然并行化意味着性能优势，但请记住您正在使用共享服务。并行化可能会导致服务更快地限制您的代码，因为它同时在图表或其他工作负载之一上触发请求。此外，并行运行的默认值为 5（可使用 ThrottleLimit 参数进行配置）。每个并行运行的代码段都在其自己的运行空间中运行，该运行空间是一个单独的上下文，包含调用者的所有函数和加载的模块。请注意，来自调用者的变量需要通过使用 $using 前缀来显式引用，例如

$Props= 'TotalItemSize', 'TotalDeletedItemSize'
$Users | ForEach-Object -Parallel {
 Get-ExoMailboxStatistics -Identity $_.id -Properties $using:Props
}

创建和处置运行此代码的运行空间会产生一定的开销，如果您的代码更面向处理，这可能会损害整体性能。如果您的代码正在与 Microsoft 365 通信，则与仅与服务交互产生的额外开销相比，开销可能可以忽略不计。

最后，通过管道发送的对象通常按顺序进行处理。当使用-Parallel时，顺序是不确定的。因此，将 ForEach-Object 与 Parallel 开关一起使用可能会带来一些好处，但建议进行测试，因为您的情况可能会有所不同。

尽管

While 循环是一种条件循环，它在满足条件时处理代码，并不断重复代码，直到不再满足条件。根据条件的不同，while 循环不一定会执行代码。

Practical 365 最近展示了一个使用 While 的示例，在此示例中展示了如何从 Graph 中获取分页结果：

$Teams.Value.ForEach( {
 $TeamsHash.Add($_.Id, $_.DisplayName) } )
 $NextLink = $Teams.'@Odata.NextLink'
 While ($NextLink -ne $Null) {
 $Teams = Invoke-WebRequest -Method GET -Uri $NextLink -ContentType $ContentType -Headers $Headers | ConvertFrom-Json
 $Teams.Value.ForEach( {
 $TeamsHash.Add($_.Id, $_.DisplayName) } )
 $NextLink = $Teams.'@odata.NextLink'
}

这里，检索 Graph API 请求返回的 NextLink 值，如果它包含值（不为空），则将迭代代码，直到没有剩余的 NextLink。 While 的常见模式（在示例中也可见）是，评估与 while 之前（触发第一次运行代码）和循环脚本块底部声明的条件相关，在本例中为 $NextLink=$Teams.'@odata.NextLink'。

一句警告。使用 While 等循环时，请确保条件在某个时刻匹配，以避免无限循环。这同样适用于 Do-While 和 Do-Until。例如，在下面的代码中，意外地省略了索引 i 的递增，导致循环永远不会终止：

[array]$Users = Get-User -RecipientTypeDetails UserMailbox
$i=0
While( $i -lt $Users.count) {
 Get-ExoMailboxStatistics -Identity $Users[ $i].externalDirectoryObjectId).ItemCount
}

Do-While 是一种条件循环，与 While 不同，它至少运行一次代码，并且只要满足条件就会继续重复代码。当您确定代码可以执行时使用它。对于此示例，我们假设您使用 PowerShell Graph SDK 创建来宾用户，并且需要显示一个视觉线索，表明脚本正在等待预配完成，然后才能修改某些与 Exchange Online 相关的属性，例如

$Alias= 'philip_contoso.com#ext'
$UPN= '{0}@contoso.onmicrosoft.com' -f $Alias
$Props= @{
 DisplayName= 'Philip'
 Mail= '[email protected]'
 MailNickname= $Alias
 UserPrincipalName= $UPN
 UserType= 'Guest'
}
$Account = New-MgUser @Props

Do {
 Write-Host ('Waiting for Guest provisioning ..')
 Start-Sleep 60
} While ( $null -eq (Get-MailUser -Identity $UPN -ErrorAction SilentlyContinue))

Set-MailUser -Identity $UPN -HiddenFromAddressListEnabled:$false

Do-Until

Do-Until 是一个条件循环，它将循环并运行代码至少一次，并将继续重复直到满足条件。它与 Do-While 的不同之处在于，只要满足条件，Do-While 就会循环执行代码。两者都可以被重构为另一个，在我看来，这就是试图避免双重否定并提高可读性的问题。

双重否定的一个例子可能是这样的：

Do { .. } Until ( -not ( $number -lt 10))

这将循环代码，直到数字不小于 10。

这可以重写为：

Do { .. } Until ( $number -ge 10)

或者

Do { .. } While ( $number -lt 10)

迭代循环

谈论流控制涉及到基本编程。循环是其中的一部分。了解这些构造以及何时适合哪种编程可以帮助您以高效的方式迭代用户或邮箱对象，同时保留可读性。

如果您有疑问或意见，请随时在评论中联系。如果没有，直到下一篇文章，我将讨论流量控制中的另一种构造，即分支。