面向初学者的 Windows PowerShell 脚本编写教程

介绍

Windows PowerShell 是一种用于任务自动化和配置管理的工具，它将命令行 shell 与脚本语言相结合。 IT 专业人员依靠 PowerShell 来：

• 自动执行常见任务
• 管理远程机器
• 在应用程序之间共享数据
• 将基础设施管理为代码

即使学习一些基本的 Windows PowerShell 命令集和核心脚本功能也可以帮助您实现显着的自动化。为了提供帮助，本 PowerShell 教程涵盖了适合初学者的 PowerShell 脚本基础知识。

注意：一旦您了解了一些 PowerShell 基础知识，就可以轻松开始运行命令 - 但它们可能会对 IT 生态系统的稳定性和安全性产生深远影响。当您开始使用 PowerShell 时，请务必仅在沙盒环境中进行试验。

设置您的 PowerShell 环境

在运行 PowerShell 脚本之前，您需要设置 Windows PowerShell 环境。以下是涉及的步骤。

安装PowerShell

大多数 Windows 操作系统上都预装了 PowerShell。但是，如果您需要安装较新的版本，可以从 Microsoft 网站下载或使用 Windows 包管理器 (Winget) 或 Chocolatey 包管理器。

运行PowerShell

要启动 PowerShell 命令行，请在 Windows“开始”菜单中输入 powershell.exe。您将看到如下所示的屏幕：

检查执行策略

默认情况下，出于安全原因，PowerShell 限制脚本的运行。您可以通过运行 Get-ExecutionPolicy 命令来检查策略的设置：

您将获得以下值之一：

• 受限— 不得运行任何 PowerShell 脚本。这是默认设置。
• AllSigned - 您可以运行由受信任的开发人员签名的 PowerShell 脚本。
• 远程签名 - 您可以运行自己的脚本或由受信任的开发人员签名的脚本。
• 无限制——您可以运行任何您想要的脚本。

要更改执行策略设置，请使用 Set-ExecutionPolicy cmdlet：

安装模块和包

可以使用 PowerShell 库公共存储库或其他来源中的其他模块和包来扩展 Windows PowerShell。

您可以使用 Install-Module cmdlet 直接从 PowerShell 库安装模块。然后，您可以像内置 PowerShell 命令一样使用模块中定义的 cmdlet 和函数。

最常用的模块包括：

• 活动目录
• 微软交换服务器
• Azure 活动目录
• 办公室 365 (M365)
• SQL服务器
• SharePoint服务器
• 互联网信息服务

要获得完整列表，请运行以下 cmdlet：

Get-Module -ListAvailable

PowerShell cmdlet

PowerShell 包含各种用于常见管理任务的 cmdlet（发音为“command-let”），例如管理进程、服务、文件和用户。每个都执行单一功能，但它们可以在 PowerShell 脚本中组合。

Cmdlet 具有动词-名词结构，其中动词表示要执行的操作，名词指定操作的目标，例如 Get-Help、Set-Item 、启动服务或停止进程。其他关键动词包括Out，用于输出某些内容（例如文件），以及New，用于创建某些内容（“new”不是动词，当然，但它的功能是一体的）。

Cmdlet 通常会生成对象作为输出，以便轻松操作以及与其他 cmdlet 和脚本集成。

PowerShell cmdlet 示例

• Get-Process：获取系统正在运行的进程的信息。

• Get-Service：检索系统上服务的状态。

• Get-ChildItem：检索目录中的文件和文件夹列表。

Cmdlet 别名

许多 cmdlet 都有一个或多个别名，它们是其名称的缩写形式。例如，以下两个命令执行相同的操作：

Start-Process notepad

start notepad

同样，您可以使用以下任一命令来停止记事本进程：

Stop-Process -Name notepad

spps -Name notepad

要查看所有别名，请运行 Get-Alias cmdlet：

Cmdlet 参数和参数

Cmdlet 接受控制其行为的参数。使用连字符后跟参数名称来指定参数，例如 -Name 或 -Path。

某些参数接受参数，这些参数是特定数据类型的值（数据类型将在下面解释）。

例如，以下是 Get-Process cmdlet 的语法，其参数为橙色，参数为绿色：

Get-Process

[-Name <String[]>]
[-ComputerName <String[]>]
[-FileVersionInfo]
[-Module]
[-InputObject <Process[]>]
[-IncludeUserName] [-ExcludeUserName]
[-Credential <PSCredential>]
[-Id <Int32[]>]
[-IncludeTotalProcessorTime]
[-WhatIf]
[-Confirm]

数据类型

以下是 PowerShell 中的一些常见数据类型：

• 字符串：字符串是用单引号 (‘ ‘) 或双引号 (” “) 括起来的字符序列。字符串可以包含字母、数字、符号和空格。
• 整数：整数是没有任何小数或小数部分的整数。
• 双精度型：双精度型是具有小数精度的浮点数，例如 3.14 或 -0.5。
• 布尔值：布尔值通常用于条件表达式和比较。唯一可能的值为true 和false。
• 哈希表：哈希表是键值对的集合。哈希表中的每个键都必须是唯一的。哈希表通常用于使用命名键来存储和检索数据。
• 数组：数组是相同数据类型的有序和索引元素的集合，例如一组名称或整数。在 PowerShell 中，您可以通过将括号内的逗号分隔值列表分配给变量来创建数组，如下所示：

$fruits = ("apple", "banana", "orange")

要访问数组的元素，可以使用索引运算符 [n]。数组中第一个元素的索引是 0。下面是一个示例：

$fruits = ("apple", "banana", "orange")

Write-Host $fruits[0] # Output from first element: apple

Write-Host $fruits[1] # Output from second element: banana

Write-Host $fruits[2] # Output from third element: orange

您可以通过为索引分配新值来修改数组的元素：

$fruits = ("apple", "banana", "orange")

$fruits[1] = "grape"

Write-Host $fruits[1] # Output: grape

变量

变量用于在 PowerShell 中存储和操作数据。变量是保存值的命名容器，例如字符串、数字、数组或对象。 PowerShell 变量是松散类型的，这意味着您在为变量赋值时无需声明其数据类型。数据类型是根据分配的值动态确定的。

PowerShell 中的变量名称由 $ 符号后跟变量名称组成。变量名称不区分大小写，因此，例如，“$MyVariable” 和 “$myvariable” 引用同一变量。

每个变量都有一个范围，决定了可以访问的位置：全局、脚本、函数或本地。默认情况下，变量在创建它们的范围内是本地的。

要将值分配给变量，请使用 = 运算符，如以下两个示例所示：

$myVariable = "Hello, World!"

$number = 42

管道

可以使用管道运算符 | 连接 cmdlet，该运算符将一个 cmdlet 的输出传递到下一个 cmdlet。这使得能够创建一行命令来执行复杂的操作。

例如，此命令使用管道将指定字符串输出到文件：

"Hello, World!" | Out-File C:pstest.txt

以下示例获取所有服务并按状态对它们进行排序：

Get-Service | Sort-Object -property Status

您可以使用多个管道。例如，这里第一个命令获取所有服务，第二个命令仅获取正在运行的服务，第三个命令将输出限制为仅显示它们的显示名称：

Get-Service | WHERE {$_.status -eq "Running"} | SELECT displayname

寻求帮助

您可以使用 Get-Help 查看有关任何 cmdlet 的详细信息：

要获取 cmdlet 的示例，请添加 -Examples 参数：

Get-Help Get-Process -Examples

一些常用的 cmdlet

处理文件和文件夹

您可以使用 PowerShell 简化创建、复制、移动、删除和修改文件和文件夹属性等任务。

通过使用管道、条件逻辑和循环，您可以执行更复杂的文件和文件夹操作任务。例如，您可以使用 Get-ChildItem cmdlet 检索目录中的文件列表，使用 Where-Object cmdlet 筛选结果，然后使用 >Remove-Item 删除选定的文件。

以下是一些用于处理文件和文件夹的常见 PowerShell cmdlet：

• Get-ChildItem：检索指定目录中的文件和文件夹列表
• 新项目：创建新文件和文件夹
• 复制项目：将文件和文件夹从一个位置复制到另一个位置
• 移动项目：将文件和文件夹从一个位置移动到另一个位置
• 删除项目：删除文件和文件夹
• Set-Item：修改文件和文件夹的属性。
• 测试路径：检查指定路径中是否存在文件或文件夹
• Get-Content：检索文件的内容并将其输出到控制台
• 设置内容：将内容写入文件，覆盖任何现有内容

使用日期和时间

以下是一些用于处理日期和时间的常见 PowerShell cmdlet。

• 获取日期：使用此 cmdlet 检索当前日期和时间。您还可以使用它将字符串转换为 DateTime 对象并根据特定模式格式化日期。
• Get-Date -Format：此 cmdlet 允许您以特定格式检索当前系统日期和时间。例如，您可以使用 Get-Date -Format ‘yyyy-mm-dd’ 来获取“YYYY-MM-DD”格式的日期。
• Set-Date：此 cmdlet 允许您设置系统日期和时间。
• New-TimeSpan：此 cmdlet 用于计算两个日期之间的时间跨度。它返回一个表示时间差的 Timespan 对象，可用于进一步计算或格式化。

以下是如何在 PowerShell 中使用日期和时间的一些示例。

要获取当前时间和日期：

$currentDateTime = Get-Date

要为过去的特定日期创建 DateTime 对象：

$customDate = [DateTime]::Parse("2023-11-10")

计算当前日期和过去日期之间的时间跨度并将其存储在变量 $timeDifference 中：

$timeDifference = New-TimeSpan -Start $currentDateTime -End $customDate

打印变量$timeDifference的值：

Write-host $timeDifference

PowerShell 脚本编写

PowerShell 脚本编写是使用 PowerShell 脚本语言自动执行任务、管理系统和执行各种操作的强大方法。

PowerShell 集成脚本环境 (ISE)

内置的集成脚本环境支持在图形用户界面中编写 PowerShell 脚本。它提供了一组强大的功能，用于创建、编辑、调试和执行 PowerShell 脚本，包括多行编辑、制表符完成、语法着色、选择性执行和上下文相关帮助。

您可以在 Windows PowerShell 控制台中执行的许多相同操作也可以在菜单项和键盘快捷键中找到。例如，在集成脚本环境中调试脚本时，可以右键单击编辑窗格中的一行代码来设置断点。无论您是初学者还是经验丰富的 PowerShell 用户，PowerShell ISE 都可以简化您的工作流程并提高您的工作效率。

要启动 PowerShell ISE，请在“开始”菜单中输入 powershell ise：

PowerShell ISE 的关键要素包括：

• 菜单栏：菜单栏提供文件、编辑、视图、工具、调试、附加组件和帮助的下拉菜单。
• 工具栏：菜单栏下方的工具栏提供执行复制、剪切、粘贴、运行脚本、运行选择和停止操作等操作的按钮。
• 脚本选项卡：在上面屏幕截图的工具栏下，您可以看到几个选项卡。每个都是用于编写和运行 PowerShell 脚本的工作区。当您将鼠标光标放在脚本选项卡上时，脚本文件的完全限定路径将显示在工具提示中。
• 状态栏：屏幕最底部的脚本选项卡下有一个状态栏，显示已运行的命令和脚本的完成状态以及任何错误消息。
• 命令窗格：PowerShell ISE 的右侧是一个列出所有可用命令的窗格。
• 文本大小滑块：右下角有一个滑块，可用于增大或减小屏幕上文本的大小。

示例脚本

下面是一个简单的 PowerShell 脚本示例，演示了如何定义变量、使用 if-else 语句以及在 PowerShell 控制台中打印消息。

# Define variables

$name = "Jennifer"

$age = 35

# Display a greeting based on the age

if ($age -ge 18) {

 Write-Host "Hello, $name! You are an adult."

} else {

 Write-Host "Hello, $name! You are a minor."

}

这是另一个简单的 PowerShell 脚本；它提示用户输入他们的名字，然后向他们打招呼：

# Prompt the user for their name

$name = Read-Host "Enter your name"

# Greet the user

Write-Host "Hello, $name! Welcome to PowerShell scripting."

向脚本添加注释

在脚本中留下评论将帮助您和您的同事更好地了解他们的工作。单行注释以井号 (#) 开头，块注释以“”结尾。

方括号、圆括号和大括号

在 PowerShell 中，分隔符有多种用途，包括定义数组、访问元素、对表达式进行分组和指定脚本块。以下是一些最常见的：

• 方括号： 方括号 ([]) 用于定义和访问数组的元素。

$fruits = @("apple", "banana", "orange")

Write-Host $fruits[0] # Output: apple

• 括号：括号在 PowerShell 中广泛使用，例如传递参数、括起多个指令集或解决歧义。当需要在命令中嵌套括号时，使用运算符 $()。

$result = $("The result is: " + (2 + 3))

Write-Host $result #Output: The result is: 5

• 大括号：大括号 ({}) 用于定义脚本块，这些脚本块用于循环和条件语句（如下所述）等控制结构，以及 ForEach-Object 等 cmdlet 和 Where-Object。 例如：

$numbers = @(1, 2, 3, 4, 5)

$filtered = $numbers | Where-Object { $_ -gt 3 }

Write-Host $filtered # Output: 4 5

循环

PowerShell 脚本中使用循环来多次重复一段代码。以下是最常见的循环类型：

• For循环：用于根据指定的因素多次执行代码块。下面是一个将执行 write 语句 5 次的示例：

for ($i = 1; $i -le 5; $i++) {

Write-Host "Iteration $i"

}

• ForEach 循环： 迭代集合中的元素（例如数组或一组对象），并为每个元素执行代码。这是一个例子：

$colors = "Red", "Green", "Blue"

foreach ($color in $colors) {

 Write-Host "Color: $color"

}

• While循环：只要满足特定条件就执行代码块。下面是一个例子。

$i = 1

while ($i -le 5) {

 Write-Host "Iteration $i"

 $i++

}

• Do-While 循环： 与“while”循环类似，但保证在检查条件之前至少执行一次代码块。这是一个例子：

$i = 1

do {

 Write-Host "Iteration $i"

 $i++

} while ($i -le 5)

状况

条件用于控制 PowerShell 脚本的流程。以下是 PowerShell 中的一些条件语句：

• If 语句：当（且仅当）指定条件为真时才执行代码。这是一个例子：

$num = 10

if ($num -gt 5) {

 Write-Host "The number is greater than 5"

}

• If-else 语句： 通过提供在条件不成立时执行的代码块来扩展“if”语句。这是一个例子：

$num = 3

if ($num -gt 5) {

 Write-Host "The number is greater than 5"

}

else {

 Write-Host "The number is not greater than 5"

}

• Else-if 语句： 允许指定按顺序检查的多个条件，而不是仅两个。这是一个例子：

$num = 5

if ($num -gt 5) {

 Write-Host "The number is greater than 5"

}

elseif ($num -eq 5) {

 Write-Host "The number is equal to 5"

}

else {

 Write-Host "The number is less than 5"

}

PowerShell 脚本编写教程摘要

本教程涵盖了所有 PowerShell 基础知识，从如何安装和配置 PowerShell 到运行常用命令，再到编写更复杂的 PowerShell 脚本。请记住，如果您忘记了什么，您可以随时使用 Get-Help cmdlet！

其他资源

有用的 PowerShell 脚本

管理AD用户

• 列出 Windows 系统上的所有用户帐户
• 创建新的 Active Directory 用户
• 发现新的 AD 用户
• AD 组成员身份报告
• 查找禁用的 AD 用户
• 列出过期的 AD 用户帐户
• 查找锁定的 AD 用户帐户
• 收到有关密码过期的通知
• 在 Office 365 中将用户密码配置为永不过期

管理AD计算机

• 在 AD 中创建、删除、重命名、禁用和加入计算机
• 列出 Active Directory 中不活动的计算机

管理组和 OU

• 获取本地管理员组更改的通知
• 添加和删除 AD 组和组中的对象
• 管理 OU 及其对象

管理其他事情

• 监控事件日志
• 查询事件日志
• 在 Windows Server 2008 中转发事件日志
• 管理文件系统访问控制列表 (ACL)
• 简化文件管理

高级 PowerShell 脚本编写指南

• 了解何时使用 Windows PowerShell 以及何时使用命令提示符
• 系统管理员的主键盘快捷键
• 了解如何使用任务计划程序自动执行 PowerShell 脚本
• 了解有关使用变量和数组的更多信息

其他资源

• PowerShell 简介

微软常见问题解答

PowerShell 难学吗？

Microsoft PowerShell 入门非常简单，因为该语言很简单，并且您可以轻松获取有关任何 cmdlet 的信息。但了解您所连接的系统也很重要，这样您的脚本就不会导致严重的问题，例如系统停机或安全事件。

从哪里开始学习 PowerShell？

我们推荐初学者使用 Windows PowerShell 脚本编写教程。它涵盖了 PowerShell 脚本基础知识，包括如何运行 PowerShell 脚本和使用最常见的 PowerShell 命令。另一个很好的来源是 Microsoft 网站上的 PowerShell 页面，其中包含可靠的入门课程。