什么是 PowerShell 以及为什么使用它？

许多技术专业人员忍受重复性任务，并通过点击方法来管理事物，而通过自动化可以节省大量时间。 PowerShell（Microsoft 的 shell 和脚本语言）可以提供帮助。 PowerShell 到底是什么？

最简单的形式是，PowerShell 是一种跨平台 shell 和脚本语言，允许人们从命令行管理任务并自动执行数千项活动。它是一种基于 Microsoft .NET Framework 构建的语言，使我们的生活变得更加轻松。

在本文中，您将了解 PowerShell、它的来源、PowerShell 基础知识，并帮助您了解为什么 PowerShell 可能是合适的工具。

我们有数百篇有关 PowerShell 的博客文章。如果您不熟悉这种语言，请查看我们在这里发布的所有其他帖子。

什么是 PowerShell？

PowerShell 是一种基于 Microsoft .NET 技术构建的开源 shell 和脚本语言。它旨在帮助非软件开发人员的技术专业人员构建高效的脚本和工具，以帮助他们更好地完成工作。

PowerShell 从 VBScript 和批处理文件等语言发展而来，旨在提供易于理解和使用的一流命令行界面和脚本语言。

PowerShell 是面向对象的，并且严重依赖于类似于面向对象编程 (OOP) 的对象。 PowerShell 中的几乎所有内容都是对象，您很快就会了解更多。

PowerShell 是两件事；它是一个命令行 shell，允许用户在类似于旧命令提示符 (cmd.exe) 的命令行中运行命令。它也是一种强大的脚本语言，可以构建工具并自动化您能想到的任何东西。

PowerShell 可以交互运行或在脚本中运行，它提供了许多称为 cmdlet 和函数的命令。这些命令要么是编译的二进制文件，要么是用户编写的自定义代码，用于封装特定任务，例如读取文件、ping 远程计算机等。

PowerShell 的演变

2002 年，微软的 Jeffrey Snover 意识到 Windows 不像其竞争对手 Linux 那样具有良好的命令行界面和脚本编写能力。为了改变这一点，Snover 发布了 Monad 宣言，该文件概述了他对最终的 PowerShell 的计划。

从 2002 年到 2005 年，PowerShell 被称为 Monad，仍处于早期开发阶段。 2006年，随着PowerShell 1.0的发布，“PowerShell”这个词首次亮相。从那时起，Microsoft 的 PowerShell 团队就以该宣言为指导，不断向 PowerShell 添加新功能。

PowerShell 最初仅作为 Windows 管理框架的一部分提供，在 Windows XP 和 Windows Server 2012 之前，PowerShell 是单独安装的。但从 Windows 7 和 Windows Server 2012 R2 开始，PowerShell 已默认安装在所有 Windows 操作系统上。

转向跨平台

从 2006 年到 2016 年，PowerShell 仅在 Windows 上可用，称为 Windows PowerShell，最高版本为 5.1。 PowerShell 构建于 .NET Framework 之上，该框架仅在 Windows 中可用。 2016 年，微软决定采取大胆举措，在 GitHub 上开源 PowerShell，在第六版中放弃了“Windows”而只使用“PowerShell”。

从那时起，PowerShell 不仅可以在 Windows 上使用，还可以在 macOS、Linux 和其他使用 .NET Core 的 *nix 操作系统上使用。

PowerShell/PowerShell Core 向后兼容 Windows PowerShell。两个版本都可以并排安装。

PowerShell 的未来

截至 2021 年，PowerShell 已经取得了最大的发展成果。为了实现 Monad 宣言的目标，Microsoft 的 PowerShell 团队负责管理该产品。尽管大多数（如果不是全部）突破性功能已经发布，但微软和开源社区仍在积极维护它。

命令

与 cmd.exe、Bash 等其他 shell 非常相似，PowerShell 具有执行某些操作的二进制命令。例如，您可以运行命令来读取文件、ping 计算机、删除注册表项等等。

PowerShell 7 是最新版本，它附带了 1500 多个称为 cmdlet 的已编译二进制文件。 PowerShell cmdlet 无处不在，构成了可用于构建复杂脚本的工具。

与软件开发人员使用 C# 等其他语言构建的 cmdlet 不同，普通人可以创建自己的命令。内置 PowerShell 语言的函数允许那些了解 PowerShell 的人创建类似于 cmdlet 的命令。

开发人员使用这些 cmdlet 和函数构建简单到复杂的解决方案，以自动化您能想到的任何事情。

使用 Get-Command cmdlet 来发现系统上的所有可用命令。

命令语法

PowerShell 的独特部分之一是语法。 PowerShell 的语法可供 IT 专业人员执行时读取。

与其他 shell 不同，这些命令遵循标准命名约定，准确指示命令的用途。

命令名称以动词-名词语法命名，始终以动词开头，后跟破折号和名词。

尽管 PowerShell 不要求您对自定义函数使用动词-名词语法，但 Microsoft 强烈鼓励这样做。

动词

cmdlet 名称中最重要的部分是动词。此部分应准确描述 cmdlet 执行的操作。例如，Get-Content 从文件中获取文本，而Copy-Item 则复制文件。您甚至可以通过在 PowerShell 控制台中运行 Get-Verb 命令来查找所有“已批准”的动词，如下所示。

名词

与动词不同，PowerShell 没有任何“批准”的名词。对其执行操作的对象可能有很大差异。但是，PowerShell 确实将引擎内部的动词与名词分开。您可以通过使用 Noun 参数运行 Get-Command 命令来查看此示例。

通过指定 Noun 参数并提供值 A*。 PowerShell 会将其所有可用命令“拆分”为动词和名词，并且仅显示带有以 A 开头的名词的命令。

模块

在上一节中，您看到了 Get-Command 命令的输出。在该输出中，您可以看到名为 Source 的列。为了划分命令，PowerShell 要求所有 cmdlet 都成为“存储桶”或模块的一部分。

模块是基于公共功能组合的命令组。例如，许多核心 PowerShell cmdlet 位于名为 Microsoft.PowerShell.Management 的模块中，而诸如 Write-Host 和 Write-Debug 之类的 cmdlet 则位于名为 Microsoft.PowerShell.Management 的模块中。 Microsoft.PowerShell.Utility 模块。

PowerShell 预装了几十个模块，但您也可以根据任务或产品下载数千个其他模块。您可以找到用于管理其他供应商产品的模块，甚至可以创建自己的产品。

您可以通过运行Get-Module -ListAvailable来查找计算机上安装的所有模块。 Get-Module 命令查找所有已加载（导入到当前会话中）的模块。 ListAvailable 参数告诉 Get-Module 还搜索安装在文件系统上但未导入的模块。

使用 Find-Module 命令搜索 PowerShell 库以发现数千个其他模块。

对象

一旦您熟悉了 PowerShell，您需要学习的最重要的方面之一就是对象。 PowerShell 中的所有内容都是具有属性和方法的对象。

要了解 PowerShell，您必须首先了解对象的工作原理。

现实世界的物体

想象一个现实世界的“对象”。让我们和猫一起工作吧。猫是一种具有各种属性（属性）的物体，如颜色、大小、年龄等，这些属性定义了猫的特征。

每只猫都是一个具有描述它的某些属性的对象。这些属性就是属性。

现在，猫不再是某种不可移动的物体。它会做一些事情，比如跑、跳、眨眼睛或发出咕噜声。猫（物体）执行某些动作。在 PowerShell 中，cat 对象具有各种方法，可以采取行动做某事。

对象类型

使用上面的猫例子，每只猫都是猫。但狗也是一个物体。我们现在有两种类型的对象。在编程中，这些不同的对象称为类型。 类型是一种具有一组通用属性和方法的特定对象。

猫是一种类型，狗是一种类型，汽车也是一种类型。每个对象都有一组特定的属性和它可以执行的操作。

对象属性和方法

如果可以将猫视为具有属性和方法的对象，那么如何在代码中表示它？为了解释这一点，我们首先从一种常见的对象类型——字符串开始。

如果您在控制台中输入以下文本并按 Enter 键，它会将值返回给您，但更多操作会在后台发生。

"This is a Plain Text, and its an object"

当您按键盘上的 Enter 时，PowerShell 会创建一个对象，特别是类型为 System.String 的对象。该字符串对象具有各种“成员”，这是 PowerShell 对所有属性和方法的术语。

您可以通过将字符串的输出通过管道（稍后会详细介绍）到 Get-Member cmdlet 来查看分配给该字符串对象的所有成员。 Get-Member cmdlet 是一个检查 PowerShell 对象的便捷命令。

Length 是字符串的一个属性，指示字符串的长度。您可以使用点表示法引用属性的值，如下所示。

"This is a Plain Text, and its an object".Length

可以看到PowerShell返回的值为39，说明这个脚本存在39字符问题。

您可以以类似的方式引用对象上的方法。但是，方法要求您使用括号，而不仅仅是一组字母数字字符。

有些方法有参数。要将这些参数传递给方法，您可以将它们包含在括号中。

字符串对象有一个名为 Upper() 的方法，该方法将字符串中的所有字符大写，如下所示。

"This is a Plain Text, and its an object".ToUpper()

在 Microsoft.com 网站上了解有关 Get-Member、属性和方法的更多信息

PS驱动器

该外壳的一个独特功能是 PSDrive 的概念。 PowerShell 驱动器或 PSDrive 是您通常使用的“驱动器”，例如 C:\，但有所不同。典型的 C:\ 是一个文件系统驱动器，由其中包含文件的文件夹组成。 PSDrive 可以是这样的，但也可以是注册表配置单元、Active Directory 或证书容器。

PSDrive 提供了对实际数据源的抽象，并允许您分层导航多种类型的数据。使用 Get-PSDrive cmdlet 查找计算机上的所有可用驱动器。

PowerShell 有一组带有名词 Item、ChildItem 和 ItemProperty 的 cmdlet。这些 cmdlet 均适用于任何 PSDrive。

例如，要读取注册表配置单元，您可以运行 Get-ChildItem -Path HKLM:\ 或者您可能想查找文件的属性。为此，您可以使用 Get-ItemProperty -Path C:\file.txt。

错误处理

与所有其他编程语言一样，PowerShell 也支持错误处理或异常处理。使用 .NET 错误处理（例如 try、catch 和旧版 trap 命令），您可以捕获脚本中发生的异常。

不过，与其他语言不同的是，PowerShell 有硬和软终止错误的概念。硬终止错误被认为比软终止错误“更糟糕”。根据开发人员创建 cmdlet 的方式，cmdlet 可能会根据各种情况返回软终止错误或硬终止错误。

例如，也许您需要读取 C:\NonExistingFile.txt 中的文本文件内容，但该文件不存在。默认情况下，如果文件不存在，Get-Content 将返回软终止错误。软终止错误不会向 catch 块抛出异常。

软终止错误只是将错误返回到控制台并退出，如下所示。

Try{
    Get-Content -Path "C:\NonExistingFile.txt"
} Catch{
    Write-Host "I Found An Error And Caught It.. " -ForegroundColor Yellow
}

所有 PowerShell cmdlet 都带有一个名为 ErrorAction 的参数，用于覆盖默认 cmdlet 行为。也许我希望 PowerShell 在找不到文件时进入我的 catch 块。为此，Get-Content 需要返回异常或硬终止错误。

要将 cmdlet 引用的软终止错误“转换”为硬终止错误，请将 Stop 值与 ErrorAction 参数结合使用，如下所示。

Try{
    Get-Content -Path "C:\NonExistingFile.txt" -ErrorAction Stop
} Catch{
    Write-Host "I Found An Error And Caught It.. " -ForegroundColor Yellow
}

管道

当您在任何 shell 中运行命令时，该命令可以选择返回输出。在 Bash 和其他 shell 脚本语言中，该输出是一个简单的字符串。与 PowerShell 不同，该字符串不是一个不包含任何其他属性的对象。

由于 PowerShell 仅返回对象，因此它有一个管道来支持它们。管道的概念并不独特，但通过它传递对象却是独特的。

例如，也许您正在运行 Mozilla Firefox 浏览器，该浏览器在名为 firefox 的进程下运行。 PowerShell 有一个名为 Get-Process 的内置 cmdlet，用于发现正在运行的进程。

Get-Process firefox

PowerShell 还有一个名为 Stop-Process 的 cmdlet，用于停止正在运行的进程。在传统的 shell 中，您必须执行类似的操作，占用两行代码并增加额外的复杂性。

$process = Get-Process firefox
Stop-Process $process

但是，由于 Stop-Process cmdlet 通过管道接受输入，因此它具有了解该进程适用于 Firefox 的逻辑，并且可以停止该进程，如下所示。

# Find a process named Firefox and pass it to the Stop-Process command, which ends it
Get-Process firefox | Stop-Process

管道允许您将任意数量的命令串在一起，只要命令接受管道输入即可。

远程通讯

PowerShell 不仅仅局限于安装它的计算机。它可以轻松地在远程计算机上运行命令。为此，它使用 PowerShell 远程处理 (PSRemoting)。 PSRemoting 是一种连接到远程计算机并像本地计算机一样执行命令的功能。

例如，也许您想停止本地计算机上的 Windows 更新服务。您可以使用 Stop-Service -Name wuauserv 来做到这一点。

要在远程计算机上运行相同的命令，请将该命令“包装”在脚本块中，并将该脚本块传递给 Invoke-Command 命令。

Invoke-Command -ComputerName SRV -Scriptblock { Stop-Service -Name wuauserv }

PowerShell 还具有其他相关的远程通信命令，例如 Test-Connection 和 Test-NetConnection，用于在远程计算机上执行 ping 操作、发现端口状态以及运行跟踪路由。

Test-NetConnection -ComputerName www.google.com -Port 80                           

结论

PowerShell 是一款出色的工具，可以帮助 IT 专业人员、系统管理员、开发人员或任何其他管理计算机系统的人。它是一个应该成为每个人的工具带的工具，通过其基本命令与社区模块以及创建自己的脚本的能力相结合。

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