Powershell學習筆記——了解Powershell

2018-06-09 09:55 更新

引子

　　公司在Windows環(huán)境下進行開發(fā)，所以在寫自動構建的時候，自然而然地想到了CMD SHELL。本來考慮過使用Windows Script Host腳本（WSF、JS或VBS）來寫，但要在WSH腳本里調用VS的批處理來設置環(huán)境很困難。隨著項目結構變得復雜，CMD SHELL寫的構建腳本也開始變得復雜，這個時候就感到CMD SHELL有點吃力了，于是想到了Powershell。

　　在這之前對Powershell其實有過一些了解，知道它是一個比CMD SHELL更適合寫腳本程序的東西，跟.NET有著莫大的關系。不過之前的了解也僅此而已，所以還是需要先學習一下。通過Google找到了Tobias Weltner博士寫的《Master Powershell》（http://powershell.com/cs/blogs/ebook/），花了半天揀想了解的部分通看了一遍，于是有了寫下《Powershell學習筆記》的想法。

　　感謝Tobias Weltner博士，以及他那本免費的《Master Powershell》！

 

從CMD SHELL到Powershell

　　看了《Master Powershell》一遍之后，我覺得學習Powershell是正確的。

　　CMD SHELL（以下簡稱CMD）來源于DOS時代的批處理腳本，它最初的設計就是為著順序批處理來的。在Windows 2000和Windows XP時代，DOS批處理正式升級為CMD SHELL，在語法和功能上做了一些擴展；腳本文件開始支持.CMD擴展名，并兼容之前的.BAT擴展名；其名稱也由“DOS窗口”改為“命令提示符”。CMD SHELL雖然可以完成很多比較復雜的任務，但卻非常考驗腳本開發(fā)者大腦的堆棧大小。

　　CMD的確適合寫一些簡單的SHELL程序，而Powershell卻包含了寫一個復雜的腳本程序所需要的各種支持，包括語法和函數(shù)庫——巨大的.NET函數(shù)庫。

1. 參數(shù)處理，Powershell方便不只一點點

　　CMD中處理參數(shù)，通常是按順序處理%1-%9，參數(shù)比較多還需要通過SHIFT命令來對參數(shù)進行移位。如果想處理位置不定的switch參數(shù)，或者處理命名參數(shù)，那就分析參數(shù)這部分腳本都能把人搞攪暈。而Powershell原生就支持參數(shù)數(shù)組、命名參數(shù)和switch參數(shù)。比如

  1. # test.ps1 
  2. # 在腳本中定義命名參數(shù)和switch參數(shù) 
  3. param($name, [switch] $isMale) 
  4. # 如果 .\test.ps1 -name "James Fancy" -ismale 
  5. #     $name的值為James Fancy 
  6. #     $isMale的值為True 
  7. # 如果缺省-ismale參數(shù)，$isMale的值為False 
  8. # 如果 .\test.ps1 -name -ismale 
  9. #     會直接報告錯誤，因為-name需要附加的參數(shù) 

　　可見Powershell已經(jīng)將參數(shù)處理部分進行了很好的封閉。如果要用CMD來寫，那就需要GOTO、SHIFT若干條件分支以及若干臨時的環(huán)境變量。

2. Powershell，Powered Variable

　　CMD中的變量，其實都是環(huán)境變量，而且其值一定是字符串。而Powershell中有真正意義的變量，并且這些變量可以是字符串類型、數(shù)值類型、日期類型……甚至任意對象類型，只要是.NET庫中支持的對象。不錯，Powershell是一個面向對象的腳本。很酷，是么？

　　CMD中如果需要列表怎么辦——用分號分隔的字符串值；那如果需要哈希表呢——用分號分隔的帶等號的字符串值……是的，CMD可以做到，只是處理起來麻煩一點而已。當然，在Powershell中不需要這么麻煩，Powershell支持數(shù)組類型的變量和哈希表類型的變量，就像——嗯，像什么呢？有點像PHP，也有點像Javascript。

  1. # 定義一個數(shù)組 
  2. $a = 1,2,3 
  3. # 也可以這樣定義 
  4. $a = @(1,2,3) 
  5. # 或者定義一個空數(shù)組 
  6. $a = @() 
  7. # 再定義兩個哈希表 
  8. $m1 = ${ key1="value1";key2=1234 } 
  9. $emptymap = ${} 

3. 豐富的表達式

　　在CMD中如果想計算四則運算，需要用到SET /A命令，可以進行常見的各種算術運算。Powershell當然不輸于CMD。Powershell中可以進行各種各樣的運算，而且完全不需要通過命令來進行。

　　當然Powershell能做的不僅是這樣。比如獲取日期，CMD下需要獲取日期當然是用DATE命令，如果要干凈一點的日期，用DATE /T，不過輸出的日期格式嘛……當然就看在Windows里怎么設置的啦。而在Powershell里，日期是一個對象，格式嘛，當然可以想什么樣就什么樣……

  1. # 按兩種格式輸出日期 
  2. (get-date).toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss") 
  3. # 輸出 2011-10-04 09:54:47 
  4. (get-date).toString("yyyy年M月d日") 
  5. # 輸出 2011年10月4日 

　　對了，還有條件表達式，Powershell是通過-eq、-ne、-lt、-gt等運算符來進行比較，還可以通過-and、-or等運算符來表達組合條件……差點忘了-not，當然它還可以簡寫成“!”。

  1. # 下面表達式返回True 
  2. (1 -lt 2) -and (3 -eq 03) 

4. 字符串處理的天堂

　　CMD中想要處理字符串，那簡直就是惡夢！雖然SET和FOR命令外加GOTO或者CALL命令可以對字符串進行一些簡單的處理，但是處理起來那是真的太太太復雜了。現(xiàn)在來到Powershell，天堂啊！字符串可以非常方便地重復、拼接、拆分、各種比較，甚至匹配正則表達式，因為這些都是.NET中的String對象所具有的能力。

  1. # 輸出20個減號 
  2. "-" * 20 
  3. # 拼接為Powershell 
  4. "Powerh" + "shell" 
  5. # 匹配，以下均返回True 
  6. "powershell" -eq "POWERSHELL" 
  7. "powershell" -like "power*" 
  8. "powershell" -match "shell" 
  9. "powershell".startsWith("p") 
  10. # 區(qū)分大小寫的比較和匹配，以下均返回False 
  11. "powershell" -ceq "POWERSHELL" 
  12. "powershell" -clike "P*" 
  13. "powershell".startsWith("P") 

　　差點忘了偉大的String.Format，格式化字符串，直接看療效：

  1. # 輸出00EA 
  2. "{0:X4}" -f 234 
  3. # 上述語句等效于 
  4. [string]::format("{0:X4}", 234) 

5. 流程控制，偉大的飛躍

　　CMD當然提供了控制流程控制，因為它提供了IF命令和FOR命令。IF命令很簡單，它的方便性完全取決于條件表達式是否方便，從這一點一說，CMD的IF語句很好很強大。雖然沒有SWITCH語句是個遺憾，但至少很多個IF語句是完全撐得起場面的。但話說回來，要FOR語句撐起循環(huán)的一片天，還真有點吃力，所以才經(jīng)常會有通過GOTO語句來模擬循環(huán)的情況發(fā)生。

　　來到Powershell中，說起流程控制，那簡直就是一個飛躍。

　　從條件分支控制來說，if和switch當然一個都不能少，而switch，更是非常的強大。switch精確匹配數(shù)值，這是常規(guī)功能；它還能匹配條件表達式，這似乎有點讓人驚喜了；它還可以按區(qū)分大小寫和不區(qū)分大小寫兩種方式匹配字符串；不止這些，它還可以按通配符進行匹配；都到這一步了，那按正則表達式匹配也少不掉啦！

　　說起Powershell的循環(huán)，那就更是多樣了，光Foreach都有兩種，一種是Foreach關鍵字，用于數(shù)組地遍歷；另一種是Foreach-Object命令，用于遍歷管道輸出的多個對象。很巧……也許是Microsoft故意的，F(xiàn)oreach-Object有個別名，就叫Foreach。另外，F(xiàn)or語句當然不會少，還有常見的Do...While和While {}兩種循環(huán)。這些都很覺，最神奇的，是Switch語句也可以用于循環(huán)處理數(shù)組，并且根據(jù)數(shù)組中各項的匹配情況來進行不同的處理——就相當于是把內嵌Switch的For/Foreach結構簡化了一樣！來個例子

  1. $array = 1..5 
  2. switch ($array) { 
  3.     {$_ % 2} { "$_ is odd" } 
  4.     default { "$_ is even" } 
  5. } 
  6. # 輸出如下 
  7. # 1 is odd 
  8. # 2 is even 
  9. # 3 is odd 
  10. # 4 is even 
  11. # 5 is odd 

6. 函數(shù)和函數(shù)庫

　　CMD有函數(shù)嗎？沒有。CMD只是通過CALL模擬了函數(shù)調用。在腳本內部，“CALL:標簽”和GOTO:EOF可以模擬函數(shù)調用及返回。而在腳本外部，則通過“CALL 腳本.CMD”來實現(xiàn)。所以CMD的函數(shù)庫，是一堆.CMD或者.BAT文件。

　　Powershell當然是支持定義函數(shù)的——通過function關鍵字。而且如果把若干函數(shù)放在一個.ps1腳本文本中，再通過點號（.）來調用的話，這些函數(shù)立即對當前環(huán)境可用——也就是說，這個.ps1腳本文件就是函數(shù)庫。將相關的函數(shù)組織在一個腳本文件中當然會比組織在N個腳本文件中方便得多，也更利于發(fā)布。

　　當然，關鍵問題在于Powershell支持函數(shù)。Powershell的函數(shù)也可以像腳本文件一樣定義參數(shù)列表、命名參數(shù)和switch參數(shù)，并提供極其方便的解析功能。除此之外，Powershell的函數(shù)可以有返回值。不僅有，而且很強大，它可以以數(shù)組的的方式返回多個值。就像這樣

  1. # 定義函數(shù) 
  2. function test([string] $a, [string] $b) { 
  3.     $a.toUpper(); 
  4.     $b.toLower(); 
  5. } 
  6. # 調用 
  7. $x, $y = test("James", "Fancy") 
  8. "`$x = $x, `$y = $y" 
  9. # 輸出 $x = JAMES, $y = fancy 

7. 其它

　　Powershell的好處遠不止上面所說的那些，難怪Microsoft這么強烈的推薦使用Powershell代替CMD。甚至有人認為Powershell將成為Windows腳本的霸主。它的確比CMD強大了不止一點點，就是相對于WSH來說，它的便捷性和強大的.NET支持也是WSH所不能比擬的——壓根就不是一個數(shù)量級的東西。

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