Powershell學習筆記——瞭解Powershell

引子

　　公司在Windows環境下進行開發，因此在寫自動構建的時候，天然而然地想到了CMD SHELL。原本考慮過使用Windows Script Host腳本（WSF、JS或VBS）來寫，但要在WSH腳本里調用VS的批處理來設置環境很困難。隨着項目結構變得複雜，CMD SHELL寫的構建腳本也開始變得複雜，這個時候就感到CMD SHELL有點吃力了，因而想到了Powershell。

　　在這以前對Powershell其實有過一些瞭解，知道它是一個比CMD SHELL更適合寫腳本程序的東西，跟.NET有着莫大的關係。不過以前的瞭解也僅此而已，因此仍是須要先學習一下。經過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，因而有了寫下《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》一遍以後，我以爲學習Powershell是正確的。

　　CMD SHELL（如下簡稱CMD）來源於DOS時代的批處理腳本，它最初的設計就是爲着順序批處理來的。在Windows 2000和Windows XP時代，DOS批處理正式升級爲CMD SHELL，在語法和功能上作了一些擴展；腳本文件開始支持.CMD擴展名，併兼容以前的.BAT擴展名；其名稱也由「DOS窗口」改成「命令提示符」。CMD SHELL雖然能夠完成不少比較複雜的任務，但卻很是考驗腳本開發者大腦的堆棧大小。

　　CMD的確適合寫一些簡單的SHELL程序，而Powershell卻包含了寫一個複雜的腳本程序所須要的各類支持，包括語法和函數庫——巨大的.NET函數庫。

1. 參數處理，Powershell方便不僅一點點

　　CMD中處理參數，一般是按順序處理%1-%9，參數比較多還須要經過SHIFT命令來對參數進行移位。若是想處理位置不定的switch參數，或者處理命名參數，那就分析參數這部分腳本都能把人搞攪暈。而Powershell原生就支持參數數組、命名參數和switch參數。好比

# test.ps1
# 在腳本中定義命名參數和switch參數
param($name, [switch] $isMale)
# 若是 .\test.ps1 -name "James Fancy" -ismale
#  $name的值爲James Fancy
#  $isMale的值爲True
# 若是缺省-ismale參數，$isMale的值爲False
# 若是 .\test.ps1 -name -ismale
#  會直接報告錯誤，由於-name須要附加的參數

　　可見Powershell已經將參數處理部分進行了很好的封閉。若是要用CMD來寫，那就須要GOTO、SHIFT若干條件分支以及若干臨時的環境變量。

2. Powershell，Powered Variable

　　CMD中的變量，其實都是環境變量，並且其值必定是字符串。而Powershell中有真正意義的變量，而且這些變量能夠是字符串類型、數值類型、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，是麼？

　　CMD中若是須要列表怎麼辦——用分號分隔的字符串值；那若是須要哈希表呢——用分號分隔的帶等號的字符串值……是的，CMD能夠作到，只是處理起來麻煩一點而已。固然，在Powershell中不須要這麼麻煩，Powershell支持數組類型的變量和哈希表類型的變量，就像——嗯，像什麼呢？有點像PHP，也有點像Javascript。

# 定義一個數組
$a = 1,2,3
# 也能夠這樣定義
$a = @(1,2,3)
# 或者定義一個空數組
$a = @()
# 再定義兩個哈希表
$m1 = ${ key1="value1";key2=1234 }
$emptymap = ${}

3. 豐富的表達式

　　在CMD中若是想計算四則運算，須要用到SET /A命令，能夠進行常見的各類算術運算。Powershell固然不輸於CMD。Powershell中能夠進行各類各樣的運算，並且徹底不須要經過命令來進行。

　　固然Powershell能作的不只是這樣。好比獲取日期，CMD下須要獲取日期固然是用DATE命令，若是要乾淨一點的日期，用DATE /T，不過輸出的日期格式嘛……固然就看在Windows裏怎麼設置的啦。而在Powershell裏，日期是一個對象，格式嘛，固然能夠想什麼樣就什麼樣……

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

　　對了，還有條件表達式，Powershell是經過-eq、-ne、-lt、-gt等運算符來進行比較，還能夠經過-and、-or等運算符來表達組合條件……差點忘了-not，固然它還能夠簡寫成「!」。

# 下面表達式返回True
(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命令能夠對字符串進行一些簡單的處理，可是處理起來那是真的太太太複雜了。如今來到Powershell，天堂啊！字符串能夠很是方便地重複、拼接、拆分、各類比較，甚至匹配正則表達式，由於這些都是.NET中的String對象所具備的能力。

# 輸出20個減號
"-" * 20
# 拼接爲Powershell
"Powerh" + "shell"
# 匹配，如下均返回True
"powershell" -eq "POWERSHELL"
"powershell" -like "power*"
"powershell" -match "shell"
"powershell".startsWith("p")
# 區分大小寫的比較和匹配，如下均返回False
"powershell" -ceq "POWERSHELL"
"powershell" -clike "P*"
"powershell".startsWith("P")

　　差點忘了偉大的String.Format，格式化字符串，直接看療效：

# 輸出00EA
"{0:X4}" -f 234
# 上述語句等效於
[string]::format("{0:X4}", 234)

5. 流程控制，偉大的飛躍

　　CMD固然提供了控制流程控制，由於它提供了IF命令和FOR命令。IF命令很簡單，它的方便性徹底取決於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，但至少不少個IF語句是徹底撐得起場面的。但話說回來，要FOR語句撐起循環的一片天，還真有點吃力，因此才常常會有經過GOTO語句來模擬循環的狀況發生。

　　來到Powershell中，提及流程控制，那簡直就是一個飛躍。

　　從條件分支控制來講，if和switch固然一個都不能少，而switch，更是很是的強大。switch精確匹配數值，這是常規功能；它還能匹配條件表達式，這彷佛有點讓人驚喜了；它還能夠按區分大小寫和不區分大小寫兩種方式匹配字符串；不止這些，它還能夠按通配符進行匹配；都到這一步了，那按正則表達式匹配也少不掉啦！

　　提及Powershell的循環，那就更是多樣了，光Foreach都有兩種，一種是Foreach關鍵字，用於數組地遍歷；另外一種是Foreach-Object命令，用於遍歷管道輸出的多個對象。很巧……也許是Microsoft故意的，Foreach-Object有個別名，就叫Foreach。另外，For語句固然不會少，還有常見的Do...While和While {}兩種循環。這些都很覺，最神奇的，是Switch語句也能夠用於循環處理數組，而且根據數組中各項的匹配狀況來進行不一樣的處理——就至關因而把內嵌Switch的For/Foreach結構簡化了同樣！來個例子

$array = 1..5
switch ($array) {
 {$_ % 2} { "$_ is odd" }
 default { "$_ is even" }
}
# 輸出以下
# 1 is odd
# 2 is even
# 3 is odd
# 4 is even
# 5 is odd

6. 函數和函數庫

　　CMD有函數嗎？沒有。CMD只是經過CALL模擬了函數調用。在腳本內部，「CALL:標籤」和GOTO:EOF能夠模擬函數調用及返回。而在腳本外部，則經過「CALL 腳本.CMD」來實現。因此CMD的函數庫，是一堆.CMD或者.BAT文件。

　　Powershell固然是支持定義函數的——經過function關鍵字。並且若是把若干函數放在一個.ps1腳本文本中，再經過點號（.）來調用的話，這些函數當即對當前環境可用——也就是說，這個.ps1腳本文件就是函數庫。將相關的函數組織在一個腳本文件中固然會比組織在N個腳本文件中方便得多，也更利於發佈。

　　固然，關鍵問題在於Powershell支持函數。Powershell的函數也能夠像腳本文件同樣定義參數列表、命名參數和switch參數，並提供極其方便的解析功能。除此以外，Powershell的函數能夠有返回值。不只有，並且很強大，它能夠以數組的的方式返回多個值。就像這樣

# 定義函數
function test([string] $a, [string] $b) {
    $a.toUpper();
    $b.toLower();
}
# 調用
$x, $y = test("James", "Fancy")
"`$x = $x, `$y = $y"
# 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這麼強烈的推薦使用Powershell代替CMD。甚至有人認爲Powershell將成爲Windows腳本的霸主。它的確比CMD強大了不止一點點，就是相對於WSH來講，它的便捷性和強大的.NET支持也是WSH所不能比擬的——壓根就不是一個數量級的東西。