引子正則表達式
一直很羨慕Linux的命令提示符（固然他們叫Shell）。正則表達式，管道，各類神奇的命令，組合起來就能高效完成不少複雜的任務。效率實在是高。流了n年的哈喇子之後，終於有幸用上了Win7，邂逅了cmd的升級版：Windows PowerShell。今後暗爽無比，原來Windows下也有這樣的利器呀~
看看下面的Windows腳本，不到15行有效代碼。在Win7下只要右擊腳本文件，選擇Run with PowerShell，就會自動找到最佔內存的10個進程，而後將它們佔用的內存畫成一個三維餅圖，以下圖所示。shell
# create new excel instance
$objExcel = New-Object -comobject Excel.Application
$objExcel.Visible = $True
$objWorkbook = $objExcel.Workbooks.Add()
$objWorksheet = $objWorkbook.Worksheets.Item(1)
# write information to the excel file
$i = 0
$first10 = (ps | sort ws -Descending | select -first 10)
$first10 | foreach -Process {$i++; $objWorksheet.Cells.Item($i,1) = $_.name; $objWorksheet.Cells.Item($i,2) = $_.ws}
$otherMem = (ps | measure ws -s).Sum - ($first10 | measure ws -s).Sum
$objWorksheet.Cells.Item(11,1) = "Others"; $objWorksheet.Cells.Item(11,2) = $otherMemwindows
# draw the pie chart
$objCharts = $objWorksheet.ChartObjects()
$objChart = $objCharts.Add(0, 0, 500, 300)
$objChart.Chart.SetSourceData($objWorksheet.range("A1:B11"), 2)
$objChart.Chart.ChartType = 70
$objChart.Chart.ApplyDataLabels(5)數組
（1. 這個腳本調用了Excel的COM庫。 2. 固然從命令耦合的角度來看，輸出成文本格式更有利，但這個例子主要想說明PowerShell的強大以及微軟產品優異的複用性。 3. 要手動啓動PowerShell，能夠在開始菜單的搜索框中直接鍵入PowerShell回車便可）
簡單領略PowerShell的強大以後，下文就從幾個方面介紹一下PowerShell相對於以往版本的命令提示符甚至Linux Shell的優點。網絡
Cmdlet + Regex + Pipeline + ...數據結構
以往cmd相對於Shell有不少不足，好比命令偏少，部分命令功能偏弱，對正則表達式不支持等等。但如今PowerShell一下遇上來很多。2.0 RTM版內建支持414個命令（術語稱爲cmdlet），支持正則表達式，強大的管道應用（其實管道自己的功能和之前差很少，關鍵是冒出來一堆能用管道的命令，好比more, sort, foreach等等），和系統的聯繫也比之前緊密了不少。異步
舉幾個例子來講明：函數
dir registry::HKEY_CURRENT_USER能夠直接顯示註冊表相應位置的內容，能夠看到dir的功能改進了很多。工具
ps | sort ws -Descending | select -first 10能夠顯示佔用內存最大的10個進程，能夠看到管道的靈活應用。spa
dir -Name | ? {$_ -match "(?<num>.).*(\k<num>)"}能夠顯示出當前目錄下文件名有重複字符的文件。好比abcda.efg，而abcd.efg則不會顯示出來。能夠看到PowerShell對正則表達式的支持至關強大。（確切的說嚴格的正則表達式 已經沒法實現這樣的效果，須要上下文無關文法 纔可以支持。）
之前爲了演示Linux Shell的強大，Stephenjy發了一個本身的截圖，在碰見PowerShell前以爲好神奇，所幸如今也能夠實現了。:-)
(爲了節約顯示空間，PowerShell的部分顯示結果被刪除，但這個Prompt效果能夠用如下腳本驗證: function prompt {"($env:username)-($env:computername)-(`$?: $?)-(jobs: $((get-job | measure).Count))-($(get-location))`n(! $(((history)[-1]).ID + 1))->"})
大殺器 - 面向對象
Linux的設計思想決定全部的輸入和輸出都儘量是文本格式，這樣能夠方便各進程間的合做。一樣這也要求各個程序提供必定強度的文本解析能力。但Windows的思想與此不一樣，PowerShell中不少輸入輸出都不是普通的文本(plain text)，而是一個個對象(objects)。所以與其說PowerShell是一種交互環境，不如說它是一種強大語言的Runtime，而這種語言甚至是面向對象的。
好比當鍵入get-process查看當前進程列表時，系統返回的是這樣的列表：
Handles NPM(K) PM(K) WS(K) VM(M) CPU(s) Id ProcessName
------- ------ ----- ----- ----- ------ -- -----------
318 8 12948 3872 84 1728 AppleMobileD
115 5 13816 13328 38 6920 audiodg
1315 21 11732 10988 108 2544 CcmExec
... ...
雖然看似通常的格式化文本，但其實這是一個數組，而每一個數組元素又是Process類型的對象。同.NET一脈相承，PowerShell中的全部的類都繼承自Object，且支持GetType()函數。所以咱們能夠執行(get-process).GetType()來看看它的類型：
IsPublic IsSerial Name BaseType
-------- -------- ---- --------
True True Object[] System.Array
而數組中每一個元素的類型能夠用(get-process)[0].GetType()查看：
IsPublic IsSerial Name BaseType
-------- -------- ---- --------
True False Process System.ComponentM...
其中面向思想的思想很是明顯，類成員，方法，繼承都出現了。我的感受這樣的好處並非期望能用PowerShell寫什麼大型軟件，而是體如今另外兩個方面：首先，這樣讓內置的cmdlet及其數據結構組織清晰，符合直覺，寫代碼時速度快不容易出錯。第二，對面向對象的內建支持也爲後面無縫接合.NET和COM接口提供了基礎。
站在巨人的肩膀上 - 無縫調用.NET/COM
.NET Framework中包含了一個異常強大的庫，而微軟爲了保證二進制層面上跨語言的兼容性，不少庫都是用COM封裝的。PowerShell的一大特點就是能夠直接調用這些庫。好比前面的示例用$objExcel = New-Object -comobject Excel.Application建立了一個Excel對象。而wikipedia上的一個腳本更示範了這種無縫調用的強大。下面這個3句話的腳本的做用是顯示一個RSS源最近的8篇文章的標題。注意其中網絡鏈接，內容下載，XML解析等工做所有由.NET庫完成，正由於站在巨人的肩膀上，PowerShell在實際使用中每每左右逢源，簡潔高效。
$rssUrl = "http://blogs.msdn.com/powershell/rss.aspx"
$blog = [xml](new-object System.Net.WebClient).DownloadString($rssUrl)
$blog.rss.channel.item | select title -first 8
編輯，運行，調試 - IDE
Windows程序開發，尤爲是基於微軟技術的開發很爽的一點就是有強大的IDE和專業的文檔做支持。不管是Windows下的Visual Studio仍是Linux下的Mono Develop，甚至連PowerShell這樣的語言都有集編輯與調試爲一體的IDE：Windows PowerShell ISE。有了自動完成，即時腳本交互，調試甚至遠程調試，PowerShell腳本寫起來「甚爽甚強巨」。固然文檔也是通常的強大，MSDN中關於PowerShell的部分依舊專業浩瀚。
蛋疼的假裝 - Profile
有了PowerShell之後，不多就去cmd了。不過做爲一個蛋疼的裝B男，把PowerShell假裝成cmd也是挺有樂趣的一件事。不難發現PowerShell和cmd僅僅在圖標，標題，背景色，提示符，以及剛啓動時的顯示文字五個方面不一樣。圖標和背景色在快捷方式屬性中能夠很方便的修改。而標題和提示符的修改就要用到Profile了。所謂Profile就是在每次啓動PowerShell時都首先自動運行的一段腳本。這個腳本的路徑在$profile變量中有設定。只要設定$host.UI.RawUI.WindowTitle爲C:\windows\system32\cmd.exe就能將標題假裝爲cmd。而自定義提示符爲當前路徑在PowerShell中天然萬分簡單。至於啓動時的顯示文字，只要經過/nologo參數隱藏原有的版本信息，再打印一行cmd中的文字就行了。最終效果如圖：（關於Profile，能夠參見這個連接）
另：進程級工做調度 – 並行支持？
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隨着多核處理器的迅速發展，從.NET Framework 4.0開始，並行計算被一再強調。從System.Threading中新增長的並行工具類到F#這種很是適合並行化的函數式語言，微軟適時對線程級並行提供了強大的支持。可是對於進程級的工做調度，Windows彷佛還至關原始。舉個最簡單的例子來講，若是咱們同時向一個移動硬盤啓動5個拷貝會話的話，Windows會同時開始全部的拷貝操做。這樣磁頭會在不一樣的目標位置間反覆進行無心義的移動（尋道），因而在硬盤燈的狂閃中，大量時間就被浪費了。一樣當咱們同時啓動數個計算量大的進程時，Windows也會試圖讓這些進程「齊頭並進」。然而爲了不某個進程被餓死，系統又不得不頻繁切換進程，因而大量的時間又被浪費在了保存現場，進程切換，恢復現場上。這樣來看，進程級的並行作的反而不夠好。
所幸PowerShell中加入了任務調度管理功能。經過簡單的實驗，咱們能夠發現PowerShell對jobs的調度和Windows默認的大不相同，它通常維持和CPU核心數相同的進程高速運轉，而其它進程僅僅佔用小部分CPU時間。直到前面的進程結束工做後，後面纔有新的進程遞補進入高速運轉的狀態。==========================================================後來更仔細地作了實驗之後發現，原來Windows內置的進程調度方案就是小部分高速運轉（在個人雙核處理器上是兩個進程佔用50%CPU），大部分低速跟進（其餘全部進程分享剩下的50%CPU）。這樣PowerShell的工做調度並無改善系統原有的現狀。同時因爲PowerShell的調度系統須要佔用不小的內存，初始化也須要時間。在實測中甚至比默認調度慢了50%。這個實驗結果比較囧。不曉得爲何PowerShell中爲何要加入Job這個東西，難道僅僅爲了異步調用嗎？