PowerShell 教程：从入门到实践

PowerShell 不仅仅是一个命令行工具，它是一个功能强大的跨平台的任务自动化和配置管理框架，对于 Windows 用户、系统管理员和开发者来说，掌握 PowerShell 是一项非常重要的技能。

第一部分：初识 PowerShell

什么是 PowerShell？

想象一下,你以前使用的是 cmd.exe（那个经典的黑色窗口），PowerShell 是它的超级升级版。

• 面向对象：PowerShell 的核心是处理对象，而不仅仅是纯文本，这使得数据传递和处理更加结构化和强大。
• 脚本语言：它拥有完整的编程语言功能（变量、循环、函数、类等），可以编写复杂的脚本来实现自动化。
• 管道：这是 PowerShell 的精髓，你可以像工厂流水线一样，将一个命令的输出（对象）作为另一个命令的输入，轻松组合命令完成复杂任务。
• 模块化：功能以模块形式提供，可以按需加载，保持环境的轻量。
• 跨平台：PowerShell 不仅在 Windows 上运行，还可以在 Linux 和 macOS 上使用。

如何启动 PowerShell？

在 Windows 10/11 上，有多种方式：

• 最推荐的方式：按 Win 键，输入 PowerShell，然后选择 "Windows PowerShell" 或 "终端" (Terminal)，终端是新版，集成了 PowerShell、命令提示符和 Azure Cloud Shell，非常强大。
• 通过运行对话框：按 Win + R，输入 powershell，然后回车。
• 通过开始菜单：在“开始”菜单中找到 "Windows PowerShell" 文件夹并启动。

启动后,你会看到一个蓝色的窗口，提示符通常看起来像这样：PS C:\Users\YourName>

(这是一个典型的 PowerShell 窗口)

第二部分：PowerShell 基础语法

命令的基本结构

PowerShell 的命令遵循一个统一的格式：动词-名词

• 动词：表示要执行的操作。Get, Set, New, Remove, Start, Stop，这让你能快速猜测命令的功能。
• 名词：表示操作的对象。Process, Service, Item, User。

示例：

• Get-Process：获取进程。
• Stop-Service：停止服务。
• New-Item：新建一个项目（如文件或文件夹）。

获取帮助

PowerShell 最好的特性之一就是它内置的、非常完善的帮助系统，任何时候你遇到不懂的命令，都可以用 Get-Help。

• Get-Help <命令名>：获取命令的基本帮助。
• Get-Help <命令名> -Detailed：获取更详细的信息，包括参数描述。
• Get-Help <命令名> -Full：获取完整的帮助文档，包括示例。
• Get-Help <命令名> -Examples：只查看使用示例。

示例：

Get-Help Get-Process

这是学习 PowerShell 的最佳习惯！

使用别名

为了方便用户和兼容旧习惯,PowerShell 提供了别名，别名是短命令，映射到完整的 动词-名词 命令。

• ls -> Get-ChildItem (列出当前目录下的内容)
• cd -> Set-Location (切换目录)
• pwd -> Get-Location (获取当前目录)
• cat -> Get-Content (查看文件内容)
• copy -> Copy-Item (复制文件/文件夹)
• del / rm -> Remove-Item (删除文件/文件夹)

注意：虽然别名方便，但为了脚本的可读性和长期维护，强烈建议在编写脚本时使用完整的命令名。

管道

管道是 字符，它将左边命令的输出（对象）作为右边命令的输入。

示例： 假设你想查看当前系统中所有正在运行的进程，并找出名字包含 "chrome" 的进程。

1. Get-Process 会获取所有进程对象。
2. Where-Object 是一个筛选命令。
3. 我们用管道把它们连接起来：

Get-Process | Where-Object {$_.Name -like "*chrome*"}

解释一下这个命令：

• Get-Process：获取所有进程。
• 将进程对象传递给下一个命令。
• Where-Object {...}：筛选符合条件的对象。
• $_：这是一个特殊变量，代表当前正在处理的管道对象，它代表每一个进程。
• Name -like "*chrome*"：检查进程的 Name 属性是否匹配通配符模式 "chrome"（即包含 "chrome"）。

变量

变量用于存储数据,变量名以 符号开头。

# 定义一个变量
$myName = "PowerShell Learner"
$processCount = (Get-Process).Count
# 使用变量
Write-Host "Hello, $myName!"
Write-Host "There are $processCount processes running."

通配符

PowerShell 支持标准的通配符来匹配文件名或字符串：

• 匹配零个或多个字符。
• 匹配单个字符。
• []：匹配指定范围内的字符（[a-c]）。

示例：

• Get-ChildItem *.txt：获取所有 .txt 文件。
• Get-Process s*：获取所有以 "s" 开头的进程。

第三部分：常用核心命令

这里是一些最常用的命令,掌握它们你就能完成大部分日常任务。

第四部分：实战演练

让我们通过几个例子来感受一下 PowerShell 的强大。

练习 1：查找并清理大文件

假设你想在 C:\Users 目录下查找所有超过 100MB 的 .log 文件，并列出它们的详细信息。

# 1. 进入目标目录
Set-Location C:\Users
# 2. 查找所有.log文件，筛选出大小大于100MB的（100MB = 100 * 1024 * 1024 字节）
#    -Path "*.log" 指定查找.log文件
#    -Recurse 递归查找所有子目录
#    -Filter "Length -gt 100MB" 筛选条件
Get-ChildItem -Path "*.log" -Recurse -Filter { $_.Length -gt 100MB }
# 3. 将结果保存到一个文件中，方便查看
Get-ChildItem -Path "*.log" -Recurse -Filter { $_.Length -gt 100MB } | Out-File -FilePath C:\Temp\LargeLogFiles.txt

练习 2：管理 Windows 服务

假设你想找出所有正在运行的 "Microsoft" 相关的服务，并停止它们。

# 1. 获取所有服务
# 2. 筛选出状态为 "Running" 且 DisplayName 包含 "Microsoft" 的服务
# 3. 停止这些服务
Get-Service | Where-Object { $_.Status -eq 'Running' -and $_.DisplayName -like '*Microsoft*' } | Stop-Service

注意：执行 Stop-Service 需要管理员权限，右键点击 PowerShell 窗口，选择“以管理员身份运行”。

第五部分：编写你的第一个脚本

脚本是一系列保存在 .ps1 文件中的 PowerShell 命令。

1. 创建脚本文件：在记事本或其他代码编辑器中输入以下内容。
2. 保存文件：将其保存为 HelloScript.ps1。

# 这是一个简单的 PowerShell 脚本
Write-Host "Hello from PowerShell Script!"
Write-Host "The current date and time is: $(Get-Date)"
# 获取并显示前5个进程
Write-Host "Here are the first 5 processes:"
Get-Process | Select-Object -First 5 | Format-Table Name, Id, CPU -AutoSize

3. 执行脚本：
   • 在 PowerShell 窗口中，使用 cd 命令进入你保存脚本的目录。
   • 然后输入 .\HelloScript.ps1 并回车。

可能会遇到的问题：默认情况下， PowerShell 的执行策略是 Restricted（受限），不允许运行脚本，你需要更改它。

• 以管理员身份运行 PowerShell。
• 执行以下命令来更改策略（RemoteSigned 是一个常用的策略，允许本地脚本运行）：

  Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser

• 系统会提示你确认,输入 Y 并回车。

再次尝试运行你的脚本,它应该就能正常工作了。

第六部分：进阶学习资源

当你掌握了基础后,可以探索以下更高级的主题和资源：

• ISE 和 VS Code：使用集成开发环境来编写和调试脚本，Visual Studio Code 配合 PowerShell 扩展是目前最流行的选择。
• 远程管理：学习使用 Enter-PSSession 和 Invoke-Command 在远程计算机上执行命令。
• Desired State Configuration (DSC)：一种强大的配置管理工具，用于自动化服务器的部署和配置。
• PowerShell 7+：了解最新版本的 PowerShell，它带来了更多跨平台改进和性能提升。

推荐资源：

1. Microsoft 官方文档：PowerShell 文档 - 最权威、最全面的资料。
2. Learn PowerShell in a Month of Lunches：一本非常经典的入门书籍。
3. The PoshGram 博客：由 PowerShell 团队成员撰写，内容深入。
4. YouTube 频道：搜索 "PowerShell" 或 "Jeff Hicks"，有很多优秀的视频教程。

PowerShell 是一个工具，熟能生巧，不要害怕尝试，多用 Get-Help，多写小脚本，多使用管道来组合命令，很快你就会发现，曾经需要手动重复几十次的操作，现在只需要一行简单的 PowerShell 命令就能完成，祝你学习愉快！