PowerShell实战指南｜Chapter 8-12

Chapter 8 对象：数据的另一个名称

Get-Process产生的进程表其实是进程对象的集合：

对象——表行
属性——表列
方法
集合——表

PowerShell给出的结果是对象的格式化展示，这一点区别于Linux Shell，Linux Shell纯粹是文本。所以在Linux上需要依赖各种文本解析工具来筛选到想要的结果，如awk/sed/grep。相比之下，基于对象的处理方法更为优越，因为你只需指明属性（也就是类的成员），而无需担心输出文本位置改变等不可控因素。

其实，在PowerShell管道中传输的正是对象，而非Linux Shell管道中的文本。GetProcess在控制台中默认不会把进程对象的属性展示完全，这只是在将要输出时受到了配置文件的限制（最终展示的是表还是列表，也受到配置文件的限制）。但进程对象本身是完整的。如果你导出到文件中，就会发现进程对象的所有属性都被导出了：

Get-Process | ConvertTo-Html | Out-File procs.html

查看类的成员：Get-Member(gm)：

事实上，所有会产生输出的Cmdlet都能够被Get-Member，比如它本身：

如上，MemberType有如下的值：

Method
Property (.Net中的)
NoteProperty (PowerShell ETS自动添加的)
ScriptProperty (PowerShell ETS自动添加的)
AliasProperty (PowerShell ETS自动添加的)
PropertySet
Event

PowerShell中对象属性往往是只读的。

此时再回看Cmdlet的组合：

Get-Process | Sort-Object -Property VM -Descending

全部都是对对象的操作。

另外，Select-Object用于选择所需属性，而Where-Object基于筛选条件从管道中移除或过滤对象。

在一个命令行中管道可以包含不同类型的对象。注意下面两幅图：

Sort-Object从管道中取出进程对象，放入的还是进程对象。而Select-Object在取出后放入的则是一个自定义对象。

当PowerShell发现光标到达命令行末尾时，它必须知道如何对文本输出结果进行排版。在Select-Object后，由于管道中已经是自定义对象，所以它只能尽最大努力排版，所以最后结果不如Get-Process的输出那么好看。

动手实验

找出生成随机数字的Cmdlet

Das ist einfach.

找出显示时间和日期的Cmdlet

用2中的Cmdlet只显示星期几

找出显示已安装hotfix的Cmdlet，按照安装日期排序，并仅显示安装日期、补丁ID和安装用户

首先看一下都有哪些属性：

OK，行动：

从安全事件日志中显示最新的50条列表。按时间升序排序，同时也按索引排序。显示索引、时间和来源，把这些内容存入文本文件

Chapter 9 深入理解管道

ByValue & ByPropertyName

首先做一个测试：

在一个文本文件computers.txt中输入

SERVER2
WIN8
CLIENT17
DONJONE1D96

然后执行

Get-Content .\computers.txt | Get-Service

产生错误。本章我们研究Pipeline parameter binding，即上一个命令通过管道把内容传递给下一个命令后，PowerShell如何决定由下一条命令的哪个参数去接收这些内容。

抽象出研究模型：

CommandA | CommandB

它会依次尝试下面两种方法：

ByValue
ByPropertyName

ByValue即先确定CommandA产生的数据对象类型，然后看CommandB中哪个参数可以接受这个类型。比如：

可以看到传递过来的是System.String，而CommandB中也的确存在可以以ByValue方式接收String类型的参数-Name：

但是由于的确没有如computers.txt内容那样的服务名，所以报错为“找不到服务”。同时，由于PowerShell只允许一个参数去接收ByValue管道传递的对象类型，而-Name接收了，所以其他参数无法接收这个数据。

我们之前提到，具有相同名词的命令在大部分情况下都可以直接通过管道传递对象。比如：

Get-Process -Name note* | Stop-Process

这是因为Stop-Process具有如下参数：

那么什么时候用ByPropertyName呢？看下面这个例子：

Get-Service -Name s* | Stop-Process

经过比对后发现，Stop-Process没有一个参数可以接收传过来的对象类型，于是ByValue失败，尝试ByPropertyName，它会尝试匹配传递对象的属性名称与后一个命令的参数名称。

我们可以看到，Name是传递对象和后面命令共有的一个名称，且对于后面的命令来说，其-Name参数支持ByPropertyName。PowerShell会尝试把所有能够对应起来的属性名与参数名进行关联。这里只有Name匹配。

所以我们看到其报错为，“找不到进程”，因为的确没有以服务名称命名的进程。

下面进行另一个测试。将下面的文本保存为Alias.CSV：

Name,Value
d,Get-ChildItem
sel,Select-Object
go,Invoke-Command

接着我们尝试导入并查看导入的是什么类型的对象：

然后我们看一下New-Alias命令的参数：

可以看到，其恰好接收-Name和Value。我们再看这两个参数是否支持ByPropertyName：

支持！那么下面这条语句应该可以正常工作：

Import-CSV Alias.csv | New-Alias

果然成功：

这说明，我们只需要为命令提供符合其用法的值，然后就可以用管道把这些连接起来。这有点像拼图或者拼装玩具。

自定义属性

下面通过一个例子，学习数据不对齐时的处理方法：自定义属性。

由于默认环境无相关命令，从这里到本章结束为“Chapter 7 扩展命令”使用的环境。

这个实验的情景是，我们要处理其他对象或者是别人提供给自己的数据（比如，以上文提到的CSV格式）。

我们使用的命令是New-ADUser（需要预先配置域控制器）：

我们需要用到以下参数：

可以发现，这些参数都支持ByPropertyName，且-Name是必需的。假设我们是某公司的管理员，公司的HR部门提供了一个如下的CSV文件（他们固执的使用自己的格式）：

login, dept, city, title
DonJ, IT, Las Vegas, CTO
Gregs, Custodial, Denver, Janitor
JeffH, IT, Syracuse, Network Engineer

如上，成功导入文件并产生三个对象。但是这些对象的属性与我们前面提到的参数并不完全对应：

dept并不是-Department的前缀
login属性完全不存在于前面的参数中（事实上，它应该是-Name）

那么如何解决这个问题？一个方法是，手动去修改CSV文件。另一个方法是，使用我们提到的自定义属性：

解释：

我们使用Select-Object及-Property参数，首先是*，即选择所有属性列，然后输入逗号，意思是后面还有别的
之后创建哈希表，其形式为@{}，其中包含一个或多个Key-Value
哈希表中第一个键是Name/N/Label/L其中任意一个均可（即它们是等同的），其对应的值为我们想要创建的属性名称

第二个键是expression/e任意均可，其对应的值是一个包含在大括号内的脚本块。$_指的是已经存在的管道对象（即CSV文件中每行的数据），我们借此来读取管道对象的属性

OK。我们测试一下：

成功，我们查看一下：

Get-ADUser -Filter *

我们可以通过help Select-Object -Examples看一下官方对这种用法的解释：

括号的使用

当参数不支持管道输入时怎么办？使用括号！例如：

我们看一下帮助：

果然不行。那么就用括号吧：

成功了。报错只是因为没有相关的配置而已。

那么，如果ComputerName并不是从文件中直接获取，而是需要从其他对象的属性中获取呢？比如下面这个例子：

我们希望提取其中的Name传给其他命令，比如

Get-Service -ComputerName (Get-ADComputer -Filter * -SearchBase "ou=domain controllers, dc=rambo, dc=com")

这样会报错（当然，其实对于Get-Service来说，可以使用管道，但这里我们是为了学习括号的用法）：

原因很简单，我们之前已经说了，类型不匹配：

我们需要提取其中的Name属性。这里可以用到Select-Object的-ExpandProperty参数。首先注意它与-Property的区别。它们的作用分别是“提取属性的值并返回”和“返回只包含特定属性的对象”。下图清楚地展示了这些区别：

很明显。这里我们需要的是String！

Bingo!

（作者不停地说这个技术非常强大，一定要掌握！）

进一步地，我们来设计另一个实验：

创建一个computers.csv：

hostname, operatingsystem
localhost, windows

由于我的虚拟机环境目前只能访问本机，所以只写了localhost，但这不影响我们的实验。

如上。我们借用括号技术从CSV文件中获取了属性，并成功读取了相关计算机的进程列表。

我们也可以使用管道（只要参数支持管道，就能用）：

当然了，直接搞是不行的：

总结

本章学习了非常有用的概念和方法：

ByValue
ByPropertyName
自定义属性
括号
ExpandProperty提取属性值

有了这些技术，我们可以获得比Linux Shell强大得多的功能，而不必编写复杂的脚本，只需利用“面向对象的特性”和上面这些技能就可以达到目的。

一个意外的惊喜是 The Computername parameter in Get-WMIObject doesn’t take any pipeline binding.

Chapter 10 格式化及如何正确使用

默认格式化方法

默认的输出格式受配置文件的约束，配置文件如下：

C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0

另外，不要改动文件，因为其末尾有数字签名：

其中DotNetTypes.format.ps1xml中包含了进程对象的格式化方式，如下：

        <View>
            <Name>process</Name>
            <ViewSelectedBy>
                <TypeName>System.Diagnostics.Process</TypeName>
            </ViewSelectedBy>
            <TableControl>
                <TableHeaders>
                    <TableColumnHeader>
                        <Label>Handles</Label>
                        <Width>7</Width>
                        <Alignment>right</Alignment>
                    </TableColumnHeader>
                    <TableColumnHeader>
                        <Label>NPM(K)</Label>
                        <Width>7</Width>
                        <Alignment>right</Alignment>
                    </TableColumnHeader>
                    <TableColumnHeader>
                        <Label>PM(K)</Label>
                        <Width>8</Width>
                        <Alignment>right</Alignment>
                    </TableColumnHeader>
                    <TableColumnHeader>
                        <Label>WS(K)</Label>
                        <Width>10</Width>
                        <Alignment>right</Alignment>
                    </TableColumnHeader>
                    <TableColumnHeader>
                        <Label>VM(M)</Label>
                        <Width>5</Width>
                        <Alignment>right</Alignment>
                    </TableColumnHeader>
                    <TableColumnHeader>
                        <Label>CPU(s)</Label>
                        <Width>8</Width>
                        <Alignment>right</Alignment>
                    </TableColumnHeader>
                    <TableColumnHeader>
                        <Width>6</Width>
                        <Alignment>right</Alignment>
                    </TableColumnHeader>
                    <TableColumnHeader />
                </TableHeaders>
                <TableRowEntries>
                    <TableRowEntry>
                        <TableColumnItems>
                            <TableColumnItem>
                                <PropertyName>HandleCount</PropertyName>
                            </TableColumnItem>
                            <TableColumnItem>
                                <ScriptBlock>[int]($_.NPM / 1024)</ScriptBlock>
                            </TableColumnItem>
                            <TableColumnItem>
                                <ScriptBlock>[int]($_.PM / 1024)</ScriptBlock>
                            </TableColumnItem>
                            <TableColumnItem>
                                <ScriptBlock>[int]($_.WS / 1024)</ScriptBlock>
                            </TableColumnItem>
                            <TableColumnItem>
                                <ScriptBlock>[int]($_.VM / 1048576)</ScriptBlock>
                            </TableColumnItem>
                            <TableColumnItem>
                                <ScriptBlock>
if ($_.CPU -ne $())
{
    $_.CPU.ToString("N")
}
				</ScriptBlock>
                            </TableColumnItem>
                            <TableColumnItem>
                                <PropertyName>Id</PropertyName>
                            </TableColumnItem>
                            <TableColumnItem>
                                <PropertyName>ProcessName</PropertyName>
                            </TableColumnItem>
                        </TableColumnItems>
                    </TableRowEntry>
                </TableRowEntries>
            </TableControl>
        </View>

可以看到，XML对格式的定义就是我们看到的那样。

当运行Get-Process时，发生下面的事情：

Cmdlet把System.Diagnostics.Process类型的对象放入管道
管道末端有一个名为Out-Default的隐藏Cmdlet，它把需要运行的命令全部放入管道中
Out-Default把对象传输到Out-Host（默认即为本地机器的显示屏）
大部分Out-Cmdlets不适合用在普通对象中，而主要用于特定格式化指令。所以Out-Host看到普通对象会把它们传递给格式化系统
格式化系统依赖内部规则检查对象类型，并产生格式化指令，最终传输回Out-Host
Out-Host发现格式化指令，于是根据这个指令产生显示到屏幕上的结果

同理，当你Get-Process | Out-File procs.txt时也会经历上面的几个步骤。只不过Out-Host被换成了Out-File。

格式化系统所谓的内部规则做了什么呢？

检查对象类型是否能够被预定义视图处理（即DotNetType.format.ps1xml中的进程部分）
如果没有找到对应的预定义视图，则寻找是否有针对这个对象类型的“default display property set”，这部分被定义在types.ps1xml中

一个例子是Win32_OperatingSystem，我们可以在types.ps1xml对其的定义：

    <Type>
        <Name>System.Management.ManagementObject#root\cimv2\Win32_OperatingSystem</Name>
        <Members>
            <PropertySet>
                <Name>PSStatus</Name>
                <ReferencedProperties>
                    <Name>Status</Name>
                    <Name>Name</Name>
                </ReferencedProperties>
            </PropertySet>
            <PropertySet>
                <Name>FREE</Name>
                <ReferencedProperties>
                    <Name>FreePhysicalMemory</Name>
                    <Name>FreeSpaceInPagingFiles</Name>
                    <Name>FreeVirtualMemory</Name>
                    <Name>Name</Name>
                </ReferencedProperties>
            </PropertySet>
            <MemberSet>
                <Name>PSStandardMembers</Name>
                <Members>
                    <PropertySet>
                        <Name>DefaultDisplayPropertySet</Name>
                        <ReferencedProperties>
                            <Name>SystemDirectory</Name>
                            <Name>Organization</Name>
                            <Name>BuildNumber</Name>
                            <Name>RegisteredUser</Name>
                            <Name>SerialNumber</Name>
                            <Name>Version</Name>
                        </ReferencedProperties>
                    </PropertySet>
                </Members>
            </MemberSet>
        </Members>
    </Type>

也是一致的。

继续。如果上一步中也没有找到相应的结果，那么下一步的决策就会考虑所有对象的属性值
决策。如果显示4个及以下的属性，将采用表格。否则，将采用列表（那么为什么Get-Process用的是表格呢？因为预定义中文件用的是表格<TableControl>）

自定义格式化

PowerShell中有4种用于格式化的Cmdlets，分别为Format-Table/Foramt-List/Format-Wide/Format-Custom。Format-Custom在这里暂不介绍。

Format-Table(ft)

其常用参数如下：

-AutoSize

强制结果集仅保存足够的列空间，使表格更为紧凑。

-Property

使用你提供的属性列。我们看几个效果：

（好丑）

（这个比第一幅图好看得多）

-GroupBy

每当指定属性值变更时，创建一个具有新列头的结果集。效果如下：

上面的例子中，它实际上把输出给分成了两部分。

-Wrap

默认情况下如果Shell需要把列的信息截断，会在列尾带上（…），如下图：

而加上-Wrap后，它会让信息拐到下一行。像这样：

Format-List(fl)

Format-Table相关参数Format-List也有。不过，fl也是除gm外的另一个展示对象属性的方法：

Format-Wide(fw)

用于展示一个宽列表。

它仅展示一个属性的值，所以它的-Property只接受一个属性。

与“自定义属性”结合

上一章我们提到“自定义属性”，这一技术在Format-Table和Format-List中也可以使用：

输出到网格

Out-GridView完全绕过了格式化子系统，它也不接受Format-Cmdlet的输出：

常见问题

Format-命令应该是Out-File或者Out-Printer前的最后一个命令，因为只有Out-相关命令能够处理Format-产生的结果。如果你直接让Format-作为命令行的结尾，那么最终会通过Out-Default -> Out-Host，这样的格式化是非预期的。

上面这条命令结果如下：

另外，一次只输出一种对象。

Get-Process; Get-Service

这种不要做。

练习

使用Get-EventLog显示所有可用事件日志的列表，并把信息格式化为一个表，日志需要显示名字和保留期限，分别以“LogName”和“RetDays”显示。

Chapter 11 过滤和对比

本章使用“Chapter 7 扩展命令”的环境。

PowerShell提供两种方式缩小结果集：

尝试让Cmdlet命令只检索指定内容
使用另一个命令进行迭代过滤（类似于grep）

一般来说，能用第一种尽量用第一种。例如：

但是如果你希望基于更为复杂的条件进行过滤，比如只返回正在运行的服务，而不考虑服务名称，只用Get-Service就无法做到——它没有提供相关参数。

然而，对于微软的活动目录模块相关的命令来说，Get-基本上都有-Filter参数。但不建议用-Filter *，这样会增大域控制器的压力。如下的命令是推荐的：

上述技巧被称为“左过滤”，其优势在于只检索匹配的对象。

左过滤

左过滤的缺点是可能不同的Cmdlet过滤方法不同。比如Get-Service只能通过Name过滤，而Get-ADComputer可以根据任何属性过滤。

对比操作符

注：当对比文本字符串时会忽略大小写。

-eq/-ne/-ge/-le/-gt/-lt

如果希望区分字符串的大小写，可以在所有操作符前加c，如-ceq：

日期也可以比较：

另外还有-and/-or/-not。

$False/$True表示false和true。

对于字符串，还有-like和-notlike，即比较可以使用通配符；-match/-notmatch则允许使用正则表达式。

可通过查看帮助文件进一步学习：

那么我们可以在哪些地方使用对比操作表达式？一个地方是前面演示过的-Filter，另一个地方是Where-Object。

Where-Object

上面的截图也表现了它的优点——Where-Object是通用的，即使Get-Service本身并没有上面的过滤功能。往往它也简写为Where。

迭代过滤

一个例子：我们想要计算正在使用虚拟内存的十大进程占用的虚拟内存总量（排除powershell进程）：

Get-Process |
Where-Object -FilterScript {$_.Name -notlike "powershell*"} |
Sort-Object -Property VM |
Select-Object -Last 10 |
Measure-Object -Property VM -Sum |
Select-Object -Property @{l="Sum";e={$_.Sum / 1024 / 1024 -as [int]}}