愛上PowerShell

睡神在在 2017-08-08

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Shell帶來的好處是毋庸置疑的，當然也需要大量的時間去練習。PowerShell作為后起之秀，同時試圖打造一款更加人性化，更加易用的Shell。隨著PowerShell開源跨平臺的戰略以及在Windows下的的崛起，PowerShell有望成為下一個更加流行的Shell。
當然，PowerShell吸引我的地方不僅僅是開源跨平臺，而在于PowerShell吸收了Shell的眾多優點，同時進行了精心設計，從一個程序員的角度出發，PowerShell簡單而又貼心的設計吸引著我去學習它并使用它。

下面列舉一些PowerShell讓我著迷的地方：

完善的幫助文檔

學習Powershell應該從Get-Help學起，熟練使用這個命令將增加使用者的信心，掌握Get-Help的用法可以避免你把Powershell的每個命令都學習一遍。
下面用一個簡單例子說明如何Get-Help，設想這樣一個場景：
你想通過命令行查看所有進程，你第一個反應應該是用一個跟Process相關的命令來達到此目的，所以你可能會嘗試執行：

Get-Command *Process

于是你得到了下面的列表:
Get-Command
再通過Get-Help命令來查看詳細用法：

Get-Help Get-Process -full

就能得到Get-Process的詳細用法和Examples，當然你還可以通過Get-Help Get-Process -Examples只查看Examples。

一致性

這種一致性體現在PowerShell的方方面面，他只有少許簡單的規則，使用者只需要記住少量規則就能推斷出代碼的意圖。
以Powershell的命令為例，只需簡單一步即可弄清楚各種文件操作命令：

Get-Help FileSystem

下面截取了一段關于文件和文件夾的復制操作例子:
Get-Help
再看看有哪些命令用來操作文件：

New-Item #新建
Rename-Item #重命名
Copy-Item #復制
Get-ChildItem #列出所有文件
...

你能推斷出移動文件和刪除文件的命令嗎？沒錯，他們分別是：Move-Item和Remove-Item。
讀/寫文件分別是:Get-Content和Set-Content。

想快速搞清楚New-Item的用法？使用 Get-Help New-Item -Examples。

也許你覺得這些命令相對于ls/cp.rm/rmdir/mv/cat有些繁瑣，你可以使用Alias:

Get-Alias -Definition New-Item

Get-Alias
所以New-Item和ni是等效的，不過在智能提示和Tab鍵的幫助下，New-Item表達的意圖比起ni清晰多了。

你之所以能快速掌握PowerShell對文件的操作，一個重要的因素就是因為他的命令和參數遵循了一致性的設計原則，你可以通過復制文件命令Copy-Item推斷出移動文件命令為Move-Item，你可以把時間花費在如何解決問題上，而不是去鉆研各種稀奇古怪的命令和用法。

正如王垠所言，一門優秀的語言應該像中國象棋，只需少量規則就可以玩，或者說每條規則都很直截了當。反之有著復雜規則的語言像國際象棋，會有“王車易位”這樣復雜古怪的規則。

提供了可以被flow的模塊化機制

作為一個輕量級的腳本語言，一個可以被flow的骨架或者模塊化機制是必要的，PowerShel提供了普通的腳本文件用來編寫規模較小的腳本。

針對一個函數提供了一個模板，促使你寫出更加規范的腳本：

function Get-PSFiles()
{
    begin{
        #...
    }

    process{
        #...
    }

    end{
        #...
    }
}

同時提供了Module來編寫模塊化的腳本。使用Export-ModuleMember還可以決定某個函數是不是可以暴露給用戶。

一個面向對象的Shell

不同于Linux下的Bash, 你需要熟練掌握字符串的操作方法， PowerShell是一個面向對象的shell，所有命令和返回結果都是基于對象的，這意味著你可以通過調用返回對象的方法來達到同樣的目的。
通過管道符列出對象的所有成員：
Get-Member
由于返回值是一個對象，所以我們可以通過調用對象本身的方法、屬性來達到操作字符串的目的。
基于對象還可以很輕松的做出排序、分組、過濾操作，例如按照屬性vm排序就可以通過下面的命令來完成：
Get-Process | Sort-Object -Property vm

再想想你在Bash下如何實現這個功能。

鑒于PowerShell有著以上眾多優秀的設計，我幾乎沒花費多久就可以輕松使用這個工具，這讓我想起學習Linux Bash的經歷，我曾經花費了大把的時間浪費在折騰各種稀奇古怪的問題上，把自己沉浸在別人設計的復雜的規則中，更郁悶的是好不容易記住的一些命令及其參數，一旦不去使用就會忘記。

開始我們的PowerShell之旅吧！

PsGet-Powershell中的包管理工具

PsGet本身是一個PowerShell的Module，PsGet可以通過兩種安裝方式，

方式一：直接在PowerShell執行這個命令

(new-object Net.WebClient).DownloadString("http:///GetPsGet.ps1") | iex

iex是Invoke-Expression的別名，用來執行一段PowerShell腳本，所以上面的命令等價于：

Invoke-Expression (new-object Net.WebClient).DownloadString("http:///GetPsGet.ps1")

而http:///GetPsGet.ps1返回了一段PowerShell腳本，腳本的大概內容是將PsGet的Module保存在PowerShell默認的Module目錄。Module一旦被安裝在PowerShell的缺省目錄，就可以直接在PowerShell命令行使用該Module了。

方式二：既然能夠通過PowerShell腳本來自動安裝，就可以通過手動的方式完成同樣的操作。該手動安裝方法同樣適用于其他無法通過PsGet管理的Module。
該手動安裝過程包括兩步：

從https://github.com/psget/psget/ 下載PsGet.psm1
把PsGet.psm1拷貝到PowerShell默認的Module目錄
通過$env:PSModulePath命令得到默認的Module目錄

PsGet安裝完畢，安裝幾個常用的PowerShell工具來試試看：

文件夾書簽-go

Install-Module go

此go非彼go, 這里的go是PowerShell中的一個書簽工具，玩shell的痛點之一在于經常需要在不同的文件夾下切換，據我觀察隔壁耍命令行的大叔90%都是cd，看看這個工具如何來幫助我們？

通過 gd -help 來查看go的玩法

通過gd label -add的方式把當前目錄加入的書簽中

C:\Windows> gd windows -add

然后在任意目錄即可通過gd label的方式切入到書簽所在的目錄

C:\Works> gd windows
C:\Windows>

pscx工具集

Install-Module pscx

pscx是PowerShell Community Extensions的縮寫，很明顯這個工具集是對PowerShell的補充，提供了諸多命令：

Get-Command -Module pscx

pscx

構建自動化build腳本工具psake

Install-Module psake

psake是一個用來構建自動化build腳本的工具，他的靈感來源于Ruby中的rake,當然跟一些前端的工具諸如gulp也有點類似。利用該工具，用戶可以通過簡單且模塊化的腳本方式來構建build腳本。

一個具有編譯、打包.net控制臺程序的腳本如下：

task -name Build -description "builds artifacts" -action{
    exec{
        msbuild ./ConsoleApplication1/ConsoleApplication1.csproj /t:build /p:Configuration=debug
    }
}

task -name Clean -description "deletes artifacts" -action{
    exec{
        msbuild ./ConsoleApplication1/ConsoleApplication1.csproj /t:clean /p:Configuration=debug
    }
}

task -name Rebuild -depends Clean,Build -description "rebuilds all artifacts from source"

task -name PackageZip -depends Build -description "produces a zip archive of the build output" -action{
    dir ./ConsoleApplication1/bin/debug | write-zip -output app.zip
}

以上腳本定義了4個task，分別為Build，Clean，Rebuild，PackageZip。

通過下面命令來執行Rebuild任務

Invoke-psake -buildFile .\default.ps1 Rebuild

psake

當然你可以在PsGet的倉庫中找到更多的工具。

通過PSSession來執行遠程命令

PowerShell容許你在遠程機器上運行命令，這種方式有點類似于在遠程Terminal上使用SSH。

Enter-PSSession -ComputerName 127.0.0.1 -Port 5985 -Credential richie

以本機為例，通過Enter-PSSession命令開啟了遠程命令行，進而以登錄用戶的權限執行PowerShell命令。

跨平臺

2016年8月份，微軟宣布開源PowerShell，并且發布基于dotnet core的linux和mac版本，github提供了不同平臺的安裝方式。

下圖展示了如何在Mac下使用PowerShell，有沒有覺得很帥氣。
Mac-ps

Azure PowerShell

Azure提供了一整套的PowerShell腳本來管理Azure，你可以使用Azure提供的PowerShell來創建和配置云服務、虛擬機、虛擬網絡以及應用程序。

例如，你可以使用下面的命令登錄你的Azure賬號：

Login-AzureRmAccount

用下面的命令創建資源組

New-AzureRmResourceGroup

使用下面的命令來創建一臺虛擬機

New-AzureRmVM
...

所有這些操作都等同于你直接操作Azure Portal。

PowerShell Desired State Configuration(DSC)

DSC是基于PowerShell的一套資源管理組件，用來幫助用戶部署和管理應用程序。該擴展吸取了一些語言或者框架的設計靈感，旨在通過申明的方式來達到配置和維護應用程序環境的目的。

例如下面的腳本片段用來安裝IIS以及創建一個Website

 WindowsFeature IIS  
        {  
            Ensure          = "Present"
            Name            = "Web-Server"
        }  

        WindowsFeature IISManagement  
        {  
            Ensure          = "Present"
            Name            = "Web-Mgmt-Console"
            DependsOn       = "[WindowsFeature]IIS"
        } 
  
        xWebsite DefaultSite   
        {  
            Ensure          = "Present"
            Name            = "Default Web Site"
            State           = "Stopped"
            PhysicalPath    = "C:\inetpub\wwwroot" 
            DependsOn       = "[WindowsFeature]IIS"
        }

DSC通過聲明的方式來完成對資源的管理和配置，將使用者的重心從如何實現轉移到達到何種目的。

總結

正如本文所說，PowerShell是一款經過精心設計的shell，也是對開發人員和管理人員十分友好的一個工具，本文總結了PowerShell的一些使用場景，感興趣的同學可以繼續學習如何編寫PowerShell腳本，雖然PowerShell已經跨平臺，但是目前階段還只在Windows下發力，期待在未來，PowerShell能夠在Linux和Mac上發展的越來越好。