PowerShell 核心概念

PowerShell 不只是一个命令行工具，它的设计理念、功能架构和使用方式与传统 Shell 有着显著区别。

一、Cmdlet：最小命令单元

什么是 Cmdlet？

Cmdlet（发音为 command-let）是 PowerShell 中最基本的命令单元，它们都是基于 .NET 的类，运行后会返回一个或多个 .NET 对象。

命名规则：动词-名词

每个 Cmdlet 都遵循 动词-名词 命名规范，例如：

Cmdlet 含义
Get-Process 获取进程信息
Set-Item 设置某个资源项的值
Remove-Item 删除文件、注册表项等
New-User 创建新用户（若安装了 AD 模块）

PowerShell 附带了数百个 Cmdlet，且第三方模块可以自定义更多。

示例

Get-Service
Get-ChildItem -Path C:\Windows

你也可以使用 Get-Command 查看所有可用的 Cmdlet：

Get-Command -CommandType Cmdlet

二、对象管道（Object Pipeline）

和 UNIX/Linux 的管道有啥区别？

在传统 Shell 中，管道 (|) 传递的是文本字符串。而在 PowerShell 中，管道传递的是完整的 .NET 对象。

这就意味着你可以保留结构化数据（属性、方法）进行后续处理。

示例：按 CPU 使用率过滤进程

Get-Process | Where-Object { $_.CPU -gt 100 } | Select-Object Name, CPU

上述命令中：

  • Get-Process 获取所有进程（返回对象）
  • Where-Object 过滤 CPU 使用率大于 100 的进程
  • Select-Object 只输出 Name 和 CPU 字段

管道传值之美

你不需要使用 awk、cut、grep 等工具去"解析"输出，而是直接操作对象属性。

三、Provider 和 PSDrive：资源驱动器抽象

PowerShell 提供了一种统一的资源访问方式：Provider 模型，它把各种资源映射为虚拟驱动器（PSDrive），就像 C: 盘一样操作。

常见 Provider 类型

Provider 示例驱动器 说明
FileSystem C:, D: 本地文件系统
Registry HKLM:, HKCU: Windows 注册表
Environment Env: 环境变量
Certificate Cert: 证书存储
Function Function: 当前会话中的函数
Variable Variable: 当前定义的变量
Alias Alias: 命令别名

示例：操作注册表

Get-ChildItem HKLM:\Software\Microsoft

就像浏览文件夹一样浏览注册表。

四、脚本与模块：组织与复用

脚本（.ps1）

  • PowerShell 脚本是以 .ps1 为扩展名的文本文件
  • 包含一系列命令、流程控制、函数等

模块（.psm1 / .psd1）

模块是 PowerShell 中用于复用的功能单元，它可以是：

  • 一个 .psm1 文件（模块脚本）
  • 一个包含 .psd1 清单的文件夹（高级模块）

模块可支持：

  • 自动加载（当使用其中函数时自动加载）
  • 版本控制
  • 依赖声明

查看系统中所有模块：

Get-Module -ListAvailable

导入模块：

Import-Module Az

五、执行策略（Execution Policy）

为了防止恶意脚本执行，PowerShell 引入了 执行策略（Execution Policy），它限制 .ps1 脚本文件的执行行为。

常见策略类型

策略 含义
Restricted 默认，不允许运行任何脚本
RemoteSigned 允许本地脚本运行，远程脚本需签名
AllSigned 所有脚本都需签名
Bypass 无限制，不建议在生产中使用

设置执行策略

Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser

⚠️ 注意：执行策略只影响脚本文件，不限制手动输入的命令。

六、远程管理（PowerShell Remoting）

PowerShell Remoting 支持通过 WS-MAN（基于 WinRM） 或 SSH 协议，远程连接到另一台计算机并执行命令。

启用 WinRM（Windows 上）

Enable-PSRemoting -Force

常用命令

# 建立远程会话
Enter-PSSession -ComputerName Server01

# 批量执行命令
Invoke-Command -ComputerName Server01,Server02 -ScriptBlock { Get-Service }

支持 SSH 的跨平台远程

Enter-PSSession -HostName linux01 -User user1 -SSHTransport

七、Desired State Configuration（DSC）

DSC（Desired State Configuration）是 PowerShell 的声明式配置平台，用于定义系统的"理想状态"。

它允许你：

  • 用配置脚本定义资源状态（如某服务应启动、某文件应存在）
  • 自动将机器配置为该状态
  • 检查偏离并自动修复

使用方式

  1. 编写配置文件（.ps1）
  2. 编译成 MOF 文件
  3. 使用 Push 或 Pull 模式部署

DSC 特别适用于大规模服务器配置、合规检查和自动化部署。

八、命令发现与帮助系统

PowerShell 提供了丰富的帮助系统，让你可以轻松探索命令：

  • Get-Help Get-Process：查看命令帮助
  • Get-Command：列出所有命令
  • Get-Member：查看对象属性与方法
  • Get-Help about_*：查看内置知识文档（如 about_Execution_Policies）

示例：查看对象结构

Get-Process | Get-Member

总结

概念 关键词 简述
Cmdlet 动词-名词 最小执行单元，基于 .NET
管道 ` ` 对象而非文本传递
Provider FileSystem, Env: 统一访问各类资源
模块 .psm1, .psd1 组织可重用命令集合
执行策略 Set-ExecutionPolicy 控制脚本运行权限
远程管理 Enter-PSSession 远程执行命令
DSC Configuration 声明式系统配置平台
帮助系统 Get-Help 自带文档系统