PowerShell 是微软开发的一款面向任务自动化和配置管理的 命令行 Shell 与脚本语言，最初于 2006 年随 Windows PowerShell 1.0 推出，随后演进为跨平台的 PowerShell Core（7.x 及以上），可在 Windows、Linux、macOS 上运行。
1. 基本概念
- 交互式 Shell：提供类似终端的交互界面，支持直接输入命令并即时返回结果。
- 脚本语言：使用 .ps1 文件保存脚本，支持变量、函数、流程控制等完整编程结构。
- 基于 .NET：所有命令（cmdlet）和脚本都运行在 .NET（或 .NET Core）运行时之上，能够直接操作 .NET 对象。
2. 核心特性
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 对象管道（Object Pipeline） | 与传统文本管道不同，PowerShell 传递的是 .NET 对象，保留属性和方法，便于后续过滤、排序、选择等操作 |
| Cmdlet | 采用 Verb‑Noun（动词‑名词）命名规范的内置命令，如 Get-Process、Set-Location，每个 cmdlet 都是 .NET 实现的功能单元 |
| 模块化 | 功能通过模块（Module）组织，可自行编写或从 PowerShell Gallery 下载扩展模块 |
| 远程管理（Remoting） | 通过 WS‑Man/SSH 协议在本地或跨平台机器上执行命令，实现批量管理 |
| 执行策略（Execution Policy） | 通过策略控制脚本运行安全级别（Restricted、AllSigned、RemoteSigned、Unrestricted 等） |
| 集成开发环境 | Windows PowerShell ISE、Visual Studio Code（PowerShell 扩展）等提供语法高亮、调试、代码片段等功能 |
| 跨平台 | PowerShell 7 基于 .NET Core，支持 Linux、macOS，保持与 Windows 版语法兼容 |
| Desired State Configuration（DSC） | 声明式配置管理框架，用于定义系统期望状态并自动纠正偏差 |
3. 发展历程
| 版本 | 关键里程碑 |
|---|---|
| PowerShell 1.0 (2006) | 首次发布，提供对象管道、基本 cmdlet |
| PowerShell 2.0 (2009) | 引入远程管理、后台作业、模块化、脚本帮助系统 |
| PowerShell 3.0‑5.1 | 增强管道、改进 ISE、加入 DSC（4.0） |
| PowerShell Core 6.0 (2018) | 基于 .NET Core，首次实现跨平台 |
| PowerShell 7.x (2020‑至今) | 完全跨平台、性能提升、兼容 Windows PowerShell 5.1，加入对 Linux 系统管理的原生支持 |
4. 常见使用场景
- 系统管理：批量创建/删除用户、管理服务、查询进程、修改注册表等。
- 配置管理：使用 DSC 编写配置脚本，确保服务器状态一致。
- 自动化运维：编写脚本实现日志轮转、备份、部署等日常任务。
- 云平台交互：通过 Azure PowerShell、AWS PowerShell 模块管理云资源。
- DevOps 流程：在 CI/CD 流水线中调用 PowerShell 脚本，实现构建、测试、发布自动化。
5. 入门示例
# 列出本机所有正在运行的进程并按 CPU 使用率排序
Get-Process | Sort-Object CPU -Descending
# 远程执行命令（在目标机器上获取磁盘信息）
Invoke-Command -ComputerName Server01 -ScriptBlock { Get-PSDrive }
# 使用 DSC 定义一个文件的期望状态
Configuration SampleConfig {
File ExampleFile {
DestinationPath = "C:\Temp\example.txt"
Contents = "Hello, PowerShell!"
Ensure = "Present"
}
}
SampleConfig
Start-DscConfiguration -Path .\SampleConfig -Wait -Verbose
6. 与传统命令行的区别
- 对象 vs 文本：PowerShell 处理的是结构化对象，避免了文本解析的繁琐；传统 CMD、Bash 主要基于纯文本流。
- 统一语法：所有系统资源（文件、注册表、证书、WMI、Active Directory 等）均可通过统一的 cmdlet 访问，降低学习成本。
- 跨平台：PowerShell 7 通过 .NET Core 实现跨平台运行，而传统 Windows CMD 仅限 Windows 环境。
7. 学习资源
- 官方文档与 PowerShell Gallery（模块下载）
- 《PowerShell 实战》系列教程、Microsoft Learn 在线课程
- 社区博客（如 CSDN、博客园）提供大量案例与脚本库
总结：PowerShell 通过 对象管道、丰富的 cmdlet、模块化与跨平台能力，已经成为 Windows 及多平台系统管理员、DevOps 工程师日常工作中不可或缺的自动化工具。它既保留了传统命令行的灵活性，又引入了现代编程语言的结构化特性，使得系统管理更加高效、可维护。
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