PowerShell 详细使用

一、PowerShell 简介

PowerShell 是微软开发的一种命令行外壳和脚本语言，它基于 .NET 框架，不仅适用于 Windows 系统，也在 Linux 和 macOS 上提供支持。与传统的命令提示符相比，PowerShell 处理的是对象而非纯文本，使得数据传递和管理更为灵活高效。无论是日常管理任务还是复杂的自动化操作，PowerShell 都是非常强大的工具。

二、基本概念和语法

1. Cmdlet（命令单元）

定义：Cmdlet 是 PowerShell 内置的轻量级命令，遵循“动词-名词”命名规则，如 Get-Process、Set-Item。
示例：Get-Process 用于获取当前运行的进程列表。

2. 变量与数据类型

变量声明：使用 $符号，例如：
```
$greeting = "Hello World"
```
数据类型：PowerShell 支持字符串、整数、布尔值、数组、哈希表等数据类型。

3. 管道（Pipeline）

概念：管道符号 | 用于将一个命令的输出传递给下一个命令。
示例：
```
Get-Process | Sort-Object -Property CPU -Descending
```
上述命令获取进程列表并按 CPU 占用降序排序。

4. 对象处理

PowerShell 输出的是 .NET 对象，这使得你可以直接访问属性和方法，而不仅仅是文本。例如：
```
$process = Get-Process | Where-Object { $_.ProcessName -eq "notepad" }
$process.Id  # 访问进程ID
```

5. 脚本文件

扩展名：脚本文件以 .ps1 结尾。
执行方式：在 PowerShell 控制台中执行脚本，例如：
```
.\MyScript.ps1
```

三、常用命令及使用示例

1. 帮助与命令查找

获取帮助：
```
Get-Help Get-Process -Detailed
```
列出所有命令：
```
Get-Command
```
更新帮助文档：
```
Update-Help
```

2. 文件系统管理

列出目录内容（等同于 ls 或 dir）：
```
Get-ChildItem -Path C:\
```
切换目录：
```
Set-Location -Path C:\Users
```

复制文件或文件夹：

Copy-Item -Path .\file.txt -Destination D:\Backup\

移动文件或文件夹：

Move-Item -Path .\file.txt -Destination D:\Archive\

删除文件或文件夹：
```
Remove-Item -Path .\oldfile.txt
```

3. 进程与服务管理

获取进程信息：
```
Get-Process
```
停止指定进程：
```
Stop-Process -Name notepad
```
查看服务状态：
```
Get-Service
```

管理服务（启动、停止、重启）：

Start-Service -Name "wuauserv"
Stop-Service -Name "wuauserv"
Restart-Service -Name "wuauserv"

4. 环境变量管理

查看环境变量：
```
Get-ChildItem Env:
```
设置环境变量：
```
$Env:Path = "$Env:Path;C:\MyFolder"
```

5. 脚本与函数

定义和调用函数：

function Say-Hello {
    param([string]$Name)
    Write-Output "Hello, $Name!"
}
Say-Hello -Name "Alice"

条件判断与循环：

if ($x -gt 10) {
    Write-Output "大于10"
} else {
    Write-Output "小于等于10"
}

for ($i = 1; $i -le 5; $i++) {
    Write-Output "数字：$i"
}

6. 管道与对象操作

筛选与遍历：

Get-Service | Where-Object { $_.Status -eq "Running" } | ForEach-Object { $_.Name }

排序与格式化：

Get-Process | Sort-Object -Property CPU -Descending | Format-Table -Property Name, CPU, Id

7. 远程管理

启用远程功能：
```
Enable-PSRemoting -Force
```

进入远程会话：

Enter-PSSession -ComputerName <RemoteComputer>

执行远程命令：

Invoke-Command -ComputerName <RemoteComputer> -ScriptBlock { Get-Process }

8. 模块管理

查看已安装模块：
```
Get-Module -ListAvailable
```
导入模块：
```
Import-Module ModuleName
```
安装新模块

（需安装 PowerShellGet 模块）：
```
Install-Module ModuleName
```

9. 执行策略（Execution Policy）

查看当前策略：
```
Get-ExecutionPolicy
```
设置执行策略

（例如 RemoteSigned）：
```
Set-ExecutionPolicy RemoteSigned
```
注意：修改执行策略时要确保了解其安全影响，防止执行未知来源的脚本。

⭐查看某个文件的 sha256 哈希值

Get-FileHash "path" -Algorithm SHA256

获取小写

(Get-FileHash "C:\path\to\your\file.zip" -Algorithm SHA256).Hash.ToLower()

1. 更换哈希算法

除了 SHA256，还可以指定其他算法，例如 SHA512、MD5、SHA1 等。示例：

# 使用 SHA512 算法计算文件哈希值
Get-FileHash "C:\path\to\your\file.zip" -Algorithm SHA512

2. 对比两个文件的哈希值

可用于验证两个文件是否一致：

$hash1 = (Get-FileHash "C:\path\to\your\file1.zip" -Algorithm SHA256).Hash.ToLower()
$hash2 = (Get-FileHash "C:\path\to\your\file2.zip" -Algorithm SHA256).Hash.ToLower()

if ($hash1 -eq $hash2) {
    Write-Output "两个文件的哈希值相同，文件内容一致。"
} else {
    Write-Output "两个文件的哈希值不同，文件内容不一致。"
}

3. 计算文件夹中所有文件的哈希值

结合 Get-ChildItem 和 ForEach-Object 可以批量计算文件夹中所有文件的哈希值：

Get-ChildItem "C:\path\to\folder" -File | ForEach-Object {
    $fileHash = (Get-FileHash $_.FullName -Algorithm SHA256).Hash.ToLower()
    [PSCustomObject]@{
        FileName = $_.Name
        Hash     = $fileHash
    }
} | Format-Table -AutoSize

该命令遍历指定目录下的所有文件，并输出文件名与对应的 SHA256 哈希值。

4. 将哈希值输出到文件

如果需要将哈希值保存到文件中，可使用 Out-File：

(Get-FileHash "C:\path\to\your\file.zip" -Algorithm SHA256).Hash.ToLower() | Out-File "C:\path\to\output\hash.txt"

5. 验证文件完整性

假设你已有一个已知的预期哈希值，可以将计算得到的哈希值与预期值进行比对，判断文件是否被篡改：

$expectedHash = "abcdef1234567890abcdef1234567890abcdef1234567890abcdef1234567890"  # 请替换为实际的预期哈希值
$actualHash = (Get-FileHash "C:\path\to\your\file.zip" -Algorithm SHA256).Hash.ToLower()

if ($expectedHash -eq $actualHash) {
    Write-Output "文件完整性验证通过。"
} else {
    Write-Output "文件完整性验证失败！"
}

6. 结合脚本批量验证多个文件

如果你需要对多个文件进行完整性验证，可以把文件路径和预期哈希值保存在一个数据结构中，然后遍历验证：

# 定义待验证的文件及其预期哈希值列表
$files = @(
    @{ Path = "C:\path\to\file1.zip"; ExpectedHash = "预期哈希值1" },
    @{ Path = "C:\path\to\file2.zip"; ExpectedHash = "预期哈希值2" }
)

foreach ($file in $files) {
    $actualHash = (Get-FileHash $file.Path -Algorithm SHA256).Hash.ToLower()
    if ($actualHash -eq $file.ExpectedHash.ToLower()) {
        Write-Output "$($file.Path) 验证通过。"
    } else {
        Write-Output "$($file.Path) 验证失败！"
    }
}

四、脚本编写与调试技巧

1. 脚本文件

编写与保存：将常用命令写入 .ps1 文件中保存，便于重复使用。
执行脚本：
```
.\MyScript.ps1
```

2. 调试方法

输出调试信息：使用 Write-Output 或 Write-Host 输出变量和状态。
逐步调试：可以启用逐行调试
```
Set-PSDebug -Step
```

错误处理：使用 Try-Catch 结构捕获和处理错误：

try {
    Get-Item "C:\nonexistentfile.txt"
} catch {
    Write-Host "错误信息：$_"
}

五、PowerShell 高级特性

1. 对象与管道的优势

对象传递：不同于传统命令行将文本传递，PowerShell 传递的是对象，允许你直接操作属性和方法，极大地简化了数据处理流程。

2. 数据格式转换

转换为 JSON 或 XML：

Get-Process | ConvertTo-Json
Get-Service | ConvertTo-XML

输出到文件：

Get-Process | Out-File -FilePath processes.txt

3. 自动化任务与计划任务

定时执行脚本：可结合 Windows 任务计划程序（Task Scheduler）或 PowerShell 内置的 ScheduledJob 模块实现自动化任务。
批量管理：利用 Invoke-Command 同时管理多台服务器，提高系统管理效率。

4. PowerShell Remoting

远程会话：允许你通过网络远程管理计算机，是系统管理员日常管理服务器的重要工具。

六、结合Office

获取当前最占内存的十个进程，并在Excel生成饼图：

# create new excel instance
 $objExcel = New-Object -comobject Excel.Application
 $objExcel.Visible = $True
 $objWorkbook = $objExcel.Workbooks.Add()
 $objWorksheet = $objWorkbook.Worksheets.Item(1)

# write information to the excel file
$i = 0
$first10 = (ps | sort ws -Descending | select -first 10)
$first10 | foreach -Process {$i++; $objWorksheet.Cells.Item($i,1) = $_.name; $objWorksheet.Cells.Item($i,2) = $_.ws}
$otherMem = (ps | measure ws -s).Sum - ($first10 | measure ws -s).Sum
$objWorksheet.Cells.Item(11,1) = "Others"; $objWorksheet.Cells.Item(11,2) = $otherMem

# draw the pie chart
$objCharts = $objWorksheet.ChartObjects()
$objChart = $objCharts.Add(0, 0, 500, 300)
$objChart.Chart.SetSourceData($objWorksheet.range("A1:B11"), 2)
$objChart.Chart.ChartType = 70
$objChart.Chart.ApplyDataLabels(5)

参考资料：

微软官方 PowerShell 文档

PowerShell 详细使用#

一、PowerShell 简介#

二、基本概念和语法#

1. Cmdlet（命令单元）#

2. 变量与数据类型#

3. 管道（Pipeline）#

4. 对象处理#

5. 脚本文件#

三、常用命令及使用示例#

1. 帮助与命令查找#

2. 文件系统管理#

3. 进程与服务管理#

4. 环境变量管理#

5. 脚本与函数#

6. 管道与对象操作#

7. 远程管理#

8. 模块管理#

9. 执行策略（Execution Policy）#

⭐查看 某个文件的 sha256 哈希值#

1. 更换哈希算法#

2. 对比两个文件的哈希值#

3. 计算文件夹中所有文件的哈希值#

4. 将哈希值输出到文件#

5. 验证文件完整性#

6. 结合脚本批量验证多个文件#

四、脚本编写与调试技巧#

1. 脚本文件#

2. 调试方法#

五、PowerShell 高级特性#

1. 对象与管道的优势#

2. 数据格式转换#

3. 自动化任务与计划任务#

4. PowerShell Remoting#

六、结合Office#