Windows Powershell使用管道

管道并不是什么新事物,以前的Cmd控制台也有重定向的命令,例如Dir | More可以将结果分屏显示。
传统的Cmd管道是基于文本的,但是Powershell是基于对象。

PS> ls | Sort-Object -Descending Name | Select-Object Name,Length,LastWriteTime | ConvertTo-Html | Out-File ls.html

PS> Get-Content .ls.html
Name Length LastWriteTime
test.vbs 170 2011/11/28 16:42:03
test.txt 242 2011/11/23 17:37:37
test.ps1 140 2011/12/2 18:47:35
psdrive.html 2556 2011/11/30 16:04:00
Powershell_Cmdlets.html 735892 2011/11/24 17:44:37
ping.bat 63 2011/11/28 15:30:04
name.html 7420 2011/11/24 17:37:28
myscript 2011/11/29 18:21:28
ls.html 434 2011/12/14 11:22:30
LogoTestConfig.xml 186 2011/11/28 11:12:08
function.ps1 21466 2011/11/29 19:23:58
employee.xml 556 2011/11/25 11:20:33
d.txt 0 2011/11/23 17:25:23
c.txt 0 2011/11/23 17:25:23
b.txt 0 2011/11/23 17:25:23
alias.ps1 12060 2011/11/24 20:27:24
alias 12060 2011/11/24 20:26:36
ABC 2011/11/23 17:25:53
a.txt 26384 2011/11/24 20:04:31
a.html 67580 2011/11/24 18:30:13

首先列出当前目录下的目录和文件,然后根据文件名降序排列,再投影文件名,文件大小,文件的修改时间,转换成Html格式,输出到当前目录的ls.html

面向对象的管道

上面的例子属于面向对象的管道,每个命令的末尾可以使用新的命令对上个命令的结果做进一步处理,除非管道是以输出命令结束的。就像Sort-Object一样,对文件的列表进行排序,需要告诉它排序的关键字,按照升序还是降序。ls的返回值为一个数组,数组中的每一个元素都是一个对象,对象的每一个属性都可以作为Sort-Object的排序关键字。但是排序时必须指定一个具体的关键字,因为Powershell所传递的对象可能有很多属性。不像普通的文本,对象的信息都是结构化的,因此也使得Powershell的管道变得更加强大和方便。

转换命令执行的结果为文本

在执行Powershell命令时,解释器会默认在命令的结尾追加一个管道命令,Out-Default,这样可以将原来的对象结果以文本的形式显示在控制台上,但是并没有将结果进行转换,所以可以继续使用其它管道对对象的结果进行操作,但是一旦使用了诸如ConvertTo-Html这样的命令后,就会将结果转换成固定格式的纯文本。

常用的对管道结果进一步处理的命令有:

Compare-Object: 比较两组对象。
ConvertTo-Html: 将 Microsoft .NET Framework 对象转换为可在 Web 浏览器中显示的 HTML。
Export-Clixml: 创建对象的基于 XML 的表示形式并将其存储在文件中。
Export-Csv: 将 Microsoft .NET Framework 对象转换为一系列以逗号分隔的、长度可变的 (CSV) 字符串,并将这些字符串保存到
一个 CSV 文件中。
ForEach-Object: 针对每一组输入对象执行操作。
Format-List: 将输出的格式设置为属性列表,其中每个属性均各占一行显示。
Format-Table: 将输出的格式设置为表。
Format-Wide: 将对象的格式设置为只能显示每个对象的一个属性的宽表。
Get-Unique: 从排序列表返回唯一项目。
Group-Object: 指定的属性包含相同值的组对象。
Import-Clixml: 导入 CLIXML 文件,并在 Windows PowerShell 中创建相应的对象。
Measure-Object: 计算对象的数字属性以及字符串对象(如文本文件)中的字符数、单词数和行数。
more: 对结果分屏显示。
Out-File: 将输出发送到文件。
Out-Null: 删除输出,不将其发送到控制台。
Out-Printer: 将输出发送到打印机。
Out-String: 将对象作为一列字符串发送到主机。
Select-Object: 选择一个对象或一组对象的指定属性。它还可以从对象的数组中选择唯一对象,也可以从对象数组的开头或末尾选
择指定个数的对象。
Sort-Object: 按属性值对象进行排序。
Tee-Object: 将命令输出保存在文件或变量中,并将其显示在控制台中。
Where-Object: 创建控制哪些对象沿着命令管道传递的筛选器。

管道的处理模式

当我们把许多命名组合成一个管道时,可能会感兴趣每一个命令的执行时是顺序执行还是同时执行?通过管道处理结果实际上是实时的。这就是为什么存在两个管道模式:
顺序模式(较慢):在顺序模式中管道中同一时间只执行一条命令,只有当前一条命令的所有执行完毕,才会把所有结果交付给下一条 命令。这种模式速度慢并且耗内存,因为必须需要很多次分配空间存储中间结果。
流模式(较快):流模式会立即执行所有命令,同一时间可能在执行多条命令。前一条命令可能会产生多个结果,但是一旦产生其中一个结果,就会立即交付给下一条命令处理。这样的流模式节省比较节省内存,可能管道的某个任务还在执行,但是已经有部分结果输出了。减少了中间结果的保存。

管道命令的阻塞

可以使用Sort-Object对管道的结果进行排序,但是有时候排序可能导致整个操作系统阻塞,因为排序命令的的执行属于顺序模式,必须得上一条命令的结果全部完成,才能排序。
因此在使用这类命令时,要注意操作对象的大小,和它们需要的内存。例如这条命令:
Dir C: -recurse | Sort-Object
-recurse 选项是递归查询子目录,可想而知系统盘的文件和目录有多大。这条命令一旦运行起来,需要等很长很长的时间,甚至可能导致系统崩溃,得重启电脑。你可以在执行这条命令时,打开任务管理器查看Powershell进程的内存占用在以每秒种几十兆的速率增加。
到底哪些命令可能系统阻塞,要视命令的实现方式以及处理的对象大小决定,例如Sort-object导致阻塞的原因肯定是由于技术实现上采用的是内排序,没有使用外排序。但是象Out-Host -paging 这样的命令属于流出来模式,就一般不会导致系统阻塞。

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