А.В. Попов | Современный PowerShell. 2-е издание (2025) [PDF]

Оглавление
Предисловие ....................................................................................................................... 11
Для кого предназначена эта книга? ...................................................................................... 12
Структура книги .................................................................................................................. 12
Принятые в книге соглашения .............................................................................................. 14
ЧАСТЬ I. ЗНАКОМИМСЯ С POWERSHELL ................................................................................. 17
Глава 1. Командная строка и автоматизация работы .............................................................. 19
Зачем нужна командная строка и скрипты? ............................................................................ 20
Особенности языков сценариев для операционной системы .................................................... 20
Инструменты автоматизации в UNIX-подобных системах ......................................................... 22
Особенности автоматизации в Windows ................................................................................. 23
Командный интерпретатор cmd.exe ...................................................................................... 25
Сервер сценариев Windows Script Host ................................................................................. 26
Оболочка и среда выполнения сценариев PowerShell ............................................................ 30
Итоги ................................................................................................................................ 34
Глава 2. Терминал, консоль и командная оболочка ............................................................... 35
Терминалы в Windows ......................................................................................................... 37
Стандартная консоль Windows ............................................................................................. 38
Windows Terminal ................................................................................................................ 39
Установка и запуск ............................................................................................................. 40
Работа с вкладками ....................................................................................................... 41
Разделение окна на несколько панелей ....................................................................... 42
Палитра команд ............................................................................................................. 43
Запуск терминала с аргументами командной строки ......................................................... 43
Итоги ......................................................................................................................................... 44
Глава 3. Первые шаги в PowerShell. Основные понятия .................................................. 45
Запуск оболочки PowerShell ......................................................................................................... 45
Работают ли знакомые команды? ................................................................................................. 46
Вычисление выражений ................................................................................................................ 48
Типы команд PowerShell ............................................................................................................... 49
Командлеты ............................................................................................................................ 50
Имена и структура командлетов .................................................................................. 50
Общие параметры командлетов .................................................................................. 53
Поиск командлетов ....................................................................................................... 54
Функции .................................................................................................................................. 55
Сценарии................................................................................................................................. 56
Внешние исполняемые файлы .............................................................................................. 56
Псевдонимы команд ...................................................................................................................... 56
Диски PowerShell ........................................................................................................................... 60
Провайдеры PowerShell ......................................................................................................... 61
Навигация по дискам PowerShell .......................................................................................... 62
Просмотр содержимого дисков и каталогов ....................................................................... 64
Создание дисков..................................................................................................................... 65
Итоги ............................................................................................................................................... 66
Глава 4. Работа в оболочке PowerShell ..................................................................................... 68
Редактирование в командной строке PowerShell ........................................................................ 68
Автоматическое завершение команд ........................................................................................... 71
Ввод команды в нескольких строках ........................................................................................... 73
Справочная система PowerShell ................................................................................................... 73
Получение справки о командлетах ....................................................................................... 74
Справочная информация, не связанная с командлетами ......................................................... 79
История команд в сеансе работы ................................................................................................. 81
Протоколирование действий в сеансе работы............................................................................. 83
Настройка оформления командной строки PowerShell .............................................................. 85
Заголовок командного окна .................................................................................................. 86
Приглашение командной строки .......................................................................................... 88
Настройка пользовательских профилей ...................................................................................... 89
Политики выполнения сценариев ................................................................................................. 91
Итоги ............................................................................................................................................... 93
Глава 5. Работа с объектами .................................................................................................. 94
Конвейеризация объектов в PowerShell ....................................................................................... 94
Просмотр структуры объектов (командлет Get-Member) ........................................................... 96
Фильтрация объектов (командлет Where-Object) ........................................................................ 98
Использование блока кода .................................................................................................... 98
Использование оператора сравнения ................................................................................. 100
Сортировка объектов (командлет Sort-Object) .......................................................................... 101
Выделение объектов и свойств (командлет Select-Object) ....................................................... 103
Выполнение произвольных действий над объектами в конвейере
(командлет ForEach-Object) ....................................................................................................... 106
Группировка объектов (командлет Group-Object) .................................................................... 107
Измерение характеристик объектов (командлет Measure-Object) ........................................... 108
Обращение к статическим методам и полям ............................................................................. 109
Итоги ............................................................................................................................................. 111
Глава 6. Управление выводом команд ...................................................................................... 112
Форматирование выводимой информации ................................................................................ 113
Перенаправление выводимой информации ............................................................................... 115
Сохранение данных в файл ................................................................................................. 116
Печать данных ...................................................................................................................... 117
Подавление вывода .............................................................................................................. 118
Табличный вывод данных в графическое окно ................................................................. 118
Вывод в формате HTML ............................................................................................................. 120
Дополнительные потоки в PowerShell ....................................................................................... 123
Перенаправление в файл ..................................................................................................... 124
Перенаправление в выходной поток Output ...................................................................... 125
Итоги ............................................................................................................................................. 126
ЧАСТЬ II. POWERSHELL КАК ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ ........................................................ 127
Глава 7. Переменные, массивы и хеш-таблицы ...................................................................... 129
Числовые и символьные литералы ............................................................................................. 129
Числовые литералы ............................................................................................................. 129
Символьные строки ............................................................................................................. 130
Строки в одинарных и двойных кавычках ................................................................ 130
Строки типа here-string ............................................................................................... 132
Переменные PowerShell .............................................................................................................. 133
Переменные оболочки PowerShell ...................................................................................... 134
Пользовательские переменные ........................................................................................... 136
Типы переменных ....................................................................................................... 136
Приведение типов ....................................................................................................... 138
Дополнительные атрибуты переменных ................................................................... 139
Константы .................................................................................................................... 139
Переменные среды Windows .............................................................................................. 140
Массивы в PowerShell ................................................................................................................. 141
Обращение к элементам массива ....................................................................................... 142
Операции с массивом .......................................................................................................... 143
Увеличение длины массива. Объединение массивов ...................................................... 144
Удаление элементов ................................................................................................... 145
Действие оператора присваивания ............................................................................ 145
Сохранение в массиве вывода командлетов ............................................................. 146
Удаление массива ....................................................................................................... 146
Хеш-таблицы (ассоциативные массивы) ................................................................................... 147
Операции с хеш-таблицей ................................................................................................... 148
Итоги ............................................................................................................................................. 150
Глава 8. Операторы и управляющие инструкции ..................................................................... 152
Арифметические операторы ....................................................................................................... 152
Оператор сложения .............................................................................................................. 153
Оператор умножения ........................................................................................................... 155
Операторы вычитания, деления и остатка от деления ...................................................... 156
Операторы присваивания ............................................................................................................ 157
Операторы сравнения .................................................................................................................. 158
Сравнения с использованием массивов ............................................................................. 159
Операторы проверки на соответствие шаблону ................................................................ 160
Шаблоны с подстановочными символами................................................................ 160
Шаблоны с регулярными выражениями ................................................................... 161
Логические операторы ........................................................................................................ 162
Управляющие инструкции языка PowerShell ............................................................................ 163
Инструкция If ... Elseif ... Else .............................................................................................. 163
Цикл While ............................................................................................................................ 164
Цикл Do ... While .................................................................................................................. 165
Цикл For ............................................................................................................................... 165
Цикл Foreach ........................................................................................................................ 166
Инструкция Foreach вне конвейера команд ............................................................. 166
Инструкция Foreach внутри конвейера команд ....................................................... 167
Вопросы производительности ................................................................................... 168
Метки циклов, инструкции Break и Continue .................................................................... 168
Инструкция Switch ............................................................................................................... 169
Виды проверок внутри Switch .................................................................................... 169
Проверка массива значений ....................................................................................... 172
Итоги ............................................................................................................................................. 174
Глава 9. Функции, фильтры, сценарии и модули ............................................................ 175
Функции в PowerShell.................................................................................................................. 175
Обработка аргументов с помощью переменной $args ..................................................... 176
Формальные параметры функций ...................................................................................... 178
Позиционные и именованные параметры ................................................................. 178
Ограничение параметров по типу ............................................................................. 180
Значения по умолчанию для параметров .................................................................. 181
Дополнительные атрибуты и валидация параметров .............................................. 182
Параметры-переключатели ........................................................................................ 184
Описание параметров в операторе Param() .............................................................. 185
Передача параметров с помощью сплаттинга переменных ............................................. 186
Возвращаемые значения ..................................................................................................... 187
Функции внутри конвейера команд.................................................................................... 189
Функции в качестве командлетов. Расширенные функции .............................................. 190
Три фазы работы функции в конвейере .................................................................... 190
Доступ к общим параметрам и дополнительным потокам.
Расширенные функции ............................................................................................... 192
Сценарии PowerShell ................................................................................................................... 194
Создание сценария ............................................................................................................... 194
Запуск сценария из PowerShell ........................................................................................... 195
Запуск сценария из внешней программы ........................................................................... 196
Передача аргументов в сценарии ....................................................................................... 197
Выход из сценариев. Код возврата ..................................................................................... 198
Области видимости функций ...................................................................................................... 198
Глобальная область видимости .......................................................................................... 199
Оператор Dot-Source............................................................................................................ 199
Области видимости переменных ................................................................................................ 200
Модули PowerShell ...................................................................................................................... 202
Модули-сценарии ................................................................................................................. 202
Репозиторий сценариев PowerShell Gallery ....................................................................... 204
Итоги ............................................................................................................................................. 207
Глава 10. Обработка ошибок при выполнении команд .............................................................. 209
Объект ErrorRecord и поток ошибок ......................................................................................... 210
Сохранение объектов, соответствующих ошибкам .................................................................. 213
Мониторинг возникновения ошибок ......................................................................................... 216
Режимы обработок ошибок ........................................................................................................ 217
Обработка критических ошибок (исключений) ........................................................................ 218
Инструкция Trap .................................................................................................................. 219
Инструкция Try/Catch/Finally ............................................................................................. 221
Итоги ............................................................................................................................................. 221
ЧАСТЬ III. АВТОМАТИЗИРУЕМ РУТИНУ .......................................................................................... 223
Глава 11. Работа с файловой системой и оболочкой Windows ........................................................ 225
Навигация в файловой системе .................................................................................................. 225
Получение списка файлов и каталогов ...................................................................................... 225
Определение размера каталогов ................................................................................................. 229
Создание файлов и каталогов ..................................................................................................... 229
Создание нескольких файлов .............................................................................................. 230
Пересоздание файла ............................................................................................................ 231
Создание файла в несуществующем каталоге ................................................................... 231
Чтение содержимого файлов ...................................................................................................... 232
Запись файлов .............................................................................................................................. 233
Копирование файлов и каталогов ............................................................................................... 234
Копирование каталога с файлами ....................................................................................... 235
Копирование вложенных каталогов ................................................................................... 235
Копирование файлов по маске ............................................................................................ 236
Конкатенация файлов .......................................................................................................... 237
Переименование и перемещение файлов и каталогов .............................................................. 238
Переименование группы файлов ........................................................................................ 238
Перемещение файлов .......................................................................................................... 238
Удаление файлов и каталогов ..................................................................................................... 239
Поиск текста в файлах ................................................................................................................. 240
Замена текста в файлах ............................................................................................................... 242
Работа с файлами-ярлыками ....................................................................................................... 243
Доступ к COM-объектам из PowerShell ............................................................................. 243
Объект WScript.Shell ............................................................................................................ 244
Создание ярлыка на рабочем столе .................................................................................... 245
Удаление некорректных ярлыков ....................................................................................... 246
Итоги ............................................................................................................................................. 247
Глава 12. Обработка структурированных данных ................................................................. 248
Работа с данными в формате CSV .............................................................................................. 248
Чтение из CSV-файла .......................................................................................................... 248
Запись в CSV-файл .............................................................................................................. 251
Обработка данных без обращения к файлу ....................................................................... 252
Обработка данных в JSON-формате .......................................................................................... 253
Итоги ............................................................................................................................................. 255
Глава 13. Управление процессами, службами и серверами автоматизации ............................. 256
Управление процессами .............................................................................................................. 256
Просмотр списка процессов ............................................................................................... 257
Определение библиотек, используемых процессом ......................................................... 260
Остановка процессов ........................................................................................................... 261
Запуск процессов ................................................................................................................. 262
Изменение приоритетов выполнения процесса................................................................. 264
Завершение не отвечающих процессов .............................................................................. 264
Управление службами ................................................................................................................. 264
Просмотр списка служб ...................................................................................................... 265
Остановка и приостановка служб ....................................................................................... 266
Запуск и перезапуск служб .................................................................................................. 267
Изменение параметров службы .......................................................................................... 268
Работа с серверами автоматизации ............................................................................................ 269
Объектные модели Microsoft Word и Excel ....................................................................... 269
Взаимодействие с Microsoft Word ...................................................................................... 271
Взаимодействие с Microsoft Excel ...................................................................................... 271
Итоги ............................................................................................................................................. 272
Глава 14. HTTP-запросы к веб-ресурсам ............................................................... 273
Командлет Invoke-WebRequest .................................................................................................... 273
Анализ HTML-страниц ........................................................................................................ 273
Содержимое ответа от сервера и HTTP-заголовки .................................................. 275
Сохранение веб-ресурсов ........................................................................................... 277
Поиск HTML-элементов на странице ....................................................................... 278
Выполнение POST-запросов ............................................................................................... 280
Командлет Invoke-RestMethod ..................................................................................................... 282
Итоги ............................................................................................................................................. 284
ЧАСТЬ IV. ПИШЕМ СЦЕНАРИИ .............................................................................. 285
Глава 15. Разработка сценариев PowerShell .......................................................... 287
Переход от команд к сценариям ................................................................................................. 287
Среды для разработки сценариев ............................................................................................... 288
PowerShell ISE ...................................................................................................................... 288
Запуск сценариев и фрагментов ................................................................................ 288
Справочная система .................................................................................................... 290
Редактирование текста ............................................................................................... 292
Отладка сценариев ...................................................................................................... 295
Visual Studio Code ................................................................................................................ 297
Другие редакторы и среды разработки .............................................................................. 302
Рекомендации по разработке сценариев .................................................................................... 303
Общая структура сценария.................................................................................................. 303
Имена и псевдонимы команд и параметров ...................................................................... 305
Расширенные и базовые функции ...................................................................................... 306
Комментарии ........................................................................................................................ 307
Справка, основанная на комментариях .............................................................................. 307
Расположение и форматирование кода .............................................................................. 309
Регистр символов в именах ........................................................................................ 310
Скобки в коде .............................................................................................................. 310
Отступы, пробелы и пустые строки .......................................................................... 311
Точка с запятой как разделитель строк и значений ................................................. 312
Обратный апостроф для многострочных команд .................................................... 312
Производительность сценариев и продуктивность разработчика ........................................... 313
Пример: статистика по объектам файловой системы (cmd и PowerShell) ...................... 314
Итоги ............................................................................................................................................. 315
Глава 16. Отладка функций и сценариев ............................................................... 316
Вывод диагностических сообщений .......................................................................................... 316
Командлет Set-PSDebug .............................................................................................................. 318
Трассировка выполнения команд ....................................................................................... 319
Пошаговое выполнение команд ......................................................................................... 321
Вложенная командная строка ............................................................................................. 322
Управление точками останова (командлеты *-PSBreakPoint) ................................................. 324
Создание точки останова для сценария ............................................................................. 325
Создание точки останова для команды .............................................................................. 329
Создание точки останова для переменной......................................................................... 329
Просмотр точек останова .................................................................................................... 330
Удаление точек останова .................................................................................................... 332
Итоги ............................................................................................................................................. 333
Глава 17. Графический интерфейс для сценариев .................................................................. 334
Построение GUI с помощью Windows Forms ........................................................................... 334
Построение GUI с помощью Windows Presentation Foundation ............................................... 338
Итоги ............................................................................................................................................. 344
ЧАСТЬ V. ВЫХОДИМ ЗА ПРЕДЕЛЫ МИРА WINDOWS .............................................................. 345
Глава 18. Работа командных оболочек в Windows и Linux ...................................................... 347
Универсальные механизмы командной строки ......................................................................... 348
Исполняемые файлы в Windows ................................................................................................. 349
Поиск файла, соответствующего команде ......................................................................... 350
Исполняемые файлы в Linux ...................................................................................................... 351
Поиск файла, соответствующего команде ......................................................................... 352
Стандартные команды в Windows и Linux ................................................................................ 353
Итоги ............................................................................................................................................. 355
Глава 19. История и традиции интерфейса командной строки
в Windows и Linux ....................................................................................................... 356
Мейнфреймы и команды в системах пакетной обработки ....................................................... 357
Командная оболочка в UNIX и Linux ........................................................................................ 359
Мини-компьютеры и UNIX................................................................................................. 360
Распространение UNIX ....................................................................................................... 363
Первые свободные UNIX-подобные системы ................................................................... 364
Появление и распространение Linux .................................................................................. 365
Командная оболочка в Microsoft DOS и Windows .................................................................... 367
CP/M — первая операционная система для микрокомпьютеров .................................... 367
Командный интерпретатор CCP ......................................................................................... 369
Микрокомпьютеры, язык BASIC и фирма Microsoft ........................................................ 370
IBM, Microsoft и операционная система DOS ................................................................... 372
Командный интерпретатор command.com ......................................................................... 375
Windows на базе MS-DOS ................................................................................................... 376
Windows NT и командный интерпретатор cmd.exe .......................................................... 377
Культура командной строки в Linux и Windows ....................................................................... 380
Итоги ............................................................................................................................................. 381
Глава 20. Linux-оболочки в Windows. Кросс-платформенный PowerShell ........ 382
Linux внутри Windows ................................................................................................................. 382
UNIX от Microsoft — операционная система Xenix ......................................................... 382
Поддержка POSIX внутри Windows NT ............................................................................ 383
«Microsoft любит Linux» — новый девиз Microsoft .......................................................... 384
Подсистема WSL — Linux, встроенный в Windows ......................................................... 384
Инициализация WSL и установка дистрибутива Linux ........................................... 384
Запуск командной оболочки Linux и отдельных команд ........................................ 385
Кросс-платформенная оболочка PowerShell в Linux ................................................................ 387
Установка и запуск оболочки ............................................................................................. 387
Отличия от Windows PowerShell......................................................................................... 389
PowerShell — универсальный инструмент автоматизации? .................................................... 391
Работа в режиме интерактивной командной строки ......................................................... 391
PowerShell как среда выполнения сценариев .................................................................... 393
Итоги .................................................................................................................................... 394
Что дальше? PowerShell для профессионалов ....................................................... 395
Приложение 1. Что означают эти символы?.......................................................... 397
Приложение 2. Дополнительная настройка командной строки ............................... 401
Модуль PSReadLine ..................................................................................................................... 401
Интеграция с Git: модуль posh-git .............................................................................................. 404
Оформление приглашения командной строки: модуль Oh My Posh ....................................... 407
Установка шрифтов Powerline ............................................................................................ 407
Установка модуля Oh My Posh ........................................................................................... 408
Оформление списков файлов и каталогов: модуль Terminal-Icons ......................................... 411
Предметный указатель ....................................................................................................... 413