如何运行 PowerShell 脚本

PowerShell 是一种脚本语言和命令行外壳，用于任务自动化和配置管理，主要由系统管理员和高级用户使用。它基于 .NET 框架（PowerShell 7 使用 .Net Core），支持 Windows、Linux 和 macOS。它能够自动化管理任务，例如管理用户帐户、配置网络以及执行备份，从而降低人为错误。

尽管 PowerShell 简化了管理工作，但它也可能带来挑战，尤其是对初学者而言。常见问题包括语法错误、路径配置不当、依赖关系问题以及令人困惑的错误信息。此外，为了增强安全性，默认情况下会限制脚本执行，要求用户调整执行策略以运行脚本。为了在保持安全的同时最大化 PowerShell 的潜力，用户必须将对脚本的谨慎处理与故障排除能力结合起来。

为什么要使用 PowerShell 脚本？

PowerShell 脚本是 Windows 以及跨平台环境中系统管理员和开发人员不可或缺的工具。通过自动化诸如账户管理、网络监控和软件部署等流程，可以节省大量时间，让 IT 专业人员将精力投入到战略性工作、工作流优化和问题解决上，从而提高效率并推动创新。他们甚至可以为脚本安排定时，以实现自动执行。PowerShell Remoting 通过从集中式界面实现对多个系统的安全远程管理，进一步放大了 PowerShell 的价值，减少了对物理访问的需求，并提升对事件的响应速度。

使用 PowerShell 脚本还能确保对复杂操作进行一致且准确的执行。消除人为错误对于在合规与安全要求下维持统一的配置至关重要。这种可靠性在大规模环境中尤为宝贵，因为即使是很小的不一致也可能导致漏洞或运行故障。

理解 PowerShell 执行策略

PowerShell 使用 execution policies 来控制 PowerShell 脚本是否可以在系统上运行；如果可以，则在什么条件下运行。

执行策略设置

执行策略可以包含以下设置：

• 受限：无法运行任何脚本；只能在 PowerShell 提示符中执行单个命令。尝试运行脚本会导致错误消息：“此系统中已禁用脚本运行。” 这是大多数系统的默认设置。
• AllSigned： 只有由受信任的发布者签名的脚本才能运行。该设置能确保只执行已验证的脚本，从而提供较高的安全性。
• RemoteSigned： 在本地创建的脚本可以在没有签名的情况下运行，但从互联网上下载的脚本必须由受信任的发布者签名。该策略通常建议用于日常使用。
• 不受限制： 无论脚本的来源是什么，还是脚本是否已签名，都可以运行所有脚本。不过，当用户执行下载的脚本时，会收到警告，以提醒他们注意相关风险。

更改执行策略的方法Set-ExecutionPolicy

要修改执行策略，请使用 Set-ExecutionPolicy cmdlet。-Scope 参数用于定义作用范围：CurrentUser 仅适用于当前登录的用户，而 LocalMachine 适用于系统上的所有用户（使用此值需要管理员权限）。

下面是一个示例：

      Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser
      

在提示时输入 Y（是）以确认更改。

使用 Get-ExecutionPolicy 检查执行策略

您可以使用以下命令检查当前的执行策略：

      Get-ExecutionPolicy -List
      

下面是示例输出：

运行 PowerShell 脚本的分步指南

要从 PowerShell 运行 PowerShell 脚本，请按以下步骤操作：

步骤 1：启动 PowerShell

在运行脚本之前，你需要打开 PowerShell。以下是两种选择：

• 单击“开始”菜单，输入 PowerShell ，然后选择 Windows PowerShell。

• 在“开始”菜单中输入 cmd ，启动命令提示符。输入 powershell 以打开 PowerShell 会话。

步骤 2：导航到脚本的位置

接下来，通过运行 cd 命令导航到 .ps1 文件所在的目录：

      cd C:\Users\AbbeyCrawford\Scripts
      

步骤 3：运行脚本

运行 PowerShell 脚本的命令取决于你是否位于脚本所在的目录：

• 如果你正在脚本所在的目录中，以下是在 PowerShell 中运行脚本的方法：

      .\HelloWorld.ps1
      

• 如果你不在脚本所在的目录中，要运行 PowerShell 脚本，你必须提供其完整路径：

      C:\Users\JohnDoe\Scripts\HelloWorld.ps1
      

• 如果脚本位于当前目录的子文件夹中，请使用 .\ 作为前缀来提供相对路径：

      .\SubFolder\HelloWorld.ps1
      

• 路径前面的点号（.）表示你希望在当前会话中运行该脚本，以便其变量或函数在执行后仍可保持可用。（点号作用/点号引入将在本文后面更详细地说明。）请注意两个点之间的空格。

      . .\HellowWorld.ps1
      

      . C:\Scripts\MyScripts\HelloWorld.ps1
      

带参数运行脚本

许多 PowerShell 脚本都接受参数，以便更灵活。你在执行脚本时可以传递参数（arguments）。

例如，假设你有下面这个脚本，它接受两个参数：Name 和 Age：

      param(

    [string]$Name,

    [int]$Age

)

Write-Host "Hello, $Name! You are $Age years old."

When running the script, you can pass arguments to it as follows:

.\Get-UserInfo.ps1 -Name "John" -Age 30
      

如何从 CMD 运行 PowerShell 脚本

要从命令提示符执行 PowerShell 脚本，请按以下步骤操作：

1. 在搜索栏中输入 cmd ，然后按下 Enter。
2. 使用以下命令运行你的 PowerShell 脚本。-File 选项是必需的；它用于指定要运行的脚本文件。

      powershell -File C:\Scripts\Get-UserInfo.ps1
      

使用 -NoExit 选项

在某些情况下，你可能希望在脚本执行完成后，PowerShell 窗口保持打开。对于调试来说，这尤其有用；当脚本被设计为在窗口关闭前显示你想要查看的输出时，也会很有帮助。

从命令提示符运行脚本时，要保持 PowerShell 窗口打开，请使用下面所示的 -NoExit 选项：

      powershell -NoExit -File C:\Scripts\Backup.ps1
      

如何以管理员身份运行 PowerShell

许多管理任务需要提升权限才能成功执行。例如：安装软件、修改网络设置以及访问系统目录。如果在没有管理员权限的情况下尝试执行这些任务，可能会导致错误，从而阻碍重要的维护或配置任务。

要以管理员权限运行 PowerShell，请右键单击 Windows PowerShell ，然后选择 Run as Administrator。

使用 Start-Process 进行管理员级执行

在某些情况下，你需要在 PowerShell 会话中运行另一个实例的 PowerShell 或脚本。Start-Process cmdlet 是一个完美的工具。添加 -Verb RunAs 参数会指示 PowerShell 以管理员权限启动一个新的实例：

      Start-Process PowerShell -Verb RunAs
      

要以更高权限执行特定脚本，请添加 -ArgumentList 参数，并使用 -File 来指定脚本的路径。下面是两个示例：

      Start-Process PowerShell -ArgumentList '-File "C:\Scripts\Update-Software.ps1"' -Verb RunAs
      

      Start-Process powershell -ArgumentList "-NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File “ C:\Scripts\Update-Software.ps1” -Verb RunAs
      

常见错误及其修复方法

排查错误一开始可能会让人感到望而生畏，但成功解决它们是一个重要的进步，就像因调试技能而获得金、银、铜徽章一样。下面是一些最常见的问题以及如何有效解决它们。

“已禁用脚本运行”错误

此错误发生是因为 PowerShell 的默认执行策略设置为 Restricted，从而阻止任何脚本运行。例如，下面的截图显示了错误：“无法加载文件 C:\Scripts\Get-UserInfo.ps1，因为此系统已禁用脚本运行”：

要解决此问题，请修改执行策略以允许脚本执行。使用 Set-ExecutionPolicy 将其更改为更宽松的设置，例如 RemoteSigned。

语法错误

语法错误通常源于命令结构不正确、缺少参数或拼写错误。下面是一个示例：

要修复语法错误，请仔细阅读显示的错误信息，并查看所提示的行号以确定错误发生的位置。为防止错误，请始终再次核对脚本中是否存在常见失误，并考虑使用提供语法高亮或 IntelliSense 功能的代码编辑器。

权限错误

权限错误发生在脚本尝试访问需要更高权限的资源时，或当文件/文件夹权限不足时。例如，下面的错误表示对路径 C:\Backup\Backup.txt 的访问被拒绝：

以下是解决该问题的两种方法：

• 右键单击 PowerShell，选择 以管理员身份运行，然后再次执行你的脚本。
• 检查脚本正在访问的文件或文件夹的权限，并使用 Get-Acl 和 Set-Acl cmdlet 授予必要的权限。

在不同环境中运行 PowerShell 脚本

运行 PowerShell 脚本的流程会因你是在哪种情况下运行而有所不同：

• 在 PowerShell 集成脚本环境（ISE）中
• 通过文件资源管理器
• 之类的命令进行远程操作Invoke-Command

在 PowerShell ISE 中运行脚本

PowerShell ISE 是一种用户友好的开发环境，旨在用于编写、测试和调试 PowerShell 脚本。它提供多窗格界面，并具备语法高亮等功能以及内置调试工具。要在 PowerShell ISE 中运行脚本，请执行以下步骤：

1. 打开 PowerShell ISE。要找到它，你可以在“开始”菜单中搜索 PowerShell ISE，或在 powershell_ise 中输入 Run 对话框（Windows + R）。下面是得到的界面：

• 使用脚本窗格（顶部窗口）来编写或加载脚本。要创建新的 .ps1 文件，请按 FileèNew。要保存脚本，请单击 File > Save As。
• 要运行整个脚本，请单击 Run Script 按钮（绿色三角形）或按 F5。要运行所选行，请先高亮选中它们，然后按 F8。

从文件资源管理器运行脚本

执行 PowerShell 脚本的另一种便捷方法是直接从文件资源管理器中运行。该方式在你希望在不必打开终端窗口的情况下执行脚本，或需要快速访问时非常有用。

1. 导航到包含你的 PowerShell 脚本的文件夹。
2. 在 .ps1 脚本文件上右键单击。在上下文菜单中选择 Run with PowerShell。这会在新的 PowerShell 窗口中启动脚本并立即执行。

远程运行脚本

PowerShell 还提供了无需物理访问即可在远程计算机上运行脚本的能力。在企业环境中，当需要在多台服务器上执行任务时，这尤其有用。

先决条件：启用远程执行

在远程执行脚本之前，必须在目标系统上启用 PowerShell Remoting。请运行以下命令：

      Enable-PSRemoting -Force
      

Invoke-Command 的基本语法 Invoke-Command

Invoke-Command 允许你在远程计算机上执行 cmdlet 或脚本。例如，要在名为 UpdateSystem.ps1 的远程计算机上运行 Server01 ，请使用以下 cmdlet：

      Invoke-Command -ComputerName Server01 -FilePath C:\Scripts\UpdateSystem.ps1
      

提供要执行的脚本块（Script Block）

若要直接执行脚本块，请使用以下语法：

      Invoke-Command -ComputerName Server01 -ScriptBlock { Get-Process }
      

在多台计算机上运行命令

要在多台计算机上运行脚本，可以按照下面所示，使用变量指定计算机名称：

      $computers = "PC1", "PC2", "PC3"

Invoke-Command -ComputerName $computers -ScriptBlock { Your PowerShell Commands }
      

或者，你也可以将计算机名称以逗号分隔的列表形式传入：

      Invoke-Command -ComputerName Server01, Server02 -ScriptBlock { Restart-Service -Name Spooler }
      

使用任务计划程序自动化 PowerShell 脚本

Windows 任务计划程序是内置于 Windows 操作系统中的工具，可让用户安排任务在特定日期和时间运行、按预定义的计划运行，或在特定事件触发时运行。

如需了解为 PowerShell 脚本安排计划的好处，并获取详细说明、示例、最佳实践以及故障排除提示，请参阅本文：How to Automate PowerShell Scripts with Task Scheduler。

高级技术

PowerShell 提供高级技术，用于提升脚本的可复用性、模块化，以及在不同脚本之间共享变量和函数。两个关键概念是点源（dot sourcing）和脚本模块（script modules）。

点源（Dot Sourcing）

通常，每个脚本都会在一个新的会话中运行，并且在脚本内声明的任何变量或函数在脚本结束时都会丢失。使用点源（dot sourcing）时，脚本会在当前作用域中执行，因此在该脚本中定义的任何变量、函数或别名都可以在调用它的会话中使用。当你希望在不同脚本之间或同一会话内共享通用函数或变量时，这尤其有用。

语法如下：

      . .\ScriptName.ps1
      

第一个点后面跟一个空格（. ）表示给 PowerShell：你正在对脚本进行点源（dot sourcing）。

第二部分（.\ScriptName.ps1）是指向你的脚本的相对路径。

使用脚本模块

PowerShell 中的模块是一种包含 PowerShell 函数、cmdlet、变量等内容的包。模块旨在被导入，并在多个脚本中使用。与点源（dot sourcing）相比，模块提供更好的封装和版本管理，使得组织、维护和共享可复用脚本更容易。

要创建脚本模块，只需将脚本保存为 .psm1 文件扩展名，而不是 .ps1。

创建模块后，可以使用以下方式将该模块的功能在 PowerShell 会话中启用：Import-Module 如下所示：

      Import-Module C:\Scripts\Modules\Geometry.psm1
      

运行 PowerShell 脚本的最佳实践

以下最佳实践对于在运行 PowerShell 脚本时保持安全性至关重要，同时也能提升脚本的可用性与准确性。

安全最佳实践

使用强安全的执行策略设置

使用 PowerShell 的执行策略，仅允许来自受信任且已验证的来源的脚本。将执行策略设置为适合您环境的级别。对大多数组织来说，RemoteSigned提供了良好的平衡：允许运行本地创建的脚本，同时要求下载的脚本必须由受信任的发布者进行签名。

为脚本添加数字签名

PowerShell 会在运行脚本之前检查其数字签名。使用受信任的证书对脚本进行数字签名，有助于防止被篡改。

使用所需的最小权限运行脚本

在可能的情况下，以最小权限运行脚本，以在出现安全漏洞或错误时限制潜在损害。

文档最佳实践

文档完善的脚本更易于维护、调试和理解，适用于当前用户和未来用户。

使用注释

注释对于说明脚本的目的、参数和逻辑非常重要。在 PowerShell 中，注释以 # 符号开头。

如需进行简要说明，请使用行内注释：

      $backupDirectory = "D:\Backup"  # Set the backup directory
      

要提供更详细的说明，或暂时禁用代码的部分内容，请使用块注释（<# … #>）：

      <#
      

该脚本会备份关键数据。

它会检查可用空间，并验证备份的完整性。

      #>
      

查看帮助

为确保您正确使用 PowerShell 函数，请使用 Get-Help 来查看 cmdlet 的语法和用法。例如，要获取 Get-Process 的帮助，请运行以下命令：

      Get-Help Get-Process
      

错误处理最佳实践

恰当的错误处理对于防止 PowerShell 脚本意外失败至关重要，否则可能导致任务未完成或系统处于不稳定状态。

验证输入

为避免出现意外错误，请确保脚本会对输入进行验证。对于诸如姓名或用户头像之类的用户相关数据，这一点尤其重要。

实现 Try-Catch 代码块

try-catch 块是 PowerShell 中处理错误的主要方法。这使您能够从容地捕获并处理异常。下面是一个示例：

      try {

       # Attempt to run a command

       Copy-Item -Path $source -Destination $destination -Recurse

   } catch {

       # Handle the error

       Write-Host "An error occurred: $_"

       # Additional error recovery actions can be performed here

   }
      

使用 Finally 块

在必要时添加 final 块。无论 try 块中是否发生错误，该块都会运行，从而让您清理资源或执行最终处理代码。下面是一个示例：

      try {

       # Code that may throw an exception

       Remove-Item -Path $filePath -ErrorAction Stop

   } catch {

       Write-Host "Failed to remove the file: $_"

   } finally {

       Write-Host "Cleanup actions have been performed."

   }
      

结论

PowerShell 是一款极其强大的工具，可用于自动化系统管理任务，以确保准确性并提升效率。通过理解诸如执行策略、点源（dot sourcing）和脚本模块（script modules）等核心概念，并遵循安全性与错误处理方面的最佳实践，您就能充分利用 PowerShell，编写健壮、可复用且安全的脚本，从而改善日常运维。

我们鼓励您从编写并运行自己的脚本开始使用 PowerShell 进行实验。先从简单的自动化任务入手，然后逐步深入学习更高级的脚本编写技术。练习得越多，您在自动化复杂工作流、管理远程系统以及处理更大规模的 IT 运维方面就会越熟练。