Перейти к основному содержимому

2.05. Скрипты в среде Windows на PowerShell

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ДЛЯ НОВИЧКОВВ РАЗРАБОТКЕ
Разработчику Архитектору Инженеру

Скрипты в среде Windows на PowerShell​

Скрипты в Windows — это программы, написанные на языке сценариев и предназначенные для управления операционной системой, её компонентами и приложениями без прямого участия человека. Автоматизация в Windows изначально развивалась через пакетные файлы (.bat, .cmd) и Visual Basic Script (.vbs). Эти технологии выполняли базовые задачи: запуск программ, копирование файлов, управление переменными окружения. Однако их возможности были ограничены: слабая интеграция с системными API, отсутствие строгой типизации, минимальные средства обработки ошибок, трудности в работе с объектами.

PowerShell появился как ответ на вызовы современной ИТ-инфраструктуры — рост числа управляемых узлов, усложнение конфигураций, необходимость централизованного администрирования. Это не просто оболочка, как Command Prompt. PowerShell — это полноценная платформа автоматизации, основанная на .NET Framework (в Windows PowerShell) и .NET Core/.NET 5+ (в PowerShell Core / PowerShell 7+). Она встроена в каждую версию Windows начиная с Windows 7 и Windows Server 2008 R2, и поддерживается на всех современных серверных и клиентских редакциях.

Главное отличие PowerShell от предшественников — его объектная природа. В традиционных текстовых оболочках (например, в Bash) команды обмениваются текстом. Команда ls -l выдаёт строку текста, которую grep парсит по шаблону, cut разрезает на колонки, awk агрегирует числа. Каждый инструмент работает с потоком символов, и программист отвечает за корректность структуры этого потока. В PowerShell команды (cmdlet’ы) передают друг другу объекты — экземпляры классов .NET с именованными свойствами и методами. Когда вы вызываете Get-Process, вы получаете не строки, а массив объектов типа System.Diagnostics.Process. У каждого объекта есть свойства: Id, Name, CPU, WorkingSet; и методы: Kill(), WaitForExit(), Refresh(). Последующие команды (Where-Object, Sort-Object, Select-Object) работают непосредственно со свойствами и методами, не требуя синтаксического разбора текста. Это исключает ошибки в парсинге, повышает надёжность и делает скрипты самодокументируемыми.

Что такое PowerShell​

PowerShell — это комбинация из трёх компонентов:

  1. Оболочка командной строки (shell) — интерфейс, в который пользователь вводит команды. Это программа powershell.exe (для Windows PowerShell) или pwsh.exe (для PowerShell 7+). Она загружает среду выполнения, обрабатывает ввод, выводит результаты, управляет сессией.

  2. Язык сценариев — декларативный и императивный язык, поддерживающий переменные, условные конструкции, циклы, функции, классы, модули, обработку исключений, потоки и асинхронные операции. Синтаксис заимствован из языков C-семейства, но адаптирован под административные задачи: глагол-существительное в именах команд (Get-ChildItem, Set-Location, Test-Path), конвейерная передача (|), автоматическое связывание параметров.

  3. Платформа управления — набор командлетов (cmdlet), провайдеров (provider), модулей и API, позволяющих управлять практически всем в системе: файловой системой, реестром, сетевыми интерфейсами, службами, задачами планировщика, сертификатами, WMI/CIM, Active Directory, Azure, Office 365 и сотнями других компонентов. Большинство командлетов реализованы как .NET-классы, унаследованные от Cmdlet или PSCmdlet. Это позволяет сторонним разработчикам создавать собственные расширения, интегрируя PowerShell в любые системы.

PowerShell поддерживает кроссплатформенную работу: начиная с версии 6.0, он работает не только в Windows, но и в Linux, macOS, даже в контейнерах Docker и на устройствах ARM. Это делает его универсальным инструментом для гибридных и облачных сред.

Файлы скриптов: структура и назначение​

Скрипт PowerShell — это текстовый файл с расширением .ps1. Простейший скрипт может содержать одну команду:

Write-Host "Привет, Вселенная IT!"

Более сложный скрипт включает параметры, проверки, циклы, обработку ошибок:

param(
    [string]$Path = ".",
    [switch]$Recurse
)

if (-not (Test-Path $Path)) {
    Write-Error "Путь '$Path' не существует."
    exit 1
}

$files = Get-ChildItem -Path $Path -File -Recurse:$Recurse
Write-Host "Найдено $($files.Count) файлов."
$files | ForEach-Object {
    Write-Host "  $($_.Name) — $($_.Length) байт"
}

Такой файл сохраняется как List-Files.ps1. Его содержимое — это программа, которую PowerShell интерпретирует построчно (или компилирует в памяти для повышения производительности). Скрипт может быть запущен многократно, с разными параметрами, в разных контекстах.

Кроме .ps1, в экосистеме PowerShell используются:

  • .psm1 — файлы модулей. Модуль — это набор функций, переменных, классов, объединённых логически (например, модуль для работы с реестром, модуль для администрирования Exchange Server). Модуль загружается командой Import-Module.

  • .psd1 — файлы манифеста модуля. Это данные в формате хэш-таблицы PowerShell, описывающие модуль: его версию, автора, зависимости, экспортируемые функции, требуемые разрешения.

  • .ps1xml — файлы форматирования и типов. Они определяют, как объекты отображаются в консоли (столбцы, ширина, цвета), какие методы и свойства доступны по умолчанию.

Эти расширения не требуют дополнительной настройки — PowerShell распознаёт их по имени и применяет соответствующие правила обработки.

Политика выполнения: механизм доверия​

PowerShell включает встроенную систему безопасности, называемую политикой выполнения (Execution Policy). Эта политика не является средством защиты от вредоносного ПО, а скорее инструментом предотвращения случайного запуска непроверенного кода. По умолчанию на клиентских системах (Windows 10/11) установлена политика Restricted. Она блокирует выполнение всех скриптов, включая локальные, и разрешает только интерактивный ввод команд в консоли.

Другие распространённые политики:

  • AllSigned — разрешает выполнение только тех скриптов, которые подписаны цифровой подписью доверенного издателя. Это используется в строго контролируемых корпоративных средах.

  • RemoteSigned — разрешает запуск локальных скриптов без подписи, но требует подписи для скриптов, скачанных из интернета (например, через браузер или почту). Эта политика считается оптимальной для большинства пользователей.

  • Unrestricted — разрешает запуск всех скриптов, но перед выполнением скачанного скрипта выводит предупреждение. Подходит для изолированных сред разработки и тестирования.

  • Bypass — отключает все проверки. Используется в автоматизированных системах, где скрипты запускаются без участия человека.

Политику можно проверить командой:

Get-ExecutionPolicy

Изменить — командой Set-ExecutionPolicy. Изменение требует прав администратора, если применяется на уровне машины (-Scope LocalMachine). Для текущего пользователя достаточно обычных прав:

Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser

Важно: политика выполнения хранится в реестре и применяется на этапе запуска сессии PowerShell. Она не влияет на выполнение команд, введённых вручную, и не блокирует вызов .NET-методов напрямую.

Запуск скриптов: способы и контексты​

Скрипт можно запустить несколькими способами, каждый со своими особенностями.

1. Запуск из консоли PowerShell​

Откройте PowerShell (через «Пуск» → «Windows PowerShell» или поиск). Перейдите в каталог со скриптом:

cd C:\Scripts

Выполните скрипт с помощью оператора вызова (&) или точечной нотации (dot-sourcing):

  • .\MyScript.ps1 — запускает скрипт в дочерней области видимости. Переменные, созданные внутри скрипта, не попадают в текущую сессию после завершения. Это стандартный и безопасный способ.

  • . .\MyScript.ps1 — dot-source — загружает скрипт в текущую область видимости. Функции и переменные остаются доступны после завершения. Используется для загрузки профилей, библиотек функций, настройки окружения.

2. Запуск из командной строки (cmd.exe) или ярлыка​

Можно вызвать PowerShell из любого места системы, передав путь к скрипту:

powershell.exe -File "C:\Scripts\MyScript.ps1"

Ключ -File гарантирует, что аргумент интерпретируется как путь к файлу, даже если имя содержит пробелы или специальные символы. Альтернатива — -Command, но она требует экранирования и менее надёжна для сложных скриптов.

Этот способ используется в ярлыках, планировщике задач, групповых политиках и системных службах.

3. Запуск через контекстное меню​

Если щёлкнуть правой кнопкой по файлу .ps1 в Проводнике, в меню появится пункт «Выполнить с помощью PowerShell». Эта команда запускает скрипт в новом окне консоли с политикой, установленной по умолчанию. Окно остаётся открытым после завершения — это позволяет увидеть результаты и ошибки. Для автоматических задач такой способ не подходит, но он удобен при тестировании.

4. Запуск через PowerShell ISE или VS Code​

Интегрированные среды предоставляют кнопки «Запустить», «Запустить выделенное», «Отладка». Запуск происходит в рамках текущей сессии, что позволяет пошагово выполнять код, просматривать значения переменных, ставить точки останова.

Сравнение PowerShell и Bash: две философии автоматизации​

PowerShell и Bash — это не просто две разные командные оболочки. Это выражение двух различных подходов к управлению вычислительной средой: один — ориентированный на объекты и строгую типизацию, другой — на текст и композицию утилит.

Исторический контекст​

Bash (Bourne-Again Shell) развивалась в среде Unix и Linux, где доминировала идея «всё есть файл». Даже устройства, процессы и сетевые сокеты представлены как файлы в виртуальной файловой системе. Это позволило создать утилиты, которые читают из stdin, пишут в stdout, и комбинируются через конвейер (|). Каждая утилита решает одну задачу, делает это хорошо, и передаёт результат — текст — следующей. Так родились grep, sed, awk, cut, sort, uniq. Эта модель чрезвычайно гибкая, но требует от пользователя знания синтаксиса регулярных выражений, экранирования и формата вывода каждой утилиты.

PowerShell появился позже, в 2006 году, в среде Windows, где API системных компонентов строились на COM и .NET — объектно-ориентированных технологиях. Разработчики PowerShell осознанно отказались от текстового конвейера в пользу объектного. Цель — сделать автоматизацию доступной для администраторов без глубоких знаний программирования, сохраняя при этом мощь и выразительность.

Конвейер: текст против объектов​

В Bash команда:

ps aux | grep nginx | awk '{print $2, $11}'

— сначала порождает текстовый вывод ps, затем grep фильтрует строки, содержащие «nginx», затем awk разбирает каждую строку по пробелам и выбирает второе и одиннадцатое поле. Если формат вывода ps изменится (например, добавится колонка с GPU-нагрузкой), скрипт сломается. Если имя процесса содержит пробелы, awk сдвинет индексы. Это хрупкая конструкция.

В PowerShell аналогичная задача:

Get-Process -Name nginx | Select-Object Id, Path

— получает массив объектов Process, фильтрует по свойству Name, затем выбирает два свойства: Id (идентификатор процесса) и Path (полный путь к исполняемому файлу). Формат объекта не зависит от способа отображения. Даже если Microsoft изменит текстовый вывод Get-Process, объекты останутся теми же. Свойства Id и Path — часть контракта API, и их изменение потребует критического обновления системы, что маловероятно.

Объектный конвейер исключает необходимость в grep/awk для базовой фильтрации и выборки. Вместо них используются универсальные командлеты:

  • Where-Object — фильтрация по условию ({ $_.CPU -gt 50 })
  • Sort-Object — сортировка по свойствам (-Property CPU -Descending)
  • Group-Object — группировка (-Property Company)
  • Measure-Object — агрегация (-Property WS -Sum -Average)
  • ForEach-Object — применение кода к каждому элементу ({ $_.Kill() })

Эти командлеты работают с любыми объектами, а не только с процессами. Это обеспечивает единообразие: один и тот же синтаксис применим к файлам, службам, сетевым адаптерам, сертификатам.

Синтаксис и читаемость​

Bash использует компактный, насыщенный символами синтаксис:

  • $? — код возврата последней команды
  • $$ — PID текущего процесса
  • $! — PID последнего фонового процесса
  • &> — перенаправление stdout и stderr
  • [[ ]] — расширенное условие
  • $( ) — подстановка команды

Этот стиль экономит символы, но повышает порог входа. PowerShell выбирает многословность и самодокументируемость:

  • $LASTEXITCODE — понятное имя переменной
  • $PID — идентификатор процесса
  • Start-Process -NoNewWindow — параметры в именованной форме
  • if ($result -eq $true) — читаемое условие
  • & { Get-Date } — явный вызов скрипт-блока

Имена командлетов следуют схеме Глагол-Существительное (Get-Service, Stop-Process, New-Item, Test-Connection). Это позволяет угадывать команду по её назначению и легко находить её через Get-Command -Verb Stop или Get-Help *service*.

Ошибки и отладка​

Bash по умолчанию не прерывает выполнение при ошибке. Скрипт продолжает работать, даже если команда завершилась с кодом 1. Это требует явной проверки $? после каждой критической операции. PowerShell по умолчанию использует останавливающие ошибки (terminating errors) для большинства командлетов. Если Get-ChildItem не находит путь, он генерирует исключение. Это принуждает к осознанной обработке сбоев.

PowerShell поддерживает полноценную обработку исключений:

try {
    $content = Get-Content -Path "C:\secret.txt" -ErrorAction Stop
    Write-Host "Файл прочитан."
}
catch [System.UnauthorizedAccessException] {
    Write-Warning "Нет прав на чтение файла."
}
catch {
    Write-Error "Неизвестная ошибка: $($_.Exception.Message)"
}
finally {
    Write-Host "Операция завершена."
}

Конструкция try/catch/finally работает как в C# или Java. Это делает код предсказуемым и устойчивым к внештатным ситуациям.

Провайдеры: единый интерфейс к разным хранилищам​

Bash работает преимущественно с файловой системой. Доступ к реестру, сертификатам или переменным окружения требует специальных утилит (reg, certutil, printenv) или встроенных команд (declare, export).

PowerShell вводит концепцию провайдеров (providers). Провайдер — это адаптер, который отображает произвольное хранилище данных в иерархию, похожую на файловую систему. Встроенные провайдеры:

  • FileSystem — диски, папки, файлы
  • Registry — разделы и параметры реестра Windows (HKLM:\SOFTWARE)
  • Environment — переменные окружения (Env:\PATH)
  • Certificate — сертификаты (Cert:\CurrentUser\My)
  • Alias — псевдонимы команд (Alias:\cd)
  • Variable — переменные сессии (Variable:\PWD)
  • Function — определённые функции (Function:\Write-Host)

Команды Get-ChildItem, Get-Item, Set-Item, New-Item, Remove-Item работают со всеми провайдерами одинаково:

# Просмотр переменных
Get-ChildItem Env:

# Чтение параметра реестра
(Get-ItemProperty "HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager").BootExecute

# Добавление переменной окружения
New-Item -Path Env:\MY_APP_CONFIG -Value "Production"

# Удаление сертификата
Remove-Item -Path "Cert:\LocalMachine\My\$thumbprint"

Это создаёт единый язык управления разнородными данными.

Интегрированная среда сценариев (ISE): графическая оболочка для разработки​

Windows PowerShell ISE — это официальная графическая среда разработки скриптов, поставляемая вместе с Windows. Она включает три основные области:

  1. Панель меню и панель инструментов — кнопки «Создать», «Открыть», «Сохранить», «Запустить», «Остановить», «Выполнить выделенное». Каждая операция имеет горячие клавиши (например, F5 — запуск всего скрипта, F8 — выполнение выделенного фрагмента).

  2. Область сценариев — редактор кода с подсветкой синтаксиса, автоформатированием, сворачиванием блоков (#region/#endregion), навигацией по ошибкам. Поддерживается поиск и замена по регулярным выражениям, переход к строке по номеру (Ctrl+G), отмена и повтор действий (Ctrl+Z, Ctrl+Y).

  3. Область консоли — интерактивная сессия PowerShell. В отличие от отдельного окна консоли, здесь можно комбинировать выполнение скриптов и ручной ввод. Например, запустить скрипт, затем вызвать функцию из него, проверить значение переменной, изменить её и повторно вызвать функцию — всё в одном окне.

Отладка: пошаговое выполнение​

ISE предоставляет полноценный отладчик:

  • Точки останова ставятся кликом слева от номера строки или через меню. Можно задать условие ($i -gt 10) или действие при остановке (вывести значение переменной).
  • Шаг с заходом (F11) — заходит внутрь функции.
  • Шаг с обходом (F10) — выполняет функцию целиком, не заходя внутрь.
  • Выполнение до курсора (Ctrl+F10) — запускает код до указанной строки.
  • Панель локальных переменных — отображает все переменные в текущей области видимости, их тип и значение. Можно изменить значение прямо в таблице.
  • Панель стека вызовов — показывает цепочку вызовов функций, позволяя «подняться» на уровень выше.

Это позволяет анализировать состояние программы в реальном времени, выявлять логические ошибки, проверять граничные условия.

Работа с профилями и модулями​

ISE автоматически загружает пользовательский профиль при запуске. Профиль — это скрипт Microsoft.PowerShellISE_profile.ps1, расположенный в папке Documents\WindowsPowerShell. В нём можно:

  • Задать псевдонимы (Set-Alias ll Get-ChildItem)
  • Определить вспомогательные функции (function prompt { "PS> " })
  • Настроить цветовую схему ($psISE.Options.ConsoleTokenColors['String'] = 'DarkGreen')
  • Импортировать часто используемые модули (Import-Module ActiveDirectory)

ISE также поддерживает работу с модулями. Можно открыть .psm1-файл, внести изменения, нажать F5 — и модуль перезагрузится в текущей сессии. Это ускоряет цикл «написать — проверить — доработать».

Примечание: Начиная с Windows 10 версии 1903, Microsoft объявила ISE устаревшей и рекомендует использовать Visual Studio Code с расширением PowerShell. Однако ISE остаётся в системе по совместимости и удобна для быстрого запуска и отладки без установки дополнительных инструментов.

Структура скрипта: от идеи к надёжной программе​

Простой одноразовый скрипт — это последовательность команд. Профессиональный скрипт — это программная единица, которая:

  • принимает параметры
  • содержит документацию
  • проверяет входные данные
  • обрабатывает ошибки
  • логирует действия
  • возвращает результат

Параметры: гибкость через декларацию​

В начале скрипта объявляется блок param(). Он определяет, какие аргументы может принимать скрипт, их тип, значение по умолчанию, обязательность:

param(
    [Parameter(Mandatory = $true)]
    [ValidateNotNullOrEmpty()]
    [string]$ComputerName,

    [int]$Port = 80,

    [ValidateSet("HTTP", "HTTPS")]
    [string]$Protocol = "HTTP",

    [switch]$Verbose
)
  • [Parameter(Mandatory = $true)] требует обязательного указания параметра.
  • [ValidateNotNullOrEmpty()] проверяет, что строка не пустая и не null.
  • [ValidateSet(...)] ограничивает значения списком.
  • [switch] — это булев флаг, который активируется, если указан (например, -Verbose).

Параметры можно передавать:

  • По имени: .\Test-Connection.ps1 -ComputerName srv01 -Port 443
  • Позиционно: .\Test-Connection.ps1 srv01 443 (если порядок соблюдён)
  • Через хэш-таблицу (splatting): 
    $params = @{ ComputerName = "srv01"; Port = 443; Verbose = $true }
    .\Test-Connection.ps1 @params

Splatting особенно удобен при вызове командлетов с множеством параметров.

Документация: комментарии, которые читает система​

PowerShell поддерживает стандарт комментариев на основе XML — комментарии помощи (comment-based help). Они размещаются в начале скрипта или функции и описываются так:

<#
.SYNOPSIS
Проверяет доступность веб-сервера.

.DESCRIPTION
Отправляет HTTP-запрос на указанный хост и порт, возвращает код ответа.

.PARAMETER ComputerName
Имя или IP-адрес сервера.

.PARAMETER Port
Порт (по умолчанию — 80).

.EXAMPLE
Test-WebServer -ComputerName example.com -Port 443
#>

После этого команда Get-Help .\Test-WebServer.ps1 выводит отформатированное описание, как для встроенных командлетов. Это делает скрипты самодокументируемыми и интегрируемыми в обучающие материалы.

Обработка ошибок: контроль над сбоями​

В скриптах используются три уровня обработки:

  1. Предварительная проверка — Test-Path, Test-Connection, Test-ModuleManifest. Эти командлеты возвращают $true/$false без исключений.

  2. Управляемые исключения — try/catch, как показано выше.

  3. Глобальные настройки — параметр -ErrorAction у каждой команды:

    • Stop — превращает неостанавливающую ошибку в исключение.
    • Continue — выводит ошибку, но продолжает выполнение (по умолчанию).
    • SilentlyContinue — подавляет вывод ошибки.
    • Ignore — подавляет ошибку и не записывает её в $Error.

Пример надёжного чтения файла:

$content = Get-Content -Path $Path -ErrorAction SilentlyContinue
if (-not $content) {
    Write-Warning "Файл '$Path' пуст или недоступен."
    return
}

Такой подход позволяет избежать аварийного завершения и дать пользователю осмысленную обратную связь.

Распространённые задачи: скрипты как инструмент повседневной работы​

Скрипты PowerShell находят применение в десятках сценариев. Ниже — разбор типичных задач с пояснением логики, структуры и масштабируемости решений. Каждый пример можно использовать как шаблон и адаптировать под свои нужды.

1. Резервное копирование файлов и папок​

Резервное копирование — одна из самых частых задач. Простой скрипт копирует папку с отметкой времени в имени архива:

param(
    [string]$SourcePath = "C:\Projects",
    [string]$BackupRoot = "D:\Backups"
)

$timestamp = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd_HH-mm-ss"
$backupName = "Backup_$timestamp.zip"
$backupPath = Join-Path -Path $BackupRoot -ChildPath $backupName

# Создаём папку для бэкапов, если её нет
if (-not (Test-Path $BackupRoot)) {
    New-Item -Path $BackupRoot -ItemType Directory -Force
}

# Используем встроенный .NET-метод для архивации
Add-Type -AssemblyName System.IO.Compression.FileSystem
[System.IO.Compression.ZipFile]::CreateFromDirectory($SourcePath, $backupPath)

Write-Host "Резервная копия создана: $backupPath"

Этот скрипт:

  • принимает параметры SourcePath и BackupRoot, задаёт значения по умолчанию;
  • генерирует уникальное имя с точной датой и временем;
  • проверяет существование целевой папки и создаёт её при необходимости;
  • использует класс ZipFile из .NET — это надёжнее вызова внешних утилит вроде 7z.exe;
  • выводит подтверждение.

Его можно расширить:

  • добавить проверку свободного места на диске (Get-PSDrive D | Select-Object Free);
  • включить сжатие с уровнем (CompressionLevel::Optimal);
  • отправить уведомление по электронной почте (Send-MailMessage);
  • удалить старые копии старше 30 дней (Get-ChildItem -Path $BackupRoot -Filter *.zip | Where-Object { $_.CreationTime -lt (Get-Date).AddDays(-30) } | Remove-Item).

Такой скрипт легко интегрируется в Планировщик заданий Windows — ежедневное, еженедельное или по триггеру (например, после завершения сборки проекта).

2. Управление правами доступа (ACL)​

В Windows права доступа к файлам и папкам задаются через списки контроля доступа (ACL). Их настройка вручную — трудоёмкий процесс. Скрипт позволяет массово изменить права:

param(
    [string]$Path = "C:\Shared",
    [string]$User = "DOMAIN\Developers",
    [string[]]$Permissions = @("ReadAndExecute", "Write")
)

$acl = Get-Acl -Path $Path

# Создаём правило доступа
$accessRule = New-Object System.Security.AccessControl.FileSystemAccessRule(
    $User,
    $Permissions -join ",",
    "ContainerInherit,ObjectInherit",
    "None",
    "Allow"
)

# Добавляем правило в ACL
$acl.SetAccessRule($accessRule)

# Применяем обновлённый ACL
Set-Acl -Path $Path -AclObject $acl

Write-Host "Права для '$User' назначены на '$Path'."

Скрипт:

  • получает текущий ACL через Get-Acl;
  • создаёт объект FileSystemAccessRule с указанием пользователя, прав (Read, Write, FullControl и др.), наследования и типа (разрешение/запрет);
  • добавляет правило в ACL;
  • применяет изменения.

Важные детали:

  • "ContainerInherit,ObjectInherit" означает, что права распространяются на подпапки и файлы.
  • Можно заменить SetAccessRule на AddAccessRule, если нужно добавить правило, не затирая существующие.
  • Для удаления прав используется RemoveAccessRule.

Такой подход исключает ошибки при ручной настройке и гарантирует единообразие политик безопасности.

3. Мониторинг использования ресурсов​

Скрипт может отслеживать нагрузку на компьютер и реагировать на отклонения:

param(
    [int]$CpuThreshold = 90,
    [int]$MemoryThreshold = 85,
    [int]$CheckIntervalSeconds = 60
)

while ($true) {
    $cpu = (Get-Counter '\Processor(_Total)\% Processor Time').CounterSamples.CookedValue
    $mem = (Get-CimInstance Win32_OperatingSystem).FreePhysicalMemory / 
           (Get-CimInstance Win32_OperatingSystem).TotalVisibleMemorySize * 100
    $freeMemPercent = 100 - $mem

    Write-Host "[$(Get-Date -Format 'HH:mm:ss')] CPU: $([int]$cpu)% | Память: $([int]$freeMemPercent)% свободно"

    if ($cpu -gt $CpuThreshold) {
        Write-Warning "Высокая загрузка CPU: $([int]$cpu)%"
        Get-Process | Sort-Object CPU -Descending | Select-Object -First 5 | Format-Table Id, Name, CPU
    }

    if ($freeMemPercent -lt (100 - $MemoryThreshold)) {
        Write-Warning "Низкий уровень свободной памяти: $([int]$freeMemPercent)%"
    }

    Start-Sleep -Seconds $CheckIntervalSeconds
}

Этот скрипт:

  • использует Get-Counter для получения точных данных счётчиков производительности (в отличие от приблизительных значений в диспетчере задач);
  • вычисляет процент свободной памяти на основе CIM-модели;
  • выводит текущую статистику с отметкой времени;
  • при превышении порогов — показывает топ-5 процессов по CPU;
  • работает в бесконечном цикле с паузой через Start-Sleep.

Его можно доработать:

  • записывать лог в файл (Out-File -Append);
  • отправлять оповещение в Telegram через Invoke-RestMethod;
  • автоматически завершать «прожорливые» процессы по правилам.

4. Массовая установка программ через Chocolatey​

Chocolatey — менеджер пакетов для Windows. Скрипт позволяет развернуть стандартный набор ПО на новом компьютере:

# Установка Chocolatey (если отсутствует)
if (-not (Get-Command choco -ErrorAction SilentlyContinue)) {
    Set-ExecutionPolicy Bypass -Scope Process -Force
    [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol -bor 3072
    Invoke-Expression ((New-Object System.Net.WebClient).DownloadString('https://community.chocolatey.org/install.ps1'))
}

$packages = @(
    "googlechrome",
    "firefox",
    "vscode",
    "7zip",
    "git",
    "nodejs",
    "python3",
    "docker-desktop"
)

foreach ($pkg in $packages) {
    Write-Host "Устанавливаю $pkg..."
    choco install $pkg -y --no-progress
}

Скрипт:

  • проверяет наличие choco;
  • при необходимости устанавливает его с правильным протоколом безопасности;
  • перебирает список пакетов и устанавливает их без подтверждения (-y);
  • отключает прогресс-бар для автоматизации.

Это решение ускоряет подготовку рабочих станций в корпоративной среде, обеспечивает единообразие версий и исключает «ручной» поиск установщиков.

Модули и реиспользуемость кода​

Один и тот же код не должен дублироваться в десятках скриптов. PowerShell предлагает механизм модулей — логических единиц, объединяющих связанные функции, переменные, классы и данные.

Структура модуля​

Модуль — это папка с именем MyTools, содержащая как минимум один файл .psm1:

MyTools/
├── MyTools.psd1        # манифест (опционально, но рекомендуется)
└── MyTools.psm1        # основной код

Файл .psm1 содержит функции:

# MyTools.psm1
function Get-FreeSpace {
    param([string]$Drive = "C")
    $info = Get-PSDrive $Drive
    [PSCustomObject]@{
        Drive = $Drive
        FreeGB = [math]::Round($info.Free / 1GB, 2)
        UsedGB = [math]::Round($info.Used / 1GB, 2)
        TotalGB = [math]::Round(($info.Free + $info.Used) / 1GB, 2)
    }
}

function Test-Url {
    param([string]$Url)
    try {
        $request = Invoke-WebRequest -Uri $Url -Method Head -TimeoutSec 10
        $request.StatusCode -eq 200
    } catch {
        $false
    }
}

Export-ModuleMember -Function Get-FreeSpace, Test-Url
  • Export-ModuleMember указывает, какие функции будут доступны после импорта модуля.
  • Внутри модуля можно определять приватные вспомогательные функции — они не будут экспортированы.

Использование модуля​

  1. Поместите папку MyTools в одну из стандартных директорий модулей:

    • Для текущего пользователя: ~\Documents\PowerShell\Modules\
    • Для всех пользователей: $env:ProgramFiles\PowerShell\Modules\

  2. Импортируйте модуль:

    Import-Module MyTools

  3. Используйте функции:

    Get-FreeSpace -Drive D
    Test-Url "https://spirzen.ru"

Преимущества модулей​

  • Инкапсуляция — внутренняя логика скрыта, интерфейс чётко определён.
  • Версионность — в .psd1 можно указать ModuleVersion = '1.2.0', что позволяет управлять обновлениями.
  • Зависимости — модуль может требовать другие модули (RequiredModules = @('ActiveDirectory')).
  • Автозагрузка — начиная с PowerShell 3.0, модули загружаются автоматически при вызове экспортируемой функции.

Модули — основа для построения библиотек внутренних инструментов в крупных организациях. Например, модуль ADTools для работы с Active Directory, BackupSystem для управления архивами, ReportGenerator для формирования отчётов в Excel или PDF.

Лучшие практики написания скриптов​

Качественный скрипт — это не только рабочий код. Это документ, который другие могут читать, поддерживать и расширять.

1. Именование​

  • Файлы скриптов и модулей — в стиле PascalCase: Backup-Database.ps1, NetworkTools.psm1.
  • Функции — Глагол-Существительное, согласно утверждённому списку глаголов: Get-LogEntry, Set-Configuration, Test-Connection.
  • Переменные — camelCase: $inputPath, $userList, $maxRetries.

2. Безопасность​

  • Избегайте Set-ExecutionPolicy Unrestricted в продакшене. Используйте RemoteSigned или цифровую подпись.
  • Не храните пароли в открытом виде. Используйте Get-Credential, ConvertFrom-SecureString, или менеджеры секретов (Azure Key Vault, HashiCorp Vault).
  • Запускайте скрипты с минимально необходимыми правами. Для административных задач — отдельная учётная запись.

3. Тестирование​

PowerShell имеет встроенную систему тестирования — Pester. Пример теста:

# Backup-Database.Tests.ps1
Describe "Backup-Database" {
    It "Создаёт ZIP-файл в указанной папке" {
        $backupPath = "TestDrive:\backup.zip"
        Backup-Database -Source "TestDrive:\data" -Destination $backupPath
        $backupPath | Should -Exist
        (Get-Item $backupPath).Length | Should -BeGreaterThan 0
    }
}

Pester позволяет писать unit-тесты, интеграционные тесты, проверять исключения, параметры, выходные объекты. Это гарантирует, что изменения не ломают существующую функциональность.

4. Логирование​

Всегда записывайте ключевые этапы выполнения:

$LogPath = "C:\Logs\Backup_$(Get-Date -Format 'yyyyMMdd').log"
Start-Transcript -Path $LogPath -Append
# ... основной код ...
Stop-Transcript

Или используйте Write-Information, Write-Verbose, Write-Debug с параметром -InformationAction Continue. Это позволяет включать/выключать уровни детализации без изменения кода.

Современные инструменты: PowerShell в Windows Terminal и VS Code​

Хотя ISE остаётся в системе, новые проекты лучше разрабатывать в современных средах.

Windows Terminal​

Это центральный терминал для Windows 10/11. Он поддерживает вкладки, профили, настраиваемые шрифты (включая Nerd Fonts), темы, прозрачность, анимации курсора. PowerShell автоматически становится одним из профилей:

  • Откройте Windows Terminal.
  • Нажмите стрелку вниз → «Настройки».
  • В settings.json можно добавить кастомную команду, переменные окружения, начальную директорию.

Пример профиля для PowerShell 7:

{
  "guid": "{574e775e-4f2a-5b96-ac1e-a2962a402336}",
  "name": "PowerShell 7",
  "commandline": "pwsh.exe",
  "hidden": false,
  "colorScheme": "One Half Dark"
}

Visual Studio Code + расширение PowerShell​

VS Code — рекомендуемая Microsoft среда для PowerShell-разработки. После установки расширения PowerShell появляются:

  • Интеллектуальное завершение кода (IntelliSense) с подсказками по параметрам.
  • Отладчик с точками останова, просмотром переменных, стеком вызовов.
  • Встроенный терминал с поддержкой нескольких сессий.
  • Анализ кода (PSScriptAnalyzer) — выявляет стилевые и потенциальные ошибки.
  • Поддержка Jupyter-ноутбуков (.ipynb) с ячейками PowerShell.

Преимущества VS Code:

  • Кроссплатформенность — один и тот же интерфейс на Windows, Linux, macOS.
  • Интеграция с Git — просмотр изменений, коммиты, ветвление прямо в редакторе.
  • Поддержка Remote-SSH — написание скриптов для Linux-серверов с той же средой.