PowerShell 升级全攻略：获取最新功能与性能提升 – wiki基地

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PowerShell 升级全攻略：获取最新功能与性能提升

PowerShell 作为微软生态下不可或缺的自动化和配置管理框架，凭借其强大的功能和灵活性，已成为IT专业人士、开发者和系统管理员的瑞士军刀。从最初的 Windows PowerShell 到如今跨平台的 PowerShell 7+，它在不断进化，带来更多激动人心的新特性、显著的性能改进以及更广泛的兼容性。本文将详细阐述升级PowerShell的必要性、最新版本的亮点、详尽的升级步骤以及升级后的注意事项，助您全面拥抱现代化PowerShell带来的种种优势。

一、为何要升级PowerShell？——拥抱变革，提升效率

坚守旧版本或许能维持现状，但升级到最新 PowerShell 版本能为您带来诸多实质性好处：

  1. 获取最新功能和 Cmdlet：

    • 改进的语法和操作符：如三元运算符 (condition ? if-true : if-false)、空合并运算符 (?? 和 ??=)、管道链操作符 (&& 和 ||) 等，使脚本更简洁、易读。
    • 新的和增强的 Cmdlet：例如 Get-Error 提供了更清晰、更详细的错误视图；ForEach-Object -Parallel 实现了并行处理，大幅提升大数据集处理效率；Invoke-RestMethod 和 Invoke-WebRequest 在处理Web请求方面持续增强。
    • 预测式 IntelliSense：通过 PSReadLine 模块提供的功能，基于历史记录和插件提供更智能的命令建议，加快编写速度。

  2. 显著的性能提升：

    • PowerShell 7+ 基于 .NET Core / .NET 5/6/7/8（取决于具体版本），带来了底层的性能飞跃。启动速度、脚本执行速度、模块加载速度均有明显改善。
    • 内存占用优化，尤其在长时间运行的脚本和会话中表现更佳。

  3. 跨平台能力：

    • PowerShell 7+ 是真正的跨平台工具，可在 Windows、Linux 和 macOS 上无缝运行。这意味着您可以用一套脚本管理多样化的环境。
    • 与 WSL (Windows Subsystem for Linux) 深度集成，方便在 Windows 上调用 Linux 命令，反之亦然。

  4. 向后兼容性与并行运行：

    • PowerShell 7+ 设计时充分考虑了与 Windows PowerShell 5.1 的兼容性。大多数为 Windows PowerShell 编写的模块和脚本仍可正常工作，尤其是在 Windows 系统上通过 WindowsPSModulePath 模块加载机制。
    • PowerShell 7+ 可以与 Windows PowerShell 5.1 并行安装和运行。这意味着您可以在不影响现有 Windows PowerShell 环境的情况下，试用和迁移到新版本。它们使用不同的可执行文件名 (powershell.exe vs pwsh.exe) 和不同的配置文件路径。

  5. 更佳的错误处理和调试：

    • Get-Error cmdlet 提供了更友好的错误信息展示。
    • 改进的 Write-Error 和异常处理机制。

  6. 活跃的社区和持续的更新：

    • PowerShell Core / 7+ 是开源项目，拥有庞大且活跃的社区。这意味着更快的错误修复、更频繁的功能更新以及丰富的第三方模块和资源。
    • 微软会定期发布 LTS（长期支持）版本和 Current（当前）版本，确保用户可以根据需求选择稳定或尝鲜。

  7. 安全性增强：

    • 受益于 .NET 平台的持续安全更新。
    • 在脚本执行策略、日志记录等方面有更精细的控制。

二、升级前的准备工作——未雨绸缪，平稳过渡

在开始升级之前，进行一些准备工作可以确保过程顺利，并减少潜在风险：

  1. 检查当前 PowerShell 版本：
    打开 PowerShell 控制台，输入 $PSVersionTable。关注 PSVersion 和 PSEdition (Desktop 表示 Windows PowerShell，Core 表示 PowerShell 7+)。

    powershell
    $PSVersionTable

  2. 了解并行安装机制：

    • Windows PowerShell 5.1 (powershell.exe) 位于 %SystemRoot%\System32\WindowsPowerShell\v1.0\。
    • PowerShell 7+ (pwsh.exe) 通常安装在 %ProgramFiles%\PowerShell\ (64位) 或 %ProgramFiles(x86)%\PowerShell\ (32位)。
    • 它们的配置文件也不同（例如，profile.ps1 的路径不同），模块路径也有所区别。

  3. 备份重要脚本和配置文件：

    • 用户配置文件：
      • Windows PowerShell: $PROFILE (通常是 Documents\WindowsPowerShell\Microsoft.PowerShell_profile.ps1)
      • PowerShell 7+: $PROFILE (通常是 Documents\PowerShell\profile.ps1)
    • 自定义模块：如果您有存储在非标准路径下的自定义模块，请确保备份。
    • 关键业务脚本：备份您赖以运行关键任务的脚本。

  4. 确认系统需求：

    • PowerShell 7+ 依赖于 .NET Runtime。安装包通常会包含所需的 .NET 版本，但了解这一点有助于排查问题。
    • 查阅微软官方文档，了解您要安装的 PowerShell 版本对操作系统的具体要求。

  5. 管理员权限：
    在大多数情况下，安装或升级 PowerShell 都需要管理员权限。

  6. 更新 PowerShellGet 和 PackageManagement (针对 Windows PowerShell 5.1 用户)：
    如果您仍在使用较旧的 Windows PowerShell 5.1，并且计划通过 PowerShell Gallery 安装模块或进行某些操作，建议先更新 PowerShellGet 和 PackageManagement 模块：

    “`powershell
    Install-Module PowerShellGet -Force -SkipPublisherCheck
    Exit

    重新打开 PowerShell (管理员权限)

    Install-Module PackageManagement -Force -SkipPublisherCheck
    ``
    *注意：在某些非常旧的系统上，可能需要先执行    [Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [Net.SecurityProtocolType]::Tls12` 来启用 TLS 1.2 支持，才能成功连接到 PowerShell Gallery。*

三、PowerShell 升级实战——多途径详解

PowerShell 7+ 的安装/升级方法因操作系统而异。以下是主流操作系统的升级指南：

(一) Windows 系统

  1. 使用 Winget (Windows 程序包管理器 – 推荐)：
    Winget 是 Windows 10 (1709 及更高版本) 和 Windows 11 内置的命令行包管理器。这是最简单、最推荐的方式。

    • 打开 PowerShell 或命令提示符 (管理员权限)。
    • 搜索可用的 PowerShell 版本：
      powershell
      winget search Microsoft.PowerShell
    • 安装最新稳定版：
      powershell
      winget install --id Microsoft.PowerShell --source winget
    • 安装特定版本或预览版 (如果需要)：
      powershell
      # 安装预览版
      winget install --id Microsoft.PowerShell.Preview --source winget
      Winget 会自动处理依赖并完成安装。

  2. 使用 MSI 安装包 (官方下载)：
    这是传统的安装方式，适用于无法使用 Winget 或偏好手动控制的场景。

    • 访问 PowerShell 的 GitHub Releases 页面：https://github.com/PowerShell/PowerShell/releases
    • 找到您想要的最新稳定版 (通常标记为 “Latest”) 或预览版。
    • 下载适用于您系统架构 (x64, x86, Arm64) 的 .msi 安装包。
    • 双击运行 MSI 安装程序，按照向导提示完成安装。安装过程中通常会提供添加到 PATH 环境变量、启用 PowerShell Remoting 等选项。

  3. 通过 Microsoft Store：
    PowerShell 也可以通过 Microsoft Store 安装。这种方式的好处是自动更新。

    • 打开 Microsoft Store 应用。
    • 搜索 “PowerShell”。
    • 选择 “PowerShell” (通常是最新稳定版) 或 “PowerShell Preview”。
    • 点击 “获取” 或 “安装”。

  4. 使用 .ZIP 包 (便携版/手动部署)：
    对于不想进行完整安装或需要便携版的场景，可以使用 .ZIP 包。

    • 在 GitHub Releases 页面下载对应系统架构的 .zip 文件。
    • 解压到您选择的任意目录 (例如 C:\PowerShell)。
    • 直接运行解压目录下的 pwsh.exe。
    • 注意：此方法不会自动添加到 PATH，也不会创建开始菜单快捷方式等。

(二) Linux 系统

在 Linux 上，通常使用发行版自带的包管理器进行安装。

  1. Snap 包 (通用，推荐用于简便性)：
    Snap 是一种通用的 Linux 打包格式，易于安装和更新。

    bash
    sudo snap install powershell --classic # 安装稳定版
    sudo snap install powershell-preview --classic # 安装预览版

  2. 基于 Debian/Ubuntu (apt)：

    • 注册 Microsoft 仓库密钥和源 (首次安装需要)：
      “`bash
      # 更新包列表并安装依赖
      sudo apt-get update
      sudo apt-get install -y wget apt-transport-https software-properties-common

      下载并导入 Microsoft GPG 密钥

      wget -q “https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/$(lsb_release -rs)/packages-microsoft-prod.deb” -O packages-microsoft-prod.deb
      sudo dpkg -i packages-microsoft-prod.deb
      rm packages-microsoft-prod.deb

      更新包列表以包含 Microsoft 产品

      sudo apt-get update
      * **安装 PowerShell**：bash
      sudo apt-get install -y powershell # 安装稳定版

      sudo apt-get install -y powershell-preview # 安装预览版

      “`

  3. 基于 RHEL/CentOS/Fedora (yum/dnf)：

    • 注册 Microsoft 仓库 (首次安装需要，以 RHEL/CentOS 7 为例)：
      bash
      # 添加 Microsoft RPM 仓库
      sudo rpm --import https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc
      sudo sh -c 'echo -e "[packages-microsoft-com-prod]\nname=packages-microsoft-com-prod \nbaseurl=https://packages.microsoft.com/rhel/7/prod/\nenabled=1\ngpgcheck=1\ngpgkey=https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc" > /etc/yum.repos.d/microsoft.repo'
      对于其他 RHEL/CentOS/Fedora 版本，请查阅微软官方文档获取对应的仓库配置命令。
    • 安装 PowerShell (使用 yum 或 dnf)：
      bash
      sudo yum install -y powershell # 或 sudo dnf install -y powershell

  4. 使用 Tar.gz 包 (手动)：
    类似于 Windows 的 .ZIP 包，适用于特定场景。

    • 从 GitHub Releases 下载 .tar.gz 文件。
    • 解压：tar -xvzf powershell-x.y.z-linux-x64.tar.gz -C /opt/microsoft/powershell/x.y.z (路径可自定义)
    • 创建符号链接：sudo ln -s /opt/microsoft/powershell/x.y.z/pwsh /usr/bin/pwsh
    • 运行 pwsh。

(三) macOS 系统

  1. Homebrew (推荐)：
    Homebrew 是 macOS 上流行的包管理器。

    bash
    brew install --cask powershell # 安装稳定版
    brew install --cask powershell-preview # 安装预览版

  2. 使用 .pkg 安装包 (官方下载)：
    从 GitHub Releases 页面下载适用于 macOS 的 .pkg 文件，双击运行并按提示安装。

四、升级后的验证与配置——确保一切就绪

升级完成后，进行以下检查和配置：

  1. 验证新版本：
    打开新的 PowerShell 7+ 终端 (通常通过运行 pwsh 命令或新的快捷方式)。输入：
    powershell
    $PSVersionTable
    确认 PSVersion 和 PSEdition (应为 Core) 是您期望的新版本。

  2. 迁移/更新配置文件：
    PowerShell 7+ 使用与 Windows PowerShell 不同的配置文件。

    • 旧版 Windows PowerShell 配置文件: "$HOME\Documents\WindowsPowerShell\Microsoft.PowerShell_profile.ps1"
    • PowerShell 7+ 配置文件: "$HOME\Documents\PowerShell\profile.ps1"
      您可以将旧配置文件中的内容复制到新配置文件中，并根据需要进行调整。一些特定于 Windows PowerShell 的命令或模块可能需要修改或寻找替代方案。

  3. 检查模块兼容性：

    • 运行 Get-Module -ListAvailable 查看可用模块。
    • PowerShell 7+ 引入了 WindowsPSModulePath 模块，它能帮助加载一些原本为 Windows PowerShell 5.1 设计的模块。
    • 测试您常用的模块是否在新环境中正常工作。对于不兼容的模块，可能需要查找其 PowerShell 7+ 兼容版本或替代品。
    • 使用 Update-Module 更新已安装的模块到最新版本，以获得更好的兼容性和新功能。

  4. 测试关键脚本：
    运行您最重要的脚本，确保它们在新版本的 PowerShell 下行为符合预期。特别注意：

    • 依赖特定 Windows 组件的脚本 (如某些 COM 对象、WMI 的特定用法) 可能需要调整。
    • 字符编码问题 (PowerShell 7+ 默认使用 UTF-8 no BOM)。

  5. 更新编辑器/IDE 集成：
    如果您使用 VS Code、PowerShell ISE (虽然不推荐用于 PowerShell 7+) 或其他编辑器：

    • VS Code：确保 PowerShell 扩展已更新，并且正确识别并使用新的 pwsh.exe。您可以在 VS Code 的设置中指定 PowerShell 可执行路径，或通过会话菜单切换 PowerShell 版本。
    • Windows Terminal：Windows Terminal 会自动检测已安装的 PowerShell 版本，并为它们创建配置文件。您可以将其设置为默认配置文件。

  6. 探索新特性：
    花时间学习和尝试 PowerShell 7+ 带来的新功能。例如：

    • 尝试 ForEach-Object -Parallel 的并行处理能力。
    • 使用新的空合并运算符 ?? 和 ??= 简化空值判断和赋值。
    • 体验 Get-Error 带来的清晰错误信息。

五、PowerShell 升级与使用的最佳实践

  1. 保持最新：定期检查并安装 PowerShell 的最新稳定版或 LTS 版本，以获取最新的功能、性能改进和安全修复。
  2. 使用 VS Code 进行开发：VS Code 配合 PowerShell 扩展是目前编写和调试 PowerShell 脚本的最佳环境。
  3. 善用模块管理：使用 Install-Module, Update-Module, Find-Module 等 cmdlet 管理来自 PowerShell Gallery 的模块。
  4. 编写跨平台脚本：如果您的目标环境多样，尽量编写能在 PowerShell 7+ 上跨平台运行的脚本。避免使用特定于 Windows 的特性，除非有明确的判断和回退逻辑。
  5. 阅读官方文档和社区资源：微软官方文档、PowerShell Team博客、GitHub仓库以及各种社区论坛是学习和解决问题的重要资源。
  6. 逐步迁移：对于大型或复杂的 Windows PowerShell 脚本集，可以采取逐步迁移的策略。先迁移核心的、易于迁移的部分，同时利用 PowerShell 7+ 与 Windows PowerShell 5.1 并行运行的特性，逐步过渡。

六、结语

升级 PowerShell 是一个明智的选择，它能为您带来现代化的脚本体验、显著的性能提升以及在多平台环境中工作的能力。虽然升级过程可能涉及一些学习和调整，但其带来的长期效益是巨大的。通过本文提供的详细攻略，您可以更有信心地完成 PowerShell 的升级，解锁其全部潜力，从而更高效地完成自动化任务和系统管理工作。现在就开始您的 PowerShell 升级之旅吧！

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