PowerShell 技能连载 - AST 抽象语法树解析

适用于 PowerShell 7.0 及以上版本

在编写和维护大量 PowerShell 脚本时,你是否想过如何程序化地”理解”一段代码的结构?正则表达式只能处理文本层面的匹配,却无法识别变量的作用域、函数的调用关系或参数的传递方式。PowerShell 内置的 AST(Abstract Syntax Tree,抽象语法树)引擎正是为此而生——它将脚本源码解析为一棵结构化的对象树,每个节点都代表一个语法元素。

AST 是 PSScriptAnalyzer、PowerShell Editor Services(VS Code 的 PowerShell 扩展底层)等工具的核心技术。掌握了 AST,你就能编写自己的代码静态分析工具、自动化重构脚本,甚至构建自定义的代码质量检查规则,在 CI/CD 流水线中实现脚本质量门禁。

本文将从 AST 的基础解析入手,逐步展示代码分析实战,最后实现一个自动重构工具,帮助你把 AST 技术应用到日常开发和运维中。

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PowerShell 技能连载 - 类定义与面向对象编程

适用于 PowerShell 5.1 及以上版本

在 PowerShell 的早期版本中,我们通常使用 PSCustomObject 或哈希表来构建自定义数据结构。虽然它们足够灵活,但缺乏类型约束、无法定义方法、也不支持继承,在构建大型自动化项目时显得力不从心。PowerShell 5.0 引入了 class 关键字,让我们可以直接在脚本中定义真正的 .NET 类型。

class 不仅仅是语法糖,它带来了完整的面向对象编程能力:类型安全的属性、可重载的构造函数、继承与多态、以及与 .NET 生态的无缝集成。你可以用 class 来建模业务实体、封装复杂逻辑、甚至实现设计模式,让脚本从”一次性工具”进化为可维护的工程化代码。

本文将从基础类定义开始,逐步深入继承与多态,最后通过一个服务器管理框架的实战案例,展示 class 在真实自动化场景中的威力。

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PowerShell 技能连载 - .NET 互操作深入

适用于 PowerShell 7.0 及以上版本

PowerShell 本质上是 .NET 生态的一部分,每一个变量、每一个对象都运行在 CLR 之上。虽然日常工作中我们习惯使用 cmdlet 来完成任务,但在面对高性能计算、底层系统调用或需要精确控制内存的场景时,直接使用 .NET 类往往能获得数量级的性能提升。

理解 .NET 互操作不仅是突破 cmdlet 限制的手段,更是深入理解 PowerShell 运行时行为的钥匙。当你知道 [System.IO.File]::ReadAllText() 比同等的 Get-Content 快数十倍时,你就能够在脚本中做出更明智的选择——何时追求简洁,何时追求性能。

本文将从三个维度展开:直接调用 .NET 类实现高性能操作、利用反射动态调用方法和创建实例、以及通过 P/Invoke 调用原生 Win32 API,帮助你全面掌握 PowerShell 中的 .NET 互操作能力。

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用 PowerShell 解析 eD2k 链接

电骡的 eD2k 链接包含了丰富的信息。例如这个:

ed2k://|file|BingPinyinSetup_1.5.24.02.exe|31485072|C8C9282E6112455E624EE82941E5BA00|p=79A822E1788353E0B289D2ADD5DA3BDE:FB9BB40DEDB1D2307E9D734A6416704B:0732B122C4ECF70065B181C92BF72400:437958DF590D764DE1694F91AC085225|h=HLXRQSANEO5MHIVOYNM5FNQOHJG3D5MP|s=http://blog.vichamp.com|s=http://www.baidu.com|/|sources,127.0.0.1:1234,192.168.1.1:8888|/

这给我们的第一感觉是可以用正则表达式来解析。我们观察一下它的规律,发现它是用 | 分割的字符串:

ed2k://
file
BingPinyinSetup_1.5.24.02.exe
31485072
C8C9282E6112455E624EE82941E5BA00
p=79A822E1788353E0B289D2ADD5DA3BDE:FB9BB40DEDB1D2307E9D734A6416704B:0732B122C4ECF70065B181C92BF72400:437958DF590D764DE1694F91AC085225
h=HLXRQSANEO5MHIVOYNM5FNQOHJG3D5MP
s=http://www.abc.com/def.zip
s=http://www.vichamp.com/qq.zip
/
sources,127.0.0.1:1234,192.168.1.1:8888
/

还有一些规律:

  • p= 开始,后面的段都是可选的。
  • p=xxxh=xxxs=xxx看起来像键值对。
  • s= 可以有多个,sources 后面的 IP 和端口可以有多对。

根据这个规律,我们可以很容易地构造出正则表达式,并用 PowerShell 解析它。

function Get-Ed2kLink {
    Param(
        [string]
        [Parameter(Mandatory = $true, ValueFromPipeline = $true, HelpMessage = 'Enter an ed2k:// url')]
        $Link
    )

    $regex = [regex]@'
(?x)
\bed2k://
\|file\|(?<FILE_NAME>[^|]+)
\|(?<FILE_SIZE>\d+)
\|(?<FILE_HASH>[0-9a-fA-F]+)
(?:\|p=(?:(?<HASH_SET>[0-9a-fA-F]+):?)+)?
(?:\|h=(?<ROOT_HASH>[0-9a-zA-Z]+))?
(?:\|s=(?<HTTP_SOURCE>[^|]+))*
\|\/
\|sources(?:,(?<SOURCES_HOST>[0-9a-zA-Z.]+):(?<SOURCES_PORT>\d+))*
|\/\b
'@
    $match = $regex.Match($Link)
    if ($match.Success) {
        $sourcesHost = $match.Groups['SOURCES_HOST'].Captures | Select-Object -ExpandProperty Value
        $sourcesPort = $match.Groups['SOURCES_PORT'].Captures | Select-Object -ExpandProperty Value
        $sources = @()
        for ($i = 0; $i -lt $sourcesHost.Length; $i++) {
            $sources += [PSCustomObject][Ordered]@{
                Host = $sourcesHost[$i]
                Port = $sourcesPort[$i]
            }
        }

        $result = [PSCustomObject][Ordered]@{
            File = $match.Groups['FILE_NAME'].Value;
            FileSize = $match.Groups['FILE_SIZE'].Value;
            FileHash = $match.Groups['FILE_HASH'].Value;
            HashSet = $match.Groups['HASH_SET'].Captures | Select-Object -ExpandProperty Value
            RootHash = $match.Groups['ROOT_HASH'].Value;
            HttpSource = $match.Groups['HTTP_SOURCE'].Captures | Select-Object -ExpandProperty Value
            Sources = $sources;
        }
    } else {
        $result = $null
    }

    return $result
}

Get-Ed2kLink 'ed2k://|file|BingPinyinSetup_1.5.24.02.exe|31485072|C8C9282E6112455E624EE82941E5BA00|p=79A822E1788353E0B289D2ADD5DA3BDE:FB9BB40DEDB1D2307E9D734A6416704B:0732B122C4ECF70065B181C92BF72400:437958DF590D764DE1694F91AC085225|h=HLXRQSANEO5MHIVOYNM5FNQOHJG3D5MP|s=http://www.abc.com/def.zip|s=http://www.vichamp.com/qq.zip|/|sources,127.0.0.1:1234,192.168.1.1:8888|/'

执行结果如下:

File       : BingPinyinSetup_1.5.24.02.exe
FileSize   : 31485072
FileHash   : C8C9282E6112455E624EE82941E5BA00
HashSet    : {79A822E1788353E0B289D2ADD5DA3BDE, FB9BB40DEDB1D2307E9D734A6416704B, 0732B122C4ECF70065B181C92BF72400, 437958DF590D764DE1694F91AC085225}
RootHash   : HLXRQSANEO5MHIVOYNM5FNQOHJG3D5MP
HttpSource : {http://www.abc.com/def.zip, http://www.vichamp.com/qq.zip}
Sources    : {@{Host=127.0.0.1; Port=1234}, @{Host=192.168.1.1; Port=8888}}

注意一下,由于 s=sources 节包含循环体,所以不能直接用 PowerShell 的 -cmatch 表达式和 $Matches 变量,必须用 .NET 的 [regex] 类来处理。

参考材料:

您也可以在这里下载完整的源代码。

XAMPP 学习路线

XAMPP = Apache + MySQL + PHP + Perl

XAMPP是最流行的PHP开发环境

XAMPP是完全免费且易于安装的Apache发行版,其中包含MySQL、PHP和Perl。XAMPP开放源码包的设置让安装和使用出奇容易。

网站

XAMPP 官方网站
XAMPP - SourceForge

文件区别

  • 安装版(适合小型服务器安装)
    • xampp-win32-*-installer.exe - 有安装向导。
    • xampp-win32-*.zip - 解开是一个 xampp 目录,但可以随后注册服务等。
    • xampp-win32-*.7z - 和 .zip 版相同,压缩后体积更小。
  • 便携版(适合开发测试。不包含 FileZilla FTP 和 Mercury Mail Server,不能安装服务)
    • xampp-portable-win32-*-installer.exe
    • xampp-portable-win32-*.zip
    • xampp-portable-win32-*.7z

快速起步

**切勿自己摸索!**因为不同的版本的步骤有所不同。请阅读 xampp\readme_en.txt 中的 QUICK INSTALLATION 节。篇幅很短,不用担心 :)

潜在陷阱

  • 必须安装(或解压到)根目录下。例如 D:\xampp,或者 E:\xampp。
  • 注意缺省的 80 和 443 端口未被其它程序占用。netstat -ano |find "80"netstat -ano |find "443"
  • 如果用安装版的压缩包(.zip 或 .7z),并需要安装服务,请用提升权限的管理员账户打开 xampp-control.exe 进行安装。
  • 如果要能让别的机器或外网访问,请注意配置防火墙。
  • 通过 xampp-control.exe 启动,可能看不到完整的错误提示。请在命令行下启动 xampp_start.exe,可以看到更详细的错误提示。
  • 如果遇到错误,可以根据 xampp-control.exe 面板上的各个 Logs 按钮找到相应的日志。另外,可以通过 Windows 的事件查看部分日志。

Hexo 博客学习路线

Hexo 是一个快速、便捷、强大的博客框架,通过 Node.js 技术构建。

  • 如果你对默认配置满意,只需几个命令便可秒搭一个hexo。
  • 如果你跟我一样喜欢折腾下,30分钟也足够个性化。
  • 如果你过于喜欢折腾,可以折腾个把星期,尽情的玩。

HEXO

官方链接

教程

云空间

工具

我制作了一系列脚本,用于整理博客文章、抓取外部图片、批处理生成发布等,请参见 victorwoo/victorwoo - GitCafe

mongodb 学习路线

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

mongodb

入门文章

电子书籍

工具

Robomongo

  • MongoVUE - 收费,Windows,体验略次。

MongoVUE - different views of the data

纸质书籍

MongoDB权威指南

AngularJS 学习路线

AngularJS 是Google开源的一款JavaScript MVC框架,弥补了HTML在构建应用方面的不足,诞生以来吸引了大量的目光,也迅速成为了Web开发领域的新宠。

AngularJS

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w3school

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    一张图告诉你Angular的内核结构

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