PowerShell 管道和过滤

PowerShell 的管道（Pipeline）和过滤是 PowerShell 最强大、最核心的功能之一，几乎所有高级脚本都离不开它们。下面系统性地讲解管道原理和各种过滤方式。

1. PowerShell 管道的核心机制（和其他壳的巨大区别）

项目	PowerShell 管道	Linux Bash / cmd 管道
传递的内容	对象（.NET Object）	纯文本（string）
管道符号	|	|
左边命令输出	完整的对象（含属性和方法）	只剩 ToString() 后的文本
右边命令接收	参数自动按属性绑定（ByPropertyName）	只能从 stdin 读文本

例子：

# 这条命令输出的不是文本，而是 Process 对象
Get-Process | Where-Object {$_.CPU -gt 100}

# Linux 等价写法必须用文本解析，极其脆弱
ps -aux | grep chrome | awk '{if($3>10) print}'

2. 管道中常见的过滤命令（性能从高到低排序）

命令	推荐场景	性能特点	例子
Where-Object (过滤位置)	强烈推荐，只要能用就用这个	在管道最左边过滤，性能最高	Get-Process
Select-Object -First/-Last/-Skip	取前N条、后N条、跳过前N条	也是流式处理，性能极高	Get-ChildItem
Where-Object (普通)	复杂条件，无法用参数过滤时使用	每条记录都进入管道，性能中等	Get-Service
ForEach-Object	需要对每条记录做复杂操作或副作用	性能较差，避免在超大集合中使用	Get-ChildItem
.Where() 方法 (PowerShell 7+)	最现代、最快的过滤方式	比 Where-Object 快 5-50 倍	(Get-Process).Where{$_.CPU -gt 100}
.Where() 加速模式	超大数据集推荐	极快，支持 Acceleration	(Get-EventLog -LogName System -Newest 100000).Where({$_.EntryType -eq ‘Error’}, ‘Split’)

3. 最佳实践：尽可能用“参数过滤”而不是管道过滤

很多 cmdlet 支持直接在参数层面过滤，比管道快几十到几百倍！

# 慢（读取所有进程再过滤）
Get-Process | Where-Object Name -eq "chrome"

# 快（只返回 chrome 进程，推荐！）
Get-Process -Name chrome

# 更多例子
Get-Service -Name w*                  # 比 Get-Service | Where Name -like "w*" 快很多
Get-ChildItem -Path C:\ -Recurse -File -Filter "*.log"   # -Filter 是提供者级过滤，最快
Get-EventLog -LogName System -EntryType Error           # 直接过滤
Get-WinEvent -FilterHashtable @{LogName='Security'; ID=4624} -MaxEvents 100  # 最快方式

4. 实战常用的管道过滤组合

# 1. 找出占用 CPU 前 10 的进程（经典）
Get-Process | Sort-Object CPU -Descending | Select-Object -First 10

# 2. 找出最近 3 天修改的 .log 文件并按大小倒序
Get-ChildItem D:\Logs -Recurse -File -Filter "*.log" | 
  Where-Object LastWriteTime -gt (Get-Date).AddDays(-3) | 
  Sort-Object Length -Descending

# 3. PowerShell 7+ 推荐写法（更快、更清晰）
(Get-ChildItem D:\Logs -Recurse -File).Where{
    $_.Extension -eq '.log' -and $_.LastWriteTime -gt (Get-Date).AddDays(-3)
} | Sort-Object Length -Descending | Select-Object -First 20

# 4. 只显示错误事件的前 50 条（加速模式）
(Get-EventLog System -ErrorAction SilentlyContinue).Where(
    {$_.EntryType -eq 'Error'}, 'First', 50
)

5. 管道链性能优化黄金法则（记住这几条就够了）

1. 越左边过滤越好（让管道尽早变小）
2. 优先使用 cmdlet 的参数过滤（-Name, -Filter, -Include 等）
3. 用 Where-Object 放在管道最前面，而不是最后
4. 大集合用 .Where() 方法（PS 7+）
5. 避免在管道里用 ForEach-Object 做简单过滤，改用 Where-Object
6. 需要 Select-Object 时尽早放（减少后面传递的属性量）

6. 一条终极性能对比（10万条数据）

# 慢 100倍（3-8秒）
1..100000 | ForEach-Object { $_ % 100 -eq 0 }

# 中等（0.3-0.8秒）
1..100000 | Where-Object { $_ % 100 -eq 0 }

# 最快（0.03-0.06秒，PS7+）
(1..100000).Where{ $_ % 100 -eq 0 }

掌握了上面这些，你写出来的 PowerShell 脚本既优雅又飞快。有什么具体场景需要优化管道，欢迎贴代码，我帮你改得更快！