PowerShell脚本性能优化技巧总结

最终优化

在你写脚本时，不要老是想着去优化，因为你的部分优化代码可能最终被丢弃。而且老是想着优化也会降低你的生产效率，因为和CPU的时间相比，脚本编写者的时间可能会更宝贵。

使用过滤参数

PowerShell可能会消耗很多资源，因为许多Cmdlet本身的设计就是用来提供数目很大的数据。所以，如果你使用的Cmdlet命令支持-Filter, -Include, 和 -Exclude这样的过滤条件，就尽量使用它们。

首先如果一条命令支持-Filter 过滤器参数，那就说明这里可能隐藏着一个对象访问API。使用过滤，可能会让代码执行得非常快，因为通常会在对象被创建之前就执行过滤。相反一条命令支持-Include, 和 -Exclude，这样的过滤会发生在对象被创建后，对象进入管道之前。所以后者的效率比-Filter 要低。尽管如此，使用-Include, 和 -Exclude后，让部分对象不进入管道，速度也是非常快的。

有时，应当使用更多的类型去过滤。比如你想搜索D盘下所有的后缀名为htm的文件。我们应当会使用*.htm作为过滤-Filter条件，PowerShell使用传统的文件系统通配符，仅会返回所有匹配到的文件对象。这样效率很高，因为这种简单模式匹配，Windows API本身在底层就实现了。然而Windows API本身也有许多限制，因为它太老了，它会忽略文件后缀名中除了htm这三个字符以外的所有字符。所以即使有Html这样后缀名它也会返回。所以此时，我们需要-filter和-include双剑合璧，打败金轮法王。


代码如下:

dir D: -Filter '*.htm' -Include '*.html' -Recurse

但是有一点要记住，使用-Filter过滤条件是很快，但是到底快到什么程度取决于-Filter调用的底层API。我们来举个例子吧：


代码如下:

Get-WmiObject -Class Win32_Product  -Filter 'Vendor LIKE "%Microsoft%"'

这个例子会查询机器安装的所有微软的产品，纵然我们使用了-filter，仍旧很慢？因为-Filter调用的是Windows Management Instrumentation (WMI)API，这个是基于WMI查询语言（WQL）的，过滤是发生在WMI内部的。

减少资源的占用

性能的优化包括降低时间复杂度和空间复杂度，但是很多时候，鱼和熊掌不可兼得。你只能选择其一。举个例子吧：比如你想列出D盘下所有的文件，然后针对每个文件做点事情，你可能会使用ForEach-object来变量整个集合中的文件系统对象：


代码如下:

Get-ChildItem -Path D:\ -Recurse | ForEach-Object { do-something }

使用了这个命令后，每一个文件对象经过额外的包装后，会经过管道的边界，代码的执行效率显著下降，但是它不会占用太多内存，因为每次只有一个对象在管道中流通。

另外一种方法，你可能会使用Foreach循环：

代码如下:

foreach($file in (Get-ChildItem -Path D:\ -Recurse)){
 do-something }

这段代码执行起来非常快，因为它避免了管道边界。但是它在处理之前会把所有文件对象加入到集合中。所以如果这个集合非常庞大，它可能会像某国的某能源局领导占用上亿人民币一样，洪水禽兽般占用系统资源。

Foreach循环比ForEach-Object，执行速度快，消耗的内存多。但是如果你能确定你要处理的数据规模不是很大，Foreach循环当然是上上之选。

使用Sleep降低CPU的使用率

接触很多对象的PowerShell脚本，通常会执行很长时间，对于处理器也不会怜香惜玉。现在单核CPU已成往事，在多核的今天这可能不是个事，但这仍旧可能会导致系统花费了大量时间去等待。如果你的脚本消耗了很多ＣＰＵ周期，或者需要等待事情发生，你可以使用Start-Sleep这条命令来降低处理器的使用率。默认Slee是按秒来等待的，这肯定受不了，你可以设置一个毫秒级别的暂停。始终的分辨率不超过10到20毫秒会更好（再小就没有意义了），所以你可以指定最小暂停时间为20毫秒。

另外你可能不想让你的脚本每个循环周期中都Sleep，只让部分周期Sleep，以给CPU腾出时间去做其它事。下面的脚本会借助操作符%取模来保证每10轮暂停一次：


代码如下:

$i=0
Get-ChildItem -Recurse |
 ForEach-Object{    $i+=1
    if($i%10 –eq 0)
   {sleep -mill 20}
   do-something
}

简单的优化方案

你可以把这些小技巧归纳成一个统一的优化方案。首先，别急着优化直到脚本写完了。接着，使用Filter过滤来减少限制返回对象的数目，然后再用-include和，-exclude进行微调，这样做既会减少运行时间，也会降低资源的使用率。基于这一点，如果你的数据量比较大，就使用Foreach循环来代替Foreach-Object，这样会让你的脚本执行效率提高。当然如果你的数据规模到了10万级以上，这可能会引入新的性能问题。最后，如果你发现自己的脚本CPU占用率老高老高，看看能否在一些循环中使用Start-Sleep命令，来放松一下。