1.
オープンソースになった
PowerShellを学ぼう
2017/07/15
オープンソースカンファレンス 2017 Hokkaido
CLR/H Takuya Shibata

2.
自己紹介
➢ しばた (素敵なおひげ)
◦Twitter : @stknohg
◦Blog : http://blog.shibata.tech/
➢ 何者？
◦ CLR/HとJAZUG札幌(きたあず)の裏方
◦Microsoft MVP
Cloud and Datacenter Management
(2016/07 - )
2

3.
About CLR/H
3
CLR/H は、北海道で IT 関連、特に開発系技術に関する学習と研究を
目的としたコミュニティです。
CLR/H には ”Creation Leads to Revolution with Humanity (or Humor :-)”
という意味もあります。
定期的に勉強会およびイベントを開催し、参加者同士の情報交換や
技術研鑽を行っております。
会の成り立ちから、Microsoft .NET テクノロジー関連の話題が多い
ですが、それ以外の話題を取り上げることもあります。
本セッションのハッシュタグは
#clrh105 #osc17do

4.
アジェンダ
1.オープンソースになった
PowerShell
2.PowerShellの基本
3.PowerShellの思想
4.PowerShellの使いどころ
4

5.
1. オープンソースになった
PowerShell
5

6.
PowerShellとは
6
PowerShellは、WindowsおよびWindows Server用の
自動化プラットフォームおよびスクリプト言語で、
システムの管理を簡素化できます。
他のテキストベースのシェルとは異なり、PowerShell
は.NET Frameworkの機能を活用し、豊富なオブジェクト
と、Windows環境を制御するための大量の組み込み
機能を提供します。
https://msdn.microsoft.com/en-us/powershell の記述より引用

7.
PowerShellとは
PowerShellをざっくり言うと、
1. Windows管理フレームワーク
(の一部)
2. シェル
3. スクリプト言語
である
7

8.
PowerShellの歴史
➢ 2006年11月、PowerShell 1.0リリース
✓2017年7月15日現在の最新バージョンは 5.1
➢ PowerShellのエディション(PowerShell 5.1より)
1. Desktop Edition
✓通常のWindows向け
✓.NET Framework上で動作する
2. Core Edition
✓Nano Server向け
✓.NET Core上で動作する
8

9.
PowerShellの歴史
9
PowerShell 1.0 PowerShell 5.1
Desktop Edition
Core Edition
PowerShell 5.0
EditionなしEditionなしWindows
Windows
(Nano Server)
Linux
Mac

10.
PowerShell for every system!
10

11.
PowerShell for every system!
➢ 2016年8月18日、突如
PowerShellがオープンソースに
➢ ソースはGitHubで公開
◦ https://github.com/PowerShell/PowerShell
➢ 同時に.NET Coreを基盤とした
クロスプラットフォーム化
➢ OSS化したPowerShellのバージョンは6.0
◦ 2017年7月15日現在でBeta 4
11

12.
PowerShell for every system!
◦ 対応OS・ディストリビューション
(2017年7月15現在)
✓Windows 7 SP1 ～ Windows 10
✓Windows Server 2008 R2 SP1 ～Windows Server 2016
✓Ubuntu 14.04、16.04
✓Debian 8
✓Red Hat Enterprise Linux 7
✓CentOS 7
✓OpenSUSE 42.1
✓Arch Linux
✓Kali Linux
✓AppImage
✓macOS 10.12
12

13.
PowerShell 6.0
➢ 対応OSとエディション
➢
➢ 現在はCore Editionのみバイナリ配布
◦ Desktop版がリリースされるかは不明
13
OS
Desktop Edition
(.NET Framework)
Core Edition
(.NET Core)
Windows ？ ※バイナリ未配布 〇
Windows (Nano Server) × 〇(インストーラー無し)
Linux × 〇
Mac × 〇

14.
これからのPowerShell
14
PowerShell 1.0 PowerShell 6.0
Desktop Edition
Core Edition
PowerShell 5.1
Editionなし
Core Edition
Core Edition
Core Edition
？
Windows
Linux
Mac

15.
これからのPowerShell
➢ コミュニティからのフィードバックを重視
1. GiｔHubでIssue管理
2. Gitter、Slack上のチャットルーム
3. PowerShell-RFC
◦ GitHubでRFCにより新機能を議論
✓https://github.com/PowerShell/PowerShell-RFC
4. ドキュメント管理
◦ GitHubでドキュメント管理。プルリク可能
✓https://github.com/PowerShell/PowerShell-Docs
✓https://github.com/PowerShell/powerShell-Docs.ja-jp
15

16.
2. PowerShellの基本
16

17.
17
本セッションではスクリプト言語として
のPowerShellを中心に解説します。
環境は特に断りのない限りPowerShell
6.0(Beta 4)とします。
※また、本セッションで紹介するコードは
https://github.com/stknohg/PowerShellSamples/tree/master/community/osc2017hokkaido
で公開しています。

18.
インストール
➢ Windows
◦ 既存の環境にPowerShell 6.0を追加インストール
できる
◦ MSI、またはZipファイルからインストールする
18
# PowerShell(MSI)
Invoke-WebRequest `
-Uri "https://github.com/PowerShell/PowerShell/releases/download/v6.0.0-
beta.4/PowerShell-6.0.0-beta.4-win10-win2016-x64.msi" `
-OutFile "$($pwd.Path)¥PowerShell-6.0.0-beta.4.msi"
Start-Process `
-FilePath msiexec.exe `
-ArgumentList @("/i", "$($pwd.Path)¥PowerShell-6.0.0-beta.4.msi", "/passive") `
-Wait -PassThru

19.
インストール
➢ Linux
◦ rpm、debファイルが提供されている
◦ yum、apt-getコマンドでもインストール可能
19
# Bash(apt-get)
curl https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc | sudo apt-key add -
curl https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/16.04/prod.list ¥
| sudo tee /etc/apt/sources.list.d/microsoft.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y powershell
# Bash(yum)
curl https://packages.microsoft.com/config/rhel/7/prod.repo ¥
| sudo tee /etc/yum.repos.d/microsoft.repo
sudo yum install -y powershell

20.
インストール
➢ Mac
◦ pkgファイルが提供されている
◦ 公式ではないが、Homebrew Caskからインストール
可能
20
# Bash (Homebrew Cask)
brew tap caskroom/cask
brew cask install powershell

21.
オブジェクト、変数
➢ PowerShellは.NET Frameworkの
オブジェクトを使うシェル
➢ すべてのオブジェクトは.NETの型を持つ
21
# 変数定義は $変数名
$i = 123
# $iは.NET Frameworkの型を持つ
$i.GetType().FullName # -> System.Int32 を返す
# オブジェクトなのでメソッドやプロパティが使える
$i.ToString()

22.
オブジェクト、変数
➢ 配列は @() または ,(カンマ演算子) を使う
➢ ハッシュテーブルは @{}
◦ Key = Value形式、各要素は ; で区切る
22
# 配列リテラルは @()
$array = @(1, 2, 3)
# カンマ演算子を使い以下の様にも書ける
$array = 1, 2, 3
# ハッシュテーブルは @{}
$hash = @{ Name = "stknohg"; Height = 0xA7 }
(@()は演算子となる場合もあるが本セッションでは説明を割愛する)

23.
変数のスコープ
➢ PowerShellの変数のスコープは
ダイナミックスコープ
※レキシカルスコープではないので注意！
➢ スコープ一覧
23
スコープ 内容
Global PowerShellのプロセス全体でグローバル
Script スクリプトファイル(.ps1)単位
Local 現在のスコープ、およびその子スコープ
Private 現在のスコープのみに限定
番号付きスコープ 相対的なスコープを番号で指定
0 : ローカル、1 ～ : 親スコープ

24.
フロー制御
PowerShellには一通りの制御構文が用意
されている
➢ If文
24
$grade = 92
if ($grade -ge 90) { "Grade A" }
elseif ($grade -ge 80) { "Grade B" }
elseif ($grade -ge 70) { "Grade C" }
elseif ($grade -ge 60) { "Grade D" }
else { "Grade F" }

25.
フロー制御
➢ for文、foreach文
25
for ($i = 1; $i -le 5; $i++) {
echo ($i * $i)
}
foreach ($i in 1..5) {
echo ($i * $i)
}

26.
フロー制御
➢ while文、do文
26
$i = 1
while ($i –le 5) {
echo ($i * $i)
++$i
}
$i = 1
do {
echo ($i * $i)
}
while (++$i -le 5)

27.
フロー制御
➢ switch文
27
switch ($Host.Name) {
"Windows PowerShell ISE Host" {
$result = 1
}
"Visual Studio Code Host" {
$result = 2
}
Default {
$result = 3
}
}

28.
演算子
➢ 主要な演算子は –[演算子] の形式
➢ 主要な演算子一覧(他にもたくさんあります)
28
if ($i * 5 –eq 100) { … }
演算子 内容
-eq 等しいか比較(==)
-ne 等しくないか比較(!=)
-gt, -ge, -lt, -le 大小比較(>, =>, <, <=)
-and, -or, -xor, -not 論理比較(&, |, ^, !)
-is オブジェクトの型の比較
-like, -match 文字列の比較
-replace, -split 文字列の置換・分割
-contains, -in 配列に要素が含まれるか

29.
関数・フィルター
➢ 関数
◦ いわゆる普通の関数
◦ PowerShellは戻り値の扱いが特殊
✓文ごとにストリーム(詳細は後述)にオブジェクトを出力する
✓Returnはただの制御構文
29
function Sqrt([int]$Value) {
Write-Output "${Value}の平方根は?"
return [Math]::Sqrt($Value)
}

30.
関数・フィルター
➢ PowerShellは戻り値の扱いが特殊
30
Sqrt関数は2つの値を返す
最初の戻り値はString型の
「“5の平方根は?”」
次の戻り値はDouble型の
「2.23606797749979」

31.
関数・フィルター
➢ 高度な関数
◦ PowerShell 2.0から使用可能
◦ コマンドレット(詳細は後述)と同等の属性を使える様に
した関数
31
function Get-Sqrt {
[CmdletBinding()]
param (
[Parameter(Mandatory = $true, ValueFromPipeline = $true)]
[int]$Value
)
Write-Output "${Value}の平方根は?"
return [Math]::Sqrt($Value)
}

32.
関数・フィルター
➢ フィルター
◦ パイプラインでの処理に特化した簡易的な関数
◦ 入力は $_
32
filter Sqrt {
if ($_ -isnot [int]) {
Write-Error "${_}はInt型のみ指定可能です"
return
}
Write-Output "${_}の平方根は?"
return [Math]::Sqrt($_)
}

33.
例外処理
➢ Trap
◦ PowerShell 1.0からある形式
➢ Try-Catch-Finally
◦ PowerShell 2.0から導入された
33
trap { $j = 2 }
$j = 0; $v = 10 / $j
try {
$j = 0; $v = 10 / $j
} catch {
$j = 2
}

34.
Class・Enum
➢ PowerShell 5.0からクラスと列挙型が記述
できる様になった
◦ ただし、C#などのクラスと同等なものを期待する
とがっかりするかも…
34
class Device {
[string]$Brand
[string]$Model
[string]$VendorSku
[string]ToString() {
return ("{0}|{1}|{2}" `
-f $this.Brand, $this.Model, $this.VendorSku)
}
}
enum MyFlag {
Off = 0
On = 1
}

35.
コマンドレット
➢ PowerShellの内部コマンド
◦Command + Let(小さい) からの造語
◦Cmdletとも言う
◦[動詞]-[名詞]の命名規則を持つ
➢ PowerShellはオブジェクトを扱うシェルである
ため、内部コマンドであるコマンドレットを中心
に組み合わせて使う
35
Write-Output "Hello"

36.
主要なコマンドレット
➢ Write-Output (echo)
◦ いわゆるecho
◦ ストリーム(詳細は後述)にオブジェクトを出力する
➢ Write-Host
◦ Write-Outputと似てるがこちらはコンソールに
文字を表示するだけ
◦ ストリームには何も出力しない(PowerShell5.0からはちょっと違う)
36
> Write-Output "Hello World!"
> Write-Host "Hello World!" -ForegroundColor
Green

37.
主要なコマンドレット
➢ Get-Member (gm)
◦ オブジェクトの型情報およびメンバー情報
(プロパティ・メソッド)を取得する
◦ とりあえずGet-Memberというくらいよく使う
➢ Get-Command (gcm)
◦ PowerShell版の which コマンド
◦ コマンドレットを探すのによく使う
37
> Get-ChildItem | Get-Member
> Get-Command Get-*

38.
主要なコマンドレット
➢ Where-Object (where, ?)
◦ オブジェクトからデータを抽出する
◦ Grepの代わり的なものその１
◦
➢ Select-String (sls)
◦ ファイルやオブジェクトの文字列を検索する
◦ Grepの代わり的なものその2
38
> Get-ChildItem `
| Where-Object { $_.Name -like "osc*" }
> Get-Content .¥sample.txt `
| Select-String "osc"

39.
主要なコマンドレット
➢ ForEach-Object (foreach, %)
◦ オブジェクトのコレクションに対して反復処理を行う
◦ awkの代わり的なもの
◦ sedっぽく使えないこともない
➢ Select-Object (select)
◦ オブジェクトの特定のプロパティを選択する
39
> Get-ChildItem -File `
| ForEach-Object { ren $_.FullName "$($_.Name).orig" }
> Get-ChildItem | Select-Object Name, CreationTime

40.
エイリアス
➢ エイリアス
◦ 関数やコマンドレットに別名を付けることが可能
◦ Bashなどのエイリアスとは異なり引数を含むことは
できない
➢ エイリアスの衝突
◦ Linux/Macの主要コマンドとPowerShellのエイリアス
が衝突する？
→Linux/Mac版のPowerShellでは基本的なコマンドと
衝突するエイリアスは除外されている
40

41.
エイリアス
➢ 主要なエイリアス一覧
41
エイリアス 実体 Windows Linux/Mac
echo Write-Output 〇 〇
ls Get-ChildItem 〇 ×
dir Get-ChildItem 〇 〇
cd Set-Location 〇 〇
pwd Get-Locatoin 〇 〇
cp Copy-Item 〇 ×
rm Remove-Item 〇 ×
mv Move-Item 〇 ×
ps Get-Process 〇 ×
wget Invoke-WebRequest 〇 ×
curl Invoke-WebRequest 〇 ×
※エイリアスの一覧は Get-Alias (gal) で確認可能

42.
オブジェクトパイプライン
➢ PowerShellのパイプラインはオブジェクトが
パイプされる
※Bashなど他のシェルと大きく異なるので
要注意！
➢ 1オブジェクトずつパイプされる
◦ 配列などのコレクションは要素ごとに展開される
◦ 配列の配列は展開されない
42

43.
オブジェクトパイプライン
➢ 実行例
◦ 結果
43
@(1, 2, @(3, 4), 5) | `
% { echo "$($_.GetType())型の値 $($_) が渡されました…"}

44.
オブジェクトパイプライン
➢ コマンドレット・関数は3つのブロックを持つ
◦Begin
✓最初のオブジェクトがパイプされる直前に呼び出される
◦Process
✓各オブジェクトがパイプされる毎に呼びされる
◦End
✓最後のオブジェクトがパイプされた後に呼び出される
44

45.
オブジェクトパイプライン
45
function Cmdlet1 {
[CmdletBinding()]
Param (
[Parameter(Mandatory = $true, ValueFromPipeline = $true, Position = 0)]
$InputObject
)
Begin {
Write-Host "Command1 Begin($InputObject)..." -ForegroundColor Green
}
Process {
Write-Host "Command1 Process($InputObject)..." -ForegroundColor Green
Write-Output $InputObject
}
End {
Write-Host "Command1 End($InputObject)." -ForegroundColor Green
}
}

46.
オブジェクトパイプライン
➢ 動作例
46
>@(1..5) | Cmdlet1 | Cmdlet2
Cmdlet1 Cmdlet2
Begin
Process
End
Begin
Process
End
Int[] 配列
1 2 3
4 5
1 2
3 4
5 6

47.
(比較) Bashのパイプライン
➢ Pipeシステムコールでプロセスは並列実行
➢ 入出力はテキスト(バイナリ)をストリーミング
◦ OS毎に異なるバッファサイズ
47
Process1
pipe
write read
Process2

48.
ストリームと標準入出力
➢ PowerShellのストリーム
◦ PowerShellではオブジェクトを入出力するため、
他のシェルとは異なり標準入出力に相当する
部分はストリームと呼ばれる
➢ ストリームと標準入出力
◦ ストリームと標準入出力は似ているが別物
◦ PowerShellと外部のプロセスが連携する場合、
ストリーム(オブジェクト) ⇔ 標準入出力(テキスト)
の変換が発生する
48

49.
PowerShellのストリーム
ストリーム リダイレクト 出力方法 Version 特記事項
Input - - All 標準入力に相当
Standard
output
1> Write-Output
など
All 標準出力に相当
“出力ストリーム”
Error
output
2> Write-Error All 標準エラー出力に相当
“エラーストリーム”
Warning
output
3> Write-Waring 3.0以上
Verbose
output
4> Write-Verbose 3.0以上
Debug
output
5> Write-Debug 3.0以上
Information 6> Write-
Information
5.0以上 Write-Hostの結果が
ストリームに乗る様に
Progress - Write-Progress All
49

50.
ストリーム標準入出力
➢ PowerShell → 外部プロセス
◦ コンソールに表示される文字列を 標準入力へ渡す
◦ $OutputEncoding で設定されている
エンコーディング(デフォルト ASCII)でエンコード
◦ 最後に必ず改行が付く
➢ 外部プロセス → PowerShell
◦ 標準出力を文字列([stirng[]]型)に変換
◦ [Console]::OutputEncoding で設定されている
エンコーディング(デフォルト MS932/UTF8)でエンコード
◦ バイナリ出力も文字列化される
50

51.
全体像
51
http://blog.shibata.tech/entry/2015/06/26/001944 より

52.
開発環境
➢ PowerShell ISE
◦ Windowsの標準開発環境
◦ PowerShell 2.0以降すべての環境にインストール済み
52

53.
開発環境
➢ Visual Studio Code + PowerShell Extension
◦ WindowsだけでなくLinuxやMacでも使える。
53

54.
3. PowerShellの思想
54

55.
PowerShellの思想
55
PowerShellはWindowsの管理、自動化
のために作られたツールです。
Bashなど他のシェルとは異なり
Windows独自の思想を持っています。

56.
Monad Manifesto
➢ 2002年にPowerShell Teamの
チーフアーキテクト(当時)だったJeffrey Snover
さんが書いたドキュメント
◦ http://www.jsnover.com/Docs/MonadManifesto.pdf
➢ PowerShellの基本構成や思想、対象とする問題
領域などについて書かれている
➢ MonadはPowerShell開発時のコードネーム
◦ 関数型言語のアレとは関係ない:)
56

57.
Monad Manifestoから見えること
➢ システム管理者(所謂ITPro)、開発者ほど
プログラムに習熟していない人を想定していた
→ コマンドレットの命名規則
→ 統一的なパラメータ指定
➢ Bashなどのシェルを従来型のシェルとし、
そこから新しいアプローチを採ろうとしていた
→ .NET Frameworkをベースとした統一的な
CUIシェル
→ オブジェクトパイプラインなどの、テキストでは
なくオブジェクトを中心した各種機能
57

58.
PowerShellとOS管理
➢UNIX系OS
✓テキストファイル
➢Windows
✓テキストファイル
✓レジストリ
✓WMI
✓Active Directory
✓Win32 API
58
OSを管理するための方法がWindowsと
UNIX系OSで決定的に異なる

59.
PowerShellとOS管理
➢UNIX系OSは基本テキストでOSを管理
✓そのためのツールが充実している
✓grep、awk、sed、etc…がそのまま管理
ツールとなる
➢Windowsは基本APIでOSを管理
✓WMIやレジストリ管理などの機能は充実
✓必要性が低かったためかPowerShellは
テキスト管理が弱い
59

60.
言いたいこと
60
PowerShellはBash等の影響を受けて
いますが、OS特性の違いなどもあり、
似て非なる別物です。
別物なのでBash等のシェルと同様に
扱うとハマりますし、明確に使い分け
る必要があります。

61.
4. PowerShellの使いどころ
61

62.
PowerShellの使いどころ
➢Windows
◦OSの管理
◦定型処理の自動化
➢Mac/Linux
◦・・・
◦・・・・・・
◦・・・・・・・・・
62

63.
ぶっちゃけ…
63
非Windows環境でPowerShellが
必須となる状況は無いです:)
自分が使い慣れているツール
(Shell Script、Perl、Python、etc..)
を使い続けるのがベストです。

64.
とはいえ…
64
何も無しでは話が続かないので、
独断と偏見で、非Windows環境でも
使えそうなPowerShellの機能を紹介
します。

65.
JSON
➢ PowerShellにはJSONを扱う組み込み
コマンドレットがある
◦jｑ代わりにPowerShellという選択肢
65
1. ConvertFrom-Json
✓JSONからPowerShellのオブジェクトを生成
2. ConvertTo-Json
✓PowerShellのオブジェクトをJSONに変換

66.
JSON
66
@"
{
"name": "stknohg",
"id": 1,
"items": [ 123, 456, 789 ]
}
"@ | ConvertFrom-Json

67.
JSON
67
@{
id = 1;
name = 'stknohg’
items = @(123, 456, 789)
} | ConvertTo-Json

68.
Pester
➢ PowerShell (5.0以降)に同梱されている
OSSのユニットテストフレームワーク
◦ https://github.com/pester/Pester
68
function Add-Numbers($a, $b) {
return $a + $b
}
Describe "Add-Numbers" {
It "adds positive numbers" {
Add-Numbers 2 3 | should be 5
}
It "ensures that that 2 + 2 does not equal 5" {
Add-Numbers 2 2 | should not be 5
}
}

69.
クラウド管理ツールとしてのPowerShell
➢ 各ベンダー・サービスのPowerShell Core対応
1. Azure - AzureRM.NetCore.Preview (プレビュー版)
✓ https://www.powershellgallery.com/packages/AzureRM.NetCore.Preview/
✓ https://blogs.technet.microsoft.com/jessicadeen/azure/getting-started-with-powershell-core-and-azurerm-
modules-on-ubuntu-and-os-x/
2. AWS - AWSPowerShell.NetCore (Ver. 3.3.113.0)
✓ https://www.powershellgallery.com/packages/AWSPowerShell.NetCore/
✓ https://aws.amazon.com/jp/blogs/developer/introducing-aws-tools-for-powershell-core-edition/
3. GCP - CLOUD TOOLS FOR POWERSHELL (Ver. 1.0.0.7)
✓ https://github.com/GoogleCloudPlatform/google-cloud-powershell/
✓ http://googlecloudplatform-japan.blogspot.jp/2016/12/1-powershell-windows-linux.html
4. Vmware - PowerCLI Core (Ver. 1.10)
✓ https://labs.vmware.com/flings/powercli-core
5. Docker - PowerShell Module for Docker (アルファ版)
✓ https://github.com/Microsoft/Docker-PowerShell
69

70.
70
質問タイム

71.
宣伝
15:15 ～ 16 :00 この部屋できたあずの
セッションもありますので是非ご参加ください
71

72.
72