之前的文章我們演示了如何使用 Windows PowerShell 構(gòu)建相當(dāng)高級(jí)的清單工具。我創(chuàng)建的工具提供了多個(gè)有關(guān)輸出的選項(xiàng)，這應(yīng)歸功于外殼的內(nèi)置功能和將函數(shù)應(yīng)用于對(duì)象。

我所創(chuàng)建的函數(shù)有一個(gè)無(wú)可否認(rèn)的弱點(diǎn)：它不能適度處理可能發(fā)生的任何錯(cuò)誤（例如連接或權(quán)限問(wèn)題）。這正是我要在本期的 Windows PowerShell 專(zhuān)欄中加以解決的，我將介紹 Windows PowerShell 所提供的錯(cuò)誤處理功能。

設(shè)置 Trap

在 Windows PowerShell 中，Trap 關(guān)鍵字定義一個(gè)錯(cuò)誤處理程序。當(dāng)您的腳本中出現(xiàn)異常時(shí)，外殼會(huì)檢查是否已經(jīng)定義 Trap，這意味著它必須在發(fā)生任何異常之前出現(xiàn)在腳本中。對(duì)于本演示，我將整理出一個(gè)會(huì)產(chǎn)生連接性問(wèn)題的測(cè)試腳本：我將使用 Get-WmiObject 連接網(wǎng)絡(luò)中并不存在的計(jì)算機(jī)名。我的目標(biāo)是讓錯(cuò)誤 Trap 將無(wú)效計(jì)算機(jī)名寫(xiě)出到一個(gè)文件中，從而為我提供一個(gè)記錄了無(wú)效計(jì)算機(jī)名的文件。我還將加入到兩個(gè)有效計(jì)算機(jī)的連接（我將使用 localhost）。請(qǐng)參見(jiàn)圖 1 中的腳本。

添加 Trap

trap {
 write-host "Error connecting to $computer" -fore red
 "$computer" | out-file c:\demo\errors.txt -append 
 continue
}

$computer = "localhost"
get-wmiobject win32_operatingsystem -comp $computer 

$computer = "server2"
get-wmiobject win32_operatingsystem -comp $computer 

$computer = "localhost"
get-wmiobject win32_operatingsystem -comp $computer

此腳本的輸出（如圖 2 所示）與我的期望不符。請(qǐng)注意 "Error connecting to…" 消息不顯示。也沒(méi)有創(chuàng)建 Errors.txt 文件。也就是說(shuō)，根本沒(méi)有執(zhí)行我的 Trap。究竟發(fā)生了什么？

圖 2 這不是我所希望的輸出！

停止！

關(guān)鍵在于了解正常外殼錯(cuò)誤消息與異常不同（分為非終止錯(cuò)誤和終止錯(cuò)誤。終止錯(cuò)誤會(huì)停止管道的執(zhí)行并產(chǎn)生異常）。只有異常才能被捕獲。出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，外殼會(huì)檢查其內(nèi)置的 $ErrorActionPreference 變量以確定自己要執(zhí)行的操作。該變量默認(rèn)含有 "Continue" 值，它表示“顯示錯(cuò)誤消息并繼續(xù)”。將此變量更改為 "Stop" 會(huì)使其顯示錯(cuò)誤消息并產(chǎn)生可捕獲的異常。但這意味著您腳本中的任何錯(cuò)誤也將執(zhí)行該操作。

更好的方法是只讓您認(rèn)為可能會(huì)引發(fā)問(wèn)題的 cmdlet 使用“停止”行為。可以使用 –ErrorAction（或 –EA）參數(shù)（一個(gè)所有 cmdlet 都支持的常見(jiàn)參數(shù)）完成此操作。圖 3 顯示了此腳本的修訂版本。它將按照預(yù)期方式工作，產(chǎn)生的輸出如圖 4 所示。

 使用 -ErrorAction

trap {
 write-host "Error connecting to $computer" -fore red
  "$computer" | out-file c:\demo\errors.txt -append 
 continue
}

$computer = "localhost"
get-wmiobject win32_operatingsystem -comp $computer -ea stop

$computer = "server2"
get-wmiobject win32_operatingsystem -comp $computer -ea stop

$computer = "localhost"
get-wmiobject win32_operatingsystem -comp $computer -ea stop

圖 4 使用 –ErrorAction 參數(shù)時(shí)我獲得了更多有用的結(jié)果

在 Trap 末尾使用 Continue 指示外殼繼續(xù)執(zhí)行產(chǎn)生異常的代碼行之后的一行。還可以使用關(guān)鍵字 Break（我將在稍后加以討論）。另請(qǐng)注意，$computer 變量（在腳本中定義）在 Trap 內(nèi)仍然有效。這是因?yàn)?Trap 是腳本本身的子作用域，即 Trap 可以查看腳本內(nèi)的所有變量（稍后我也將介紹此方面的更多相關(guān)信息）。

在作用域中完成所有操作

Windows PowerShell 中錯(cuò)誤捕獲的一個(gè)尤為棘手的方面是作用域的使用。外殼本身代表全局作用域，它包含外殼內(nèi)部發(fā)生的所有事件。如果您運(yùn)行某個(gè)腳本，它會(huì)獲取自己的腳本作用域。如果您定義某個(gè)函數(shù)，該函數(shù)的內(nèi)部便是其自己的專(zhuān)用作用域等等。這將創(chuàng)建一種父/子類(lèi)型的層次結(jié)構(gòu)。

發(fā)生異常時(shí)，外殼會(huì)在當(dāng)前作用域內(nèi)查找 Trap。這意味著某個(gè)函數(shù)內(nèi)的異常將在該函數(shù)內(nèi)部查找 Trap。如果外殼發(fā)現(xiàn)了 Trap，就會(huì)執(zhí)行該 Trap。如果 Trap 以 Continue 結(jié)尾，外殼將繼續(xù)執(zhí)行引發(fā)異常的代碼行后面的一行，但仍在同一作用域中。下面借助一小部分偽代碼來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)：

Trap {
 # Log error to a file
 Continue
}
Get-WmiObject Win32_Service –comp "Server2" –ea "Stop"
Get-Process

如果異常發(fā)生在第 5 行，則將執(zhí)行第 1 行中的 Trap。Trap 以 Continue 結(jié)尾，因此將繼續(xù)執(zhí)行第 6 行。

現(xiàn)在考慮下面這個(gè)略有些不同的作用域示例：

 Trap {
  # Log error to a file
  Continue
 }
 
 Function MyFunction {
  Get-WmiObject Win32_Service –comp "Server2" –ea "Stop"
  Get-Process
 }
 
 MyFunction
 Write-Host "Testing!"

如果錯(cuò)誤發(fā)生在第 7 行，則外殼會(huì)在函數(shù)的作用域內(nèi)查找 Trap。如果沒(méi)有找到，那么外殼將退出函數(shù)的作用域，繼續(xù)在父作用域內(nèi)查找 Trap。因?yàn)槟抢镉?Trap，所以它將執(zhí)行第 1 行。在本例中，代碼是 Continue，所以將繼續(xù)執(zhí)行同一作用域中異常之后的代碼行，即第 12 行，而不是第 8 行。換言之，外殼在退出之后不會(huì)再重新進(jìn)入該函數(shù)。

現(xiàn)在將該行為與以下示例做一下對(duì)比：

Function MyFunction {
 Trap {
  # Log error to a file
  Continue
 }
 Get-WmiObject Win32_Service –comp "Server2" –ea "Stop"
 Get-Process
}
 
MyFunction
Write-Host "Testing!"

在本例中，第 6 行中的錯(cuò)誤將執(zhí)行第 2 行中的 Trap，并保持在函數(shù)的作用域內(nèi)。Continue 關(guān)鍵字將保持在該作用域內(nèi)，繼續(xù)執(zhí)行第 7 行。如果您將 Trap 放入預(yù)期會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的作用域內(nèi)，好處是您仍保持在作用域中并可以在其中繼續(xù)執(zhí)行。但如果此方法對(duì)于您的情況不適用應(yīng)該怎么辦呢？

該工具非常適合管理配置基線(xiàn)。Compare-Object（或 Diff）旨在對(duì)比兩組對(duì)象。默認(rèn)情況下，它將比較每個(gè)對(duì)象的所有屬性，并由該命令輸出所有不同之處。所以設(shè)想您已將某個(gè)服務(wù)器的服務(wù)完全按照您所需的方式進(jìn)行了配置。只需運(yùn)行下面的內(nèi)容就能創(chuàng)建基線(xiàn)：

Get-Service | Export-CliXML c:\baseline.xml

幾乎所有對(duì)象都可以輸送到 Export-CliXML，它會(huì)將對(duì)象轉(zhuǎn)換為 XML 文件。而后，您可以運(yùn)行同一命令（如 Get-Service）并將結(jié)果與保存的 XML 進(jìn)行比較。命令如下：

Compare-Object (Get-Service) (Import-CliXML 
 c:\baseline.xml) –property name

添加 –property 參數(shù)將強(qiáng)制比較僅查看該屬性，而非整個(gè)對(duì)象。在本例中，您將得到由不同于原始基線(xiàn)的所有服務(wù)名稱(chēng)組成的列表，讓您了解在創(chuàng)建后基線(xiàn)是否添加或刪除了任何服務(wù)。

斷開(kāi)

我在前面提到過(guò) Break 關(guān)鍵字。圖 5 顯示了一個(gè)如何運(yùn)用 Break 關(guān)鍵字的示例。

使用 Break 關(guān)鍵字

 Trap {
  # Handle the error
  Continue
 }
 
 Function MyFunction {
  Trap {
   # Log error to a file
   If ($condition) {
    Continue
   } Else {
    Break
   }
  }
  Get-WmiObject Win32_Service –comp "Server2" –ea "Stop"
  Get-Process
 }
 
 MyFunction
 Write-Host "Testing!"

以下簡(jiǎn)要概述了執(zhí)行鏈。首先執(zhí)行第 19 行，它調(diào)用第 6 行中的函數(shù)。執(zhí)行第 15 行并產(chǎn)生異常。該異常在第 7 行捕獲，然后 Trap 必須在第 9 行做出決定。假設(shè) $condition 為 True，Trap 將在第 16 行繼續(xù)執(zhí)行。

但是，如果 $condition 為 False，Trap 將發(fā)生中斷。這將退出當(dāng)前作用域，并將原始異常傳遞至父項(xiàng)。從外殼角度看，這意味著第 19 行產(chǎn)生了異常，并被第 1 行捕獲。Continue 關(guān)鍵字將強(qiáng)制外殼繼續(xù)執(zhí)行第 20 行。

實(shí)際上，這兩個(gè) Trap 中都包含了略多一些的代碼，用于處理錯(cuò)誤，對(duì)其進(jìn)行記錄等等。在本例中我只是省略了這種函數(shù)代碼，以使實(shí)際流程更易于查看。

為什么要擔(dān)心呢？

您何時(shí)需要捕獲錯(cuò)誤？有兩種情況：預(yù)測(cè)可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤以及當(dāng)您想要某種超越普通錯(cuò)誤消息的行為時(shí)（例如將錯(cuò)誤記錄到文件或顯示更有幫助的錯(cuò)誤消息）。

通常我在復(fù)雜一些的腳本中加入錯(cuò)誤處理，以幫助處理我可以預(yù)見(jiàn)發(fā)生的錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤包括但不限于連接不良或權(quán)限問(wèn)題等錯(cuò)誤。

錯(cuò)誤捕獲無(wú)疑需要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力才能了解。但當(dāng)您在 Windows PowerShell 中處理更加復(fù)雜的任務(wù)時(shí)，很有必要實(shí)施錯(cuò)誤捕獲，以幫助您構(gòu)建更加完善、專(zhuān)業(yè)的工具。