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前言 在 PowerShell 中可以轻松的执行后台任务并且让多个后台任务并行执行。本文介绍 PowerShell 中 Job 相关的一些命令，并通过 demo 演示如何在后台同时执行多个任务。下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。 PowerShell 中执行后台任务的模式 下图描述了在 PowerShell 中执行后台任务的进程模型(此图来自互联网)： 首先我们需要一个 PowerShell 进程执行与用户交互的命令，比如执行 Start-Job 命令运行一个后台任务。每一个这样的后台任务都会在一个新启动的 PowerShell 进程中执行。所以，如果我们同时启动三个后台任务，那么一共有四个 PowerShell 进程在同时运行。 Job 相关的命令 Start-Job 命令会启动一个运行在后台的任务。注意，每通过 Start-Job 命令运行一个任务都会创建一个单独的 PowerShell 进程。 Stop-Job 命令用来停止一个正在运行的后台任务(由 Start-Job 启动的任务)。 Get-Job 命令用来获得当前 session 中的后台任务对象。 Wait-Job 命令阻塞当前的执行流程，等待指定的后台任务执行结束。 Receive-Job 命令用来获得后台执行任务的执行结果。比如在一个后台任务结束时，可以通过 Receive-Job 来得到结果，并输出任务执行时的 output。 Remove-Job 命令删除当前 session 中的已经完成的任务。当一个任务运行结束后，它并不会被自动删除，除非你调用 Remove-Job 命令进行删除，或者是关闭这个 session。如果使用 Remove-Job 删除一个正在运行的任务，命令会运行失败。此时需要先使用 Stop-Job 命令先停止任务，然后再用 Remove-Job 进行删除。 在后台执行任务 如果只是启动一个后台执行的任务，不需要知道任务执行的结果，也不关心任务何时执行结束，那么仅仅使用 Start-Job 命令启动任务的执行就可以了： 1 | > Start-Job -ScriptBlock { sleep 5 } |
启动单个任务并等待任务结束 多数情况下我们是需要知道任务的结束时间的，此时可以通过 Wait-Job 命令阻塞执行流程，直到等待的任务结束： 1 | > Start-Job -ScriptBlock { sleep 5; Write-Host "Hello world."; } | Wait-Job |
注意：上面的内容是由 Wait-Job 命令输出的，当时任务的状态为 "Completed"。 更进一步，我们还想要获得任务执行过程中的输出。这时我们就需要用到 Receive-Job 命令。你可以在任务启动后的任何时刻执行 Receive-Job 命令，但是如果想要得到完整的输出，就需要在任务结束后调用，此时需要配合 Wait-Job 命令一起使用： 1 2 3 | $job = Start-Job -ScriptBlock { sleep 5; Write-Host "Hello world."; } Wait-Job $job Receive-Job -Job $job |
把上面的代码保存到文件 mytask.ps1 中执行： Receive-Job 命令输出了我们在后台执行的任务的 output。 在后台执行多个任务并等待结束 因为 Start-Job 命令是非阻塞的，所以理论上我们可以执行任意多次从而启动很多的后台任务。和等待单个任务相同，仍然可以使用 Wait-Job 命令来等待所有的任务结束，不过此时需要配合 Get-Job 命令一起使用： 更常用的方式是我们在 while 循环中不断的检查任务的状态，当所有任务的状态都是 "Completed" 时表示全部任务执行结束： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 | Remove-Job * #测试计时开始 $start_time = (Get-Date) Start-Job -ScriptBlock { sleep 9; Write-Host "Hello myJob1."; } -Name "myJob1" Start-Job -ScriptBlock { sleep 5; Write-Host "Hello myJob2."; } -Name "myJob2" $taskCount = 2 while($taskCount -gt 0) { foreach($job in Get-Job) { $state = [string]$job.State if($state -eq "Completed") { Write-Host($job.Name + " 已经完成") Receive-Job $job $taskCount-- Remove-Job $job } } sleep 1 } "所有任务已完成" #得出任务运行的时间 (New-TimeSpan $start_time).totalseconds |
把上面的代码保存到 mytask.ps1 文件中并执行： 代码中我们给每个任务起了名字，并在 while 循环中不断的使用 Get-Job 命令检查任务当前的状态，如果发现任务的状态为 "Completed"，就通过 Remove-Job 命令删除它，并在删除前打印任务的名称和 output。 封装一个执行后台任务的函数 下面我们用封装一个简单的函数来并行执行多个任务： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 | function Run-Tasks { Param ( $taskArr, $parallelcount=1 ) #测试计时开始 $startTime = (Get-Date) #移除本次会话中已有的所有后台任务 Remove-Job * # 使用变量 $taskCount 保存还没有执行完成的任务数 $taskCount = $taskArr.Length #判断设定的并行任务数是否超过当前任务队列中的任务数 if($parallelCount -gt $taskArr.Length) { $parallelCount = $taskArr.Length } #启动初始任务 foreach($i in 1..$parallelCount) { Start-Job $taskArr[$i - 1] -Name "task$i" } #初始任务完成后开始的任务 $nextIndex = $parallelCount #当任务队列中还有任务时不断轮询已建立的任务，当一个后台任务结束时删除这个任务， #然后从任务队列中取出下一个任务进行执行，然后等待所有任务执行完成。 while(($nextIndex -lt $taskArr.Length) -or ($taskCount -gt 0)) { foreach($job in Get-Job) { $state = [string]$job.State if($state -eq "Completed") { Write-Host($job.Name + " 已经完成，结果如下：") Receive-Job $job Remove-Job $job $taskCount-- if($nextIndex -lt $taskArr.Length) { $taskNumber = $nextIndex + 1 Start-Job $taskArr[$nextIndex] -Name "task$taskNumber" $nextIndex++ } } } sleep 1 } "所有任务已完成" #得出任务运行的时间 (New-TimeSpan $startTime).totalseconds } |
上面的函数会在后台执行用户的任务，然后等待所有的任务执行结束。并且用户可以指定同时执行的任务的个数，在任务执行完成后，输出任务的 output。接下来让我们尝试使用这个函数执行一些任务： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | #定义 6 个任务 $task1 = {sleep 12; Write-Host "Hello myJob1."; } $task2 = {sleep 5; Write-Host "Hello myJob2."; } $task3 = {sleep 8; Write-Host "Hello myJob3."; } $task4 = {sleep 3; Write-Host "Hello myJob4."; } $task5 = {sleep 20; Write-Host "Hello myJob5."; } $task6 = {sleep 15; Write-Host "Hello myJob6."; } #将 6 个任务写入到一个数组中作为任务队列 $taskArr = $task1, $task2, $task3, $task4, $task5, $task6 #运行数组中的任务，允许同时运行 4 个任务 Run-Tasks -taskArr $taskArr -parallelcount 4 |
下面是运行的结果： 总结 能够随心所欲的在后台执行任务是一件感觉非常棒的事情！当然，对于工作来说你能够把事情做得又快又好(又好可不敢说)。本文只是提供了一个简单的运行并行任务的 demo，省略了异常处理等重要内容，但这已经足够您开始 PowerShell 并行任务之旅了。
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