Erklärung des Begriffs: Objekt-Pipelining

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Was ist Objekt-Pipelining ?

Objekt-Pipelining ist ein Konzept der Microsoft PowerShell zum Austausch von typisierten Objekten zwischen Befehlen (Commandlets). Das objektorientierte Pipelining ist im Gegensatz zum in den Unix-Shells verwendeten zeichenkettenbasierten Pipelining nicht abhängig von der Position der Informationen in der Pipeline. Für eine Pipeline wird in der PowerShell – wie auch unter Unix üblich – der vertikale Strich (|) verwendet.

PowerShell Pipeline Processor reicht ein Objekt von Upstream- zu Downstream-Objekt weiter.

Beispiele

Get-Process | Where-Object { $_.name -eq "iexplore" } | Format-Table ProcessName, WorkingSet
get-childitem c:\daten -filter *.dll | where-object {$_.Length -gt 40000 | sort-object Lengt| format-list
Get-Alias | where { $_.definition -match "get-process" }

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Seine Mächtigkeit entfaltet die PowerShell erst durch das Pipelining, also durch die Weitergabe von Daten von einem Commandlet zum anderen. Objektorientierung ist die herausragende Eigenschaft der Windows PowerShell: Commandlets können durch Pipelines mit anderen Commandlets verbunden werden. Anders als Pipelines in Unix-Shell tauschen die einzelnen Befehle keine Zeichenketten, sondern typisierte .NET-Objekte aus.

Die Liste der laufenden Dienste erhält man mit dem Befehl
Get-Service | Where-Object {$_.status –eq "running"}

Die Liste der gestoppten Dienste liefert dementsprechend
Get-Service | Where-Object {$_.status –eq "stopped"}

Eine Pipeline kann beliebig lang sein. Der nächste Befehl exportiert die Liste der Namen der gestarteten Dienste in einer CSV-Datei:

Get-Service | Where-Object {$.status -eq "running"} | select-object Name, DisplayName s | export-csv j:\wipkolumne\dienste.csv

Get-Service legt .NET-Objekte des Typs System.ServiceProcess.ServiceController in die Pipeline. Status, Name und DisplayName sind Attribute dieser .NET-Klasse. Where-Object filtert Objekte in der Pipeline. Select-Object beschneidet die einzelnen Objekte in der Pipeline, sodass nur noch die beiden Namen übrig bleiben. Sinnvoll zur Schonung der CPU-Belastung ist die obige Reihenfolge von Where-Object und Select-Object (stärkste Einschränkung zuerst). Aber auch die umgekehrte Reihenfolge ist möglich und würde zum gleichen Ergebnis führen.

get-process | format-list

bedeutet, dass das Ergebnis der get-process-Operation an format-list weitergegeben werden soll. Die Standardausgabeform von get-process ist eine Tabelle. Durch format-list werden die einzelnen Attribute der aufzulistenden Prozesse untereinander statt in Spalten ausgegeben. Ein Beispiel für eine komplexere Pipeline ist:

get-children c:\daten -filter *.dll
| where-object "Length -gt 40000
| sort-object Length
| format-list

get-children ermittelt alle Dateien in c:\daten. Durch das zweite Commandlet (where-object) wird die Ergebnismenge auf diejenigen Objekte beschränkt, bei denen das Attribut Length größer ist als 40000. Durch das dritte Commandlet in der Pipeline wird die Ausgabe nach dem Attribut Length sortiert. Mit dem letzten Commandlet schließlich wird eine Listendarstellung erzwungen.
Im Gegensatz zu klassischen Shell-Pipelines tauscht die PowerShell keine Zeichenketten zwischen den Befehlen aus, sondern .NET-Objekte, die durch Reflection analysiert werden. Genau genommen bezeichnet Microsoft das Verfahren als "Extended Reflection", weil die PowerShell erhebliche Hilfe beim Analysieren der Eingabeobjekte leistet. Für die Übergabe der .NET-Objekte an die Commandlets sorgt der PowerShell Pipeline Processor. Die Basisklasse Cmdlet stellt den einzelnen Commandlet-Klassen eine Reihe von Datenstrukturen und Methoden zur Verfügung, die den einzelnen Commandlets das Handling der Input- und Output-Pipeline vereinfacht. Die von Microsoft vordefinierten Befehle liefern sowohl Objekte aus der .NET-Klassenbibliothek als auch WMI-Objekte.

Die Reihenfolge der einzelnen Befehle in der Pipeline ist dabei nicht beliebig. Keineswegs kann man im obigen Befehl die Sortierung hinter die Formatierung setzen, weil nach dem Formatieren zwar noch ein Objekt existiert, dies aber ein unstrukturierter und untypisierter Ausgabestrom ist. where-object und sort-object könnte man vertauschen; aus Gründen des Ressourcenverbrauchs sollte man aber erst einschränken und dann die verringerte Liste sortieren. Die Anzahl der Befehle in einer einzigen Pipeline ist nicht begrenzt. Mehrere Commandlets in einer Pipeline können parallel durch die PowerShell ausgeführt werden, da ein einzelnes Commandlet bereits Daten senden darf, auch wenn es noch nicht alle Daten des vorherigen Befehls empfangen hat. Ein Commandlet wird sofort aufgerufen, sobald das erste Objekt bereitsteht.

Tipp

Den Inhalt der Pipeline kann man übrigens mit dem Commandlet get-member analysieren.

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