并行执行任务 Stat-Job

最近在写一些powershell脚本时候遇到一个问题，那就是要解压十几个zip文件，这样仅执行完解压操作差不多5min的时间就过去了，严重影响了效率，这时就想到了使用多线程的方法来执行这个解压操作，经过学习了解到powershell提供了一个Start-Job命令来实现并行执行。接下来对这个命令做一个总结。

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一、真实案例

　　以我之前遇到的问题作为示例来介绍这个命令，先贴出源方案，串行执行。c:\zipfile目录下有十几个zip文件，需要对文件进行解压，按照原有的方案是遍历整个目录，一次解压，耗时5min。

foreach ( $i in ls c:\zipfile\*.zip)
{
    .\7z.exe x $i
}

　　利用start-job后的代码：

foreach ( $i in ls c:\zipfile\*.zip)
{
    $command = ".\7z.exe x $i"
    Start-Job -ScriptBlock{ $command }  　　　　#注意：在{}中不可以传入“.\7z.exe x $i”类似这样命令与变量的结合体，{}接收的是类似$command这样的字符串或者是“.\7z.exe x a.zip”这样的内容。否则会报错哦
}

　　使用并行执行的方案后，执行时长缩小到了1min。

二、熟练使用start-job及相关配套命令

　　1、start-job　　

　　　　后台运行sleep命令，并且为这个任务命名为“sleep”。　　

Start-Job -ScriptBlock { sleep 10 } -Name sleep

　　　　在后台运行命令前首先将1赋值给$a，然后再去执行输出$a的操作，最后命名为test，-InitializationScript参数的作用是任务开始前需要执行的。

Start-Job -InitializationScript { $a = 1 } -ScriptBlock { echo $a } -Name test

　　　　若需要后台执行脚本，使用-FilePath参数即可

Start-Job -FilePath .\a.ps1

　　2、get-job

　　获取当前所有后台进程的状态信息，starte是任务的执行状态，“Completed”表示任务完成，“Failed”表示任务执行失败，“Running”表示正在运行的，“Stopped”表示任务停止。

PS C:\> Get-Job

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
29     Job29           BackgroundJob   Completed     True            localhost            mkdir  c:\a\b...
31     test1           BackgroundJob   Failed        False           localhost             slepp 20

　　3、stop-job

　　停止后台运行的某个任务，下面的例子是后台运行一个睡20s的任务，得知该任务的id是43，然后停止id=43的任务，再去查看后台任务。如果知道后台任务的名称，也可以根据名字来停止（参数是-Name）

PS C:\Users\bill> Start-Job -ScriptBlock{ sleep 20}

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
43     Job43           BackgroundJob   Running       True            localhost             sleep 20                

PS C:\Users\bill> Stop-Job -id 43

PS C:\Users\bill> Get-Job

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
43     Job43           BackgroundJob   Stopped       False           localhost             sleep 20

　　4、receive-job

　　　我们在使用start-job后台执行任务的时候，往往是不会显示命令的执行结果，此时可以使用receive-job命令查看它的结果

PS C:\Users\bill> Start-Job -ScriptBlock { echo "1" } -Name "ok"

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
45     ok              BackgroundJob   Running       True            localhost             echo "1"                

PS C:\Users\bill> Receive-Job -Name ok
1

　　5、wait-job

　　再回到最初的案例，对文件解压完后，需要将各个解压文件移动到某个位置，但是使用start-job将每个解压任务放到后台，此时系统会接着执行后续的操作，这时出现了文件还没有解压完成，就已经开始对解压文件进行操作，导致脚本异常。针对这个问题需要用到wait-job命令。

PS C:\> Start-Job -ScriptBlock { sleep 5 } -Name s1
Start-Job -ScriptBlock { sleep 6 } -Name s2
Start-Job -ScriptBlock { sleep 7 } -Name s3
echo "satrt"

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
47     s1              BackgroundJob   Running       True            localhost             sleep 5
49     s2              BackgroundJob   Running       True            localhost             sleep 6
51     s3              BackgroundJob   Running       True            localhost             sleep 7
satrt

　　我们可以看到三个后台任务和输出“start”几乎是同时执行的，加入wait-job后

PS C:\> Start-Job -ScriptBlock { sleep 5 } -Name s1
Start-Job -ScriptBlock { sleep 6 } -Name s2
Start-Job -ScriptBlock { sleep 7 } -Name s3
Wait-Job *
echo "satrt"

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
53     s1              BackgroundJob   Running       True            localhost             sleep 5
55     s2              BackgroundJob   Running       True            localhost             sleep 6
57     s3              BackgroundJob   Running       True            localhost             sleep 7
57     s3              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 7
55     s2              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 6
53     s1              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 5
satrt

　　加入wait-job命令后的现象是，等待所有的后台命令执行完成后，才去执行echo “start”。此时就明白了wait-job的作用了，那就是等待执行的任务完成后再去执行其他的。

　　其中wait-job中-Id和-Name可以指定特定的任务。

　　若不用wait-job命令可以下面的代码来监控后台任务是否执行完

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

　　以上的作用是等待所有后台任务结束后才会执行后续的操作，还有一种参数是-Any，它的作用是等待后台任务中任意一个介绍就会执行后续操作。

Remove-Job *

Start-Job -ScriptBlock{ sleep 2 } -Name a1
Start-Job -ScriptBlock { sleep 30} -Name a2
Wait-Job -Any *

　　等上述执行完成后，查看get-job，可以看到“sleep 30”还在进行。即有一个后台任务结束后就不在等待！

PS C:\Windows\system32> Get-Job

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
115    a1              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 2
117    a2              BackgroundJob   Running       True            localhost             sleep 30

　6、remove-job

　　删除后台运行的任务，前提条件是该后台任务是停止状态

PS C:\> Get-Job

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
53     s1              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 5
55     s2              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 6
57     s3              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 7
59     rm              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 20                

PS C:\> Remove-Job -Name rm

PS C:\> Get-Job

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
53     s1              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 5
55     s2              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 6
57     s3              BackgroundJob   Completed     False           localhost             sleep 7                 

PS C:\> Remove-Job *

PS C:\> Get-Job

　三、start-job传入参数

　　　将参数传入start-job需要用到两个，一个是花括号中的param()，另一个是ArguementList，具体实例如下。

PS C:\> $a = "name"

PS C:\> $b = "bill"

PS C:\> Start-Job -ScriptBlock{ param($a,$b) echo "$a == $b" }  -ArgumentList $a,$b

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
67     Job67           BackgroundJob   Running       True            localhost             param($a,$b) echo "$a...

PS C:\> Receive-Job -id 67
name == bill

　　over！