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並行執行任務

最近在寫一些powershell指令碼時候遇到一個問題,那就是要解壓十幾個zip檔案,這樣僅執行完解壓操作差不多5min的時間就過去了,嚴重影響了效率,這時就想到了使用多執行緒的方法來執行這個解壓操作,經過學習瞭解到powershell提供了一個Start-Job命令來實現並行執行。接下來對這個命令做一個總結。


 

一、真實案例

  以我之前遇到的問題作為示例來介紹這個命令,先貼出源方案,序列執行。c:\zipfile目錄下有十幾個zip檔案,需要對檔案進行解壓,按照原有的方案是遍歷整個目錄,一次解壓,耗時5min。

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

  利用start-job後的程式碼:

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

  使用並行執行的方案後,執行時長縮小到了1min。

二、熟練使用start-job及相關配套命令

  1、start-job  

    後臺執行sleep命令,並且為這個任務命名為“sleep”。  

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

    在後臺執行命令前首先將1賦值給$a,然後再去執行輸出$a的操作,最後命名為test,-InitializationScript引數的作用是任務開始前需要執行的。

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

    若需要後臺執行指令碼,使用-FilePath引數即可

Start-Job -FilePath .\a.ps1

  2、get-job

  獲取當前所有後臺程序的狀態資訊,starte是任務的執行狀態,“Completed”表示任務完成,“Failed”表示任務執行失敗,“Running”表示正在執行的,“Stopped”表示任務停止。

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

  停止後臺執行的某個任務,下面的例子是後臺執行一個睡20s的任務,得知該任務的id是43,然後停止id=43的任務,再去檢視後臺任務。如果知道後臺任務的名稱,也可以根據名字來停止(引數是-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

   我們在使用start-job後臺執行任務的時候,往往是不會顯示命令的執行結果,此時可以使用receive-job命令檢視它的結果

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,對檔案解壓完後,需要將各個解壓檔案移動到某個位置,但是使用start-job將每個解壓任務放到後臺,此時系統會接著執行後續的操作,這時出現了檔案還沒有解壓完成,就已經開始對解壓檔案進行操作,導致指令碼異常。針對這個問題需要用到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

  我們可以看到三個後臺任務和輸出“start”幾乎是同時執行的,加入wait-job後

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命令後的現象是,等待所有的後臺命令執行完成後,才去執行echo “start”。此時就明白了wait-job的作用了,那就是等待執行的任務完成後再去執行其他的。

  其中wait-job中-Id和-Name可以指定特定的任務。

  若不用wait-job命令可以下面的程式碼來監控後臺任務是否執行完

Remove-Job *
#測試計時開始
$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 + " 已經完成")
            Receive-Job $job
            $taskCount--
            Remove-Job $job
        }
    }
    sleep 1
}
"所有任務已完成"
 
#得出任務執行的時間
(New-TimeSpan $start_time).totalseconds

  6、remove-job

  刪除後臺執行的任務,前提條件是該後臺任務是停止狀態

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