揭开图形界面的面纱

现代的操作系统其实很喜欢把事实隐藏在图形界面下面。当你试图浏览图片，系统给你展示的是一组图片，而不是“一个文件夹里面的一系列文件”。

所以，对于大部分的人来说，尤其是各位读者，在接触编程的时候可能对非图形界面的一些元素感到陌生，例如：

• 文件的路径
• 命令行窗口
• 文件的权限
• 等等。

所以，本期课程，目的就是——打好基础。揭开图形环境下的面纱，了解到真正的本质。

认识我们的第一位朋友：Powershell

随便搜索一下百度，很多Windows教程里面必备的一句话就是——“按下Win+R，输入cmd，回车，打开‘命令提示符’。”

对于大部分的电脑小白们，这一点很恐怖。黑底白字，看不懂的英文命令和缩写，还有带着严肃的点阵（Windows 10-）或者仿宋（Windows 10）字……但是，了解操作系统本身，命令行又是绕不开的。

同时也请各位记住——不要看不起命令行。命令行脚本本身也是一门相当有用的编程语言——甚至如果你们未来不走计算机路线的话，它比任何一门语言都更有用。

鉴于普通的命令提示符过于陈旧，估计很多人也对它的印象不太好，在我们的课程里，我们将使用PowerShell Core这一微软全新的命令行。PowerShell Core强大的多，也更加的易于理解。是作为基础的非常好的语言。

2.1 PowerShell 的安装

工欲善其事必先利其器。认识和使用PowerShell的第一步是安装它。下列是各种安装方式：

2.1.1 Windows安装PowerShell

使用WinGet命令行工具.

你至少需要 Windows 10 版本 1809 才能使用这一工具。如果不知道的话，请在“设置”中搜索“系统信息”然后找到“内部版本号”，这是一个五位数字；当这个数字大于17763,WinGet才是可用的。

按下 Win + R，一字不差的输入以下命令：

winget install --id Microsoft.PowerShell --source winget

按下回车。如果提示提升则同意；按照界面上的提示做，然后耐心等待一直到弹出的窗口消失。

使用常规的方式安装.

从这里下载安装包。下载完毕后，解压到任意目录；这个“目录”下应该有要有一个pwsh.exe。

如果感到困惑，建议使用Bandizip智能解压。

2.1.2 在 MacOS 上安装 PowerShell

按理来说一般的macOS会带上brew作为包管理器。打开搜索界面输入“terminal”，在弹出来的框中输入：

brew install powershell

如果提示输入管理员密码，或Touch ID，请验证。

2.1.3 在Linux上安装PowerShell

你来这里是扮猪吃老虎吗？如果不是，请你咨询给你这台系统的人，或者咨询AI。

2.2 让我们开始吧！

打开你刚刚安装的powershell。如果你用的是压缩包，那就是解压出的pwsh.exe，否则请你在整个系统中搜索pwsh.exe并执行。

你应该会看到如图所示的界面：

活动一下手腕，让我们开始吧！

PowerShell令人生畏——真的吗？

3.1 快速过一遍概念

正如任何其他的命令行，PowerShell 也是“命令”式的。

当然PowerShell的“命令”非常直接——每个命令一定由两个部分组成——一个谓语，一个名词。在你们刚刚打开的Powershell中，输入：

Get-Verb

你就可以看到所有的“动词“。可以注意到表头是这几列：

你可以看到，PowerShell 里的动词被分成了好几个组别（Group）。比如最常见的 Get（获取）属于 Common（通用）组，Set（设置）、New（新建）、Remove（移除）等也都在此列。这种规范的好处是：即使你遇到一个完全陌生的命令，只要看一眼它的动词，就能大概猜出它是干什么的。

既然有了“谓语”（动词），自然就少不了“名词”。如果说动词决定了你要“做什么动作”，那么名词就决定了动作的“对象是谁”。在 PowerShell 中，名词通常代表系统里的一个实体，比如 Process（进程）、Service（服务）、ChildItem（子项）等。将它们用连字符 - 拼起来，就构成了一个完整的 PowerShell 命令。这种结构被称为 “谓语-名词” 语法。几个最常见的组合有：

Get-Process   # 获取当前所有的进程（运行中的程序）
Get-Service   # 获取当前系统所有的服务

这就相当于英语里的“动宾结构”——“取-进程”、“取-服务”。非常直白，非常符合直觉。

现在，既然你已经懂了“谓语-名词”的套路，可以试着用 Get-Command 这个命令，来探索一下 PowerShell 里到底有多少个针对“进程”的命令。在终端输入：

Get-Command -Noun Process

按下回车，你就能看到系统里所有针对“进程”操作的命令了（比如 Get-Process, Stop-Process, Start-Process 等等）。这就好比查字典，先锁定了名词“进程”，然后看有哪些动词可以搭配它。

3.2 修饰动作的辞藻：参数

前面我们拆解了“谓语-名词”的骨架，但骨架虽立，血肉未丰。如果只发一句“取物”的指令，未免过于生硬，需要进一步补充细节，命令才算完整。

古人行文讲究辞藻修饰，将帅发令也需详明机宜。若仅命士卒“取水”，士卒必然茫然：去何处取水？用何器皿盛装？取多少量为宜？

在 PowerShell 中，解答这些疑问、修饰动作细节的角色，叫做参数。参数通常以连字符 - 开头，紧随命令之后。如果说“谓语-名词”定下了“做什么”的基调，那么“参数”就规定了“做哪一个”或“怎么做”的细则。例如，Get-Process 本意是获取所有进程，但系统内进程浩如烟海，难以遍览。若附以参数 -Name pwsh，就清晰的多：

Get-Process -Name pwsh

此处的 -Name 是参数名，pwsh 是它的值。这就好比填一张详尽的指令表单：动作既定，再填明细则，指令方才圆满。所谓“辞达而已矣”，参数的妙处，就在于让命令的意图精确到细微之处。

3.3 形神兼备的实质：对象

说到命令行，若你曾接触过老旧的 CMD 或 Linux 的 Bash，大概会知道它们输出的多是白纸黑字的“纯文本”。若想从一团乱麻般的文字中提取有用的信息，还需动用正则表达式等利器去切割，刀劈斧凿，甚为劳神。

但 PowerShell 的设计哲学一洗此弊。在它的世界里，命令吐出的不是纸面上的虚文，而是结构化的实体——这便是编程中的对象。

那对象又是什么？不妨将其视作一个形神兼备的“数据胶囊”。它不仅有表面呈现的数据，内里更包含了数据的结构（属性）与可以执行的动作（方法）。当你在 PowerShell 中输入 Get-Process，屏幕上看似只是一张表格，底层实则抛出了一枚枚“进程对象”。每枚对象都如同一卷档案，详载进程名、ID、内存占量，甚至附带了“终结此进程”的指令。 旧时命令行递给你一页印满字迹的纸，需你自行圈点；而 PowerShell 递给你的是一封装订齐整的档案，条理分明，任君取用。这是面向对象的哲学，也是 PowerShell 名中“Power”的真意。

3.4 川流不息的经络：管道

既然得到了实物，便可以让其流转。水利万物而不争，川流不息乃自然之理。PowerShell 中承接这种流转的机制，叫做管道。 管道用一条竖线 | 表示。它的作用是把左边命令吐出的对象，原封不动地作为右边命令的输入。前者之果，即为后者之因，犹如工厂流水线般前承后继，丝竹相和。 比如：

Get-Process | Sort-Object -Property CPU -Descending

这行代码的流转之妙在于：

• Get-Process 采撷出满盘的进程对象，如源头活水。
• | 将这些对象毫无损耗地送向下游。
• Sort-Object 在下游接受，无需费力解析文本，直接阅读对象身上的标签（属性），按 -Property CPU（CPU占用率）为序，加 -Descending（降序）之令，重新排布阵列。

以前如果干这种事情，需写上数行繁复的文本处理脚本；今借着对象与管道之便，不过如拼积木般自然。至此，我们便构筑了 PowerShell 的概念地基：谓语-名词打下根本，参数用来具体化，对象承载着实际，而管道用来传递。明白了这一切，后续的实践自然豁然开朗。

这一切背后的，操作系统的本来面目

我们平日里对着屏幕点鼠标，以为那便是电脑的全部。图标整整齐齐，窗口花里胡哨，仿佛电脑是个温文尔雅的绅士。但这绅士的内里，其实不过是个冷酷而精于算计的管家。这层漂亮的面子，操作系统称之为“图形界面”。

你在 PowerShell 里敲一个 Get-Process，屏幕上滚过一连串名字。你以为那是“程序”？不，那只是管家给一群抢占资源者编的号。每一个所谓的“进程”，底子里不过是内存中一段正在狂奔的指令序列，它们为了几毫秒的 CPU 时间片，在底层互相厮杀。操作系统的调度器像个面无表情的监工，谁的时间到了，便毫不留情地一刀切下，换另一个上来。你所见的“未响应”，不过是这厮杀中，某一方卡住了脖子，喘不过气来罢了。

再说“文件”。我们在资源管理器里建个文件夹，自以为在书架上腾了个空格。然而剥去这层皮，哪里有什么“文件”？硬盘上不过是一圈圈磁道上排列的 0 和 1，或是闪存颗粒里攒聚的电荷。操作系统费尽心机，搞了个“文件系统”的障眼法，把那些毫无生气的电磁状态，伪装成有头有尾的档案。你输入的那串“路径”，不过是给这障眼法指路的暗号罢了。

还有“权限”。这是操作系统最傲慢的脾气。它将内存划分出三六九等，内核是至高无上的皇权，用户程序不过是匍匐在地的蝼蚁。你想要改一个系统文件？它冷笑一声：“Access Denied（访问拒绝）”。这并非它不讲理，乃是它深知，一旦放任了蝼蚁触碰地基，整个大殿便会轰然倒塌。

计算机科学里有一句格言，叫“任何问题都可以通过引入一个中间层来解决”。这话的另一面便是：你所见的一切，都是被精心包装过的抽象。

图形界面抽象了机器的暴戾，给了普通人一点可怜的慰藉；而命令行，则是逼着你直面这抽象背后的骨架。看透了进程的厮杀，看透了文件的伪装，看透了权限的傲慢，你便算是摸到了操作系统的骨相。

从骨相到心智：命令行背后的编程思想

刚才我们扯下了图形界面的面纱，直视了机器底层的冷酷与厮杀。看惯了这些，未免让人觉得硅基世界是个令人窒息的角斗场。但大可不必如此悲观，人类发明编程，本意并非为了折磨自己，而是为了在复杂中建立秩序。

秩序的建立，依赖的正是那些潜藏在命令操作背后的编程思想。

5.1 抽象：认知的阶梯

我们说“面纱”掩盖了真相，但这层面纱并非纯粹的虚伪，它是人类认知的阶梯。面对动辄百亿晶体管、无数电信号跳动的硬件，若没有“文件”、“进程”这些概念，人脑必定会陷入信息的汪洋而崩溃。

编程的第一大思想，便是抽象。

当你输入 New-Item 新建一个文件时，你不需要知道硬盘的磁头寻道了多少次，也不用管文件分配表改了哪些字节。操作系统把那些繁杂的物理细节打包藏好，只给你露出一个干净的概念：“文件”。PowerShell 也一样，它把复杂的系统 API 调用抽象成“谓语-名词”，让你不用懂 C 语言，也能指挥千军万马。

5.2 组合：积木般的 Unix 哲学

在 PowerShell 中，管道 | 是最令人心旷神怡的发明。它背后映射的，是编程界大名鼎鼎的 Unix 哲学：

让每个程序只做好一件事，然后通过组合来完成复杂的任务。

传统的图形软件往往是庞然大物，一个软件想包揽一切，最终臃肿不堪。而命令行则不同。Get-Process 只负责拿数据，Sort-Object 只负责排序，Stop-Process 只负责终结。它们各自独立，互不干涉，却因为管道的存在，得以像乐高积木一样拼接。

这种模块化与组合的思想，是软件工程的灵魂。好的代码，绝不是一锅炖到底的大杂烩，而是由一个个职责清晰的小模块拼装而成。当你学会了用管道将简单的命令串联成强大的工作流，你便掌握了编程中最优雅的艺术。

5.3 封装：数据与行为的交融

所以，最后，我们回过头再看 PowerShell 的“对象”。

在早年的编程中，数据和处理数据的逻辑是分家的，就像一堆零件散落一地，你得自己找工具去拧螺丝。而面向对象思想的出现，改变了这一切。

PowerShell 输出的“进程对象”，不仅仅是一堆数字（内存、CPU），它本身还绑定了“停止”这个动作。这便是封装：将数据和操作数据的方法绑定在一起，形成一个独立的实体。

这就好比你在生活中面对一辆汽车，你不需要知道发动机气缸的点火原理，你只需知道踩下油门这个“方法”，汽车这个“对象”就会自己完成加速的内部逻辑。封装让复杂变得可控，让接口变得简单。

所以，当你敲下那一行行命令时，你并非只是在死记硬背几个英文字母。你是在与数十年来人类在计算机科学领域积累的智慧对话。理解了抽象、组合与封装，你就握住了编程思想的三把钥匙。

更多的话……

或许在一些地方你会看见，很多学计算机的人都怪怪的。这是为什么呢……

如果你上完了刚刚那两节课，你就知道——计算机是稳定的，可控的，不变的——1+1永远等于2，没权限永远干不了事情。

但是，现实世界完全不同。它是不可控的，难以把握的。所以，那些人的“怪”，某种程度上，并不是因为“计算机”让他们变怪。而是他们——需要从计算机身上，找回一种难得的可控感，接纳感。

所以下次再见到这些人，无论是不太一样，还是身份认同……请不要在背后指指点点。他们需要这种难得的安宁。