介紹 .NET Framework 3.0/Windows PowerShell
Windows PowerShell （代號：Monad） 是一種基於命令列的介面 (CLI)。它沒有隨 Windows Vista 的早期版本一起提供，但無論如何，它都可以在 Windows XP、Windows 2003 Server 和 Windows Vista 中使用。
Windows PowerShell 是 Exchange Server 2007、System Center Virtual Machine Manager 2007 和 System Center Operations Manager 2007 管理工具的基礎，其中所有操作都是透過命令列介面完成的，管理 GUI 則構建在這些命令之上。
Windows PowerShell 按照一個名為“單子論”的系統工作，該系統認為整個地球是由相互之間沒有聯絡的形而上學結構（稱為單子）組成的。Windows PowerShell 的“單子”是稱為“cmdlet”的物件。在 Windows Script Host 失敗後，微軟早在 2003 年就開始著手開發 Windows PowerShell。與 Windows Script Host 不同，Windows Powershell 直接與 shell 互動，並且具有很高的安全性。
Windows Powershell 不使用管道或流資料來進行服務之間的通訊，而是使用不同遠端機器上的兩個 cmdlet 之間的物件到物件的通訊。程序列表將不包含描述它們的文字，而是表示它們的“物件”，這樣就可以在這些物件上呼叫方法，而無需顯式引用任何外部結構或庫。
Windows PowerShell 在一個宿主應用程式（預設情況下為 powershell.exe）中執行，該應用程式向用戶公開命令列，並使用宿主介面與命令列呼叫的命令進行通訊。宿主應用程式可以是控制檯應用程式、Windows 應用程式或 Web 應用程式。在大多數情況下，宿主應用程式使用其 Main 函式透過內部宿主介面與 Windows PowerShell 執行時進行互動；但是，宿主應用程式可以選擇透過實現 PSHost 類以及一個或多個相關的使用者介面類來支援它自己的自定義宿主。這些類共同允許應用程式和 Windows PowerShell 命令之間的直接通訊。
宿主應用程式在與 Windows PowerShell 執行時進行通訊時，必須首先執行的操作是建立執行空間，執行空間是 Windows PowerShell 執行時的抽象，用於簡化使用者會話。為此，宿主應用程式呼叫 RunspaceFactory 類的 CreateRunspace 方法。執行空間本身由 Runspace 物件表示。此外，Windows PowerShell 還提供了 RunspaceConfiguration 類來定義執行空間的配置。配置資訊包括有關宿主應用程式支援的命令和 Windows PowerShell 提供程式的資料，以及執行空間的啟動指令碼。使用者指令碼不會反映在執行空間配置中。當建立執行空間時，會自動開啟相應的會話，其狀態由 SessionState 物件表示。會話狀態資料包括有關 Windows PowerShell 路徑、Windows PowerShell 驅動器、Windows PowerShell 提供程式以及在會話期間處於活動狀態的 cmdlet 和其他命令的資訊。
當宿主應用程式建立執行空間後，它必須為所需的會話型別開啟執行空間。對於使用同步 I/O 的會話，應用程式可以呼叫 Open 方法。如果應用程式使用非同步 I/O 並且必須在執行空間完成讀/寫請求時執行其他操作，它可以呼叫 OpenAsync 方法。如果呼叫 OpenAsync，定義自定義宿主的宿主應用程式將需要支援適當的回撥方法來接收 I/O 通知。
開啟執行空間後，宿主應用程式可以透過在執行空間中建立和呼叫管道來操作會話，如“處理命令”中所述。
執行空間允許宿主應用程式透過呼叫會話的 SessionStateProxy 物件的 GetVariable 和 SetVariable 方法來操作會話。
當宿主應用程式從使用者那裡收集到一個命令序列時，它必須將這些命令組合成一個或多個管道，每個管道由活動執行空間的 Pipeline 物件表示。
命令序列可以由多個巢狀管道組成，這些管道由分號 (;) 語句分隔符隔開。以下是一個此類序列的示例。
PS>pqr | bar; a | b
Windows PowerShell 執行時將此序列表示為一個管道，其中包含兩個巢狀管道，pqr | bar 和 a | b。
要建立自己的管道，宿主應用程式可以呼叫 CreatePipeline 方法或 CreateNestedPipeline 方法。應用程式呼叫 CreatePipeline 來形成一個空管道，或者如果它必須建立一個管道並用命令填充它。如果應用程式必須為執行空間建立一個管道，而其當前管道正在執行，則必須呼叫 CreateNestedPipeline。
現在管道已設定好，宿主應用程式必須啟動其操作。如果應用程式使用同步 I/O，則它呼叫 Invoke 方法，使用針對空管道或填充管道的變體。對於非同步 I/O，應用程式可以改為呼叫 InvokeAsync。
第一個版本包含以下特性
- 一種類似 C# 的指令碼語言，支援雜湊表、可以對正則表示式進行測試的 switch 語句、陣列切片和匿名方法（指令碼塊），這些指令碼塊可以儲存為資料，然後在以後執行。它還提供了迴圈（for/foreach/while）、條件語句（if/switch）、變數作用域（全域性/指令碼/區域性）以及定義函式的能力。
- Cmdlet 繼承了某些選項，允許使用者選擇互動級別以及如何處理錯誤。產生副作用的 cmdlet 支援
-WhatIf和-Confirm選項。-WhatIf會通知使用者將會發生什麼，但不會執行任何操作。-Confirm會通知使用者將要發生什麼，並允許使用者控制是否執行操作。 - 處理錯誤的一個選項是呼叫“掛起”功能，該功能允許使用者進入一個新的命令 shell，調查問題，然後恢復原始命令。使用者可以定義在這種情況下顯示的提示。
- 一個可擴充套件的 提供程式 模型允許訪問和操作檔案系統和其他層次結構資料儲存。一些示例：PowerShell 帶有一個登錄檔提供程式，允許透過“HKLM”和“HKCU”配置單元訪問登錄檔；使用它，可以透過在 shell 提示符處執行類似“dir HKLM:\SOFTWARE\Microsoft”的命令來瀏覽登錄檔。PowerShell 帶有證書儲存、環境以及 shell 函式和別名的提供程式。與 cmdlet 一樣，提供程式模型也是可擴充套件的，允許第三方建立自己的提供程式模型並將其插入 PowerShell。
- 一個名為“執行策略”的概念，它允許對 PowerShell 指令碼執行施加粗粒度的安全約束。執行策略定義了 PowerShell 載入配置檔案和執行指令碼的限制。四種執行策略分別是：受限（Restricted）、全部簽署（AllSigned）、遠端簽署（RemoteSigned）和不受限（Unrestricted）。
- 支援使用指令碼簽名來驗證指令碼釋出者的身份，並使用數字簽名驗證已釋出指令碼的完整性。
- 命令列選項通常是完整的單詞，但可以指定為最少數量的字母以消除歧義。例如，選項 `-show-detailed-information` 可以輸入為 `-s`，如果其他選項沒有以 's' 開頭。
- 全面且可擴充套件的選項卡自動完成功能。與 Bash 和 zsh 等 shell 中的高階自動完成功能相比，當前版本的 Windows 中的 cmd.exe shell 只能自動完成檔案或目錄名稱。
- 能夠將命令的輸出分配給變數，該變數將成為一個物件或物件陣列，可以以任何想要的方式進行檢查。