66、.NET 类与 WMI 类的使用指南

.NET 类与 WMI 类的使用指南

一、.NET 类的介绍

1.1 补充 PowerShell 功能的 .NET 类

在 .NET 框架中，有许多类可以有效地补充 PowerShell 的功能。以下是一些常见类及其用途的介绍：
|分类|类名|描述|
| ---- | ---- | ---- |
|Windows PowerShell|System.Management.Automation.PSObject|表示一个 PowerShell 对象，可以向其添加注释、属性等。|
|Utility|System.DateTime|表示一个时间点，通常表示为日期和时间。|
|Utility|System.Guid|表示全局唯一标识符 (GUID)。|
|Utility|System.Math|提供三角函数、对数函数和其他常见数学函数的常量和静态方法。|
|Utility|System.Random|表示一个伪随机数生成器。|
|Utility|System.Convert|将一种基本数据类型转换为另一种基本数据类型。|
|Utility|System.Environment|提供有关当前环境和平台的信息，并提供操作这些信息的方法。|
|Utility|System.Console|表示控制台应用程序的标准输入、输出和错误流。|
|Utility|System.Text.RegularExpressions.Regex|表示一个不可变的正则表达式。|
|Utility|System.Diagnostics.Debug|提供一组有助于调试代码的方法和属性。|
|Utility|System.Diagnostics.EventLog|提供与 Windows 事件日志的交互功能。|
|Utility|System.Diagnostics.Process|提供对本地和远程进程的访问，并允许启动和停止本地系统进程。|
|Utility|System.Diagnostics.Stopwatch|提供一组用于精确测量经过时间的方法和属性。|
|Utility|System.Media.SoundPlayer|控制从 .wav 文件播放声音。|

1.2 集合和对象实用类

类名	描述
System.Array	提供创建、操作、搜索和排序数组的方法，是公共语言运行时中所有数组的基类。
System.Enum	为枚举提供基类。
System.String	将文本表示为一系列 Unicode 字符。
System.Text.StringBuilder	表示一个可变的字符串。
System.Collections.Specialized.OrderedDictionary	表示一个键/值对的集合，可以通过键或索引访问。
System.Collections.ArrayList	使用一个数组实现 IList 接口，数组的大小会根据需要动态增加。

1.3 .NET 框架相关类

类名	描述
System.AppDomain	表示一个应用程序域，是应用程序执行的隔离环境。
System.Reflection.Assembly	定义一个程序集，是公共语言运行时应用程序的可重用、可版本化和自描述的构建块。
System.Type	表示类型声明，包括类类型、接口类型、数组类型等。
System.Threading.Thread	创建和控制线程，设置其优先级并获取其状态。
System.Runtime.InteropServices.Marshal	提供一组用于分配非托管内存、复制非托管内存块以及将托管类型转换为非托管类型的方法。
Microsoft.CSharp.CSharpCodeProvider	提供对 C# 代码生成器和代码编译器实例的访问。

1.4 注册表相关类

类名	描述
Microsoft.Win32.Registry	提供表示本地和远程 Windows 注册表中根键的 RegistryKey 对象，并提供访问键/值对的静态方法。
Microsoft.Win32.RegistryKey	表示 Windows 注册表中的一个键级节点。

1.5 输入和输出类

类名	描述
System.IO.Stream	提供字节序列的通用视图。
System.IO.BinaryReader	以二进制值形式读取基本数据类型。
System.IO.BinaryWriter	以二进制形式将基本类型写入流。
System.IO.BufferedStream	为另一个流的读写操作添加缓冲层。
System.IO.Directory	公开用于创建、移动和枚举目录和子目录的静态方法。
System.IO.FileInfo	提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的实例方法，并有助于创建 FileStream 对象。
System.IO.DirectoryInfo	公开用于创建、移动和枚举目录和子目录的实例方法。
System.IO.File	提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的静态方法，并有助于创建 FileStream 对象。
System.IO.MemoryStream	创建一个以内存为后备存储的流。
System.IO.Path	对包含文件或目录路径信息的字符串实例执行操作，这些操作以跨平台的方式执行。
System.IO.TextReader	表示一个可以读取一系列连续字符的读取器。
System.IO.StreamReader	实现一个从字节流中以特定编码读取字符的 TextReader。
System.IO.TextWriter	表示一个可以写入一系列连续字符的写入器。
System.IO.StreamWriter	实现一个用于以特定编码将字符写入流的 TextWriter。
System.IO.StringReader	实现一个从字符串读取的 TextReader。
System.IO.StringWriter	实现一个用于将信息写入字符串的 TextWriter。
System.IO.Compression.DeflateStream	提供使用 Deflate 算法压缩和解压缩流的方法和属性。
System.IO.Compression.GZipStream	提供使用 GZip 算法压缩和解压缩流的方法和属性。
System.IO.FileSystemWatcher	监听文件系统更改通知，并在目录或目录中的文件发生更改时引发事件。

1.6 安全相关类

类名	描述
System.Security.Principal.WindowsIdentity	表示一个 Windows 用户。
System.Security.Principal.WindowsPrincipal	允许代码检查 Windows 用户的组 membership。
System.Security.Principal.WellKnownSidType	定义一组常用的安全标识符 (SIDs)。
System.Security.Principal.WindowsBuiltInRole	指定与 IsInRole 一起使用的常见角色。
System.Security.SecureString	表示应保密的文本，在使用时对文本进行加密以保护隐私，并在不再需要时从计算机内存中删除。
System.Security.Cryptography.TripleDESCryptoServiceProvider	定义一个包装对象，用于访问 TripleDES 算法的加密服务提供程序 (CSP) 版本。
System.Security.Cryptography.PasswordDeriveBytes	使用 PBKDF1 算法的扩展从密码派生密钥。
System.Security.Cryptography.SHA1	计算输入数据的 SHA1 哈希值。
System.Security.AccessControl.FileSystemSecurity	表示文件或目录的访问控制和审核安全性。
System.Security.AccessControl.RegistrySecurity	表示注册表项的 Windows 访问控制安全性。

1.7 用户界面类

类名	描述
System.Windows.Forms.Form	表示构成应用程序用户界面的窗口或对话框。
System.Windows.Forms.FlowLayoutPanel	表示一个动态布局其内容的面板。

1.8 图像处理类

类名	描述
System.Drawing.Image	为 Bitmap 和 Metafile 类提供功能。
System.Drawing.Bitmap	封装一个 GDI+ 位图，由图形图像的像素数据及其属性组成。

1.9 网络相关类

类名	描述
System.Uri	提供统一资源标识符 (URI) 的对象表示形式，并便于访问 URI 的各个部分。
System.Net.NetworkCredential	为基于密码的身份验证方案（如基本、摘要、Kerberos 身份验证和 NTLM）提供凭据。
System.Net.Dns	提供简单的域名解析功能。
System.Net.FtpWebRequest	实现一个文件传输协议 (FTP) 客户端。
System.Net.HttpWebRequest	提供 WebRequest 类的 HTTP 特定实现。
System.Net.WebClient	提供向由 URI 标识的资源发送数据和从该资源接收数据的常用方法。
System.Net.Sockets.TcpClient	为 TCP 网络服务提供客户端连接。
System.Net.Mail.MailAddress	表示电子邮件发件人或收件人的地址。
System.Net.Mail.MailMessage	表示可以使用 SmtpClient 类发送的电子邮件消息。
System.Net.Mail.SmtpClient	允许应用程序使用简单邮件传输协议 (SMTP) 发送电子邮件。
System.IO.Ports.SerialPort	表示一个串行端口资源。
System.Web.HttpUtility	在处理 Web 请求时提供对 URL 进行编码和解码的方法。

1.10 XML 相关类

类名	描述
System.Xml.XmlTextWriter	表示一个写入器，提供一种快速、无缓存、仅向前的方式来生成包含符合 W3C 可扩展标记语言 (XML) 1.0 和 XML 命名空间建议的 XML 数据的流或文件。
System.Xml.XmlDocument	表示一个 XML 文档。

1.11 Windows Management Instrumentation (WMI) 相关类

类名	描述
System.Management.ManagementObject	表示一个 WMI 实例。
System.Management.ManagementClass	表示一个管理类，如 Win32_LogicalDisk 可以表示一个磁盘驱动器，Win32_Process 可以表示一个进程。
System.Management.ManagementObjectSearcher	根据指定的查询检索 WMI 管理对象的集合。以下是使用该类的操作步骤： 1. 实例化该类，输入一个以 ObjectQuery 或其派生类表示的 WMI 查询，可选地指定一个表示 WMI 命名空间的 ManagementScope 来执行查询。 2. 可以在 EnumerationOptions 中设置额外的高级选项。 3. 调用该对象的 Get 方法，ManagementObjectSearcher 将在指定的作用域中执行给定的查询，并返回一个包含匹配查询的管理对象的 ManagementObjectCollection。
System.Management.ManagementDateTimeConverter	提供将 DMTF 日期时间和时间间隔转换为符合 CLR 的 DateTime 和 TimeSpan 格式的方法，反之亦然。
System.Management.ManagementEventWatcher	根据指定的事件查询订阅临时事件通知。

1.12 Active Directory 相关类

类名	描述
System.DirectoryServices.DirectorySearcher	对 Active Directory 执行查询。
System.DirectoryServices.DirectoryEntry	封装 Active Directory 层次结构中的一个节点或对象。

1.13 数据库相关类

类名	描述
System.Data.DataSet	表示内存中的数据缓存。
System.Data.DataTable	表示内存中的一个数据表。
System.Data.SqlClient.SqlCommand	表示要对 SQL Server 数据库执行的 Transact-SQL 语句或存储过程。
System.Data.SqlClient.SqlConnection	表示与 SQL Server 数据库的打开连接。
System.Data.SqlClient.SqlDataAdapter	表示一组数据命令和一个数据库连接，用于填充 DataSet 并更新 SQL Server 数据库。
System.Data.Odbc.OdbcCommand	表示要对数据源执行的 SQL 语句或存储过程。
System.Data.Odbc.OdbcConnection	表示与数据源的打开连接。
System.Data.Odbc.OdbcDataAdapter	表示一组数据命令和一个与数据源的连接，用于填充 DataSet 并更新数据源。

1.14 消息队列相关类

类名	描述
System.Messaging.MessageQueue	提供对消息队列服务器上的队列的访问。

1.15 事务相关类

类名	描述
System.Transactions.Transaction	表示一个事务。

下面是一个简单的 mermaid 流程图，展示使用 System.Management.ManagementObjectSearcher 查询 WMI 对象的流程：

graph TD;
    A[实例化 ManagementObjectSearcher] --> B[输入 WMI 查询和可选的 ManagementScope];
    B --> C[设置 EnumerationOptions 中的高级选项（可选）];
    C --> D[调用 Get 方法];
    D --> E[执行查询并返回 ManagementObjectCollection];

二、Windows Management Instrumentation (WMI) 参考

2.1 WMI 类的分类

WMI 提供了数千个类，为管理员提供了各种有用的信息。以下是 WMI 类的主要分类和子分类：
| 类别 | 子类别 |
| ---- | ---- |
| 计算机系统硬件 | 冷却设备、输入设备、大容量存储、主板、控制器和端口、网络设备、电源、打印、电话、视频和显示器 |
| 操作系统 | COM、桌面、驱动程序、文件系统、作业对象、内存和页面文件、多媒体音频/视频、网络、操作系统事件、操作系统设置、进程、注册表、调度作业、安全、服务、共享、开始菜单、存储、用户、Windows NT 事件日志、Windows 产品激活 |
| WMI 服务管理 | WMI 配置、WMI 管理 |
| 通用 | 已安装的应用程序、性能计数器、安全描述符 |

2.2 部分常用 WMI 类介绍

类名	描述
CIM_DataFile	表示一个命名的数据或可执行代码集合。目前，提供程序返回固定和映射逻辑磁盘上的文件。将来，仅返回本地固定磁盘上的文件实例。
Win32_BaseBoard	表示主板。
Win32_BIOS	表示计算机系统上安装的基本输入/输出服务 (BIOS) 的属性。
Win32_BootConfiguration	表示 Windows 系统的启动配置。
Win32_CacheMemory	表示计算机系统上的内部和外部缓存内存。
Win32_CDROMDrive	表示 Windows 计算机系统上的 CD-ROM 驱动器。请注意，驱动器名称与分配给设备的逻辑驱动器号不对应。
Win32_ComputerSystem	表示 Windows 环境中的计算机系统。
Win32_ComputerSystemProduct	表示计算机系统上使用的产品，包括软件和硬件。
Win32_DCOMApplication	表示 DCOM 应用程序的属性。
Win32_Desktop	表示用户桌面的常见特征，用户可以修改此类的属性来自定义桌面。
Win32_DesktopMonitor	表示连接到计算机系统的监视器或显示设备的类型。
Win32_DeviceMemoryAddress	表示 Windows 系统上的设备内存地址。
Win32_Directory	表示 Windows 计算机系统上的目录条目。目录是一种文件类型，用于逻辑分组数据文件并为分组文件提供路径信息。Win32_Directory 不包括网络驱动器的目录。
Win32_DiskDrive	表示 Windows 操作系统中的物理磁盘驱动器。通过此对象看到的磁盘驱动器的功能对应于驱动器的逻辑和管理特征。在某些情况下，这可能不反映设备的实际物理特征。基于其他逻辑设备的对象不属于此类。
Win32_DiskPartition	表示 Windows 系统上物理磁盘的分区区域的功能和管理能力。
Win32_DiskQuota	跟踪 NTFS 文件系统卷的磁盘空间使用情况。系统管理员可以配置 Windows，以防止用户超过指定的磁盘空间限制时进一步使用磁盘空间并记录事件。管理员还可以在用户超过指定的磁盘空间警告级别时记录事件。此类在 Windows XP 中是新的。
Win32_DMAChannel	表示 Windows 计算机系统上的直接内存访问 (DMA) 通道。DMA 是一种在不借助微处理器的情况下将数据从设备移动到内存（反之亦然）的方法。系统板使用 DMA 控制器来处理固定数量的通道，每个通道一次只能由一个设备使用。
Win32_Environment	表示 Windows 计算机系统上的环境或系统环境设置。查询此类返回 HKLM\System\CurrentControlSet\Control\Sessionmanager\Environment 以及 HKEY_USERS\<用户 SID>\Environment 中的环境变量。
Win32_Group	表示组帐户的数据。组帐户允许更改一组用户的访问权限。
Win32_IDEController	管理集成设备电子 (IDE) 控制器设备的功能。
Win32_IRQResource	表示 Windows 计算机系统上的中断请求线 (IRQ) 编号。中断请求是设备或程序向 CPU 发送的用于处理时间关键事件的信号。IRQ 可以是基于硬件或软件的。
Win32_LoadOrderGroup	表示一组定义执行依赖关系的系统服务。服务必须按照加载顺序组指定的顺序启动，因为服务相互依赖。这些依赖服务需要前置服务才能正常运行。此类中的数据由提供程序从注册表项 System\CurrentControlSet\Control\GroupOrderList 派生。
Win32_LogicalDisk	表示解析为 Windows 系统上实际本地存储设备的数据源。
Win32_LogicalMemoryConfiguration	表示 Windows 系统上内存的布局和可用性。从 Windows Vista 开始，此类在操作系统中不再可用。在 Windows XP 和 Windows Server 2003 中，此类不再受支持，建议使用 Win32_OperatingSystem 类。在 Windows 2000 中，此类可用并受支持。
Win32_LogonSession	描述与登录到 Windows NT 或 Windows 2000 的用户关联的登录会话。
Win32_NetworkAdapter	表示运行 Windows 操作系统的计算机的网络适配器。
Win32_NetworkAdapterConfiguration	表示网络适配器的属性和行为。此类包括支持独立于网络适配器管理 TCP/IP 和互联网分组交换 (IPX) 协议的额外属性和方法。
WIN32_NetworkClient	表示 Windows 系统上的网络客户端。网络上与系统具有客户端关系的任何计算机系统都是此类的后代（或成员）。
Win32_NetworkConnection	表示 Windows 环境中的活动网络连接。
Win32_NetworkLoginProfile	表示 Windows 系统上特定用户的网络登录信息，包括但不限于密码状态、访问权限、磁盘配额和登录目录路径。
Win32_NetworkProtocol	表示 Win32 计算机系统上的协议及其网络特征。
Win32_NTDomain	表示 Windows NT 域。
Win32_NTEventlogFile	表示 Windows NT 事件的逻辑文件或目录，也称为事件日志。
Win32_NTLogEvent	用于转换 Windows NT 事件日志中的实例。应用程序必须具有 SeSecurityPrivilege 才能从安全事件日志接收事件，否则将返回“访问被拒绝”。
Win32_OnBoardDevice	表示内置在主板上的常见适配器设备。
Win32_OperatingSystem	表示安装在运行 Windows 操作系统的计算机上的操作系统。任何可以安装在 Windows 系统上的操作系统都是此类的后代或成员。Win32_OperatingSystem 是一个单例类，要获取单个实例，使用 @ 作为键。在 Windows Server 2003、Windows XP、Windows 2000 和 Windows NT 4.0 中，如果计算机安装了多个操作系统，此类仅返回当前活动操作系统的实例。
Win32_OSRecoveryConfiguration	表示操作系统失败时将从内存中收集的信息类型，包括启动失败和系统崩溃。
Win32_PageFileSetting	表示页面文件的设置。从此类实例化的对象中包含的信息指定了系统启动时创建页面文件时使用的页面文件参数。此类中的属性可以修改并延迟到启动时生效。这些设置与通过关联类 Win32_PageFileUsage 表示的页面文件的运行时状态不同。
Win32_PageFileUsage	表示用于处理 Win32 系统上虚拟内存文件交换的文件。从此类实例化的对象中包含的信息指定了页面文件的运行时状态。
Win32_PerfRawData_PerfNet_Server	提供来自监控使用 WINS 服务器服务的通信的性能计数器的原始数据。
Win32_PhysicalMemoryArray	表示计算机系统物理内存的详细信息，包括内存设备的数量、可用内存容量和内存类型（例如，系统或视频内存）。
Win32_PortConnector	表示物理连接端口，如 DB - 25 针公头、Centronics 或 PS/2。
Win32_PortResource	表示 Windows 计算机系统上的 I/O 端口。
Win32_Printer	表示连接到运行 Microsoft Windows 操作系统的计算机的设备，该设备可以在纸张或其他介质上生成打印图像或文本。
Win32_PrinterConfiguration	表示打印机设备的配置，包括分辨率、颜色、字体和方向等功能。
Win32_PrintJob	表示 Windows 应用程序生成的打印作业。在运行 Windows 操作系统的计算机上运行的应用程序的打印命令生成的任何工作单元都是此类的后代或成员。
Win32_Process	表示操作系统上的一个进程。
Win32_Processor	表示运行 Windows 操作系统的计算机上可以解释指令序列的设备。在多处理器计算机上，每个处理器都有一个 Win32_Processor 类的实例。
Win32_Product	表示通过 Windows Installer 安装的产品。一个产品通常对应一个安装包。
Win32_QuickFixEngineering	表示已应用于当前操作系统的系统范围的快速修复工程 (QFE) 或更新。
Win32_QuotaSetting	包含卷上磁盘配额的设置信息。
Win32_Registry	表示 Windows 计算机系统上的系统注册表。
Win32_ScheduledJob	表示使用 AT 命令创建的作业。Win32_ScheduledJob 类不表示使用控制面板中的计划任务向导创建的作业。不能在计划任务 UI 中更改由 WMI 创建的任务。在 Windows 2000 和 Windows NT 4.0 中，可以使用计划任务 UI 修改最初由 WMI 创建的任务。但是，尽管任务已成功修改，但不能再使用 WMI 访问该任务。每个针对计划服务调度的作业都会持久存储（调度程序可以在重新启动后启动作业），并在指定的时间和星期几或月份执行。如果计算机未激活或计划服务在指定的作业时间未运行，计划服务将在第二天的指定时间运行指定的作业。作业根据协调世界时 (UTC) 进行调度，并带有与格林威治标准时间 (GMT) 的偏差偏移，这意味着可以使用任何时区指定作业。Win32_ScheduledJob 类在枚举对象时返回带有 UTC 偏移的本地时间，并在创建新作业时转换为本地时间。
Win32_SCSIController	表示 Windows 系统上的 SCSI 控制器。
Win32_Service	表示运行 Microsoft Windows 操作系统的计算机上的服务。服务应用程序符合服务控制管理器 (SCM) 的接口规则，可以由用户通过服务控制面板实用程序在系统启动时自动启动，也可以由使用 Windows API 中包含的服务功能的应用程序启动。服务可以在没有用户登录到计算机时启动。
Win32_Share	表示 Windows 系统上的共享资源，可能是磁盘驱动器、打印机、进程间通信或其他可共享设备。
Win32_SoftwareElement	表示软件元素，是软件功能的一部分。每个软件元素在 Win32_SoftwareElement 实例中定义，功能与其 Win32_SoftwareFeature 实例之间的关联在 Win32_SoftwareFeatureSoftwareElements 关联类中定义。
Win32_SoftwareFeature	表示产品的一个不同子集，由一个或多个软件元素组成。每个软件元素在 Win32_SoftwareElement 实例中定义，功能与其 Win32_SoftwareFeature 实例之间的关联在 Win32_SoftwareFeatureSoftwareElements 关联类中定义。
WIN32_SoundDevice	表示 Windows 计算机系统上的声音设备的属性。
Win32_StartupCommand	表示用户登录到计算机系统时自动运行的命令。
Win32_SystemAccount	表示系统帐户。系统帐户由 Windows NT 下运行的操作系统和服务使用。Windows NT 中有许多服务和进程需要能够在内部登录，例如在 Windows NT 安装期间。系统帐户就是为此目的而设计的。
Win32_SystemDriver	表示基础服务的系统驱动程序。
Win32_SystemEnclosure	表示与物理系统机箱相关的属性。
Win32_SystemSlot	表示物理连接点，包括端口、主板插槽和外围设备以及专有连接点。
Win32_TapeDrive	表示 Windows 计算机上的磁带驱动器。磁带驱动器的主要特点是只能顺序访问。
Win32_TemperatureProbe	表示温度传感器（如电子温度计）的属性。
Win32_TimeZone	表示 Windows 系统的时区信息，包括夏令时转换所需的更改。
Win32_UninterruptiblePowerSupply	表示不间断电源 (UPS) 的功能和管理能力。从 Windows Vista 开始，此类已过时且不可用，因为 UPS 服务不再可用。此服务与串行连接的 UPS 设备一起工作，而不是 USB 设备。在 Windows Server 2003 和 Windows XP 中，此类可用但不可用，因为 UPS 服务失败。在 Windows Server 2003、Windows XP、Windows 2000 和 Windows NT 4.0 中，此类可用并已实现。
Win32_UserAccount	包含运行 Windows 操作系统的计算机上的用户帐户的信息。由于 Name 和 Domain 都是键属性，因此在大型网络上枚举 Win32_UserAccount 可能会对性能产生负面影响。调用 GetObject 或查询特定实例的影响较小。
Win32_VoltageProbe	表示电压传感器（电子电压表）的属性。
Win32_VolumeQuotaSetting	将磁盘配额设置与特定磁盘卷相关联。在 Windows 2000/NT 中，此类不可用。
Win32_WMISetting	包含 WMI 服务的操作参数。此类只能有一个实例，每个 Windows 系统上始终存在该实例，并且不能删除。不能创建其他实例。

以下是一个 mermaid 流程图，展示通过 WMI 查询系统中所有运行进程的流程：

graph TD;
    A[创建 ManagementObjectSearcher 实例] --> B[设置 WMI 查询为 "SELECT * FROM Win32_Process"];
    B --> C[调用 Get 方法执行查询];
    C --> D[获取包含所有运行进程的 ManagementObjectCollection];
    D --> E[遍历 ManagementObjectCollection 处理每个进程信息];

综上所述，无论是 .NET 类还是 WMI 类，都为开发者和系统管理员提供了强大的工具和丰富的功能。合理运用这些类，可以更高效地完成各种任务，如系统管理、数据处理、网络通信等。通过深入了解这些类的用途和操作方法，我们能够更好地应对不同的技术场景和需求。