Windows Server 2019环境下PowerShell语句不等待执行完成问题求助

问题背景 #

原有用于服务器磁盘初始化的PowerShell脚本在Windows Server 2012、2016环境下运行稳定，迁移至Windows Server 2019后出现无有效结果输出的异常。

故障代码 #

#$disk_list = (Get-Disk | where { ($_.OperationalStatus -eq "Offline") -and ($_.IsClustered -eq $False) })
if ($disk_list)
{
    Write-Host "$($disk_list.count) disks with partition style RAW are found" -ForegroundColor Green
    $overview_disks = [pscustomobject]@{ }
    
    foreach ($d in $disk_list)
    {
        $LUN = Get-WmiObject Win32_DiskDrive | where { ($_.InterfaceType -eq "SCSI") -and ($_.index -eq $d.Number) } | select Name, SCSILogicalUnit, Size
        $overview_disks | Add-Member -Name $LUN.Name -Value $("`tLUN:" + $LUN.SCSILogicalUnit + " `tDiskID: " + $d.Number + " `tSize: " + $([math]::Round($LUN.Size /1GB, 1)) + "GB") -MemberType NoteProperty
    }
    $overview_disks
}

故障表现 #

脚本执行完成后返回的$overview_disks为空对象，无预期的磁盘LUN、容量等信息。

临时修复后的代码 #

通过在Get-WmiObject外层包裹Measure-Command强制等待语句执行完成，修复后的代码如下：

$disk_list = (Get-Disk | where { ($_.OperationalStatus -eq "Offline") -and ($_.PartitionStyle -eq "RAW") })
#$disk_list = (Get-Disk | where { ($_.OperationalStatus -eq "Offline") -and ($_.IsClustered -eq $False) })
if ($disk_list)
{
    Write-Host "$($disk_list.count) disks with partition style RAW are found" -ForegroundColor Green
    $overview_disks = [pscustomobject]@{ }
    
    foreach ($d in $disk_list)
    {
        Measure-Command -Expression { $LUN = Get-WmiObject Win32_DiskDrive | where { ($_.InterfaceType -eq "SCSI") -and ($_.index -eq $d.Number) } | select Name, SCSILogicalUnit, Size} 
        $overview_disks | Add-Member -Name $LUN.Name -Value $("`tLUN:" + $LUN.SCSILogicalUnit + " `tDiskID: " + $d.Number + " `tSize: " + $([math]::Round($LUN.Size /1GB, 1)) + "GB") -MemberType NoteProperty
    }
    
    $overview_disks
}

问题成因分析 #

1. WMI查询行为变更：Windows Server 2019内置的PowerShell 5.1更新版本中，对Get-WmiObject类存储查询的结果枚举逻辑做了调整，旧版Server系统中该cmdlet为同步返回完整结果集，2019版本在查询SCSI磁盘这类需要和存储栈交互的对象时，会默认采用隐式异步枚举逻辑，管道结果还未完成返回就进入了下一行的Add-Member逻辑，此时$LUN对象未完成赋值，属性读取为空，导致添加成员操作失败，最终$overview_disks为空。
2. Measure-Command的作用：该cmdlet的原生逻辑是统计表达式的执行耗时，会强制等待表达式内所有逻辑完全执行完成才会返回，恰好阻塞了后续Add-Member的执行，等$LUN完成赋值后再执行后续操作，因此问题被临时解决，但该方案属于非正规的修复手段。
3. 最优修复建议：Get-WmiObject已经被微软官方弃用，Windows Server 2019及更高版本建议替换为Get-CimInstance执行WMI查询，CIM类cmdlet的同步行为更可控，不会出现隐式异步的问题。也可以通过将查询结果用数组包裹的方式强制枚举完成，比如将$LUN = Get-WmiObject ...修改为$LUN = @(Get-WmiObject ...)[0]，也能达到强制等待结果返回的效果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mainecoon21