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BakNRet/README.md
T
Shuery 045d51ac9c 引入软件名录:清单写软件名,归档名也用软件名
新功能
- 新增 SoftwareCatalog.psd1 —— "软件名 -> 目录"映射表,BackupList.txt 里
  直接写软件名即可,归档名也就是软件名(FooClolor.7z),
  不再是 FooClolor_from_C_+Programs.7z 这种由路径拼出来的名字。
- 三种写法可混用:软件名、字面路径(现有清单无需改写)、软件名 @pathname。
- 名录支持前缀补全(legendary -> legendary_2.0.4,只认 <名>_* / <名>-*)、
  Variants(同名目录在多处)、Includes(分文件维护)。
- tools/Rename-Archives.ps1:存量归档重命名,默认试运行,逐份大小校验并重建 manifest。
- 归档名重复直接报错,不再静默互相覆盖。

两套测试全绿:单元 42 项、端到端 23 项(新增名录命名/解析/迁移用例)。

过程中修掉的缺陷
- Resolve-BackupEntry 里 @pathname 与 Unresolved 分支顺序错误,
  @pathname 会被静默吃掉(改名后仍用软件名)。
- 源目录被删除时解析器丢掉 Sources,导致恢复端把软件名当路径、
  报 "Cannot bind argument to parameter 'Path' because it is an empty string"。
  恢复的语义恰恰是"源不存在就要还原回去",现在 Sources 照旧给出。
- 源存在性检查曾被漏掉,Get-Item 对不存在路径抛异常会中断整轮备份;
  且不能用 Join-Path 探测——目标盘符不存在时它会直接抛异常。
- 计划任务脚本外的 Caller 需要 -DryRun 才能验,已实跑确认。
2026-09-21 20:55:19 +08:00

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# BakNRet
把 `BackupList.txt` 里列出的软件 / 目录用 **7-Zip** 打包进 `Backups/`,并且能用 `Restore.ps1` 原样恢复的 Windows 备份工具。
- 清单里**直接写软件名**即可(如 `FooClolor`),目录映射维护在 `SoftwareCatalog.psd1` 里。
- 归档名就是软件名(`FooClolor.7z`),不再是 `FooClolor_from_C_+Programs.7z`。
- 只依赖 PowerShell(5.1 或 7.x)与 7-Zip,无需安装模块。
- 每个归档写完后做 `7z t` 内容校验,**先写临时文件、校验通过再原子替换**。
- 每次运行产出可核对的 `Backups/manifest.json` 与 `logs/*.log`。
- 退出码可靠:有失败就返回 `1`,计划任务能正确判断成败。
---
## 快速开始
```powershell
# 1. 先试运行:只打印计划,不写任何文件
.\Backup.ps1 -DryRun
# 2. 正式备份
.\Backup.ps1
# 3. 强制重打(忽略"源未更新"判断)
.\Backup.ps1 -Force
# 3b. 确认可以接受"有文件被占用而没打进归档"时,允许覆盖完整归档
.\Backup.ps1 -Force -AcceptWarnings
# 4. 只备份 / 只恢复某几项(通配符匹配清单条目或归档名)
.\Backup.ps1 -Only 'FooClolor','.ssh'
.\Restore.ps1 -Only 'Edge' -Force
# 5. 恢复前先看计划(恢复会覆盖真实目录,务必先看一眼)
.\Restore.ps1 -DryRun
# 6. 只校验所有归档完整性,不解压(只读,安全)
.\Restore.ps1 -VerifyOnly
```
## 文件说明
| 路径 | 作用 |
| --- | --- |
| `SoftwareCatalog.psd1` | **软件名 → 目录**的映射,清单里写软件名的依据 |
| `BackupList.txt` | 备份 / 恢复共用的清单,唯一的"要备份什么"来源 |
| `BackupConfig.psd1` | 目录、空间阈值、校验、加密等配置 |
| `Backup.ps1` / `Restore.ps1` | 备份 / 恢复入口 |
| `Common.psm1` | 公共模块(日志、外部命令、解析、名录、manifest) |
| `Backups/` | 归档与 `manifest.json`(已 gitignore) |
| `logs/` | 每次运行的日志(已 gitignore) |
| `tests/` | 单元测试与端到端验收 |
| `tools/Register-BackupTask.ps1` | 注册 / 移除计划任务 |
| `tools/Rename-Archives.ps1` | 把按路径命名的旧归档重命名成软件名(默认试运行) |
## SoftwareCatalog.psd1 —— 软件名 → 目录
```powershell
@{
FooClolor = 'C:\Programs\FooClolor'
Kazumi = '%AppData%\com.example\Kazumi'
'scoop-config' = '%UserProfile%\.config\scoop' # 含 - 或 . 的键必须加引号
'.ssh' = '%UserProfile%\.ssh'
}
```
**含 `-` 或 `.` 的键一定要加引号**,否则 PowerShell 会把 `a-b` 解析成减法表达式并报
`Missing '=' operator after key in hash literal`。这是最容易踩的一个坑。
两个便利特性:
1. **前缀补全**:写 `D:\Programs\legendary`,实际目录是 `legendary_2.0.4` 时会自动匹配。
只认 `<名>_*` 与 `<名>-*`,不会把 `Legendary` 误配成 `LegendarySomething`。
2. **同名目录在多处**时显式列出,所有位置都会打进同一个归档:
```powershell
ImHex = @{
Path = 'D:\Hex\ImHex'
Variants = @('D:\Hex\ImHex', 'E:\Backup\ImHex')
}
```
**分文件维护**:用 `Includes` 引入其它名录文件(路径相对本文件):
```powershell
@{
Includes = @('SoftwareCatalog.games.psd1')
...
}
```
## BackupList.txt 语法
```text
<软件名 或 路径> [ :: <排除模式>[,<排除模式>...] ] [ @<标记> ]
```
三种写法可以混用:
| 写法 | 说明 |
| --- | --- |
| `FooClolor` | 软件名。去名录查目录,**归档名 = 软件名** |
| `%UserProfile%\Documents\PowerShell` | 字面路径(含 `\` `/` 或 `%` 就按路径处理),归档名沿用 `<末级名>_from_<上级路径>` |
| `FooClolor @pathname` | 软件名 + 强制用路径命名。适合想换到名录体系但暂时不想改归档名的条目 |
| 标记 | 作用 |
| --- | --- |
| `encrypt` | 用 7z 加密该归档,见下文「加密」 |
| `pathname` | 用路径命名算法而不是软件名 |
| `root=<名>` | 覆盖归档内的根目录名(默认源目录名) |
排除模式:相对归档根目录。以 `!` 开头表示"任意层级下匹配这个组件名"(7z 的 `-xr!`)。
分隔符 `,` 与 `;` 都可以。**不要自己写引号**;模式里的空格会被自动转成 `?`。
几条已经踩过的坑(工具会处理,写的时候知道就行):
- **模式里不要写引号。** `-x!"路径"` 会让引号成为模式的一部分,结果是**永不匹配**。
- **模式里的空格会被自动转成 `?`。** 7z 的排除模式不支持空格:`Default\Code Cache` 匹配不到任何东西,`Default\Code?Cache` 才可以。
- **以第一个 `::` 为界切分。** `:` 在 Windows 路径里只可能是盘符,`::` 不会出现在真实路径里,所以整行被一对引号包住的历史写法也能正确解析。
- **归档名重复会直接报错。** 归档名就是软件名,所以同一个软件写两遍会让两个条目互相覆盖 —— 脚本拒绝执行并提示。
## 归档命名与迁移
| 条目类型 | 归档名 |
| --- | --- |
| 软件名 | `<软件名>.7z` |
| 字面路径 | `<末级名>_from_<上级路径用 + 连接>.7z` |
| 软件名 + `@pathname` | 同字面路径 |
从旧版本升级时用重命名工具把存量归档搬过来(**默认试运行**、逐份大小校验、重建 manifest):
```powershell
.\tools\Rename-Archives.ps1 # 先看计划
.\tools\Rename-Archives.ps1 -Apply # 确认后执行
```
## 恢复语义
- 用 `7z x` 解压到目标的**父目录**,覆盖同名文件。
- **归档内部布局与历史完全一致**:根目录仍是源目录名(软件名只用于归档文件名)。
所以恢复逻辑不需要"剥掉一层",现有归档也不会因为重命名而解不开。
- **不做镜像同步**:目标目录里多出来的文件不会被删除。想得到"完全等于归档"的目录,请先清空目标。
- 目标目录比归档新时**默认跳过**,需要覆盖就加 `-Force`。
- `-WhatIf` / `-DryRun` 只打印计划;`-VerifyOnly` 只跑 `7z t`。
- **排除规则只在下一份归档里生效**:已经生成的归档不会因为改了排除表而"变干净"。
## manifest.json
以归档基础名为键记录每个条目:
| 字段 | 含义 |
| --- | --- |
| `source` | 清单里的原始写法(软件名或路径) |
| `resolvedSource` | 展开后的路径 |
| `roots` | 归档内的根目录名 |
| `catalog` | 名录里记录的路径(便于追溯软件名到底指向哪) |
| `archive` | 归档文件名 |
| `action` | `backed-up` / `skip-unchanged` / `missing-source` / `invalid-path` / `failed` / `planned` |
| `reason` | 跳过或失败的原因 |
| `exitCode` / `verified` / `warnings` | 压缩工具退出码、是否通过 `7z t`、**当前在位归档**是否有警告 |
| `attemptWarnings` | **本次尝试**是否报了警告(与 `warnings` 区分:保留旧归档时前者为 true、后者仍为 false) |
| `sourceFiles` / `sourceBytes` / `archiveBytes` | 源文件数、源大小、归档大小 |
| `lastSuccessAt` / `successCount` / `failCount` / `lastRestoreAt` / `encrypted` | 历史与安全标记 |
`Restore.ps1` **优先用 manifest 定位归档**,查不到才退回"从文件名反推路径"。
如果 `BackupList.txt` 丢了,`Restore.ps1` 会优先用 manifest 里的 `source` 自动重建。
## 日志
`logs/backup-<时间戳>.log` / `logs/restore-<时间戳>.log`,与控制台内容一致。
压缩工具自身的实时输出直接进控制台,不进日志(见「设计取舍」)。
## 配置(BackupConfig.psd1)
```powershell
@{
BackupDir = 'Backups' # 相对路径按脚本所在目录解析
LogDir = 'logs'
SnapshotDir = 'Backups\snapshots'
SoftwareCatalog = 'SoftwareCatalog.psd1'
CatalogMaxDepth = 5 # 前缀补全时最多向下找几层
MinFreeSpaceGB = 5
VerifyArchive = $true # 归档后跑 7z t
ComputeHash = $false # 是否额外算 SHA256(大归档很慢)
CompressionLevel = 9
ToolOutput = 'live' # live | quiet
Snapshot = @{ Enabled = $false; KeepCount = 3; KeepDays = 30 }
Encryption = @{ Enabled = $false; PasswordFile = ''; EncryptHeaders = $true }
DefaultExcludes = @('!Thumbs.db', '!desktop.ini')
}
```
优先级:**命令行参数 > `BackupConfig.psd1` > 代码内置默认值**,也可以用 `-ConfigPath` 指定其它配置文件。
## 加密
默认关闭 —— 一旦开启而口令丢失,备份就再也解不开。
```powershell
# 方式一:只为个别条目加密(.ssh 里是私钥,最典型)
# 在 BackupList.txt 里写成:
# .ssh @encrypt
# 方式二:全部加密,改配置
# Encryption = @{ Enabled = $true; PasswordFile = 'D:\secret\baknret.key' }
# 口令来源(二者取其一)
$env:BAKNRET_PASSWORD = '...' # 或
.\Backup.ps1 -KeyFile 'D:\secret\baknret.key' # 文件首行即口令
```
要求加密但取不到口令时,该条目会**明确失败**,绝不会退化成明文归档。
恢复加密归档时同理:取不到口令就直接失败,不会让 7z 停在控制台等待输入(在计划任务里那会静默挂起)。
> ⚠️ 7-Zip 只接受命令行口令,口令在本机进程列表里会短暂可见。这是 7z 本身的限制,请自行权衡。
## 计划任务
```powershell
.\tools\Register-BackupTask.ps1 -At '21:30' -DryRun # 先看将要注册什么
.\tools\Register-BackupTask.ps1 -At '21:30' # 注册
.\tools\Register-BackupTask.ps1 -Remove # 移除
```
任务调用 `Backup.ps1`,脚本自身写日志并按失败数返回退出码,所以「上次运行结果」在任务计划程序里可读。
## 测试
```powershell
.\tests\Run-Tests.ps1 # 单元测试 42 项
.\tests\Run-E2E.ps1 # 端到端验收 23 项
```
零依赖,不需要 Pester(本机只有 3.4.0,`Should -Be` 会直接语法错误)。
## 相对旧版修了什么
| 问题 | 旧行为 | 现行为 |
| --- | --- | --- |
| `Start-Process -PassThru` 的 `ExitCode` 在 PowerShell 7.7.0-preview.4 上恒为 `$null` | 压缩明明成功却报"压缩失败",`exit 2 → 删档重试` 的自愈分支永远不可达 | 用 `.NET Process` 继承控制台启动,退出码可靠 |
| 排除模式写成 `-x!"路径"` | 引号成为模式的一部分,**排除对所有条目都失效** | 不再嵌引号;含空格自动转 `?`,`!` 前缀走 `-xr!` |
| 解析器用 `;` 分隔,清单里写的是 `,` | 整串被当成一个模式,等于没有排除 | `,` 与 `;` 都支持 |
| `^"([^"]+)"` 贪婪匹配 | 整行加引号的写法把排除表吞进路径 → 该条目被静默跳过,2.8 GB 归档成了孤儿 | 先按 `::` 切分再处理引号 |
| 归档名由路径拼出 | 加一条备份要自己算名字,名字随路径变动 | 清单写软件名,归档名就是软件名 |
| 直接更新已有归档(7z `u`) | 固实归档下收益极小,且排除规则与"源里已删的文件"永远反映不到归档里 | 临时文件 → `7z t` 校验 → 原子替换 |
| 没有校验、没有记录 | 中断留下的半个归档会被下次 `u` 续写;跳过/失败只有一行滚过去的 WARN | 校验 + 原子替换 + `manifest.json` + 日志文件 |
| 结尾不 `exit` | 全部失败也返回 0,计划任务永远显示成功 | 有失败返回 1 |
| 恢复用 `-Filter "$baseName.*"` | 含 `[` `]` 的路径会失配 | 精确比较 `BaseName`,且优先查 manifest |
| tar 分支 `$LASTEXITCODE -ne 0 -and $proc.ExitCode -ne 0` | `$LASTEXITCODE` 是上一条原生命令的残留值,恰为 0 时把解压失败吞掉 | 三条分支统一走同一个取退出码的封装 |
| 恢复没有干跑 | 直接覆盖 `E:\CodeSpace`、Edge User Data 这类真实目录 | `-WhatIf` / `-DryRun` / `-VerifyOnly` / `-Only` |
| 没有名录、manifest、测试、README,不是 git 仓库 | — | 都有 |
## 设计取舍(有意为之,不是遗漏)
- **放弃 7z 的更新模式(`u`)。** 7z 默认固实压缩,`u` 本来就要重压大部分数据,收益很小,却让"排除规则改动"和"源里删掉的文件"永远进不了归档。
- **归档内部不套一层软件名目录。** 考虑过用暂存目录(硬链/复制)把归档根目录改成软件名,代价是多一次链接开销、实现复杂度上升,收益只是"解开包第一层好看"。归档名已经是软件名,包内保持源目录名也便于确认内容来源。顺带一提,7z 的 `-spf` 不是干这个的(它是 *use fully qualified file paths*)。
- **不捕获压缩工具的输出。** 结构化记录交给日志与 `manifest.json`;捕获子进程 stdio 需要额外管道,在受限环境里会直接失败。
- **有警告(退出码 1)时不覆盖完整的归档。** 被占用的文件会让 7z 返回 1,此时新归档是**不完整**的。实测 Edge 运行时打包,118 个文件读不到,其中包含 `Login Data`(密码)、`Cookies`、`History`、`Web Data`。所以在位归档完整时脚本**保留它、报失败、退出码 1**,确认可以接受再显式加 `-AcceptWarnings`。
- **名录里的路径不存在时,恢复仍然可用。** 源被删掉正是要恢复的场景,所以解析器照旧给出 `Sources`,备份端则据此跳过。
- **源路径不存在只算"跳过",不算失败。** 会以 `missing-source` 记进 manifest。失败只统计真正打不开的条目。
## 已知限制
- **改软件名等于换归档名。** 改名后旧归档不会被自动迁移,用 `tools/Rename-Archives.ps1` 或手动改名,并注意 manifest 里会留下旧键。
- 路径里本来就含 `+` 或 `_from_` 时,仅靠文件名无法可靠反推路径,此时依赖 `manifest.json`。
- `-Snapshot` 目前是"复制一份带时间戳的副本",不做自动轮转清理(`KeepCount` / `KeepDays` 尚未实现)。
- 加密归档的常规备份/恢复不依赖 `RAR`;`RAR` 与内置 `ZIP` 分支仅作降级,未做加密支持(ZIP 明确拒绝加密请求)。
- `Variants`(同名目录分散在多处)当前打包第一个位置,恢复时逐个位置各解压一份。