<#
.SYNOPSIS
指定されたホストリストに対して、RunspacePoolを使用して並列で疎通確認（Test-Connection）を実行します。

.DESCRIPTION
このスクリプトは、PowerShellのRunspacePoolを直接利用して、複数のタスクを並列に処理する例を示します。
各タスクはScriptBlockとして定義され、RunspacePoolに追加されて同時に実行されます。
最大同時実行数を制御し、結果を収集し、エラーをハンドリングします。
PowerShell 5.1およびPowerShell 7.x以降で動作しますが、PowerShell 7.xを推奨します。

.PARAMETER TargetHosts
疎通確認を行う対象ホスト名の配列。
例: "server01", "server02", "192.168.1.100"

.PARAMETER MaxRunspaces
RunspacePoolで同時に実行できる最大Runspace（スレッド）数。
システムのCPUコア数やメモリ容量、ネットワーク帯域などを考慮して設定してください。
デフォルトは5です。

.EXAMPLE
PS> .\Invoke-ParallelPing.ps1 -TargetHosts @("host1", "host2", "host3", "host4", "host5", "host6") -MaxRunspaces 3
#>

param (
    [Parameter(Mandatory=$true)]
    [string[]]$TargetHosts,

    [int]$MaxRunspaces = 5
)

# 前提:


# - 対象ホストへのネットワーク疎通が可能であること。


# - 実行ユーザーにTest-Connectionコマンドレットの実行権限があること。


# - PowerShell 5.1または7.x以降の環境であること。

# 計算量: O(N) where N is the number of target hosts, but effectively O(N/MaxRunspaces) due to parallelism.


# メモリ条件: 各Runspaceと結果オブジェクトに依存。MaxRunspacesが多いほど一時的なメモリ使用量が増加。

Write-Host "--- 並列疎通確認を開始します (MaxRunspaces: $($MaxRunspaces)) ---" -ForegroundColor Cyan

# 結果を保存するリスト

$scriptResults = [System.Collections.Generic.List[PSObject]]::new()

# RunspacePoolに追加するタスクのカウンター

$tasksPending = 0

# RunspacePoolの初期化


# MinRunspaces: 1, MaxRunspaces: $MaxRunspaces

$runspacePool = [runspacefactory]::CreateRunspacePool(1, $MaxRunspaces)
$runspacePool.Open()

# PowerShellオブジェクトのリスト

$powerShells = [System.Collections.Generic.List[PowerShell]]::new()

# スクリプトブロックの定義


# $using: スコープ外の変数をScriptBlockに渡すためにPowerShell 3.0以降で利用可能

$scriptBlock = {
    param (
        [string]$Hostname
    )

    # エラーハンドリング

    try {
        Write-Verbose "疎通確認中: $Hostname"
        $pingResult = Test-Connection -ComputerName $Hostname -Count 1 -ErrorAction Stop -TimeToLive 32

        # 成功の場合

        [PSCustomObject]@{
            Hostname  = $Hostname
            Status    = "Success"
            ResponseTimeMs = $pingResult.ResponseTime
            IPAddress = $pingResult.IPV4Address.IPAddressToString
            Timestamp = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss JST"
        }
    }
    catch {

        # 失敗の場合

        [PSCustomObject]@{
            Hostname  = $Hostname
            Status    = "Failure"
            ErrorMessage = $_.Exception.Message
            Timestamp = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss JST"
        }
    }
}

# 各ホストに対してスクリプトブロックを実行するPowerShellオブジェクトを作成し、RunspacePoolに追加

foreach ($hostName in $TargetHosts) {
    $powershell = [powershell]::Create().AddScript($scriptBlock).AddArgument($hostName)
    $powershell.RunspacePool = $runspacePool

    # 非同期実行を開始


    # BeginInvokeはIAsyncResultオブジェクトを返す

    $asyncResult = $powershell.BeginInvoke()

    # コールバック関数を設定 (タスク完了時に実行される)


    # BeginInvokeとEndInvokeのペアで非同期処理を完了させる

    $callback = [AsyncCallback]{
        param($ar)

        # EndInvokeを呼び出して結果を取得し、Runspaceをクリーンアップ

        $ps = $ar.AsyncState
        $result = $ps.EndInvoke($ar)

        # 結果を共有リストに追加 (スレッドセーフにするためロックを使用)


        # Add-Memberではなく、直接オブジェクトのプロパティを追加/更新する

        lock ($scriptResults) {
            $scriptResults.Add($result | Select-Object *)
        }

        # 進行状況表示

        $tasksPending--
        Write-Progress -Activity "並列疎通確認" -Status "処理中... 完了: $($TargetHosts.Count - $tasksPending)/$($TargetHosts.Count)" -PercentComplete (($TargetHosts.Count - $tasksPending) / $TargetHosts.Count * 100)
    }

    $asyncResult.AsyncState = $powershell # コールバックにPowerShellオブジェクトを渡す
    $asyncResult.SetAsyncState($callback) # コールバック設定をトリガー
    $asyncResult.set_AsyncWaitHandle($callback) # PowerShell 5.1などでの互換性のため

    $tasksPending++
    $powerShells.Add($powershell)
}

# すべてのタスクが完了するまで待機


# ForEach-Object -Parallelと比較し、RunspacePoolでは手動で待機ロジックを実装する必要がある

do {
    Start-Sleep -Milliseconds 100
} while ($tasksPending -gt 0)

# 進行状況表示を完了状態にする

Write-Progress -Activity "並列疎通確認" -Status "完了" -PercentComplete 100 -Completed

Write-Host "--- 全ての疎通確認タスクが完了しました ---" -ForegroundColor Green

# 結果の表示

$scriptResults | Format-Table -AutoSize

# RunspacePoolとPowerShellオブジェクトのクリーンアップ


# メモリリークを防ぐために重要

foreach ($ps in $powerShells) {
    $ps.Dispose()
}
$runspacePool.Close()
$runspacePool.Dispose()

Write-Host "--- RunspacePoolをクリーンアップしました ---" -ForegroundColor DarkGray

<#
.SYNOPSIS
指定されたURLリストに対して、ForEach-Object -Parallelを使用して並列でWebリクエストを実行します。

.DESCRIPTION
このスクリプトは、PowerShell 7.x以降で利用可能なForEach-Object -Parallelコマンドレットを利用して、
複数のタスクを並列に処理する例を示します。
エラーハンドリング、再試行ロジック、タイムアウト設定を含みます。

.PARAMETER TargetUrls
Webリクエストを行う対象URLの配列。
例: "https://www.google.com", "https://www.bing.com", "https://www.nonexistent-domain.com"

.PARAMETER MaxParallel
同時に実行できる並列タスク数。
システムのCPUコア数やネットワーク帯域などを考慮して設定してください。
デフォルトは5です。

.PARAMETER RetryAttempts
リクエスト失敗時に再試行する回数。
デフォルトは3回です。

.PARAMETER RetryDelaySeconds
再試行の間隔（秒）。
デフォルトは5秒です。

.EXAMPLE
PS> .\Invoke-ParallelWebRequest.ps1 -TargetUrls @("https://www.google.com", "https://www.microsoft.com") -MaxParallel 2
#>

param (
    [Parameter(Mandatory=$true)]
    [string[]]$TargetUrls,

    [int]$MaxParallel = 5,
    [int]$RetryAttempts = 3,
    [int]$RetryDelaySeconds = 5
)

# 前提:


# - PowerShell 7.x以降の環境であること。


# - 対象URLへのネットワーク疎通が可能であること。

# 計算量: O(N) where N is the number of target URLs, but effectively O(N/MaxParallel) due to parallelism.


# メモリ条件: 各並列タスクのWebリクエスト結果に依存。MaxParallelが多いほど一時的なメモリ使用量が増加。

Write-Host "--- 並列Webリクエストを開始します (最大並列数: $($MaxParallel)) ---" -ForegroundColor Cyan

$results = $TargetUrls | ForEach-Object -Parallel {
    param($url)

    # $using: スコープ外の変数をScriptBlockに渡すために必要 (PowerShell 7.xの場合)

    $maxRetries = $using:RetryAttempts
    $retryDelay = $using:RetryDelaySeconds
    $currentAttempt = 0

    do {
        $currentAttempt++
        try {
            Write-Verbose "リクエスト中 ($currentAttempt/$maxRetries): $url"

            # Invoke-WebRequest -UseBasicParsing を使用すると、HTML解析が不要な場合に高速化される

            $response = Invoke-WebRequest -Uri $url -Method Get -TimeoutSec 10 -ErrorAction Stop -UseBasicParsing

            # 成功時の結果

            return [PSCustomObject]@{
                Url        = $url
                Status     = "Success"
                StatusCode = $response.StatusCode
                LengthBytes = $response.Content.Length
                Attempt    = $currentAttempt
                Timestamp  = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss JST"
            }
        }
        catch {
            $errorMessage = $_.Exception.Message
            Write-Warning "URL '$url' でエラーが発生しました (試行 $currentAttempt/$maxRetries): $errorMessage"

            if ($currentAttempt -lt $maxRetries) {
                Write-Verbose "再試行中... $retryDelay 秒待機します。"
                Start-Sleep -Seconds $retryDelay
            } else {

                # 全ての再試行が失敗した場合

                return [PSCustomObject]@{
                    Url        = $url
                    Status     = "Failure"
                    StatusCode = if ($_.Exception.Response) { $_.Exception.Response.StatusCode } else { "N/A" }
                    ErrorMessage = $errorMessage
                    Attempt    = $currentAttempt
                    Timestamp  = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss JST"
                }
            }
        }
    } while ($currentAttempt -lt $maxRetries)
} -ThrottleLimit $MaxParallel -ErrorAction Continue

Write-Host "--- 全てのWebリクエストタスクが完了しました ---" -ForegroundColor Green

# 結果の表示

$results | Format-Table -AutoSize

# 失敗したリクエストをログに出力

$failedRequests = $results | Where-Object { $_.Status -eq "Failure" }
if ($failedRequests.Count -gt 0) {
    Write-Warning "以下のURLのリクエストが失敗しました:"
    $failedRequests | Select-Object Url, ErrorMessage, Attempt | Format-List
}

# 検証用のダミー関数

function Invoke-DummyTask {
    param($Id, $DelayMs)
    Start-Sleep -Milliseconds $DelayMs
    [PSCustomObject]@{
        TaskId = $Id
        Result = "Completed after $DelayMs ms"
        Timestamp = Get-Date -Format "HH:mm:ss JST"
    }
}

$taskCount = 20
$hosts = 1..$taskCount | ForEach-Object { "host-$_" }
$delayPerTask = 500 # 各タスク0.5秒の遅延

Write-Host "--- 性能計測を開始します (タスク数: $taskCount, 各タスク遅延: ${delayPerTask}ms) ---" -ForegroundColor Yellow

# 同期処理の計測

Write-Host "同期処理の実行..." -ForegroundColor White
$syncElapsed = Measure-Command {
    $syncResults = foreach ($host in $hosts) {
        Invoke-DummyTask -Id $host -DelayMs $delayPerTask
    }
}
Write-Host "同期処理完了。経過時間: $($syncElapsed.TotalSeconds) 秒" -ForegroundColor Green

# 並列処理 (ForEach-Object -Parallel) の計測


# 環境に応じてMaxParallelの値を調整してください

$maxParallel = 5
Write-Host "並列処理 (MaxParallel: $maxParallel) の実行..." -ForegroundColor White
$parallelElapsed = Measure-Command {
    $parallelResults = $hosts | ForEach-Object -Parallel {
        param($host)

        # $using: スコープ外の変数をScriptBlockに渡す

        Invoke-DummyTask -Id $host -DelayMs $using:delayPerTask
    } -ThrottleLimit $maxParallel
}
Write-Host "並列処理完了。経過時間: $($parallelElapsed.TotalSeconds) 秒" -ForegroundColor Green

Write-Host "`n--- 性能比較 ---" -ForegroundColor Yellow
Write-Host "同期処理時間: $($syncElapsed.TotalSeconds) 秒"
Write-Host "並列処理時間: $($parallelElapsed.TotalSeconds) 秒"
if ($parallelElapsed.TotalSeconds -lt $syncElapsed.TotalSeconds) {
    $speedup = [math]::Round($syncElapsed.TotalSeconds / $parallelElapsed.TotalSeconds, 2)
    Write-Host "並列処理は同期処理より ${speedup} 倍高速でした。" -ForegroundColor Green
} else {
    Write-Host "並列処理は同期処理よりも遅いか同等でした。MaxParallelの設定を確認してください。" -ForegroundColor Red
}

# 結果の一部表示 (正しさの確認)

Write-Host "`n--- 結果の一部 (同期処理) ---" -ForegroundColor DarkGray
$syncResults[0..($syncResults.Count/2 -1)] | Format-Table -AutoSize
Write-Host "`n--- 結果の一部 (並列処理) ---" -ForegroundColor DarkGray
$parallelResults[0..($parallelResults.Count/2 -1)] | Format-Table -AutoSize

# すべてのタスクが完了し、結果数が正しいか確認

if ($syncResults.Count -eq $taskCount) {
    Write-Host "同期処理: 全てのタスク ($taskCount 件) が完了しました。" -ForegroundColor Green
} else {
    Write-Error "同期処理: タスクの一部が未完了です。期待値: $taskCount, 実際: $($syncResults.Count)"
}

if ($parallelResults.Count -eq $taskCount) {
    Write-Host "並列処理: 全てのタスク ($taskCount 件) が完了しました。" -ForegroundColor Green
} else {
    Write-Error "並列処理: タスクの一部が未完了です。期待値: $taskCount, 実際: $($parallelResults.Count)"
}

# エラーハンドリングの例

function Invoke-RiskyOperation {
    param (
        [string]$Target,
        [Switch]$Force
    )

    if (-not $Force -and -not $PSCmdlet.ShouldProcess("ターゲット '$Target' にリスクのある操作を実行", "本当に実行しますか？")) {
        Write-Warning "操作がキャンセルされました。"
        return
    }

    try {

        # 例: 存在しないパスへの書き込みを試みる

        "データ" | Out-File -FilePath "C:\NonExistentPath\$Target.txt" -ErrorAction Stop
        Write-Host "操作成功: $Target" -ForegroundColor Green
    }
    catch {
        Write-Error "操作失敗: $Target - $($_.Exception.Message)"

        # ログ記録、通知などの追加のエラー処理

    }
}

# $ErrorActionPreferenceを一時的に変更して、catchブロックでより多くのエラーを捕捉

$oldErrorActionPreference = $ErrorActionPreference
$ErrorActionPreference = 'Stop'

Invoke-RiskyOperation -Target "サーバーA"
Invoke-RiskyOperation -Target "サーバーB" -Force

$ErrorActionPreference = $oldErrorActionPreference # 元に戻す

# ロギングの例

# トランスクリプトログの開始

$logPath = "C:\Logs\PowerShell_Parallel_$(Get-Date -Format 'yyyyMMddHHmmss').log"
if (-not (Test-Path (Split-Path $logPath))) {
    New-Item -Path (Split-Path $logPath) -ItemType Directory -Force | Out-Null
}
Start-Transcript -Path $logPath -Append -Force

Write-Host "トランスクリプトログを開始しました: $logPath"

# 構造化ログの出力例

function Write-StructuredLog {
    param (
        [string]$Message,
        [string]$Level = "INFO",
        [hashtable]$Data = @{}
    )
    $logEntry = [PSCustomObject]@{
        Timestamp = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff JST"
        Level     = $Level
        Message   = $Message
        Data      = $Data
    }

    # コンソールにも出力

    Write-Host "$($logEntry.Timestamp) [$($logEntry.Level)] $($logEntry.Message)" -ForegroundColor `
        (switch ($Level) { "INFO" { "Green" } "WARN" { "Yellow" } "ERROR" { "Red" } default { "White" } })

    # JSON形式でファイルに追記

    $jsonLogPath = "C:\Logs\StructuredLog_$(Get-Date -Format 'yyyyMMdd').json"
    $logEntry | ConvertTo-Json -Depth 5 | Add-Content -Path $jsonLogPath
}

Write-StructuredLog -Message "並列処理スクリプト開始" -Level "INFO" -Data @{ ScriptName = $MyInvocation.MyCommand.Name }

# 並列処理のタスク内でエラーが発生した場合

try {
    throw "テストエラー"
}
catch {
    Write-StructuredLog -Message "タスク実行中にエラー" -Level "ERROR" -Data @{
        Task = "SampleTask"
        ErrorType = $_.Exception.GetType().Name
        ErrorMessage = $_.Exception.Message
    }
}

Write-StructuredLog -Message "並列処理スクリプト終了" -Level "INFO"

# トランスクリプトログの終了

Stop-Transcript
Write-Host "トランスクリプトログを終了しました。" -ForegroundColor DarkGray

# ログローテーションの考慮:


# スケジュールされたタスクやスクリプトで、古いログファイルを定期的に削除/アーカイブするロジックを実装します。


# 例: 30日以上前のログファイルを削除


# Get-ChildItem -Path "C:\Logs\" -Filter "*.log", "*.json" | Where-Object { $_.LastWriteTime -lt (Get-Date).AddDays(-30) } | Remove-Item -Force

# SecretManagementモジュールを利用した機密情報の安全な取り扱い例


# 前提: SecretManagementモジュールと、登録されたシークレットボールト（例: LocalVault）が存在すること


# Install-Module -Name SecretManagement -Repository PSGallery -Force


# Install-Module -Name Microsoft.PowerShell.SecretStore -Repository PSGallery -Force # ローカルボールト用


# Register-SecretVault -Name 'LocalVault' -ModuleName Microsoft.PowerShell.SecretStore -DefaultVault

function Get-SecureCredential {
    param (
        [string]$SecretName
    )
    try {
        $credential = Get-Secret -Name $SecretName -Vault 'LocalVault' -AsPlainText -ErrorAction Stop
        if ($credential) {
            Write-Host "シークレット '$SecretName' を安全に取得しました。" -ForegroundColor Green
            return $credential
        }
    }
    catch {
        Write-Error "シークレット '$SecretName' の取得に失敗しました: $($_.Exception.Message)"
        return $null
    }
}

# 実際の利用例:


# Set-Secret -Name "MyServerPassword" -Secret 'YourSecurePasswordHere' -Vault 'LocalVault'


# $password = Get-SecureCredential -SecretName "MyServerPassword"


# if ($password) {


#    # $password を使って認証処理などを行う


#    Write-Host "取得したパスワード (機密情報のため表示しません): $($password.Substring(0,1))******"


# }