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C# 編寫Window服務(wù)基礎(chǔ)(一)
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>《工作》
2013.12.24
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一.Windows服務(wù)介紹:Windows服務(wù)以前被稱作NT服務(wù),是一些運行在Windows NT、Windows 2000和Windows XP等操作系統(tǒng)下用戶環(huán)境以外的程序。在以前,編寫Windows服務(wù)程序需要程序員很強的C或C++功底。然而現(xiàn)在在Visual Studio.Net下,你可以運用C++或Visual C#或Visual Basic.Net很輕松的創(chuàng)建一個Windows服務(wù)程序。同樣,你還可以運用其他任何與CLR相容的語言來創(chuàng)建Windows服務(wù)程序。本文就向大家介紹如何運用Visual C#來一步一步創(chuàng)建一個文件監(jiān)視的Windows服務(wù)程序,然后介紹如何安裝、測試和調(diào)試該Windows服務(wù)程序。 在介紹如何創(chuàng)建Windows服務(wù)程序以前,我先向大家介紹一些有關(guān)Windows服務(wù)的背景知識。一個Windows服務(wù)程序是在Windows操作系統(tǒng)下能完成特定功能的可執(zhí)行的應(yīng)用程序。Windows服務(wù)程序雖然是可執(zhí)行的,但是它不像一般的可執(zhí)行文件通過雙擊就能開始運行了,它必須有特定的啟動方式。這些啟動方式包括了自動啟動和手動啟動兩種。對于自動啟動的Windows服務(wù)程序,它們在Windows啟動或是重啟之后用戶登錄之前就開始執(zhí)行了。只要你將相應(yīng)的Windows服務(wù)程序注冊到服務(wù)控制管理器(Service Control Manager)中,并將其啟動類別設(shè)為自動啟動就行了。而對于手動啟動的Windows服務(wù)程序,你可以通過命令行工具的NET START 命令來啟動它,或是通過控制面板中管理工具下的服務(wù)一項來啟動相應(yīng)的Windows服務(wù)程序(見圖1)。同樣,一個Windows服務(wù)程序也不能像一般的應(yīng)用程序那樣被終止。因為Windows服務(wù)程序一般是沒有用戶界面的,所以你也要通過命令行工具或是下面圖中的工具來停止它,或是在系統(tǒng)關(guān)閉時使得 Windows服務(wù)程序自動停止。因為Windows服務(wù)程序沒有用戶界面,所以基于用戶界面的API函數(shù)對其是沒有多大的意義。為了能使一個 Windows服務(wù)程序能夠正常并有效的在系統(tǒng)環(huán)境下工作,程序員必須實現(xiàn)一系列的方法來完成其服務(wù)功能。Windows服務(wù)程序的應(yīng)用范圍很廣,典型的 Windows服務(wù)程序包含了硬件控制、應(yīng)用程序監(jiān)視、系統(tǒng)級應(yīng)用、診斷、報告、Web和文件系統(tǒng)服務(wù)等功能。 圖1
二.創(chuàng)建Windows服務(wù)程序:在介紹如何創(chuàng)建Windows服務(wù)程序以前,我先向大家介紹一下.Net框架下與Windows服務(wù)相關(guān)的命名空間和其中的類庫。.Net框架大大地簡化了Windows服務(wù)程序的創(chuàng)建和控制過程,這要歸功于其命名空間中的功能強大的類庫。和Windows服務(wù)程序相關(guān)的命名空間涉及到以下兩個:System.ServiceProcess和System.Diagnostics。 要創(chuàng)建一個最基本的Windows服務(wù)程序,我們只需要運用.Net框架下的System.ServiceProcess命名空間以及其中的四個類:ServiceBase、ServiceInstaller、ServiceProcessInstaller以及 ServiceController,其體系結(jié)構(gòu)可見圖2。 圖2
其中ServiceBase類定義了一些可被其子類重載的函數(shù),通過這些重載的函數(shù),服務(wù)控制管理器就可以控制該Windows服務(wù)程序了。這些函數(shù)包括:OnStart()、OnStop()、OnPause()以及OnContinue()等四個。而且ServiceBase類的子類還可以重載 OnCustomCommand()函數(shù)來完成一些特定的操作。通過重載以上的一些函數(shù),我們就完成了一個Windows服務(wù)程序的基本框架,這些函數(shù)的重載方法如下: protected override void OnStart(string[] args) { } protected override void OnStop() { } protected override void OnPause() { } protected override void OnContinue() { } ServiceBase類還為我們提供了一些屬性,而這些屬性是任何Widnows服務(wù)程序所必須的。其中的ServiceName屬性指定了 Windows服務(wù)的名稱,通過該名稱系統(tǒng)就可以調(diào)用Windows服務(wù)了,同時其它應(yīng)用程序也可以通過該名稱來調(diào)用它的服務(wù)。而 CanPauseAndContinue和CanStop屬性顧名思義就是允許暫停并恢復(fù)和允許停止的意思。 要使得一個Windows服務(wù)程序能夠正常運行,我們需要像創(chuàng)建一般應(yīng)用程序那樣為它創(chuàng)建一個程序的入口點。在Windows服務(wù)程序中,我們也是在 Main()函數(shù)中完成這個操作的。首先我們在Main()函數(shù)中創(chuàng)建一個Windows服務(wù)的實例,該實例應(yīng)該是ServiceBase類的某個子類的對象,然后我們調(diào)用由基類ServiceBase類定義的一個Run()方法。然而Run()方法并不就開始了Windows服務(wù)程序,我們必須通過前面提到的服務(wù)控制管理器調(diào)用特定的控制功能來完成Windows服務(wù)程序的啟動,也就是要等到該對象的OnStart()方法被調(diào)用時服務(wù)才真正開始運行。如果你想在一個Windows服務(wù)程序中同時啟動多個服務(wù),那么只要在Main()函數(shù)中定義多個ServiceBae類的子類的實例對象就可以了,方法就是創(chuàng)建一個ServiceBase類的數(shù)組對象,使得其中的每個對象對應(yīng)于某個我們已預(yù)先定義好的服務(wù)。 { System.ServiceProcess.ServiceBase[] MyServices; MyServices = new System.ServiceProcess.ServiceBase[] { new Service1(), new Service2() }; System.ServiceProcess.ServiceBase.Run(MyServices); } static void Main() 三.添加文件監(jiān)視服務(wù):了解了Windows服務(wù)的基本體系結(jié)構(gòu)和創(chuàng)建方法后,我們就可以試著往服務(wù)中添加一些實際的功能了。下面我將向大家介紹一個能監(jiān)視本地文件系統(tǒng)的文件監(jiān)視服務(wù)-FileMonitorService。該服務(wù)能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的本地目錄路徑監(jiān)視其中的文件包括子文件夾中的任何變化:文件創(chuàng)建、文件刪除、文件改名、文件修改。同時,該服務(wù)還為每種變化創(chuàng)建了一個相對應(yīng)的計數(shù)器,計數(shù)器的作用就是反映該種變化的頻度。 首先,我們打開Visual Studio.Net,新建一個Visual C#的Windows服務(wù)的項目,如圖3所示: 圖3
在重載Windows服務(wù)的OnStart()函數(shù)之前,我們先給其類添加一些計數(shù)器對象,這些計數(shù)器分別對應(yīng)了文件的創(chuàng)建、刪除、改名以及修改等變化。一旦指定目錄中的文件發(fā)生以上的某種變化,與其相對應(yīng)的計數(shù)器就會自動加1。所有的這些計數(shù)器都是定義為PerformanceCounter類型的變量的,該類是包含在System.Diagnostics命名空間中的。 private System.Diagnostics.PerformanceCounter fileCreateCounter; private System.Diagnostics.PerformanceCounter fileDeleteCounter; private System.Diagnostics.PerformanceCounter fileRenameCounter; private System.Diagnostics.PerformanceCounter fileChangeCounter; 之后我們便在類的InitializeComponent()方法中創(chuàng)建以上定義的各個計數(shù)器對象并確定其相關(guān)屬性。同時我們將該Windows服務(wù)的名稱設(shè)置為“FileMonitorService”,設(shè)定其即是允許暫停并恢復(fù)的又是允許停止的。 private void InitializeComponent() { this.components = new System.ComponentModel.Container(); this.fileChangeCounter = new System.Diagnostics.PerformanceCounter(); this.fileDeleteCounter = new System.Diagnostics.PerformanceCounter(); this.fileRenameCounter = new System.Diagnostics.PerformanceCounter(); this.fileCreateCounter = new System.Diagnostics.PerformanceCounter(); fileChangeCounter.CategoryName = "File Monitor Service"; fileDeleteCounter.CategoryName = "File Monitor Service"; fileRenameCounter.CategoryName = "File Monitor Service"; fileCreateCounter.CategoryName = "File Monitor Service"; fileChangeCounter.CounterName = "Files Changed"; fileDeleteCounter.CounterName = "Files Deleted"; fileRenameCounter.CounterName = "Files Renamed"; fileCreateCounter.CounterName = "Files Created"; this.ServiceName = "FileMonitorService"; this.CanPauseAndContinue = true; this.CanStop = true; servicePaused = false; } 接著就是重載OnStart()函數(shù)和OnStop()函數(shù),OnStart()函數(shù)完成了一些必要的初始化工作。在.Net框架下,文件的監(jiān)視功能可以由FileSystemWatcher類來完成,該類是包含在System.IO命名空間下的。該Windows服務(wù)所要完成的功能包括了監(jiān)視文件的創(chuàng)建、刪除、改名和修改等變化,而FileSystemWatcher類包含所有了對應(yīng)于這些變化的處理函數(shù)。 protected override void OnStart(string[] args) { FileSystemWatcher curWatcher = new FileSystemWatcher(); curWatcher.BeginInit(); curWatcher.IncludeSubdirectories = true; curWatcher.Path = System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings ["FileMonitorDirectory"]; curWatcher.Changed += new FileSystemEventHandler(OnFileChanged); curWatcher.Created += new FileSystemEventHandler(OnFileCreated); curWatcher.Deleted += new FileSystemEventHandler(OnFileDeleted); curWatcher.Renamed += new RenamedEventHandler(OnFileRenamed); curWatcher.EnableRaisingEvents = true; curWatcher.EndInit(); } 注意其中被監(jiān)視的目錄是存放在一個應(yīng)用程序配置文件中的,該文件是一個XML類型的文件。這種做法的好處就是我們不必重新編譯并發(fā)布該Windows服務(wù)而只要直接修改其配置文件就可以達(dá)到更改所要監(jiān)視的目錄的功能了。 當(dāng)該Windows服務(wù)啟動后,一旦被監(jiān)視的目錄中的文件發(fā)生某種變化,與其相對應(yīng)的計數(shù)器的值便會相應(yīng)的增加,方法很簡單,只要調(diào)用計數(shù)器對象的IncrementBy()即可。 private void OnFileChanged(Object source, FileSystemEventArgs e) { if( servicePaused == false ) { fileChangeCounter.IncrementBy(1); } } private void OnFileRenamed(Object source, RenamedEventArgs e) { if( servicePaused == false ) { fileRenameCounter.IncrementBy(1); } } private void OnFileCreated(Object source, FileSystemEventArgs e) { if( servicePaused == false ) { fileCreateCounter.IncrementBy(1); } } private void OnFileDeleted(Object source, FileSystemEventArgs e) { if( servicePaused == false ) { fileDeleteCounter.IncrementBy(1); } } OnStop()函數(shù)即是停止Windows服務(wù)的,在該Windows服務(wù)中,服務(wù)一旦停止,所有的計數(shù)器的值都應(yīng)歸零,但是計數(shù)器并不提供一個Reset()方法,所以我們只好將計數(shù)器中的值減去當(dāng)前值來達(dá)到這個目的。 protected override void OnStop() { if( fileChangeCounter.RawValue != 0 ) { fileChangeCounter.IncrementBy(-fileChangeCounter.RawValue); } if( fileDeleteCounter.RawValue != 0 ) { fileDeleteCounter.IncrementBy(-fileDeleteCounter.RawValue); } if( fileRenameCounter.RawValue != 0 ) { fileRenameCounter.IncrementBy(-fileRenameCounter.RawValue); } if( fileCreateCounter.RawValue != 0 ) { fileCreateCounter.IncrementBy(-fileCreateCounter.RawValue); } } 同時,因為我們的Windows服務(wù)是允許暫停并恢復(fù)的,所以我們還得重載OnPause()函數(shù)和OnContinue()函數(shù),方法很簡單,只要設(shè)定前面定義的布爾值servicePaused即可。 protected override void OnPause() { servicePaused = true; } protected override void OnContinue() { servicePaused = false; } 這樣,該Windows服務(wù)的主體部分已經(jīng)完成了,不過它并不有用,我們還必須為其添加安裝文件。安裝文件為Windows服務(wù)的正確安裝做好了工作,它包括了一個Windows服務(wù)的安裝類,該類是重System.Configuration.Install.Installer繼承過來的。安裝類中包括了Windows服務(wù)運行所需的賬號信息,用戶名、密碼信息以及Windows服務(wù)的名稱,啟動方式等信息。 [RunInstaller(true)] public class Installer1 : System.Configuration.Install.Installer { /// <summary> /// 必需的設(shè)計器變量。 /// </summary> private System.ComponentModel.Container components = null; private System.ServiceProcess.ServiceProcessInstaller spInstaller; private System.ServiceProcess.ServiceInstaller sInstaller; public Installer1() { // 該調(diào)用是設(shè)計器所必需的。 InitializeComponent(); // TODO: 在 InitComponent 調(diào)用后添加任何初始化 } #region Component Designer generated code /// <summary> /// 設(shè)計器支持所需的方法 - 不要使用代碼編輯器修改 /// 此方法的內(nèi)容。 /// </summary> private void InitializeComponent() { components = new System.ComponentModel.Container(); // 創(chuàng)建ServiceProcessInstaller對象和ServiceInstaller對象 this.spInstaller = new System.ServiceProcess.ServiceProcessInstaller(); this.sInstaller = new System.ServiceProcess.ServiceInstaller(); // 設(shè)定ServiceProcessInstaller對象的賬號、用戶名和密碼等信息 this.spInstaller.Account = System.ServiceProcess.ServiceAccount.LocalSystem; this.spInstaller.Username = null; this.spInstaller.Password = null; // 設(shè)定服務(wù)名稱 this.sInstaller.ServiceName = "FileMonitorService"; // 設(shè)定服務(wù)的啟動方式 this.sInstaller.StartType = System.ServiceProcess.ServiceStartMode.Automatic; this.Installers.AddRange( new System.Configuration.Install.Installer[] {this.spInstaller, this.sInstaller }); } #endregion } 同樣,因為該Windows服務(wù)中運用到了計數(shù)器對象,我們也要為其添加相應(yīng)的安裝文件,安裝文件的內(nèi)容和作用與前面的類似。限于篇幅,這里就不給出相應(yīng)的代碼了,有興趣的讀者可以參考文后附帶的源代碼文件。 到此為止,整個Windows服務(wù)已經(jīng)構(gòu)建完畢,不過Windows服務(wù)程序和一般的應(yīng)用程序不同,它不能直接調(diào)試運行。如果你直接在IDE下試圖調(diào)試運行之,就會報出如圖4所示提示。 圖4
根據(jù)其中提示,我們知道安裝Windows服務(wù)需要用到一個名為InstallUtil.exe的命令行工具。而運用該工具安裝Windows服務(wù)的方法是非常簡單的,安裝該Windows服務(wù)的命令如下: installutil FileMonitorService.exe 而要卸載該Windows服務(wù),你只要輸入如下的命令即可: installutil /u FileMonitorService.exe Windows服務(wù)安裝成功后,它便會出現(xiàn)在服務(wù)控制管理器中,如圖5所示。 圖5
這樣,該文件監(jiān)視的Windows服務(wù)就完成了,一旦我們對被監(jiān)視的目錄中的文件進(jìn)行操作,相應(yīng)的計數(shù)器就會運作,起到監(jiān)視文件變化的作用。不過這個功能對于一般的用戶而言沒多大意義,然而你可以在此基礎(chǔ)上添加新的功能,比如構(gòu)建一個后臺的文件處理系統(tǒng),一旦被監(jiān)視的目錄中的文件發(fā)生某種變化,Windows服務(wù)便對其進(jìn)行特定的操作,而最終用戶就不必去關(guān)心后臺處理程序是如何實現(xiàn)的了。 四.總結(jié):本文向大家介紹了Windows服務(wù)的一些基本概念和構(gòu)建一般的Windows服務(wù)所需的方法,同時還向大家展示了一個具有文件監(jiān)視功能的 Windows服務(wù)程序。通過本文,讀者應(yīng)該能體會到構(gòu)建Windows服務(wù)并不是想象中的那么復(fù)雜,這主要還得歸功于.Net框架為我們所作的大量努力。同時,希望大家能在本文給出的實例的基礎(chǔ)上構(gòu)建更加完善和更加強大的Windows服務(wù)程序。最后希望本文對大家能有不少幫助。 (注:源代碼文件為Source.rar) 三、安裝、卸載window服務(wù) 1、輸入cmd(命令行),輸入cd C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319,2.0為cd C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727 2、安裝服務(wù)(項目生成的exe文件路徑) 將InstallUtil.exe文件與WindowsService.exe,WindowsService.exe.config放在一個文件夾 創(chuàng)建一個.bat文件: InstallUtil /i WindowsService.exe InstallUtil "E:\WindowsService1\bin\Debug\WindowsService1.exe" 3、卸載服務(wù) InstallUtil /u "E:\WindowsService1\bin\Debug\WindowsService1.exe" 四、查看window服務(wù) services.msc 控制面板-->管理工具-->服務(wù),可在此手動啟動,停止服務(wù) 五、調(diào)試window服務(wù) 1、通過【事件查看器】查看 2、直接在程序中調(diào)試(菜單-->調(diào)試-->附加進(jìn)程-->服務(wù)名(這里的服務(wù)名是項目名稱,不是ServiceName屬性自定義的名稱,所以建議自定義名稱和項目名稱保持一致,另外需勾選【顯示所有用戶的進(jìn)程】才能看到服務(wù)名)-->附加 這里附加的進(jìn)程名應(yīng)該是:WindowsService1.exe 而不是 WindowsService1.vshost.exe。WindowsService1.exe 默認(rèn)不會出現(xiàn),必須勾選【顯示所有用戶的進(jìn)程】【顯示所有會話中的進(jìn)程】 3. 在程序中打斷點調(diào)試即可,另外調(diào)試服務(wù)時服務(wù)必須已啟動(管理工具-->服務(wù)) 使用InstallUtil安裝Window服務(wù) InstallUtil 命令的所在目錄:Microsoft.NET/Framework/Vx.x.xxxx 示例: 安裝服務(wù)InstallUtil YourService.exe 卸載服務(wù)InstallUtil /u YourService.exe InstallUtil命令幫助 InstallUtil /?
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