如何利用C#实现通用守护进程

什么是守护进程

守护进程（Daemon）是运行在后台的一种特殊进程。它通常在操作系统启动时自动启动，并且一直运行，直到系统关机。守护进程主要用于在后台执行一些特殊的任务，比如系统日志的收集和记录、维护系统状态、保持网络连接等。

C#实现守护进程

在C#中实现守护进程需要借助System.ServiceProcess命名空间。下面给出实现守护进程的步骤：

1. 创建一个继承自ServiceBase类的自定义服务类，该类将扮演守护进程的角色。

```csharp
using System.ServiceProcess;

namespace MyDaemon
{
public class MyService : ServiceBase
{
// 守护进程运行时执行的代码
protected override void OnStart(string[] args)
{
// 在这里写下代码
}

       // 守护进程停止时执行的代码
       protected override void OnStop()
       {
           // 在这里写下代码
       }
   }

}
```

1. 在自定义服务类的OnStart方法中写下你想要守护进程执行的代码。

csharp
protected override void OnStart(string[] args)
{
while (true)
{
// 在这里写下你的代码
}
}

此处只写了一个死循环，实际上在这里可以写任何需要后台执行的任务，比如读取文件、发送网络请求等。

1. 编译自定义服务类生成一个可执行文件。

2. 将生成的可执行文件放到一个目录中，同时在该目录下创建一个Install.bat文件。

```bat
@echo off
set SERVICE_NAME=MyService
set SERVICE_DISPLAYNAME=My Service
set SERVICE_DESCRIPTION=My Daemon Service

sc create %SERVICE_NAME% binPath= %CD%\MyService.exe DisplayName= "%SERVICE_DISPLAYNAME%" start= auto description= "%SERVICE_DESCRIPTION%"
```

Install.bat文件用于安装和卸载服务。

1. 运行Install.bat文件进行服务安装。

bat
C:\MyDaemon>Install.bat

如果服务安装成功，你将看到以下提示：

[SC] CreateService 成功

同时，在Windows的服务管理器中，你也能看到自定义的服务。

1. 启动服务

bat
C:\MyDaemon>net start MyService

如果服务启动成功，你将看到以下提示：

服务正在启动。
服务已经启动。

以上步骤完成后，守护进程就已经运行了起来。你可以通过Windows的服务管理器管理它（比如停止、启动、重启等）。

示例1：监控程序运行状态

下面是一个简单的示例，演示如何利用C#实现一个监控程序运行状态的守护进程。

我们定义程序运行的状态有三种：正常、异常和停止。正常状态是程序能正常运行的状态，异常状态是程序发生了未经处理的异常导致程序意外终止的状态，停止状态是指程序停止运行的状态。

我们定义的自定义服务类如下所示：

using System;
using System.Diagnostics;
using System.ServiceProcess;
using System.Threading;

namespace MyDaemon
{
    public class MyService : ServiceBase
    {
        private Process _process;
        private readonly AutoResetEvent _autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);
        private bool _isStopping = false;
        private bool _isRunning = false;

        protected override void OnStart(string[] args)
        {
            var processStartInfo = new ProcessStartInfo("myprogram.exe");

            processStartInfo.WorkingDirectory = @"C:\MyProgram";
            processStartInfo.ErrorDialog = false;
            processStartInfo.WindowStyle = ProcessWindowStyle.Hidden;
            processStartInfo.UseShellExecute = false;

            processStartInfo.RedirectStandardOutput = true;
            processStartInfo.RedirectStandardError = true;

            _process = new Process {StartInfo = processStartInfo};

            _process.EnableRaisingEvents = true;
            _process.OutputDataReceived += Process_OutputDataReceived;
            _process.ErrorDataReceived += Process_ErrorDataReceived;
            _process.Exited += Process_Exited;

            _process.Start();

            _isRunning = true;
            _isStopping = false;

            _process.BeginOutputReadLine();
            _process.BeginErrorReadLine();

            _autoResetEvent.WaitOne();
        }

        protected override void OnStop()
        {
            _isStopping = true;
            if (_isRunning)
            {
                _process.Kill();
                _process.Dispose();
            }
        }

        private void Process_Exited(object sender, EventArgs e)
        {
            _isRunning = false;
            _autoResetEvent.Set();
        }

        private void Process_ErrorDataReceived(object sender, DataReceivedEventArgs e)
        {
            if (!_isStopping)
            {
                Console.WriteLine($"Error: {e.Data}");
                _isRunning = false;
                _autoResetEvent.Set();
            }
        }

        private void Process_OutputDataReceived(object sender, DataReceivedEventArgs e)
        {
            if (e.Data != null)
            {
                Console.WriteLine(e.Data);
            }
        }
    }
}

该示例中，我们创建了一个监控程序运行状态的守护进程，通过监听目标程序的标准输出和标准错误输出来判断程序的状态。如果程序输出了错误信息，则认为程序已经发生了异常，如果程序终止，则认为程序已经停止。

示例2：定时执行任务

下面是另一个示例，演示如何利用C#实现一个定时执行任务的守护进程。

在这个示例中，我们定义了一个定时任务，它会在每天的指定时间点执行。

我们定义的自定义服务类如下所示：

using System;
using System.ServiceProcess;
using System.Threading;

namespace MyDaemon
{
    public class MyService : ServiceBase
    {
        private Timer _timer;

        protected override void OnStart(string[] args)
        {
            _timer = new Timer(TimerCallback, null, TimeSpan.FromSeconds(0), TimeSpan.FromMinutes(1));
        }

        protected override void OnStop()
        {
            _timer.Dispose();
        }

        private void TimerCallback(object state)
        {
            var now = DateTime.Now;
            var targetTime = new DateTime(now.Year, now.Month, now.Day, 22, 0, 0);

            if (now >= targetTime)
            {
                targetTime = targetTime.AddDays(1);
            }

            var dueTime = targetTime - now;
            var delay = (int)dueTime.TotalMilliseconds;

            Thread.Sleep(delay);

            // 在这里写下你的代码
        }
    }
}

该示例中，我们创建了一个定时任务的守护进程。在OnStart方法中，我们创建了一个Timer对象，指定了回调方法.TimerCallback和定时执行间隔。在回调方法中，我们计算下一次任务执行的时间点，并计算出需要延迟的时间。接着，我们调用Thread.Sleep方法等待任务执行时间到达，并在此之后执行指定的任务。