Windows服务程序的一种简捷实现方法
1. 代码编写
Windows 服务被 设计 用于需要在后台运行的应用程序以及实现没有用户交互的任务。为了学习这种控制台应用程序的基础 知识 ，C （不是C++ ）是最佳选择 。本文将建立并实现一个简单的服务程序，其功能是查询系统中可用物理内存数量，然后将结果写入一个文本文件。 最后 ，你可以用所学知识编写自己的 Windows 服务。
MSDN 上一篇 Nigel Thompson 写的文章：“Creating a Simple Win32 Service in C++” 这篇文章 ，附带一个 C++ 例子。虽然这篇文章很好地解释了服务的 开发 过程，但是，我仍然感觉缺少我需要的重要信息 。 我想理解通过什么框架，调用什么函数，以及何时调用，但 C++ 在这方面没有让我轻松多少。面向对象的方法固然方便，但由于用类对底层 Win32 函数调用进行了封装，它不利于学习服务程序的基本知识。这就是为什么我觉得 C 更加适合于编写初级服务程序或者实现简单后台任务的服务。在你对服务程序有了充分透彻的理解之后，用 C++ 编写才能游刃有余。当我离开原来的工作岗位，不得不向另一个人转移我的知识的时候，利用我用 C 所写的例子就非常容易解释 NT 服务之所以然。
本文将首先解释如何创建 一个定期查询可用物理内存并将结果写入某个文本文件的服务。然后完成生成，安装和实现服务的整个过程。
1.1. 主函数和全局定义
首先，包含所需的头文件。例子要调用 Win32 函数（windows.h ）和磁盘文件写入（stdio.h ）：
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
接着，定义两个常量：
#define SLEEP_TIME 5000
#define LOGFILE "C://MyServices//memstatus.txt"
SLEEP_TIME 指定两次连续查询可用内存之间的毫秒间隔。在第二步中编写服务工作循环的时候要使用该常量。
LOGFILE 定义日志文件的路径，你将会用 WriteToLog 函数将内存查询的结果输出到该文件，WriteToLog 函数定义如下：
int WriteToLog(char* str)
{
FILE* log;
log = fopen(LOGFILE, "a+");
if (log == NULL)
return -1;
fprintf(log, "%s/n", str);
fclose(log);
return 0;
}
声明几个全局变量，以便在程序的多个函数之间共享它们值。此外，做一个函数的前向定义：
SERVICE_STATUS ServiceStatus;
SERVICE_STATUS_HANDLE hStatus;
void ServiceMain(int argc, char** argv);
void ControlHandler(DWORD request);
int InitService();
现在，准备工作已经就绪，你可以开始编码了。服务程序控制台程序的一个子集。因此，开始你可以定义一个 main 函数，它是程序的入口点。对于服务程序来说，main 的代码令人惊讶地简短，因为它只创建分派表并启动控制分派机。
void main()
{
SERVICE_TABLE_ENTRY ServiceTable[2];
ServiceTable[0].lpServiceName = "MemStatus ";
ServiceTable[0].lpServiceProc = (LPSERVICE_MAIN_FUNCTION)ServiceMain;
ServiceTable[1].lpServiceName = NULL;
ServiceTable[1].lpServiceProc = NULL;
// 启动服务的控制分派机线程
StartServiceCtrlDispatcher(ServiceTable);
}
一个程序可能包含若干个服务。每一个服务都必须列于专门的分派表中（为此该程序定义了一个 ServiceTable 结构数组）。这个表中的每一项都要在 SERVICE_TABLE_ENTRY 结构之中。它有两个域：
1) lpServiceName: 指向表示服务名称字符串的指针；当定义了多个服务时，那么这个域必须指定；
2) lpServiceProc: 指向服务主函数的指针（服务入口点）；
分派表的最后一项必须是服务名和服务主函数域的 NULL 指针，文本例子程序中只宿主一个服务，所以服务名的定义是可选的。
服务控制管理器（SCM ：Services Control Manager）是一个管理系统所有服务的进程。当 SCM 启动某个服务时，它等待某个进程的主线程来调用 StartServiceCtrlDispatcher 函数。将分派表传递给 StartServiceCtrlDispatcher 。这将把调用进程的主线程转换为控制分派器。该分派器启动一个新线程，该线程运行分派表中每个服务的 ServiceMain 函数（本文例子中只有一个服务）分派器还监视程序中所有服务的执行情况。然后分派器将控制请求从 SCM 传给服务。
注意：如果 StartServiceCtrlDispatcher 函数30 秒没有被调用，便会报错。为了避免这种情况，我们必须在 ServiceMain 函数中（参见本文例子）或在非主函数的单独线程中初始化服务分派表。本文所描述的服务不需要防范这样的情况。
分派表中所有的服务执行完之后（例如，用户通过“ 服务” 控制面板程序停止它们），或者发生错误时。StartServiceCtrlDispatcher 调用返回。然后主进程终止。
Windows服务程序的生命周期时序图
1.2. ServiceMain 函数
Listing 1 展示了 ServiceMain 的代码。该函数是服务的入口点。它运行在一个单独的线程当中，这个线程是由控制分派器创建的。ServiceMain 应该尽可能早的为服务注册控制处理器。这要通过调用 RegisterServiceCtrlHadler 函数来实现。你要将两个参数传递给此函数：服务名和指向 ControlHandlerfunction 的指针。
它指示控制分派器调用 ControlHandler 函数处理 SCM 控制请求。注册完控制处理器之后，获得状态句柄（hStatus ）。通过调用 SetServiceStatus 函数，用 hStatus 向 SCM 报告服务的状态。
Listing 1 展示了如何指定服务特征和其当前状态来初始化 ServiceStatus 结构，ServiceStatus 结构的每个域都有其用途：
² dwServiceType ：指示服务类型，创建 Win32 服务。赋值 SERVICE_WIN32 ；
² dwCurrentState ：指定服务的当前状态。因为服务的初始化在这里没有完成，所以这里的状态为 SERVICE_START_PENDING ；
² dwControlsAccepted ：这个域通知 SCM 服务接受哪个域。本文例子是允许 STOP 和 SHUTDOWN 请求。处理控制请求将在第三步讨论；
² dwWin32ExitCode 和 dwServiceSpecificExitCode ：这两个域在你终止服务并报告退出细节时很有用。初始化服务时并不退出，因此，它们的值为 0 ；
² dwCheckPoint 和 dwWaitHint ：这两个域表示初始化某个服务进程时要30 秒以上。本文例子服务的初始化过程很短，所以这两个域的值都为 0 。
调用 SetServiceStatus 函数向 SCM 报告服务的状态时。要提供 hStatus 句柄和 ServiceStatus 结构。注意 ServiceStatus 一个全局变量，所以你可以跨多个函数使用它。ServiceMain 函数中，你给结构的几个域赋值，它们在服务运行的整个过程中都保持不变，比如：dwServiceType 。
在报告了服务状态之后，你可以调用 InitService 函数来完成初始化。这个函数只是添加一个说明性字符串到日志文件。如下面代码所示：
// 服务初始化
int InitService()
{
int result;
result = WriteToLog("Monitoring started.");
return(result);
}
在 ServiceMain 中，检查 InitService 函数的返回值。如果初始化有错（因为有可能写日志文件失败），则将服务状态置为终止并退出 ServiceMain ：
error = InitService();
if (error)
{
// 初始化失败，终止服务
ServiceStatus.dwCurrentState = SERVICE_STOPPED;
ServiceStatus.dwWin32ExitCode = -1;
SetServiceStatus(hStatus, &ServiceStatus);
// 退出 ServiceMain
return;
}
如果初始化成功，则向 SCM 报告状态：
// 向 SCM 报告运行状态
ServiceStatus.dwCurrentState = SERVICE_RUNNING;
SetServiceStatus (hStatus, &ServiceStatus);
接着，启动工作循环。每五秒钟查询一个可用物理内存并将结果写入日志文件。
如 Listing 1 所示，循环一直到服务的状态为 SERVICE_RUNNING 或日志文件写入出错为止。状态可能在 ControlHandler 函数响应 SCM 控制请求时修改。
1.3. 处理控制请求
在第二步中，你用 ServiceMain 函数注册了控制处理器函数。控制处理器与处理各种 Windows 消息的窗口回调函数非常类似。它检查 SCM 发送了什么请求并采取相应行动。
每次你调用 SetServiceStatus 函数的时候，必须指定服务接收 STOP 和 SHUTDOWN请求。Listing 2 示范了如何在 ControlHandler 函数中处理它们。
STOP 请求是 SCM 终止服务的时候发送的。例如，如果用户在“ 服务” 控制面板中手动终止服务。SHUTDOWN 请求是关闭机器时，由 SCM 发送给所有运行中服务的请求。两种情况的处理方式相同：
写日志文件，监视停止；
向 SCM 报告 SERVICE_STOPPED 状态；
由于 ServiceStatus 结构对于整个程序而言为全局量，ServiceStatus 中的工作循环在当前状态改变或服务终止后停止。其它的控制请求如：PAUSE 和 CONTINUE 在本文的例子没有处理。
控制处理器函数必须报告服务状态，即便 SCM 每次发送控制请求的时候状态保持相同。因此，不管响应什么请求，都要调用 SetServiceStatus 。
在CSDN 的博客上找到了相关的完整源码，来自http://blog.csdn.net/birdme007/archive/2008/04/11/2282792.aspx
这个源码没有说明应该引用的lib 文件(StartServiceCtrlDispatcher 等函数) ，并且定义的LOGFILE 变量中的字符串的转义符稍微有点问题。
因此，我改正了这两点，并将源码贴出来，整个源码的权利属于原作者，我只是稍作修改而已。对于关键部分没有任何改变。原理部分请参见上边文字或者MSDN.
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib, "Advapi32")
#define SLEEP_TIME 5000
#define LOGFILE _T(".//memstatus.txt")
#include <tchar.h>
SERVICE_STATUS svcStat = { 0 };
SERVICE_STATUS_HANDLE hSvcStat = NULL;;
void ServiceMain(int argc, TCHAR** argv);
void ControlHandler(DWORD dwRequest);
bool InitService();
int WriteToLog(TCHAR* ptszStr);
int main(int argc, TCHAR* argv[])
{
SERVICE_TABLE_ENTRY svcTableArr[2] = { 0 };
svcTableArr[0].lpServiceName = _T("MemStatus ");
svcTableArr[0].lpServiceProc = (LPSERVICE_MAIN_FUNCTION)ServiceMain;
svcTableArr[1].lpServiceName = NULL;
svcTableArr[1].lpServiceProc = NULL;
// 启动服务的控制分派机线程
StartServiceCtrlDispatcher(svcTableArr);
}
void ServiceMain(int argc, TCHAR** argv)
{
Sleep(20000);
bool bErr;
svcStat.dwServiceType =
SERVICE_WIN32;
svcStat.dwCurrentState =
SERVICE_START_PENDING;
svcStat.dwControlsAccepted =
SERVICE_ACCEPT_STOP |
SERVICE_ACCEPT_SHUTDOWN;
svcStat.dwWin32ExitCode = 0;
svcStat.dwServiceSpecificExitCode = 0;
svcStat.dwCheckPoint = 0;
svcStat.dwWaitHint = 0;
hSvcStat = RegisterServiceCtrlHandler(
_T("MemStatus "),
(LPHANDLER_FUNCTION)ControlHandler);
if (hSvcStat == (SERVICE_STATUS_HANDLE)0)
{
// Registering Control Handler failed
return;
}
// Initialize Service
bErr = InitService();
if (!bErr)
{
// Initialization failed
svcStat.dwCurrentState =
SERVICE_STOPPED;
svcStat.dwWin32ExitCode = -1;
SetServiceStatus(hSvcStat, &svcStat);
return;
}
// We report the running status to SCM.
svcStat.dwCurrentState =
SERVICE_RUNNING;
SetServiceStatus (hSvcStat, &svcStat);
MEMSTATUS memStat;
TCHAR tszLogEntryArr[16] = { 0 };
int iRet = 0;
// The worker loop of a service
while (svcStat.dwCurrentState ==
SERVICE_RUNNING)
{
GlobalMemStatus (&memStat);
_stprintf_s(tszLogEntryArr, _T("%d"), memStat.dwMemoryLoad);
iRet = WriteToLog(tszLogEntryArr);
if (iRet)
{
svcStat.dwCurrentState =
SERVICE_STOPPED;
svcStat.dwWin32ExitCode = -1;
SetServiceStatus(hSvcStat,
&svcStat);
return;
}
Sleep(SLEEP_TIME);
}
return;
}
void ControlHandler(DWORD dwRequest)
{
switch(dwRequest)
{
case SERVICE_CONTROL_STOP:
WriteToLog(_T("/nMonitoring stopped."));
svcStat.dwWin32ExitCode = 0;
svcStat.dwCurrentState = SERVICE_STOPPED;
SetServiceStatus (hSvcStat, &svcStat);
return;
case SERVICE_CONTROL_SHUTDOWN:
WriteToLog(_T("/nMonitoring stopped."));
svcStat.dwWin32ExitCode = 0;
svcStat.dwCurrentState = SERVICE_STOPPED;
SetServiceStatus (hSvcStat, &svcStat);
return;
default:
break;
}
// Report current status
SetServiceStatus (hSvcStat, &svcStat);
return;
}
int WriteToLog(TCHAR* ptszStr)
{
FILE* pFILELog = NULL;
errno_t err;
err = _tfopen_s(&pFILELog, LOGFILE, _T("a+"));
if (pFILELog == NULL)
return -1;
_ftprintf(pFILELog, _T("%s "), ptszStr);
fclose(pFILELog);
return 0;
}
bool InitService()
{
WriteToLog(_T("Monitoring started./n"));
return true;
}
2. 编译
同普通app, Build生成.exe文件。
3. 安装、卸载
本文例子创建的文件叫 Memtatus.exe ，将它拷贝到 C:/MyServices 文件夹。为了在机器上安装这个服务，需要用 SC.EXE 可执行文件，它是 Win32 Platform SDK 中附带的一个工具。（译者注：Visaul Studio 2005 IDE 环境中也有这个工具，具体存放位置在：C:/Program Files/Microsoft Visual Studio 8/Common7/Tools/Bin/winnt ）。使用这个实用工具可以安装和移除服务。其它控制操作将通过服务控制面板来完成。以下是用命令行安装 Memtatus 服务的方法：
sc create MemStatus binpath= c:/MyServices/MemStatus.exe
发出此创建命令。指定服务名和二进制文件的路径（注意 binpath= 和路径之间的那个空格）。安装成功后，便可以用服务控制面板来控制这个服务。用控制面板的工具栏启动和终止这个服务。
MemStatus的启动类型是手动，也就是说根据需要来启动这个服务。右键单击该服务，然后选择上下文菜单中的“ 属性” 菜单项，此时显示该服务的属性窗口。在这里可以修改 启动类型以及其它设置。你还可以从“ 常规” 标签中启动/ 停止服务。以下是从系统中移除服务的方法：
sc delete MemStatus
指定 “delete” 选项和服务名。此服务将被标记为删除，下次系统重启后，该服务将被完全移除。
4. 运行、停止、暂停、重启
服务是一个运行在后台并实现勿需用户交互的任务的控制台程序。Windows NT/2000/7 操作系统提供为服务程序提供专门的支持。人们可以用服务控制面板来配置安装好的服务程序，也就是 Windows 2000/XP 控制面板| 管理工具中的“ 服务” （或在“ 开始”|“ 运行” 对话框中输入 services.msc /s—— 译者注）。可以将服务配置成操作系统启动时自动启动，这样你就不必每次再重启系统后还要手动启动服务。
Win7下的任务管理器，“服务”标签的邮件菜单里有服务管理项，但是似乎不起作用。
5. 测试
从服务控制面板启动 MemStatus 服务。如果初始化不出错，表示启动成功。过一会儿将服务停止。检查一下 C:/MyServices 文件夹中 memstatus.txt 文件的服务输出。在我的机器上输出是这样的：
Monitoring started.
273469440
273379328
273133568
273084416
Monitoring stopped.
为了测试 MemStatus 服务在出错情况下的行为，可以将 memstatus.txt 文件设置成只读。这样一来，服务应该无法启动。
去掉只读属性，启动服务，在将文件设成只读。服务将停止执行，因为此时日志文件写入失败。如果你更新服务控制面板的内容，会发现服务状态是已经停止。
假设我们编译好了程序，在d 盘，名为MemStatus.exe ，使用SC.exe 工具（VS2005 ： Microsoft Visual Studio 8/Common7/Tools/Bin/winnt ）命令行下：
sc create MemStatus binPath= d:/MemStatus.exe
向服务列表添加一个服务名为MemStatus，注意option 的等号后边有一个空格。sc 还有其他的option ，我没有研究了。
查看“ 服务” ，可以看到MemStatus 这个服务，开启之后就会看到F 盘的产生了一个memstatus.txt 文件，其中记录着剩余内存情况。
使用sc delete MemStatus 命令可以将该服务从服务里表中删除（关闭服务之后）。
6. 调试
服务程序的调试，与普通app不同。它不能直接F5 debug, 需要绑定到进程。
6.1. 下断点
首先，在IDE中，找到你要调试的地方，加上断点，然后安装好服务。
服务的安装，其实就是设计到注册表的操作。在.NET平台下，我一般习惯用installutil这个程序来安装服务。安装好之后，我们打开控制面板的“Administrator Tools”，找到"Services"选项，双击打开。在服务列表中，我们能找到我们安装的服务。然后运行这个服务。
6.2. 服务启动后暂停，以便于调试
现在到了关键的地方，在服务开始的时候，就会执行你的代码。为了调试的方便，我是在服务的代码开始处让，程序先Sleep20秒，这样的好处看后面你就知道了。
6.3. 将服务绑定到进程
切换回我们的IDE，在Debug菜单，里面有个Attach to process（绑定到进程）选项。点击打开，在对话框的进程列表中，选择我们的服务相对应的进程，然后点击旁边的Attach（附加）按钮。这样，IDE就开始加载我们要调试的进程了。加载完毕之后，程序会停顿一下。（为什么？因为我们在服务的开始代码处，Sleep了20秒）之后，黄色的光标，跳动到你的断点处，现在就可以像以往一样，来调试这个windows服务了。
之所以在程序开始的地方Sleep20秒，是为我们在IDE附加这个Service进程的时候，留下一段缓冲的时间。不然当你的服务开始运行的时候，你的断点处的代码早就被执行过了，你断点自然不起作用了。
7. 问题及解决
1) 服务程序修改后，Rebuild失败
Ø 我是Rebuild前忘了先停止服务。由于服务的调试不能直接从VS IDE启动，而是需要先从SCM启动服务，所以比较容易忽视这一点。看VS的output信息。
1>MemStatus : error PRJ0008 : Could not delete file 'd:/WindowsServiceSample/Debug/MemStatus.exe'.
1>Make sure that the file is not open by another process and is not write-protected.
2) 程序无法进入调试状态。
Ø 注意是否debug版本的程序。和普通app一样，服务程序也必须是debug版才能调试。
3) 安装、卸载失败
Ø 我是因为安装时忘了先卸载掉旧版本的服务。看SC.exe命令的错误提示。
[SC] CreateService FAILED 1073:
4) 服务启动失败
Ø 多半是程序写的有问题。我是因为调试时在ServiceMain的开头加了DebugBreak，忘了删除。结果安装上以后，启动时进度条走到中间就弹错误了。