C# 開發技巧創建強大的 Windows 服務程序

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2025年3月29日 20:56 本文熱度 176

前言

在實際工作中，我們常常需要開發運行在后臺、無需用戶交互的應用程序。例如，定時讀取西門子PLC的數據并保存到數據庫中。為了實現這一目標，我們可以選擇使用C#創建一個Windows服務。

在本篇文章中，將介紹如何基于C#創建一個Windows服務，并實現對西門子PLC的定時讀取和保存功能，希望這篇文章能為大家提供有價值的參考。

Windows 服務說明

Windows 服務是一種特殊類型的應用程序，能夠在系統啟動時自動運行，并且無需用戶登錄即可執行。

它非常適合用于需要在后臺持續運行的任務，尤其是在無人值守環境中。

適用場景

1、持續運行的任務

日志采集：定時收集系統或應用程序的日志數據。

網絡代理：作為中間層處理網絡請求和響應。

數據同步：定期同步不同系統之間的數據。

2、系統后臺維護

自動更新：定時檢查并安裝系統或應用程序的更新。

性能監控：實時監控系統的性能指標（如CPU、內存使用率等）。

備份任務：定時執行數據備份操作。

3、無人值守環境中的任務

定時任務調度：在特定時間點執行預定義的任務。

設備監控：監控硬件設備的狀態并進行相應處理（如讀取PLC數據）。

核心特性

1、通過服務控制管理器（SCM）管理

SCM 是 Windows 操作系統中用于管理服務的一個組件。通過 SCM，可以方便地安裝、啟動、停止、暫停和刪除服務。

2、與用戶登錄狀態無關

Windows 服務可以在沒有任何用戶登錄的情況下運行。這意味著即使沒有用戶活動，服務也可以在后臺持續工作。

3、支持系統啟動時自動運行

可以配置服務在系統啟動時自動運行，確保關鍵任務始終處于激活狀態。這對于需要高可用性的應用尤其重要。

4、靈活的權限設置

Windows 服務可以配置不同的權限級別，允許它們訪問特定的系統資源或執行特定的操作。例如，某些服務可能需要管理員權限才能正常運行。

5、事件日志記錄

Windows 服務可以將運行時的信息記錄到系統事件日志中，便于后續的故障排查和審計。

6、多實例支持

在某些情況下，可以運行多個相同的服務實例，每個實例處理不同的任務或數據集。

開發與部署

開發工具：通常使用 C# 或其他 .NET 語言通過 Visual Studio 進行開發。

安裝包：可以通過安裝腳本或工具（如 sc.exe 命令行工具或第三方工具如 NSSM）來創建和管理服務。

調試與測試：可以使用 Visual Studio 的調試功能或專用的調試工具來測試服務的行為。

Windows服務創建

1、創建一個新項目，項目模板選擇Windows服務(.Net Framework)：

2、項目名稱為WindowsServiceDemo，項目創建完成后如下：

3、修改服務名稱為SiemensPLCService：

4、在設計界面的空白處，右擊彈窗中，選擇添加安裝程序：

5、點擊添加安裝程序之后，會自動添加一個ProjectInstaller界面，里面有兩個組件，分別是serviceProcessInstaller和serviceInstaller。

6、選擇serviceInstaller，在右側的屬性進行設置，主要可以設置以下屬性：

ServiceName:服務名稱
Description:服務描述
StartType：啟動類型

7、接著選擇ProjectInstaller進行設置，主要設置Account，指示用來運行此服務的賬戶類型，可以設置為LocalSystem。

8、設置完成之后，切換到SiemensPLCService這個類，點擊切換到代碼視圖，我們可以看到后臺有一些自動生成的代碼：

我們可以在OnStart和OnStop里寫一些代碼邏輯。

9、寫了一個簡單的邏輯，就是每次服務啟動或停止都會向指定的文件中寫入一串信息。

private Plc siemens;
private CancellationTokenSource cts;
protected override void OnStart(string[] args)
{
    try
    {
        this.siemens = new Plc(CpuType.S7200Smart, "192.168.2.150", 0, 0);
        this.siemens.Open();

        cts = new CancellationTokenSource();
        Task.Run(async () =>
        {
            while (!cts.IsCancellationRequested)
            {
                try
                {
                    uint temp = Convert.ToUInt32(this.siemens.Read("DB1.DBD4"));
                    float val = temp.ConvertToFloat();
                    await Task.Delay(1000);
                    WriteInfo("讀取PLC數據："+val.ToString("f2"));
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    WriteInfo(ex.Message);
                }
            }
            this.siemens.Close();
        });

    }
    catch (Exception ex)
    {
        WriteInfo(ex.Message);
    }
}
privatestring filePath = @"D:ServiceLog.txt";
private void WriteInfo(string info)
{
    using (FileStream stream = new FileStream(filePath, FileMode.Append))
    {
        using (StreamWriter writer = new StreamWriter(stream))
        {
            writer.WriteLine($"{DateTime.Now},{info}");
        }
    }
}
protected override void OnStop()
{
    this.siemens?.Close();
}