.NET 阻止关机机制以及关机前执行业务

小码编匠
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前言

本文主要介绍Windows在关闭时，如何正确、可靠的阻止系统关机以及关机前执行相应业务

Windows关机，默认会给应用几s的关闭时间，但有一些场景需要在关机/重启前执行更长时间的业务逻辑，确保下次开机时数据的一致性以及可靠性。

统一整理，以下是实现这一需求的几种方法,

1. Windows消息Hook勾子

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        Loaded += OnLoaded;
    }

    private void OnLoaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        Loaded -= OnLoaded;
        var source = PresentationSource.FromVisual(this) as HwndSource;
        source?.AddHook(WndProc);

        var handle = new WindowInteropHelper(this).Handle;
        ShutdownBlockReasonCreate(handle, "应用保存数据中，请等待...");

        //窗口Hide，并不影响上面的ShutdownBlockReasonDestroy
        Hide();
    }
    const int WM_QUERYENDSESSION = 0x11;
    const int WM_ENDSESSION = 0x16;
    private IntPtr WndProc(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled)
    {
        if (msg == WM_QUERYENDSESSION)
        {
            // 可以在这里执行你的业务逻辑
            bool executeSuccess = PerformShutdownWork();
            // 返回0表示阻止关机，1表示允许关机
            handled = true;
            return executeSuccess ? (IntPtr)1 : (IntPtr)0;
        }
        return (IntPtr)1;
    }

    private bool PerformShutdownWork()
    {
        Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(20));
        //测试，默认返回操作失败
        return false;
    }

    [DllImport("user32.dll")]
    private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string reason);
    [DllImport("user32.dll")]
    private static extern bool ShutdownBlockReasonDestroy(IntPtr hWnd);
}

通过Hook循环windows窗口消息，WndProc接收到WM_QUERYENDSESSION时表示有关机调用，详细的可以查看官网文档：(WinUser.h) WM_QUERYENDSESSION消息 - Win32 apps | Microsoft Learn

WndProc返回1表示业务正常，0表示取消、阻止关机。这里我们默认操作失败，阻止关机

拿到每个应用的关机确认结果，再广播WM_ENDSESSION、执行真正的关闭

拿到窗口句柄，可以通过ShutdownBlockReasonCreate设置阻止关机原因，ShutdownBlockReasonDestroy清理关机阻止原因，详见：ShutdownBlockReasonCreate 函数 (winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

阻止进行中的效果：

上面demo运行20s之后，系统会退出关机状态、返回登录界面

2、Win32 系统事件 SystemEvents

public partial class App : Application
{
    public App()
    {
        SystemEvents.SessionEnding += SystemEvents_SessionEnding;
        Application.Current.Exit += Current_Exit;
    }
    private void Current_Exit(object sender, ExitEventArgs e)
    {
        SystemEvents.SessionEnding -= SystemEvents_SessionEnding;
    }
    private void SystemEvents_SessionEnding(object sender, SessionEndingEventArgs e)
    {
        if (e.Reason == SessionEndReasons.SystemShutdown)
        {
            var executeSuccess = ExecuteShutdownWork();
            e.Cancel = !executeSuccess;
        }
    }
    private bool ExecuteShutdownWork()
    {
        //Test
        Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(200));
        return false;
        try
        {
            // XXX
            return true;
        }
        catch (Exception e)
        {
            return false;
        }
    }
}

也可以监听SessionEndReasons.SystemShutdown关机事件。实际上也是基于消息机制，但封装了细节、提供更高级抽象

这里e.Cancel，false表示不取消用户请求、不关机，true表示取消用户请求、阻止关机

因为需要设置关机阻止原因，SystemEvents.SessionEnding也是要依赖窗口的。当然，因为依赖窗口会导致勾子失败，下面我们会聊

阻止关机失败的一些原因

以上俩种方式，均可以实现阻止系统关机以及关机前执行相应业务。但Hook勾子也可能失效，不能正常执行完你的业务逻辑

1、关机勾子只支持UI线程，不支持异步调用

如果有业务使用了async，需要业务上下游所有调用链条均添加.ConfigureAwait，不切换上下文。否则系统不会等待、往下直接关机了

2、窗口Hide，导致勾子失效

ShutdownBlockReasonCreate 函数需要窗口处于活动状态，窗口Hide之后肯定是不行了。那如何解决呢？

有俩个方法，

首先可以替换Hide为Visibility，这个我验证是可以的。不调用Hide，只设置Visibility就行了。ShutdownBlockReasonCreate 设置关机原因，就不受窗口Hide影响了。验证ok

第二个，因为根源还是设置关机阻止Resion，那是否可以提前去设置呢？不要等窗口Hide之后再去设置或者关机时去设置...

所以，完全可以在主窗口内提前设置：

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
        Loaded += MainWindow_Loaded;
    }
    private void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        Loaded -= MainWindow_Loaded;
        var currentMainWindow = Application.Current.MainWindow;
        var handle = new WindowInteropHelper(currentMainWindow).Handle;
        ShutdownBlockReasonDestroy(handle);
        ShutdownBlockReasonCreate(handle, "应用保存数据中，请等待...");

        //窗口Hide，并不影响上面的ShutdownBlockReasonDestroy
        Hide();
    }
    [DllImport("user32.dll")]
    private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string reason);
    [DllImport("user32.dll")]
    private static extern bool ShutdownBlockReasonDestroy(IntPtr hWnd);
}

上面代码也注释了，设置完关机原因、再去Hide。关机事件触发后，是能正常保障阻止机制的。验证ok

这里也推荐大家使用SystemEvents.SessionEnding方式，关机阻止原因与关机时的执行业务可以分离开来，不受MainWindow窗口的入口限定

3、360安全卫士、QQ电脑管家等优化软件，可能会优化此类关机阻止机制

这些安全软件关机时可能直接强杀，用来提升关机/重启速度。个人是不建议使用这些安全软件的，都是流氓。。。

关机阻止超时的情况及建议

关机重启是有时间限制的，我试了下，在设置关机阻止原因情况下，应用最多只能持续60秒左右。

超过60s后系统取消关机、回登录界面，然后当前阻止的进程会在执行完Hook后自动关闭（其它进程不会关闭）

如果Hook勾子内我们执行的业务太过耗时，可能不一定能执行完。建议只执行更少、必须的业务

另外，关机时应用关闭是有顺序的。如果想提高一点应用关机时应用能应对的时间，略微提升关机前业务执行的成功率，可以对进程添加关闭优先级：

public MainWindow()
{
    InitializeComponent();

    // 在应用程序启动时调用
    SetProcessShutdownParameters(0x4FF, 0);
}
[DllImport("kernel32.dll")]
static extern bool SetProcessShutdownParameters(uint dwLevel, uint dwFlags);

0x4FF表示最高优先级，确保你的程序最后被关闭

详细的参考文档： SetProcessShutdownParameters 函数 (processthreadsapi.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

最后

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作者：唐宋元明清2188

出处：cnblogs.com/kybs0/p/18822799

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