Process实现守护线程

前言

    需求是这样的：我们需要让一个桌面程序长期保持全屏状态，如果进程意外结束的话，必须即时的将它重新启动。我们可以使用Process类来做一个守护线程。

Process

  提供对本地和远程进程的访问权限，并使你能够启动和停止本地系统进程。 Proess介绍

  Process的静态方法GetProcesses()可以帮助我们获取到本地计算机上运行的所有进程资源，它的返回值是Process[] ps，其中每一个Process组件代表一个与之关联的进程资源。

    	Process[] ps = Process.GetProcesses();
        DisplayProcess(ps);

我们可以从Process获取到与之关联的进程信息

	static void DisplayProcess(IEnumerable<Process> ps)
    {
        int i = 1;
        foreach (Process p in ps)
        {
            try
            {
                WriteLine($"{i++,-3}:  Id: {p.Id,-10} " +
                    $"进程名称: {p.ProcessName,-20} " +
                    $"完整路径: {p.MainModule.FileName,-40}  " +
                    $"优先级: {p.BasePriority,-10} " +
                    $"物理内存：{p.WorkingSet64/1024,8}K " +
                    $"虚拟内存：{p.VirtualMemorySize64 / 1024,8}" +
                    $"K 进程线程数：{p.Threads.Count,-5}");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                WriteLine($"{p.ProcessName}：{ex.Message}");
            }
        }
    }

运行这段代码最好先获得较高的系统权限，可以在 app.manifest文件中配置。

    <requestedPrivileges xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v3">
    <!-- UAC 清单选项
         如果想要更改 Windows 用户帐户控制级别，请使用
         以下节点之一替换 requestedExecutionLevel 节点。n
    <requestedExecutionLevel  level="asInvoker" uiAccess="false" />
    <requestedExecutionLevel  level="requireAdministrator" uiAccess="false" />
    <requestedExecutionLevel  level="highestAvailable" uiAccess="false" />

        指定 requestedExecutionLevel 元素将禁用文件和注册表虚拟化。
        如果你的应用程序需要此虚拟化来实现向后兼容性，则删除此
        元素。
    -->
    <requestedExecutionLevel  level="highestAvailable" uiAccess="false" />
  </requestedPrivileges>

否则的话，会有许多进程无法查看详细信息。

我们可以设置进程的PriorityClass属性来为进程指定优先级。如果想结束一个进程的话，可以使用Kill方法。

    static void KillProcess(IEnumerable<Process> ps,Process p)
    {
        if (p == null)
            return;
        WriteLine($"进程: {p.Id} {p.ProcessName}");
        try
        {
            p.Kill();
        }catch(Exception ex)
        {
            WriteLine("Exception: " + ex.Message);
            Process cmd = new Process();
            cmd.StartInfo.FileName = "cmd.exe";
            cmd.StartInfo.UseShellExecute = false;
            cmd.StartInfo.RedirectStandardInput = true;//指示应用程序的输入是否从 System.Diagnostics.Process.StandardInput 流中读取的值
            cmd.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
            cmd.StartInfo.RedirectStandardError = true;
            cmd.StartInfo.CreateNoWindow = true;
            cmd.Start();
            cmd.StandardInput.WriteLine("ntsd -c q -p "+p.Id);//使用ntsd命令杀掉进程
            cmd.StandardInput.WriteLine("Exit");
        }
        finally
        {
            DisplayProcess(ps);
        }
    }  

    如果该进程没有被顺利的Kill，我们可以使用ntsd命令来强制结束它。这里我们需要创建一个cmd进程，并且对其进行输入重定向，在程序内执行指令，结束某个进程。

启动一个进程相当简单：

    Process cmd = new Process();
    cmd.StartInfo.FileName = "cmd.exe";
    cmd.Start();

可以为StartInfo.FileName指定其他路径的可执行文件
也可以使用Process类的Start静态方法来启动进程，例如：Process.Start(“IExplore.exe”, “www.northwindtraders.com”);

创建守护线程

    在明白了上述内容之后，创建守护线程其实很简单。

• 当守护线程运行时，首先根据指定的程序路径，判断该程序是否正在运行
• 如果该程序已经在运行，开启监视线程
• 如果该程序未运行，启动该程序，开启监视线程。

判断该程序是否正在运行：

    private void ScanProcessList(string path)
    {
        Process[] processes = Process.GetProcesses();
        foreach (var p in processes)
        {
            //System、Idle进程会拒绝访问其全路径
            try
                {
                    if (this.FormatPath(path) == this.FormatPath(p.MainModule.FileName.ToString()))
                    {
                        //进程已启动
                        this.WatcherProcess(p);
                        return;
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    this.SaveLog("进程：" + p.Id.ToString() +“  ” + p.ProcessName.ToString()  +“ ex: ”+ ex.Message);
                }
        }
        //进程尚未启动
        SessionApi.CreateProcess(path);
        ScanProcessList(path);      
    }  

    上面的代码中并没有使用Process的Start()方法来运行程序，因为我这个守护线程的宿主程序是一个Windows服务，在Windows服务中打开交互式程序会存在Session 0隔离，那是一个复杂的问题。Session 0隔离

开启监视线程：

    private void WatcherProcess(Process p)
    {
        Task.Factory.StartNew(() => ResetProcess(p));
    }

    private void ResetProcess(Process p)
    {
        try
        {
            string path = p.MainModule.FileName;
            while (true)
            {
                p.WaitForExit();
                p.Close();
                SessionApi.CreateProcess(path);
                Task.Delay(1000);
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            this.SaveLog("RestartProcess() 出错，监控程序已取消对进程("
                                      + p.Id.ToString() + ")(" + p.ProcessName.ToString()
                                      + ")的监控，错误描述为：" + ex.Message.ToString());
        }
        
    }

WaitForExit()可以阻塞线程，使得Process组件无限期的等待关联进程结束，当它结束后，我们会立刻创建一个新的进程，并继续等待它结束。