如何使用Java編寫NT服務(wù)(一)

2019-11-18 14:48:04

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供稿：網(wǎng)友

一、NT服務(wù)介紹
所謂NT服務(wù)，實際上是一類非凡的應(yīng)用程序，實際上就是一個可以在系統(tǒng)啟動時自動在一定身份下啟動的伴隨系統(tǒng)長時間存在的進程。象FTP server、HTTP server、脫機打印等都是采用NT服務(wù)的形式提供的。這實際上類似Unix的root daemon進程。NT服務(wù)歸納起來，NT服務(wù)又以下幾個特征：

1、可以自啟動，不需要交互啟動。這對于服務(wù)器來說是一個重要的特征。當(dāng)然，你可以決定服務(wù)是否自啟動，甚至可以屏蔽某個服務(wù)。
2、NT服務(wù)沒有用戶界面，基本上類似一個DOS 程序，因為NT服務(wù)必須長時間運行，所以不想普通win32進程一樣有自己的界面。但是NT服務(wù)可以同用戶有界面交互，這是一類非凡的服務(wù)進程。可以通過NT的任務(wù)治理器來看到服務(wù)進程。
3、NT服務(wù)通過SCM（Services Control Manager）接口來治理，安裝、啟動、停止、撤除等都需要SCM的接口功能來進行。控制面板的服務(wù)控制器就是利用SCM接口來治理系統(tǒng)中的所有服務(wù)的。實際上，還有一些可以控制服務(wù)的程序或者命令，有net.exe 、服務(wù)器治理器等、SCM.exe等。
4、這些進程都以一定的身份運行，以方便進行服務(wù)器資源的存取。一般情況下使用域中的LocalSystem賬號運行，此賬號對本機上的大多數(shù)資源（除非非凡禁止）有完全的存取權(quán)限，這樣可以保證服務(wù)程序的“強大”。但是，也有些服務(wù)采用非凡的賬號運行，你也可以非凡設(shè)定一個服務(wù)的帳號。
5、由系統(tǒng)自動以線程方式運行，一般情況下不過多占用系統(tǒng)資源，這同普通的進程有所區(qū)別，假如不采用線程方式，一般進程往往消耗整個CPU資源。一般需要時時存在，又不能過多消耗資源的任務(wù)以服務(wù)來實現(xiàn)最合適。

二、java編寫服務(wù)的預(yù)備
1、作為本地化的實現(xiàn)，實現(xiàn)NT服務(wù)的Java程序當(dāng)然不是100%純Java，單靠標(biāo)準(zhǔn)類庫是無法實現(xiàn)我們的編寫NT服務(wù)的目的，所以MS提供了一套SDK for Java(本文采用的是Microsoft SDK for Java 4.0)，提到了如何利用MS提供的擴展類庫和相應(yīng)的工具，實現(xiàn)符合Windows平臺需要的程序。其中包括了實現(xiàn)NT服務(wù)的所需要的類庫API框架以及將Java編譯的class文件組裝成標(biāo)準(zhǔn)的NT服務(wù)程序的工具。SDK的下載路徑可以從www.microsoft.com/java/查找到。
2、安裝完SDK后可以看到在安裝目錄下有jntsvc目錄，此目錄就包含了service.zip文件，它實際上是一個NT services的類庫框架，封裝了一些NT服務(wù)實現(xiàn)細節(jié)，使得我們可以按照框架舒適實現(xiàn)我們關(guān)心的細節(jié)。將service.zip展開至開發(fā)機器的系統(tǒng)安裝Service庫到Java擴展庫/Winnt/java/TrustLib下，假如在其他操作系統(tǒng)下進行開發(fā)，參照此系統(tǒng)目錄進行安裝文件。
3、在該目錄下還有一個jntsvc.exe文件,也就是Java NT Service的意思啦。她可以幫助您實現(xiàn)將按照SDK提供的框架實現(xiàn)的編譯后的class文件組裝成一個標(biāo)準(zhǔn)的NT服務(wù)可執(zhí)行文件。JntSvc幫助我們在已經(jīng)編譯好的.class文件基礎(chǔ)上設(shè)置了所有NT服務(wù)程序必須的特征，是很重要的工具，得到NT服務(wù)取決于如何有效利用她。為了我們能夠方便從任何其他目錄的控制臺窗口調(diào)用她，我們將JntSvc.exe所在的目錄全路徑加入path環(huán)境變量。這可以通過設(shè)置系統(tǒng)屬性的高級屬性頁當(dāng)中進行環(huán)境變量的設(shè)定。
4、按照要求，我們寫好各項代碼，然后編譯編寫Java程序，得到class文件。我們當(dāng)然不會在Vj Studio中啟動她，因為它目前還沒有可執(zhí)行文件的入口，系統(tǒng)無法啟動她。為了得到NT服務(wù)程序，我們需要在class文件所在目錄的控制臺窗口執(zhí)行一個命令：X：>jntsvc *.class /OUT:ECHOSvc.exe /SVCMAIN:EchoSvc "/SERVICENAME:ECHOSvc"。具體的Jntsvc的參數(shù)我們可以看一看jntsvc -?得到，這里的意思大概是：將當(dāng)前目錄下的所有class文件組裝成一個NT服務(wù)進程exe文件，文件名為EchoSvc.exe,服務(wù)的啟動入口在echosvc.class中，在注冊表中相應(yīng)的服務(wù)名稱為/Servicename參數(shù)指定的EchoSvc。假如有多個多個NT服務(wù)需要組裝在一個Exe文件中，還可以在 /Out參數(shù)后指定每一個服務(wù)展示名稱。/SVCMAIN參數(shù)指定服務(wù)的入口，所謂入口是指服務(wù)啟動之初是從哪一個類的實例開始的。"/SERVICENAME:"參數(shù)指定了該服務(wù)將以什么名稱出現(xiàn)。這些參數(shù)都是jntsvc.exe實用工具需要組裝服務(wù)所必須的信息，根據(jù)這些信息將編譯后的.class文件按照win32格式要求得到一個可執(zhí)行文件。

需要注重的是，這個exe文件的運行必須要有JVM存在，她實際上是通過解釋.class來實現(xiàn)服務(wù)提供的。假如需要另外的擴展包，可以通過在/Classpath參數(shù)指定另外的擴展包的位置。所以在安裝Java編寫得到的NT服務(wù)的機器上必須存在JVM。假如是擁有IE5.x那么不用操心這個問題，IE核心組件已經(jīng)包括了JVM；但是假如是IE6版本，則需要到MS的網(wǎng)站上下載JVM。假如您講SDK for Java安裝在服務(wù)器上就更方便了。
5、假如沒有什么錯誤，您將得到一個可執(zhí)行文件echosvc.exe。像大多數(shù)服務(wù)可執(zhí)行文件一樣，它可以將自己安裝到系統(tǒng)中: echosvc.exe ?install，這一個過程將會往系統(tǒng)注冊表添加一些項目，非凡是關(guān)于服務(wù)的項目，SCM也可以列出這個服務(wù)了。我們可以在控制臺下采用DOS NT服務(wù)控制命令Net start/stop來測試服務(wù)是否真像普通服務(wù)一樣可以按照標(biāo)準(zhǔn)方式來控制,當(dāng)然在服務(wù)治理器當(dāng)中啟停該服務(wù)更不會有問題。

三、Echo服務(wù)的樣例
當(dāng)系統(tǒng)載入服務(wù)進程時，入口是在EchoSvc的構(gòu)造函數(shù)中，我們可以看到此構(gòu)造函數(shù)帶有同一般程序的入口main()類似的參數(shù)。

import com.ms.service.* ;
public class EchoSvc extends Service

{     static Thread mainSvc=null ; //定義服務(wù)主線程
       public  EchoSvc (String[] args) //構(gòu)造此服務(wù)
       {
         CheckPoint(1000);
              setRunning(ACCEPT_SHUTDOWN  ACCEPT_PAUSE_CONTINUE ACCEPT_STOP);
// 該項服務(wù)接受的關(guān)于服務(wù)控制的命令
              mainSvc = new Thread((Runnable) new  MainSvcThread());
        mainSvc.start();
       System.out.PRintln( "The Echo Service Was Started SUCcessfully!");
//紀(jì)錄事件，可以通過事件察看器看到
       }
}

CheckPoint是 Service的同步方法，指示系統(tǒng)正改變服務(wù)的狀態(tài)，需要讓系統(tǒng)等待1秒。這里我們啟動的是一個線程，實際上相當(dāng)于一個進程，她是服務(wù)進程的主線程。在這個線程中我們響應(yīng)SCM對此服務(wù)的控制。大致的表達為：

public class MainSvcThread implements Runnable //實現(xiàn)線程控制
{
public static boolean STOP = false;
//由系統(tǒng)來控制的內(nèi)部變量，決定著服務(wù)進程（線程）的啟動、暫停等
      public static boolean PAUSE = false;
         public void run()
         {
        while (!STOP)
                 {
                       while (!PAUSE && !STOP)
                        {
                              。。。//此處為服務(wù)控制邏輯，下面會充實此處
                      }
                try
                {Thread.sleep(5000);//休眠5秒后實現(xiàn)暫停或者停止}
                catch (InterruptedException e)
{ }
              }
            try
                     {Thread.sleep(1000);}
                     catch (InterruptedException ie)
                     {}
         }
         }  //Run結(jié)束
}

在服務(wù)邏輯控制當(dāng)中，我們會具體實現(xiàn)Echo服務(wù)。我們的Echo服務(wù)監(jiān)聽2002端口，接收客戶端任何一行輸入，然后加上“Echo:”后返回。假如客戶端輸入一個quit詞組那么服務(wù)認為這是客戶關(guān)閉此套接字的命令，會自動關(guān)閉當(dāng)前的套接字連接，停止對當(dāng)前連接的服務(wù)。具體的實現(xiàn)(EchoThread.java的代碼)：

public void run()
       {
        String line;
        DataInputStream in;
        PrintWriter out;
        boolean exitflag=false;
       try
       {
        in=new DataInputStream(so.getInputStream()) ;//獲取套接字的輸入流
        out=new PrintWriter(new DataOutputStream(so.getOutputStream())) ;
      out.println("You have connected to EchoSvc!");  //發(fā)送問候
        out.flush();
        while((line=in.readLine())!=null) //讀取
         {
               line=line.trim();
               if (line.equalsIgnoreCase("quit") )
               {
           out.println("ECHO:" + line );
                 out.flush();
return;
}
               else
               {
               out.println("ECHO:" + line );
               out.flush();
               }
         }
        in.close();
        out.close();
}
catch(IOException ioe)
              {}
}

Echo服務(wù)主要就是將客戶發(fā)送的字符回顯給客戶，并加上Echo:的前綴，以表明是從服務(wù)器返回的內(nèi)容。假如客戶輸入“quit”那么表示這是要求服務(wù)器停止服務(wù)的表現(xiàn)。

如何調(diào)試NT服務(wù)進程工程。假如直接將此函數(shù)調(diào)用來提供客戶端的ECHO套接字服務(wù),邏輯上是沒有什么錯誤，但是就是無法支持多個用戶同時訪問。為了能夠提供多服務(wù)，答應(yīng)同時又多個用戶連接此服務(wù)器（這種情況在很多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)都不可少），我們可以將此邏輯在由MainSvcTread創(chuàng)建的線程中實現(xiàn),而且可以答應(yīng)多個用戶同時訪問此服務(wù)。具體的表達在MainSvcTread的run函數(shù)中實現(xiàn)：

while(ListenThreadCount<maxSocket) //假如當(dāng)前啟動的線程數(shù)在系統(tǒng)答應(yīng)的范圍內(nèi)
{
          server=li.accept(); //監(jiān)聽
          EchoThread p=new EchoThread(server,this);//創(chuàng)建實現(xiàn)該服務(wù)的具體邏輯對象，是一個支持線程的類
          Thread t=new Thread(g,(Runnable)p) ; //將當(dāng)前線程并入線成組
          t.start(); //啟動服務(wù)線程
          ListenThreadCount++; //修改當(dāng)前線程數(shù)量
       }

參照上面提到的工具Jntsvc.exe可以幫助你講編譯好的.class文件組裝成exe文件，運行此文并加上-install參數(shù)可以自動幫助您講些好的服務(wù)添加到注冊表中，可以通過服務(wù)治理器或者相當(dāng)?shù)膶嵱贸绦騺砣缤渌?wù)一樣來進行控制了。撤除服務(wù)采用-uninstall參數(shù)。

本例程采用套接字、多線程實現(xiàn)技術(shù)來解釋實現(xiàn)Java編寫NT服務(wù)，實際上類似這樣的很多網(wǎng)絡(luò)方面的服務(wù)都可以按照此規(guī)范實現(xiàn)，譬如POP3服務(wù)、FTP服務(wù)，甚至WWW服務(wù)等。我們也接觸過像Tomcat、Jrun等Java應(yīng)用服務(wù)器在NT平臺的啟動往往采用NT服務(wù)形式，那么通過此例你也可以嘗試編寫自己的Java服務(wù)應(yīng)用。

最后，假如需要調(diào)試NT服務(wù)的邏輯，可以采用一個變通的辦法。我們在EchoSvc.java中添加一個Main靜態(tài)方法，然后產(chǎn)生一個EchoSvc的實例，這樣就是一個標(biāo)準(zhǔn)的VJ產(chǎn)生的Exe文件，利用Vj的調(diào)試功能我們可以排除隱藏的錯誤。一旦調(diào)通后，我們注釋掉main靜態(tài)方法，編譯后就可以得到一個調(diào)試好的NT服務(wù)。

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