基于Windows服务的聊天程序

　　本文将演示怎么通过C#开发部署一个Windows服务，该服务提供各客户端的信息通讯，适用于局域网。采用TCP协议，单一服务器连接模式为一对多；多台服务器的情况下，当客户端连接数超过预设值时可自动进行负载转移，当然也可手动切换服务器，这种场景在实际项目中应用广泛。

　　简单的消息则通过服务器转发，文件类的消息则让客户端自己建立连接进行传输。后续功能将慢慢完善。

　　自定义协议：

标识	含义	参数	From
GETALL	获取所有在线终端		Client
OFFLINE	客户端下线		Client
SHUTDOWN	服务器下线		Server
ALL\|{0}	在线终端	{0}所有在线客户端标识\|分隔	Server
REMOVE\|{0}	通知下线	{0}下线客户端的标识	Server
TRANST\|{0}\|{1}	发送消息	{0}接受消息客户端的标识{1}消息	Client
TRANSF\|{0}\|{1}	发送消息	{0}发送消息客户端的标识{1}消息	Server
BROADCAST	广播		Server
FILE	文件		Client
LINKTO\|{0}	连接		Server
…

　　1.新建Windows服务项目

　　2.修改配置文件添加

<appSettings>
    <add key="maxQueueCount" value="10"/>
    <add key="failoverServer" value="192.168.250.113,192.168.250.141"/>
</appSettings>

说明：maxQueueCount为最大连接数，failoverServer故障转移备用服务器（多个服务器,隔开）

　　3.打开ChatService右键添加安装程序，此时会自动添加ProjectInstaller.cs文件，文件中会默认添加serviceProcessInstaller1和serviceInstaller1两个组件

　　修改serviceInstaller1和serviceProcessInstaller1的属性信息如图

　　StartType属性说明：

　　Automatic 指示服务在系统启动时将由（或已由）操作系统启动。如果某个自动启动的服务依赖于某个手动启动的服务，则手动启动的服务也会在系统启动时自动启动。

　　Disabled 指示禁用该服务，以便它无法由用户或应用程序启动。

　　Manual 指示服务只由用户（使用“服务控制管理器”）或应用程序手动启动。

　　Account属性说明：

　　LocalService 充当本地计算机上非特权用户的帐户，该帐户将匿名凭据提供给所有远程服务器。

　　LocalSystem 服务控制管理员使用的帐户，它具有本地计算机上的许多权限并作为网络上的计算机。

　　NetworkService 提供广泛的本地特权的帐户，该帐户将计算机的凭据提供给所有远程服务器。

　　User 由网络上特定的用户定义的帐户。如果为 ServiceProcessInstaller.Account 成员指定 User，则会使系统在安装服务时提示输入有效的用户名和密码，除非您为 ServiceProcessInstaller 实例的 Username 和 Password 这两个属性设置值。

　　4.完成以后打开ChatService代码，重写OnStart和OnStop方法（即服务的启动和停止方法）。若要重写其它方法请在ServiceBase中查看。

　　5.在项目中添加服务注册和卸载脚本文件

Install.bat
@echo off
path %SystemRoot%\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319;%path%
installutil %~dp0\WindowsChat.exe
%SystemRoot%\system32\sc failure "ChatService" reset= 30 actions= restart/1000
pause
@echo on

Uninstall.bat
@echo off
path %SystemRoot%\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319;%path%
installutil -u %~dp0\WindowsChat.exe
pause
@echo on

　　说明：%~dp0 表示bat文件所在的目录

　　文件属性选择始终复制-内容，这样才能生成到输出文件夹中

　　6.回到上面的重写OnStart和OnStop方法

　　创建一个SocketHelper类

  1 namespace WindowsChat
  2 {
  3     public delegate void WriteInfo(string info);
  4 
  5     public class SocketHelper
  6     {
  7         #region 构造函数
  8         public SocketHelper()
  9         {
 10         }
 11         public SocketHelper(WriteInfo method)
 12         {
 13             this.method = method;
 14         }
 15         #endregion
 16 
 17         public static Socket LocalSocket = null;
 18         private object lockObj = new object();
 19         public static List<Socket> Clients = new List<Socket>();
 20         private WriteInfo method = null;
 21 
 22         /// <summary>
 23         /// 创建Socket
 24         /// </summary>
 25         /// <param name="port">端口默认 11011</param>
 26         /// <param name="backlog">The maximum length of the pending connections queue.</param>
 27         /// <returns></returns>
 28         public Socket Create(int port = 11011, int backlog = 100)
 29         {
 30             if (LocalSocket == null)
 31             {
 32                 IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, port);//本机预使用的IP和端口
 33                 LocalSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
 34                 LocalSocket.Bind(ipEndPoint);
 35                 LocalSocket.Listen(backlog);
 36             }
 37             return LocalSocket;
 38         }
 39 
 40         /// <summary>
 41         /// 查找客户端连接
 42         /// </summary>
 43         /// <param name="id">标识</param>
 44         /// <returns></returns>
 45         private Socket FindLinked(string id)
 46         {
 47             foreach (var item in Clients)
 48             {
 49                 if (item.RemoteEndPoint.ToString() == id)
 50                     return item;
 51             }
 52             return null;
 53         }
 54 
 55         /// <summary>
 56         /// 接受远程连接
 57         /// </summary>
 58         public void Accept()
 59         {
 60             if (LocalSocket != null)
 61             {
 62                 while (true)
 63                 {
 64                     Socket client = LocalSocket.Accept();
 65                     Thread thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(Revice));
 66                     thread.Start(client);
 67                     WriteLog("客户端：" + client.RemoteEndPoint.ToString() + " 接入");
 68                     lock (lockObj)
 69                     {
 70                         Clients.Add(client);
 71                     }
 72                     BroadCast("ADD|" + client.RemoteEndPoint.ToString());
 73                 }
 74             }
 75         }
 76 
 77         /// <summary>
 78         /// 日志
 79         /// </summary>
 80         /// <param name="info">信息</param>
 81         private void WriteLog(string info)
 82         {
 83             using (FileStream fs = new FileStream("C:\\chatservice.txt", FileMode.Append, FileAccess.Write, FileShare.ReadWrite))
 84             {
 85                 using (StreamWriter sw = new StreamWriter(fs, Encoding.UTF8))
 86                 {
 87                     sw.WriteLine(info);
 88                 }
 89             }
 90             if (method != null)
 91             {
 92                 method(info);
 93             }
 94         }
 95 
 96         /// <summary>
 97         /// 广播
 98         /// </summary>
 99         /// <param name="info">信息</param>
100         public void BroadCast(string info)
101         {
102             foreach (var item in Clients)
103             {
104                 try
105                 {
106                     item.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(info));
107                 }
108                 catch (Exception ex)
109                 {
110                     WriteLog(item.RemoteEndPoint.ToString() + ex.Message);
111                     continue;
112                 }
113             }
114         }
115 
116         /// <summary>
117         /// 介绍信息
118         /// </summary>
119         /// <param name="client"></param>
120         public void Revice(object client)
121         {
122             Socket param = client as Socket;
123             var remoteName = param.RemoteEndPoint.ToString();
124             if (param != null)
125             {
126                 int res = 0;
127                 while (true)
128                 {
129                     byte[] buffer = new byte[10240];
130                     int size = param.ReceiveBufferSize;
131                     try
132                     {
133                         res = param.Receive(buffer);
134                     }
135                     catch (SocketException ex)
136                     {
137                         if (ex.SocketErrorCode == SocketError.ConnectionReset)
138                         {
139                             Clients.Remove(param);
140                             WriteLog("客户端：" + remoteName + "断开连接1");
141                             BroadCast("REMOVE|" + remoteName);
142                             param.Close();
143                             return;
144                         }
145                     }
146 
147                     if (res == 0)
148                     {
149                         Clients.Remove(param);
150                         WriteLog("客户端：" + remoteName + "断开连接2");
151                         BroadCast("REMOVE|" + remoteName);
152                         param.Close();
153                         return;
154                     }
155                     var clientMsg = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, res);
156                     WriteLog(string.Format("收到客户端{0}命令：{1}", remoteName, clientMsg));
157                     if (clientMsg == "GETALL")
158                     {
159                         StringBuilder sb = new StringBuilder();
160                         foreach (var item in Clients)
161                         {
162                             sb.AppendFormat("{0}|", item.RemoteEndPoint.ToString());
163                         }
164                         param.Send(Encoding.UTF8.GetBytes("ALL|" + sb.ToString()));
165                     }
166                     else if (clientMsg == "OFFLINE")
167                     {
168                         if (Clients.Contains(param))
169                         {
170                             Clients.Remove(param);
171                             WriteLog("客户端：" + remoteName + "断开连接2");
172                             BroadCast("REMOVE|" + remoteName);
173                             param.Close();
174                             return;
175                         }
176                     }
177                     else if (clientMsg.StartsWith("TRANST|"))
178                     {
179                         var msgs = clientMsg.Split('|');
180                         var toSocket = FindLinked(msgs[1]);
181                         if (toSocket != null)
182                         {
183                             WriteLog(remoteName + "发给" + msgs[1] + "的消息" + msgs[2]);
184                             toSocket.Send(Encoding.UTF8.GetBytes("TRANSF|" + remoteName + "|" + msgs[2]));
185                         }
186                     }
187                 }
188             }
189         }
190     }
191 }

SocketHelper

　　重写OnStart和OnStop方法

public partial class ChatService : ServiceBase
{
        SocketHelper helper;
        Thread mainThread;

        public ChatService()
        {
            InitializeComponent();
        }

        protected override void OnStart(string[] args)
        {
            if (helper == null)
            {
                helper = new SocketHelper();
            }
            helper.Create();
            mainThread = new Thread(new ThreadStart(helper.Accept));
            mainThread.IsBackground = true;
            mainThread.Start();
        }

        protected override void OnStop()
        {
            helper.BroadCast("SHUTDOWN");
        }
}