.NET 阻止Windows关机以及阻止失败的一些原因

藍天白雲 發表於 2025-4-13 02:25:00

.NET 阻止Windows关机以及阻止失败的一些原因

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。我司目前业务也用到关机阻止，但这块之前并未梳理清楚，依赖BUG编程，导致后续维护项目时关机这块又会出现新问题。
统一整理，以下是实现这一需求的几种方法,
<h3>1. Windows消息Hook勾子</h3>
<div class="cnblogs_code">
<pre> 1 public MainWindow()
 2 {
 3 InitializeComponent();
 4 Loaded += OnLoaded;
 5 }
 6
 7 private void OnLoaded(object sender, RoutedEventArgs e)
 8 {
 9 Loaded -= OnLoaded;
10 var source = PresentationSource.FromVisual(this) as HwndSource;
11 source?.AddHook(WndProc);
12 }
13 const int WM_QUERYENDSESSION = 0x11;
14 const int WM_ENDSESSION = 0x16;
15 private IntPtr WndProc(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled)
16 {
17 if (msg == WM_QUERYENDSESSION)
18 {
19 var handle = new WindowInteropHelper(this).Handle;
20 ShutdownBlockReasonCreate(handle, "应用保存数据中，请等待...");
21 // 可以在这里执行你的业务逻辑
22 bool executeSuccess = ExecuteShutdownWork();
23 // 返回0表示阻止关机，1表示允许关机
24 handled = true;
25 return executeSuccess ? (IntPtr)1 : (IntPtr)0;
26 }
27 return (IntPtr)1;
28 }
29
30 private bool ExecuteShutdownWork()
31 {
32 Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(20));
33 //测试，默认返回操作失败
34 return false;
35 }
36
37
38 private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, string reason);
39
40 private static extern bool ShutdownBlockReasonDestroy(IntPtr hWnd);</pre>
</div>
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：
<img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/685541/202504/685541-20250413020900637-234149948.png" alt="" width="607" height="496" loading="lazy">
上面demo运行20s之后，系统会退出关机状态、返回登录界面
<h3>2.Win32系统事件SystemEvents</h3>
<div class="cnblogs_code">
<pre> 1 public partial class App : Application
 2 {
 3 public App()
 4 {
 5 SystemEvents.SessionEnding += SystemEvents_SessionEnding;
 6 Application.Current.Exit += Current_Exit;
 7 }
 8 private void Current_Exit(object sender, ExitEventArgs e)
 9 {
10 SystemEvents.SessionEnding -= SystemEvents_SessionEnding;
11 }
12 private void SystemEvents_SessionEnding(object sender, SessionEndingEventArgs e)
13 {
14 if (e.Reason == SessionEndReasons.SystemShutdown)
15 {
16 var handle = new WindowInteropHelper(Application.Current.MainWindow).Handle;
17 ShutdownBlockReasonDestroy(handle);
18 ShutdownBlockReasonCreate(handle, "应用保存数据中，请等待...");
19
20 var executeSuccess = ExecuteShutdownWork();
21 e.Cancel = !executeSuccess;
22 }
23 }
24 private bool ExecuteShutdownWork()
25 {
26 //Test
27 Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(200));
28 return false;
29 try
30 {
31 // XXX
32 return true;
33 }
34 catch (Exception e)
35 {
36 return false;
37 }
38 }
39
40
41 private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, string reason);
42
43 private static extern bool ShutdownBlockReasonDestroy(IntPtr hWnd);
44 }</pre>
</div>
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
SessionEndReasons还有另一选项Logoff注销，也是可以阻止的。当然因为系统并未关机，注销时加的逻辑与关机大家要根据具体业务区分下
<h3>阻止关机失败的一些原因</h3>
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
第一种，SessionEnding事件被修改为了async void
第二种，业务内部调用了异步方法，通过.Result、.Wait()期望等待完成。但其实内部并没有完全添加.ConfigureAwait，这也会导致关机阻止失败。
我司业务就遇到了第二个问题，在消息循环WndProc之后，添加了上报后台日志。为了满足勾子只支持同步调用，日志模块就使用了.Result转为同步方法： 
<img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/685541/202504/685541-20250414014523366-1879452952.png" alt="" loading="lazy">
对于这类限定UI线程同步执行场景，我的解决办法是，减少逻辑、去除发送后台日志。
另外，如果下面业务真的需要使用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
一些窗口启动后，需要立即Hide窗口：
<div class="cnblogs_code">
<pre>1 public MainWindow()
2 {
3 InitializeComponent();
4 //在构造中设置Hide或者Show之后立即设置Hide，均会导致关机阻止失败
5 Hide();
6 }</pre>
</div>
在构造中Hide或者Show之后立即Hide，均会导致关机阻止失败。错误demo，可见 kybs0/ShutdownPreventDemo
我的理解是，ShutdownBlockReasonCreate 函数需要窗口处于活动状态，初始化窗口之后立即Hide会让窗口处于非活动状态。那如何解决呢？
在Loaded之后去设置窗口隐藏就行了：
<div class="cnblogs_code">
<pre> 1 public MainWindow()
 2 {
 3 InitializeComponent();
 4 Loaded += MainWindow_Loaded;
 5 }
 6 private void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
 7 {
 8 Loaded -= MainWindow_Loaded;
 9 //如果启动后需要立即隐藏窗口，请放在Loaded之后
10 Hide();
11 }</pre>
</div>
设置Visibility也没问题 Visibility=Visibility.Collapsed; 验证ok
第二，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：
<div class="cnblogs_code">
<pre> 1 public partial class MainWindow : Window
 2 {
 3 public MainWindow()
 4 {
 5 InitializeComponent();
 6 Loaded += MainWindow_Loaded;
 7 }
 8 private void MainWindow_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
 9 {
10 Loaded -= MainWindow_Loaded;
11 var currentMainWindow = Application.Current.MainWindow;
12 var handle = new WindowInteropHelper(currentMainWindow).Handle;
13 ShutdownBlockReasonDestroy(handle);
14 ShutdownBlockReasonCreate(handle, "应用保存数据中，请等待...");
15
16 //窗口Hide，并不影响上面的ShutdownBlockReasonDestroy
17 Hide();
18 }
19
20 private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, string reason);
21
22 private static extern bool ShutdownBlockReasonDestroy(IntPtr hWnd);
23 }</pre>
</div>
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，可以不受MainWindow窗口的勾子入口限定
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。。。
<h3>关机阻止超时的情况及建议</h3>
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：
<div class="cnblogs_code">
<pre>1 public MainWindow()
2 {
3 InitializeComponent();
4
5 // 在应用程序启动时调用
6 SetProcessShutdownParameters(0x4FF, 0);
7 }
8
9 static extern bool SetProcessShutdownParameters(uint dwLevel, uint dwFlags);</pre>
</div>
0x100表示最低优先级，确保你的程序最先被关闭
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
 
 以上demo，可从仓库获取 ShutdownPreventDemo: 阻止关机demo

</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
<div>作者：唐宋元明清2188</div>
<div>出处：http://www.cnblogs.com/kybs0/</div>
<div>让学习成为习惯，假设明天就有重大机遇等着你，你准备好了么</div>
<div>本文版权归作者和博客园共有，欢迎转载，但未经作者同意必须在文章页面给出原文连接，否则保留追究法律责任的权利。 </div> 
来源：https://www.cnblogs.com/kybs0/p/18822799

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