.NET 阻止关机机制以及关机前执行业务

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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。因有一些场景需要在关机/重启前执行业务逻辑，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

 1     public MainWindow()  2     {  3         InitializeComponent();  4         SourceInitialized += OnSourceInitialized;  5     }  6     private void OnSourceInitialized(object sender, EventArgs e)  7     {  8         var source = PresentationSource.FromVisual(this) as HwndSource;  9         source?.AddHook(WndProc); 10     } 11     const int WM_QUERYENDSESSION = 0x11; 12     const int WM_ENDSESSION = 0x16; 13     private IntPtr WndProc(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled) 14     { 15         if (msg == WM_QUERYENDSESSION) 16         { 17             var currentMainWindow = Application.Current.MainWindow; 18             var handle = new WindowInteropHelper(currentMainWindow).Handle; 19             ShutdownBlockReasonDestroy(handle); 20             ShutdownBlockReasonCreate(handle, "应用保存数据中，请等待..."); 21             // 在这里执行你的业务逻辑 22             bool canShutdown = PerformShutdownWork(); 23  24             // 返回0表示阻止关机，1表示允许关机 25             handled = true; 26             return canShutdown ? (IntPtr)1 : (IntPtr)0; 27         } 28         return IntPtr.Zero; 29     } 30  31     private bool PerformShutdownWork() 32     { 33         Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(10)); 34         return true; 35     } 36  37     [DllImport("user32.dll")] 38     private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string reason); 39     [DllImport("user32.dll")] 40     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表示允许关机，0表示阻止关机

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：

2.Win32系统事件SystemEvents

 1     public partial class App : Application  2     {  3         public App()  4         {  5             SystemEvents.SessionEnding += SystemEvents_SessionEnding;  6             Application.Current.Exit += Current_Exit;  7         }  8   9         private void Current_Exit(object sender, ExitEventArgs e) 10         { 11             SystemEvents.SessionEnding -= SystemEvents_SessionEnding; 12         } 13  14         private async void SystemEvents_SessionEnding(object sender, SessionEndingEventArgs e) 15         { 16             if (e.Reason == SessionEndReasons.SystemShutdown) 17             { 18                 var currentMainWindow = Application.Current.MainWindow; 19                 var handle = new WindowInteropHelper(currentMainWindow).Handle; 20                 ShutdownBlockReasonCreate(handle, "应用保存数据中，请等待..."); 21                 var canShutDown = PerformShutdownWork(); 22                 ShutdownBlockReasonDestroy(handle); 23                 e.Cancel = !canShutDown; 24             } 25         } 26          27         private bool PerformShutdownWork() 28         { 29             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(20)); 30             return true; 31         } 32          33         [DllImport("user32.dll")] 34         private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string reason); 35  36         [DllImport("user32.dll")] 37         private static extern bool ShutdownBlockReasonDestroy(IntPtr hWnd); 38     }

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，true表示阻止关机

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：

 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         [DllImport("user32.dll")] 20         private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string reason); 21         [DllImport("user32.dll")] 22         private static extern bool ShutdownBlockReasonDestroy(IntPtr hWnd); 23     }

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：

1         public MainWindow() 2         { 3             InitializeComponent(); 4  5             // 在应用程序启动时调用 6             SetProcessShutdownParameters(0x4FF, 0); 7         } 8         [DllImport("kernel32.dll")] 9         static extern bool SetProcessShutdownParameters(uint dwLevel, uint dwFlags);