Пилим свою службу Windows – руководство для «не настоящих программистов»23.08.2018 15:47

j3j57big8bze9751j7_frrcjc7q.jpeg

Однажды вы задумаетесь, как превратить скрипт или приложение в Windows-службу. Скорее всего, задача окажется не такой уж тривиальной — приложению как минимум потребуется специальный интерфейс для получения команд от системы. А раз есть требования и ограничения, то есть и скрипты, и милые сердцу костылики для преодоления.

Статья будет полезна тем, кто, как и я — «программист не настоящий».

В отличие от назначенных заданий служба работает постоянно, запускается при старте ПК и может управляться средствами Windows. А еще регулярно запускаемому скрипту могут понадобиться данные с предыдущего запуска, и может быть полезно получение данных из внешних источников — например, в случае TCP или Web сервера.

Лично мне за последние пять лет приходилось создавать службу три с половиной раза:


  • Потребовалось создать сервис на fail2ban для Windows 2003., который работал с логами FileZilla и Apache, а при подозрении на брутфорс блокировал IP штатными средствами Windows — ipsec.
  • Аналог телнет-сервера для домашних версий Windows. Понадобилось выполнять команды на удаленных рабочих станциях, которые были под управлением Windows 7 Home. По сути, вторая попытка поиграть в службы.
  • Музыкальный проигрыватель для торгового зала под Windows. Задачу по ТЗ можно было решить при помощи mpd и пачки скриптов, но я решил — если уж делать скрипты, то почему бы и не «сваять» проигрыватель самому. За основу взял библиотеку BASS.dll.
  • Когда выбирали веб-сервер с поддержкой загрузки файлов под Windows, одним из вариантов был HFS. Сам по себе работать он не может, поэтому пришлось «запихивать» его в службу. В результате решение не понравилось, и просто установили «тему» Apaxy на web-сервере Apache.

Для создания службы можно использовать взрослые языки программирования вроде C. Но если вы не хотите связываться с Visual Studio, то возьмите готовые утилиты. Существуют платные решения вроде FireDaemon Pro или AlwaysUp, но мы традиционно сосредоточимся на бесплатных.

Этот уже немолодой механизм состоит из двух компонентов: утилиты instsrv.exe для установки сервиса и srvany.exe — процесса для запуска любых исполняемых файлов. Предположим, что мы создали веб-сервер на PowerShell при помощи модуля Polaris. Скрипт будет предельно прост: 

New-PolarisGetRoute -Path '/helloworld' -Scriptblock {
    $Response.Send('Hello World!')
}

Start-Polaris -Port 8080

while($true) {
    Start-Sleep -Milliseconds 10
}

imbrxzpsqml1osyityi0k1nwe1w.jpeg
Работа так называемого «сервера».

Теперь попробуем превратить скрипт в службу. Для этого скачаем Windows Resource Kit Tools, где будут наши утилиты. Начнем с того, что установим пустой сервис командой: 

instsrv WebServ C:\temp\rktools\srvany.exe

Где WebServ — имя нашего нового сервиса. При необходимости через оснастку services.msc можно задать пользователя, под которым будет запускаться служба, и разрешить взаимодействие с рабочим столом.

Теперь пропишем путь к нашему скрипту при помощи магии реестра. Параметры службы есть в разделе реестра HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\WebServ. В нем нам нужно добавить новый раздел Parameters и создать там строковый параметр Application, указав в нем путь к исполняемому файлу. В случае скрипта PowerShell он будет выглядеть так: 

C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -ExecutionPolicy Bypass -NoProfile -File C:\temp\Polaris\server.ps1

2c9azwf_tlvz6cs2ez4jlw7pl58.jpeg
Настроенная служба.

Можно запустить и радоваться.

4jqhkdbgssb6gv8el-qpnfn4wea.jpeg
Работающая служба.

Однако у этого способа есть недостатки:


  • Утилиты старые, разработаны до изобретения PowerShell, UAC и прочих вещей.
  • Srvany не контролирует работу приложения. Даже если оно выпадет в ошибку, служба продолжит свое дело как ни в чем не бывало.
  • Придется донастраивать и копаться в реестре. Вы же помните, что копаться в реестре небезопасно?

Поэтому перейдем к методу, частично лишенному этих проблем.

Существует утилита под названием NSSM — Non-Sucking Service Manager, что можно перевести как не-плохой менеджер служб. В отличие от предыдущей, она поддерживается разработчиком, и исходный код опубликован на сайте. Помимо обычного способа, доступна и установка через пакетный менеджер Chocolately.

Создать сервис можно из обычной командной строки, вооружившись документацией на сайте разработчика. Но мы воспользуемся PowerShell. Потому что можем, разумеется.

$nssm = (Get-Command ./nssm).Source
$serviceName = 'WebServ'
$powershell = (Get-Command powershell).Source
$scriptPath = 'C:\temp\Polaris\server.ps1'
$arguments = '-ExecutionPolicy Bypass -NoProfile -File "{0}"' -f $scriptPath
& $nssm install $serviceName $powershell $arguments
& $nssm status $serviceName
Start-Service $serviceName
Get-Service $serviceName

nngfxzjxsimbi2srebmcwjzioie.jpeg
Установка через PowerShell.

Для разнообразия проверим работу службы не браузером, а тоже через PowerShell командой Invoke-RestMethod.

b-wg17nhhlesw6xon8sdv9c0hks.png
И вправду работает.

В отличие от srvany, этот метод позволяет перезапускать приложение на старте, перенаправлять stdin и stdout и многое другое. В частности, если не хочется писать команды в командную строку, то достаточно запустить GUI и ввести необходимые параметры через удобный интерфейс.

GUI запускается командой: 

nssm.exe install ServiceName

jirg6iwexgpn_3zun4ich0zgepo.jpeg
Настроить можно даже приоритет и использование ядер процессора.

Действительно, возможностей куда больше, чем у srvany и ряда других аналогов. Из минусов бросается в глаза недостаточный контроль над всем процессом.

Налицо нехватка «жести». Поэтому я перейду к самому хардкорному методу из всех опробованных.

Поскольку я давний любитель этого скриптового языка, то не смог пройти мимо библиотеки под названием _Services_UDF v4. Она снабжена богатой документацией и примерами, поэтому под спойлером сразу приведу полный текст получившегося скрипта.


Листинг скрипта

Итак, попробуем «завернуть» в нее наш веб-сервис: 

#NoTrayIcon
#RequireAdmin
#Region
#AutoIt3Wrapper_Version=Beta
#AutoIt3Wrapper_UseUpx=n
#AutoIt3Wrapper_Compile_Both=y
#AutoIt3Wrapper_UseX64=y
#EndRegion

Dim $MainLog = @ScriptDir & "\test_service.log"

#include 
#include 

$sServiceName="WebServ"

If $cmdline[0] > 0 Then
    Switch $cmdline[1]
        Case "install", "-i", "/i"
            InstallService()
        Case "remove", "-u", "/u", "uninstall"
            RemoveService()
        Case Else
            ConsoleWrite(" - - - Help - - - " & @CRLF)
            ConsoleWrite("params : " & @CRLF)
            ConsoleWrite(" -i : install service" & @CRLF)
            ConsoleWrite(" -u : remove service" & @CRLF)
            ConsoleWrite(" - - - - - - - - " & @CRLF)
            Exit
    EndSwitch
Else
    _Service_init($sServiceName)
    Exit
EndIf

Func _main($iArg, $sArgs)
If Not _Service_ReportStatus($SERVICE_RUNNING, $NO_ERROR, 0) Then
    _Service_ReportStatus($SERVICE_STOPPED, _WinAPI_GetLastError(), 0)
    Exit
EndIf

$bServiceRunning = True
$PID=Run("C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -ExecutionPolicy Bypass -NoProfile -File C:\temp\Polaris\server.ps1")

While $bServiceRunning
_sleep(1000)
WEnd
ProcessClose($PID)

_Service_ReportStatus($SERVICE_STOP_PENDING, $NO_ERROR, 1000)
DllCallbackFree($tServiceMain)
DllCallbackFree($tServiceCtrl)
_Service_ReportStatus($SERVICE_STOPPED, $NO_ERROR, 0)
DllClose($hAdvapi32_DLL)
DllClose($hKernel32_DLL)
EndFunc

Func _Sleep($delay)
Local $result = DllCall($hKernel32_DLL, "none", "Sleep", "dword", $delay)
EndFunc

Func InstallService()
    #RequireAdmin
    Local $bDebug = True
    If $cmdline[0] > 1 Then
        $sServiceName = $cmdline[2]
    EndIf
    If $bDebug Then ConsoleWrite("InstallService("&$sServiceName &"): Installing service, please wait")
    _Service_Create($sServiceName, $sServiceName, $SERVICE_WIN32_OWN_PROCESS, $SERVICE_AUTO_START, $SERVICE_ERROR_SEVERE, '"' & @ScriptFullPath & '"');,"",False,"","NT AUTHORITY\NetworkService")
    If @error Then
        Msgbox("","","InstallService(): Problem installing service, Error number is " & @error & @CRLF & " message : " & _WinAPI_GetLastErrorMessage())
    Else
        If $bDebug Then ConsoleWrite("InstallService(): Installation of service successful")
    EndIf
    Exit
EndFunc

Func RemoveService()
    _Service_Stop($sServiceName)
    _Service_Delete($sServiceName)
    If Not @error Then
    EndIf
    Exit
EndFunc

Func _exit()
    _Service_ReportStatus($SERVICE_STOPPED, $NO_ERROR, 0);
EndFunc

Func StopTimer()
    _Service_ReportStatus($SERVICE_STOP_PENDING, $NO_ERROR, $iServiceCounter)
    $iServiceCounter += -100
EndFunc

Func _Stopping()
    _Service_ReportStatus($SERVICE_STOP_PENDING, $NO_ERROR, 3000)
 EndFunc

Разберу подробнее момент запуска приложения. Он начинается после операции $bServiceRunning = True и превращается в, казалось бы, бесконечный цикл. На самом деле этот процесс прервется, как только служба получит сигнал о завершении — будь то выход из системы или остановка вручную.

Поскольку программа для скрипта является внешней (powershell.exe), то после выхода из цикла нам нужно закончить ее работу с помощью ProcessClose.

Для этого скрипт необходимо скомпилировать в .exe, а затем установить службу, запустив exe с ключом -i.

wlxpphvp20lakbyd2wii7ssytle.jpeg
Оно работает!

Разумеется, этот способ не самый удобный, и все дополнительные возможности придется реализовывать самостоятельно, будь то повторный запуск приложения при сбое или ротация логов. Но зато он дает полный контроль над происходящим. Да и сделать в итоге можно куда больше — от уведомления в Telegram о сбое службы до IPC-взаимодействия с другими программами. И вдобавок — на скриптовом языке, без установки и изучения Visual Studio.

Расскажите, а вам приходилось превращать скрипты и приложения в службы?

© Habrahabr.ru