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Einführung in Windows-Dienstanwendungen

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Hinweis

Dieser Artikel gilt nicht für gehostete Dienste in .NET. Die neuesten Inhalte zu Windows-Diensten mit Microsoft.Extensions.Hosting.BackgroundService und die Workerdienstvorlage finden Sie unter:

Mit Microsoft Windows-Diensten, früher als NT-Dienste bekannt, wird das Erstellen von ausführbaren Anwendungen mit langer Laufzeit ermöglicht, die in eigenen Windows-Sitzungen ausgeführt werden. Die Dienste können automatisch gestartet werden, sobald der Computer gestartet wird. Sie können angehalten und neu gestartet werden. Es wird jedoch keine Benutzeroberfläche angezeigt. Dienste eignen sich mit diesen Funktionen ideal zur Verwendung auf einem Server. Sie sind darüber hinaus für alle Fälle geeignet, in denen Funktionen mit langer Laufzeit benötigt werden und Benutzer, die am gleichen Computer arbeiten, nicht gestört werden sollen. Dienste können auch im Sicherheitskontext eines bestimmten Benutzerkontos ausgeführt werden, bei dem es sich nicht um einen angemeldeten Benutzer oder das Standardcomputerkonto handelt. Weitere Informationen zu Diensten und Windows-Sitzungen finden Sie in der Windows SDK-Dokumentation.

Dienste können problemlos erstellt werden, indem eine Anwendung erstellt und als Dienst installiert wird. Nehmen wir z. B. an, dass Leistungsindikatordaten überwacht werden sollen. Sobald die Werte bestimmte Schwellenwerte erreichen, soll reagiert werden. So könnte eine Windows-Dienstanwendung zum Überwachen der Leistungsindikatordaten geschrieben werden, die Anwendung bereitgestellt und anschließend mit dem Sammeln und Analysieren von Daten begonnen werden.

Der Dienst wird als Microsoft Visual Studio-Projekt erstellt. In ihm wird Code definiert, von dem gesteuert wird, welche Befehle an den Dienst gesendet werden können. Darüber hinaus wird festgelegt, welche Aktionen durchgeführt werden sollen, sobald diese Befehle empfangen werden. Zu den Befehlen, die an einen Dienst gesendet werden können, zählen das Starten, Anhalten, Fortsetzen und Beenden des Diensts. Zudem können Sie benutzerdefinierte Befehle ausführen.

Nachdem die Anwendung erstellt wurde, kann sie installiert werden. Dazu wird das Befehlszeilen-Hilfsprogramm InstallUtil.exe ausgeführt und der Pfad zur ausführbaren Datei des Diensts übergeben. Dann kann der Dienst mit dem Dienststeuerungs-Manager gestartet, beendet, angehalten, fortgesetzt und konfiguriert werden. Viele dieser Aufgaben können auch im Server-Explorer im Knoten Dienste oder durch Verwenden der ServiceController-Klasse ausgeführt werden.

Dienstanwendungen im Vergleich zu anderen Visual Studio-Anwendungen

Die Funktionsweise von Dienstanwendungen unterscheidet sich von vielen anderen Projekttypen in mehrfacher Hinsicht:

  • Die kompilierte ausführbare Datei, die von einem Dienstanwendungsprojekt erstellt wird, muss auf dem Server installiert werden. Erst dann kann das Projekt sinnvoll funktionieren. Das Debuggen oder Ausführen einer Dienstanwendung kann nicht durch Drücken von F5 oder F11 gestartet werden. Ein Dienst kann nicht direkt ausgeführt werden, und es besteht keine Möglichkeit, in den Code zu springen. Stattdessen muss der Dienst installiert und gestartet werden. Ein Debugger muss an den Prozess des Diensts angehängt werden. Weitere Informationen finden Sie unter Vorgehensweise: Debuggen von Windows-Dienstanwendungen.

  • Im Gegensatz zu einigen Projekttypen müssen für Dienstanwendungen Installationskomponenten erstellt werden. Mit den Installationskomponenten wird der Dienst auf dem Server installiert und registriert. Zudem wird mit dem Dienststeuerungs-Manager von Windows ein Eintrag für den Dienst erstellt. Weitere Informationen finden Sie unter Vorgehensweise: Hinzufügen von Installern zur Dienstanwendung.

  • Von der Main-Methode der Dienstanwendung muss der Befehl zum Ausführen der Dienste erteilt werden, die im Projekt enthalten sind. Von der Run-Methode werden die Dienste in den Dienststeuerungs-Manager auf dem entsprechenden Server geladen. Wenn die Projektvorlage für Windows-Dienste verwendet wird, wird diese Methode automatisch geschrieben. Beachten Sie, dass das Laden eines Diensts und das Starten eines Diensts unterschiedliche Vorgänge darstellen. Weitere Informationen finden Sie weiter unten unter "Lebensdauer von Diensten".

  • Windows-Dienstanwendungen werden in einer anderen Windowstation ausgeführt als der interaktiven Station des angemeldeten Benutzers. Eine Windowstation ist ein sicheres Objekt, das eine Zwischenablage, einen Satz globaler Atome und eine Gruppe von Desktopobjekten enthält. Da die Station des Windows-Diensts keine interaktive Station ist, sind aus einem Windows-Dienst ausgelöste Dialogfelder nicht sichtbar, sodass das Programm möglicherweise nicht mehr reagiert. Entsprechend ist es notwendig, Fehlermeldungen im Windows-Ereignisprotokoll zu protokollieren, anstatt sie in der Benutzeroberfläche auszulösen.

    Die von .NET Framework unterstützten Windows-Dienstklassen unterstützen keine Interaktion mit interaktiven Stationen, das heißt angemeldeten Benutzern. .NET Framework enthält auch keine Klassen, die Stationen und Desktops enthalten. Wenn der Windows-Dienst mit anderen Stationen interagieren muss, müssen Sie auf die nicht verwaltete Windows-API zugreifen. Weitere Informationen finden Sie in der Windows SDK-Dokumentation.

    Die Interaktion des Windows-Diensts mit dem Benutzer oder anderen Stationen muss sorgfältig entwickelt werden, um Szenarios zu berücksichtigen, wie das Nichtvorhandensein von angemeldeten Benutzern oder Situationen, in denen der Benutzer über eine unerwartete Gruppe von Desktopobjekten verfügt. In einigen Fällen kann es zweckmäßiger sein, eine Windows-Anwendung zu schreiben, die durch die Steuerung des Benutzers ausgeführt wird.

  • Windows-Dienstanwendungen werden in einem eigenen Sicherheitskontext ausgeführt. Sie werden gestartet, bevor sich der Benutzer an dem Windows-Computer anmeldet, auf dem sie installiert sind. Es sollte genau geplant werden, in welchem Benutzerkonto ein Dienst ausgeführt wird. Ein Dienst, der unter dem Systemkonto ausgeführt wird, verfügt über mehr Berechtigungen als ein Benutzerkonto.

Lebensdauer von Diensten

Während seiner Lebensdauer durchläuft ein Dienst mehrere interne Statuswerte. Zuerst wird der Dienst auf dem System installiert, auf dem er ausgeführt werden soll. Bei diesem Vorgang werden die Installationsprogramme für das Dienstprojekt ausgeführt. Der Dienst wird auf dem Computer in den Dienststeuerungs-Manager geladen. Der Dienststeuerungs-Manager stellt das zentrale Dienstprogramm dar, das von Windows für die Verwaltung von Diensten bereitgestellt wird.

Nachdem der Dienst geladen worden ist, muss er gestartet werden, damit die Funktion des Diensts bereitgestellt wird. Sie können einen Dienst aus dem Dienststeuerungs-Manager, aus dem Server-Explorer oder aus dem Code starten, indem Sie die Start-Methode aufrufen. Die Start-Methode übergibt die Verarbeitung an die OnStart-Methode der Anwendung und verarbeitet den dort definierten Code.

Ein Dienst, der ausgeführt wird, kann sich beliebig lange in diesem Status befinden, bis er beendet oder angehalten oder der Computer heruntergefahren wird. Ein Dienst kann einen von drei grundlegenden Zustandswerten aufweisen: Running, Paused oder Stopped. Der Dienst kann zudem den Zustand eines ausstehenden Befehls melden: ContinuePending, PausePending, StartPending oder StopPending. Von diesen Statuswerten wird angezeigt, dass ein Befehl zwar erteilt, aber noch nicht ausgeführt worden ist. Beispielsweise soll ein Dienst angehalten werden, der ausgeführt wird. Sie können den Status abfragen, um zu bestimmen, in welchem Zustand sich ein Dienst befindet, oder WaitForStatus verwenden, um eine Aktion auszuführen, wenn einer dieser Zustände eintritt.

Ein Dienst kann angehalten, beendet oder fortgesetzt werden, indem der Dienststeuerungs-Manager oder der Server-Explorer verwendet wird, oder indem Methoden aus dem Code aufgerufen werden. Von jeder dieser Aktionen kann im Dienst eine zugeordnete Prozedur aufgerufen werden (OnStop, OnPause, oder OnContinue), in der Sie eine zusätzliche Verarbeitung definieren können, die ausgeführt werden soll, sobald sich der Zustand eines Diensts ändert.

Diensttypen

In Visual Studio mit .NET Framework können zwei Diensttypen erstellt werden. Diensten, die den einzigen Dienst in einem Prozess darstellen, wird der Typ Win32OwnProcess zugewiesen. Diensten, die einen Prozess mit einem anderen Dienst gemeinsam verwenden, wird der Typ Win32ShareProcess zugewiesen. Zum Abrufen des Diensttyps fragen Sie die ServiceType-Eigenschaft ab.

Möglicherweise werden andere Diensttypen angezeigt, wenn Sie vorhandene Dienste abfragen, die nicht in Visual Studio erstellt wurden. Weitere Informationen dazu finden Sie unter ServiceType.

Dienste und die ServiceController-Komponente

Die ServiceController-Komponente wird verwendet, um die Verbindung zu einem Dienst herzustellen und seinen Zustand zu ändern. Mit einer ServiceController-Komponente besteht die Möglichkeit, einen Dienst zu starten, zu beenden, anzuhalten und fortzusetzen. Außerdem können benutzerdefinierte Befehle an einen Dienst gesendet werden. Die ServiceController-Komponente muss jedoch nicht notwendigerweise verwendet werden, sobald eine Dienstanwendung erstellt wird. Tatsächlich sollte die ServiceController-Komponente in den meisten Fällen in einer separaten Anwendung vorhanden sein, nicht in der Windows-Dienstanwendung, in der der Dienst definiert wird.

Weitere Informationen finden Sie unter ServiceController.

Anforderungen

  • Dienste müssen in einem Projekt für Windows-Dienst-Anwendungen oder einem anderen .NET Framework-fähigen Projekt erstellt werden. Dieses muss beim Erstellen eine EXE-Datei erstellen und von der ServiceBase-Klasse erben.

  • Projekte mit Windows-Diensten müssen Installationskomponenten für das Projekt und seine Dienste aufweisen. Dies kann problemlos im Fenster Eigenschaften ausgeführt werden. Weitere Informationen finden Sie unter Vorgehensweise: Hinzufügen von Installern zur Dienstanwendung.

Siehe auch