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.NET 阻止Windows關機以及阻止失敗的一些原因

freeflydom

2025年4月14日 8:32 本文熱度 174

本文主要介紹Windows在關閉時，如何正確、可靠的阻止系統關機以及關機前執行相應業務

Windows關機，默認會給應用幾s的關閉時間，但有一些場景需要在關機/重啟前執行更長時間的業務邏輯，確保下次開機時數據的一致性以及可靠性。我司目前業務也用到關機阻止，但這塊之前并未梳理清楚，依賴BUG編程，導致后續維護項目時又會導致關機這塊出現新問題。

統一整理，以下是實現這一需求的幾種方法,

1. Windows消息Hook勾子

 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, "應用保存數據中，請等待...");
21             // 可以在這里執行你的業務邏輯
22             bool executeSuccess = ExecuteShutdownWork();
23             // 返回0表示阻止關機，1表示允許關機
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         //測試，默認返回操作失敗
34         return false;
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);

通過Hook循環windows窗口消息，WndProc接收到WM_QUERYENDSESSION時表示有關機調用，詳細的可以查看官網文檔：(WinUser.h) WM_QUERYENDSESSION消息 - Win32 apps | Microsoft Learn

WndProc返回1表示業務正常，0表示取消、阻止關機。這里我們默認操作失敗，阻止關機

拿到每個應用的關機確認結果，再廣播WM_ENDSESSION、執行真正的關閉

拿到窗口句柄，可以通過ShutdownBlockReasonCreate設置阻止關機原因，ShutdownBlockReasonDestroy清理關機阻止原因，詳見：ShutdownBlockReasonCreate 函數 (winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

阻止進行中的效果：

上面demo運行20s之后，系統會退出關機狀態、返回登錄界面

2.Win32系統事件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         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, "應用保存數據中，請等待...");
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         [DllImport("user32.dll")]
41         private static extern bool ShutdownBlockReasonCreate(IntPtr hWnd, [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string reason);
42         [DllImport("user32.dll")]
43         private static extern bool ShutdownBlockReasonDestroy(IntPtr hWnd);
44     }

也可以監聽SessionEndReasons.SystemShutdown關機事件。實際上也是基于消息機制，但封裝了細節、提供更高級抽象

這里e.Cancel，false表示不取消用戶請求、不關機，true表示取消用戶請求、阻止關機

因為需要設置關機阻止原因，SystemEvents.SessionEnding也是要依賴窗口的。當然，因為依賴窗口會導致勾子失敗，下面我們會聊

阻止關機失敗的一些原因

以上倆種方式，均可以實現阻止系統關機以及關機前執行相應業務。但Hook勾子也可能失效，不能正常執行完你的業務邏輯

1. 關機勾子只支持UI線程，不支持異步調用

第一種，SessionEnding事件被修改為了async void

第二種，業務內部調用了異步方法，通過.Result、.Wait()期望等待完成。但其實內部并沒有完全添加.ConfigureAwait，這也會導致關機阻止失敗。

我司業務就遇到了第二個問題，在消息循環WndProc之后，添加了上報后臺日志。為了滿足勾子只支持同步調用，日志模塊就使用了.Result轉為同步方法：

對于這類限定UI線程同步執行場景，我的解決辦法是，減少邏輯、去除發送后臺日志。

另外，如果下面業務真的需要使用async，需要業務上下游所有調用鏈條均添加.ConfigureAwait，不切換上下文。否則系統不會等待、往下直接關機了

2. 窗口Hide，導致勾子失效

一些窗口啟動后，需要立即Hide窗口：

1     public MainWindow()
2     {
3         InitializeComponent();
4         //在構造中設置Hide或者Show之后立即設置Hide，均會導致關機阻止失敗
5         Hide();
6     }

在構造中Hide或者Show之后立即Hide，均會導致關機阻止失敗。錯誤demo，可見 kybs0/ShutdownPreventDemo

我的理解是，ShutdownBlockReasonCreate 函數需要窗口處于活動狀態，窗口Hide之后肯定是不行了。那如何解決呢？

在Loaded之后去設置窗口隱藏就行了：

 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         //如果啟動后需要立即隱藏窗口，請放在Loaded之后
10         Hide();
11     }

設置Visibility也沒問題 Visibility=Visibility.Collapsed; 驗證ok

第二，因為根源還是設置關機阻止Resion，那是否可以提前去設置呢？不要等窗口Hide之后再去設置或者關機時去設置...

所以，完全可以在主窗口內提前設置：

 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, "應用保存數據中，請等待...");
15 
16             //窗口Hide，并不影響上面的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     }

上面代碼也注釋了，設置完關機原因、再去Hide。關機事件觸發后，是能正常保障阻止機制的。驗證ok

這里也推薦大家使用SystemEvents.SessionEnding方式，可以不受MainWindow窗口的勾子入口限定

3.360安全衛士、QQ電腦管家等優化軟件，可能會優化此類關機阻止機制

這些安全軟件關機時可能直接強殺，用來提升關機/重啟速度。個人是不建議使用這些安全軟件的，都是流氓。。。

關機阻止超時的情況及建議

關機重啟是有時間限制的，我試了下，在設置關機阻止原因情況下，應用最多只能持續60秒左右。

超過60s后系統取消關機、回登錄界面，然后當前阻止的進程會在執行完Hook后自動關閉（其它進程不會關閉）

如果Hook勾子內我們執行的業務太過耗時，可能不一定能執行完。建議只執行更少、必須的業務

另外，關機時應用關閉是有順序的。如果想提高一點應用關機時應用能應對的時間，略微提升關機前業務執行的成功率，可以對進程添加關閉優先級：

1         public MainWindow()
2         {
3             InitializeComponent();
4 
5             // 在應用程序啟動時調用
6             SetProcessShutdownParameters(0x4FF, 0);
7         }
8         [DllImport("kernel32.dll")]
9         static extern bool SetProcessShutdownParameters(uint dwLevel, uint dwFlags);