內(nèi)容簡介：本文通過例子講解了如何利用Java的特性快速編寫安全可靠的NT服務(wù),并展示了Java的多線程如何實施，以及如何應(yīng)用套接字實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
關(guān)鍵詞：Java??JntSvc.exe?NT服務(wù)?多線程?套接字編程
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一、NT服務(wù)介紹
所謂NT服務(wù)，實際上是一類特殊的應(yīng)用程序所謂NT服務(wù)，實際上就是一個可以在系統(tǒng)啟動時自動在一定身份下啟動的伴隨系統(tǒng)長時間存在的進(jìn)程。象FTP?server、HTTP?server、脫機打印等都是采用NT服務(wù)的形式提供的。這實際上類似Unix的root?daemon進(jìn)程。NT服務(wù)歸納起來，NT服務(wù)又以下幾個特征：
1、可以自啟動，不需要交互啟動。這對于服務(wù)器來說是一個重要的特征。當(dāng)然，你可以決定服務(wù)是否自啟動，甚至可以屏蔽某個服務(wù)。
????2、NT服務(wù)沒有用戶界面，基本上類似一個DOS?程序，因為NT服務(wù)必須長時間運行，所以不想普通win32進(jìn)程一樣有自己的界面。但是NT服務(wù)可以同用戶有界面交互，這是一類特殊的服務(wù)進(jìn)程。可以通過NT的任務(wù)管理器來看到服務(wù)進(jìn)程。
????3、NT服務(wù)通過SCM（Services?Control?Manager）接口來管理，安裝、啟動、停止、撤除等都需要SCM的接口功能來進(jìn)行。控制面板的服務(wù)控制器就是利用SCM接口來管理系統(tǒng)中的所有服務(wù)的。實際上，還有一些可以控制服務(wù)的程序或者命令，有net.exe?、服務(wù)器管理器等?、SCM.exe等。
????4、這些進(jìn)程都以一定的身份運行，以方便進(jìn)行服務(wù)器資源的存取。一般情況下使用域中的LocalSystem賬號運行，此賬號對本機上的大多數(shù)資源（除非特別禁止）有完全的存取權(quán)限，這樣可以保證服務(wù)程序的“強大”。但是，也有些服務(wù)采用特別的賬號運行，你也可以特別設(shè)定一個服務(wù)的帳號。
????5、由系統(tǒng)自動以線程方式運行，一般情況下不過多占用系統(tǒng)資源，這同普通的進(jìn)程有所區(qū)別，如果不采用線程方式，一般進(jìn)程往往消耗整個CPU資源。一般需要時時存在，又不能過多消耗資源的任務(wù)以服務(wù)來實現(xiàn)最合適。
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二、Java編寫服務(wù)的準(zhǔn)備
1、作為本地化的實現(xiàn)，實現(xiàn)NT服務(wù)的Java程序當(dāng)然不是100%純Java，單靠標(biāo)準(zhǔn)類庫是無法實現(xiàn)我們的編寫NT服務(wù)的目的，所以MS提供了一套SDK?for?Java(本文采用的是Microsoft?SDK?for?Java?4.0)，提到了如何利用MS提供的擴展類庫和相應(yīng)的工具，實現(xiàn)符合Windows平臺需要的程序。其中包括了實現(xiàn)NT服務(wù)的所需要的類庫API框架以及將Java編譯的class文件組裝成標(biāo)準(zhǔn)的NT服務(wù)程序的工具。SDK的下載路徑可以從www.microsoft.com/java/查找到。
2、安裝完SDK后可以看到在安裝目錄下有jntsvc目錄，此目錄就包含了service.zip文件，它實際上是一個NT?services的類庫框架，封裝了一些NT服務(wù)實現(xiàn)細(xì)節(jié)，使得我們可以按照框架舒服實現(xiàn)我們關(guān)心的細(xì)節(jié)。將service.zip展開至開發(fā)機器的系統(tǒng)安裝Service庫到Java擴展庫\Winnt\java\TrustLib下，如果在其他操作系統(tǒng)下進(jìn)行開發(fā)，參照此系統(tǒng)目錄進(jìn)行安裝文件。
3、在該目錄下還有一個jntsvc.exe文件,也就是Java?NT?Service的意思啦。她可以幫助您實現(xiàn)將按照SDK提供的框架實現(xiàn)的編譯后的class文件組裝成一個標(biāo)準(zhǔn)的NT服務(wù)可執(zhí)行文件。JntSvc幫助我們在已經(jīng)編譯好的.class文件基礎(chǔ)上設(shè)置了所有NT服務(wù)程序必須的特征，是很重要的工具，得到NT服務(wù)取決于如何有效利用她。為了我們能夠方便從任何其他目錄的控制臺窗口調(diào)用她，我們將JntSvc.exe所在的目錄全路徑加入path環(huán)境變量。這可以通過設(shè)置系統(tǒng)屬性的高級屬性頁當(dāng)中進(jìn)行環(huán)境變量的設(shè)定。
4、按照要求，我們寫好各項代碼，然后編譯編寫Java程序，得到class文件。我們當(dāng)然不會在Vj?Studio中啟動她，因為它目前還沒有可執(zhí)行文件的入口，系統(tǒng)無法啟動她。為了得到NT服務(wù)程序，我們需要在class文件所在目錄的控制臺窗口執(zhí)行一個命令：X：>jntsvc?*.class?/OUT:ECHOSvc.exe?/SVCMAIN:EchoSvc??????????"/SERVICENAME:ECHOSvc"。具體的Jntsvc的參數(shù)我們可以看一看jntsvc?-?得到，這里的意思大概是：將當(dāng)前目錄下的所有class文件組裝成一個NT服務(wù)進(jìn)程exe文件，文件名為EchoSvc.exe,服務(wù)的啟動入口在echosvc.class中，在注冊表中相應(yīng)的服務(wù)名稱為/Servicename參數(shù)指定的EchoSvc。如果有多個多個NT服務(wù)需要組裝在一個Exe文件中，還可以在?/Out參數(shù)后指定每一個服務(wù)展示名稱。/SVCMAIN參數(shù)指定服務(wù)的入口，所謂入口是指服務(wù)啟動之初是從哪一個類的實例開始的。"/SERVICENAME:"參數(shù)指定了該服務(wù)將以什么名稱出現(xiàn)。這些參數(shù)都是jntsvc.exe實用工具需要組裝服務(wù)所必須的信息，根據(jù)這些信息將編譯后的.class文件按照win32格式要求得到一個可執(zhí)行文件。
需要注意的是，這個exe文件的運行必須要有JVM存在，她實際上是通過解釋.class來實現(xiàn)服務(wù)提供的。如果需要另外的擴展包，可以通過在/Classpath參數(shù)指定另外的擴展包的位置。所以在安裝Java編寫得到的NT服務(wù)的機器上必須存在JVM。如果是擁有IE5.x那么不用操心這個問題，IE核心組件已經(jīng)包括了JVM；但是如果是IE6版本，則需要到MS的網(wǎng)站上下載JVM。如果您講SDK?for?Java安裝在服務(wù)器上就更方便了。
5、如果沒有什么錯誤，您將得到一個可執(zhí)行文件echosvc.exe。像大多數(shù)服務(wù)可執(zhí)行文件一樣，它可以將自己安裝到系統(tǒng)中:?echosvc.exe??install，這一個過程將會往系統(tǒng)注冊表添加一些項目，特別是關(guān)于服務(wù)的項目，SCM也可以列出這個服務(wù)了。我們可以在控制臺下采用DOS?NT服務(wù)控制命令Net?start/stop來測試服務(wù)是否真像普通服務(wù)一樣可以按照標(biāo)準(zhǔn)方式來控制,當(dāng)然在服務(wù)管理器當(dāng)中啟停該服務(wù)更不會有問題。
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三、Echo服務(wù)的樣例
當(dāng)系統(tǒng)載入服務(wù)進(jìn)程時，入口是在EchoSvc的構(gòu)造函數(shù)中，我們可以看到此構(gòu)造函數(shù)帶有同一般程序的入口main()類似的參數(shù)。
import?com.ms.service.*?;
?public?class?EchoSvc?extends?Service?
{?????static?Thread?mainSvc=null?;?//定義服務(wù)主線程
???????public??EchoSvc?(String[]?args)?//構(gòu)造此服務(wù)
???????{
?????????CheckPoint(1000);????
??????????????setRunning(ACCEPT_SHUTDOWN?|?ACCEPT_PAUSE_CONTINUE?|ACCEPT_STOP);?//?該項服務(wù)接受的關(guān)于服務(wù)控制的命令
??????????????mainSvc?=?new?Thread((Runnable)?new??MainSvcThread());
????????mainSvc.start();?????
???????System.out.println(?"The?Echo?Service?Was?Started?Successfully!");//紀(jì)錄事件，可以通過事件察看器看到
???????}
}
CheckPoint是?Service的同步方法，指示系統(tǒng)正改變服務(wù)的狀態(tài)，需要讓系統(tǒng)等待1秒。這里我們啟動的是一個線程，實際上相當(dāng)于一個進(jìn)程，她是服務(wù)進(jìn)程的主線程。在這個線程中我們響應(yīng)SCM對此服務(wù)的控制。大致的表達(dá)為：
public?class?MainSvcThread?implements?Runnable?//實現(xiàn)線程控制
{?????
public?static?boolean?STOP?=?false;??//由系統(tǒng)來控制的內(nèi)部變量，決定著服務(wù)進(jìn)程（線程）的啟動、暫停等
??????public?static?boolean?PAUSE?=?false;?
??
?????????public?void?run()
?????????{
????????while?(!STOP)
?????????????????{??
????????????????????????while?(!PAUSE?&&?!STOP)?
????????????????????????{
??????????????????????????????。。。//此處為服務(wù)控制邏輯，下面會充實此處
??????????????????????}
????????????????try?
????????????????{Thread.sleep(5000);//休眠5秒后實現(xiàn)暫停或者停止}?
????????????????catch?(InterruptedException?e)?
{?}
??????????????}
????????????try?
?????????????????????{Thread.sleep(1000);}
?????????????????????catch?(InterruptedException?ie)?
?????????????????????{}
?????????}
?????????}??//Run結(jié)束??
}
在服務(wù)邏輯控制當(dāng)中，我們會具體實現(xiàn)Echo服務(wù)。我們的Echo服務(wù)監(jiān)聽2002端口，接收客戶端任何一行輸入，然后加上“Echo:”后返回。如果客戶端輸入一個quit詞組那么服務(wù)認(rèn)為這是客戶關(guān)閉此套接字的命令，會自動關(guān)閉當(dāng)前的套接字連接，停止對當(dāng)前連接的服務(wù)。具體的實現(xiàn)(EchoThread.java的代碼)：
public?void?run()
???????{
????????String?line;
????????DataInputStream?in;
????????PrintWriter?out;
????????boolean?exitflag=false;
?
???????try
???????{
????????in=new?DataInputStream(so.getInputStream())?;//獲取套接字的輸入流
????????out=new?PrintWriter(new?DataOutputStream(so.getOutputStream()))?;
??????out.println("You?have?connected?to?EchoSvc!");??//發(fā)送問候
????????out.flush();?
????????while((line=in.readLine())!=null)?//讀取
?????????{
???????????????line=line.trim();
???????????????if?(line.equalsIgnoreCase("quit")?)
???????????????{
???????????out.println("ECHO:"?+?line?);
?????????????????out.flush();
return;
}
???????????????else
???????????????{
???????????????out.println("ECHO:"?+?line?);
???????????????out.flush();?
???????????????}
?????????}
????????in.close();
????????out.close();
}
catch(IOException?ioe)
??????????????{}
}
Echo服務(wù)主要就是將客戶發(fā)送的字符回顯給客戶，并加上Echo:的前綴，以表明是從服務(wù)器返回的內(nèi)容。如果客戶輸入“quit”那么表示這是要求服務(wù)器停止服務(wù)的表現(xiàn)。
如何調(diào)試NT服務(wù)進(jìn)程工程。如果直接將此函數(shù)調(diào)用來提供客戶端的ECHO套接字服務(wù),邏輯上是沒有什么錯誤，但是就是無法支持多個用戶同時訪問。為了能夠提供多服務(wù)，允許同時又多個用戶連接此服務(wù)器（這種情況在很多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)都不可少），我們可以將此邏輯在由MainSvcTread創(chuàng)建的線程中實現(xiàn),而且可以允許多個用戶同時訪問此服務(wù)。具體的表達(dá)在MainSvcTread的run函數(shù)中實現(xiàn)：
while(ListenThreadCount<maxSocket)?//如果當(dāng)前啟動的線程數(shù)在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)
{
??????????server=li.accept();?//監(jiān)聽
??????????EchoThread?p=new?EchoThread(server,this);//創(chuàng)建實現(xiàn)該服務(wù)的具體邏輯對象，是一個支持線程的類
??????????Thread?t=new?Thread(g,(Runnable)p)?;?//將當(dāng)前線程并入線成組
??????????t.start();?//啟動服務(wù)線程
??????????ListenThreadCount++;?//修改當(dāng)前線程數(shù)量
???????}
參照上面提到的工具Jntsvc.exe可以幫助你講編譯好的.class文件組裝成exe文件，運行此文并加上-install參數(shù)可以自動幫助您講些好的服務(wù)添加到注冊表中，可以通過服務(wù)管理器或者相當(dāng)?shù)膶嵱贸绦騺砣缤渌?wù)一樣來進(jìn)行控制了。撤除服務(wù)采用-uninstall參數(shù)。
本例程采用套接字、多線程實現(xiàn)技術(shù)來解釋實現(xiàn)Java編寫NT服務(wù)，實際上類似這樣的很多網(wǎng)絡(luò)方面的服務(wù)都可以按照此規(guī)范實現(xiàn)，譬如POP3服務(wù)、FTP服務(wù)，甚至WWW服務(wù)等。我們也接觸過像Tomcat、Jrun等Java應(yīng)用服務(wù)器在NT平臺的啟動往往采用NT服務(wù)形式，那么通過此例你也可以嘗試編寫自己的Java服務(wù)應(yīng)用。
????最后，如果需要調(diào)試NT服務(wù)的邏輯，可以采用一個變通的辦法。我們在EchoSvc.java中添加一個Main靜態(tài)方法，然后產(chǎn)生一個EchoSvc的實例，這樣就是一個標(biāo)準(zhǔn)的VJ產(chǎn)生的Exe文件，利用Vj的調(diào)試功能我們可以排除隱藏的錯誤。一旦調(diào)通后，我們注釋掉main靜態(tài)方法，編譯后就可以得到一個調(diào)試好的NT服務(wù)。
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四、為什么要采用Java編寫NT服務(wù)
比較VC等“原裝”NT服務(wù)開發(fā)方式而言，Java開發(fā)模式可以更快捷，因為幾乎所有得服務(wù)框架通過擴展Services類就可以達(dá)到，省下不少復(fù)雜的細(xì)節(jié)處理。Java語言提供了豐富的類庫，可以為自己使用，可以提高效率，而且編寫的程序結(jié)構(gòu)清晰容易理解，方便以后維護(hù)。
Java提供的異常處理模式，可以讓我們寫好結(jié)構(gòu)良好，更加安全的代碼。試想如果編寫的服務(wù)進(jìn)程由于采用VC編寫卻忘記對某塊內(nèi)存的釋放，那么服務(wù)啟動后一段時間由于內(nèi)存泄漏造成服務(wù)性能下降，甚至系統(tǒng)崩潰；但是Java本身的語言特性可以使我們不用時刻提防內(nèi)存管理，可以更加關(guān)注服務(wù)邏輯本身，是的實現(xiàn)起來更加有效率。
采用VC如果編寫多線程服務(wù)進(jìn)程，雖然可以實現(xiàn)，但是會相當(dāng)麻煩。而服務(wù)進(jìn)程多線程幾乎是每一個性能良好的服務(wù)必備特征，Java語言本身可以提供這方面良好的支持，同時Java自身對網(wǎng)絡(luò)的天然良好支持，使各種網(wǎng)絡(luò)套接字編程容易。
最后，如果不采用其他擴展庫，我們很容易將此服務(wù)邏輯實現(xiàn)在其他操作系統(tǒng)上。一個編寫好的NT服務(wù)程序，可以在去掉對Ms的相關(guān)本地化擴展實現(xiàn)的類引用后，方便移植到其他例如Linux等平臺上，盡可能向Java的“一次編寫、到處可運行”的理想境界靠攏。
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五、源碼
/*所附的ZIP文件報含示例的全部工程文件，還有編譯后的NT服務(wù)的可執(zhí)行文件，您可以直接測試此服務(wù)exe文件的安裝、服務(wù)啟停*/
/*EchoSvc.java*/
import?com.ms.service.*?;
public?class?EchoSvc?extends?Service?
{
???????static?Thread?mainSvc=null?;?//定義主線程
?
???????public??EchoSvc?(String[]?args)?//構(gòu)造服務(wù)
???????{
????????????????CheckPoint(1000);????//服務(wù)是系統(tǒng)的一部分，作為Log紀(jì)錄，可以幫助用戶理解系統(tǒng)故障
?????????????????????setRunning(ACCEPT_SHUTDOWN?|?ACCEPT_PAUSE_CONTINUE?|ACCEPT_STOP);
?????????????????????mainSvc?=?new?Thread((Runnable)?new??MainSvcThread());
????????????mainSvc.start();?????
?????????????????????System.out.println(?"The?Echo?Service?Was?Started?Successfully!");
???????}
}
/*--------------?EchoSvc.java源碼結(jié)束-------------------*/
?
/*MainSvcThread.java*/
import?java.io.*;
import?java.net.*;
public?class?MainSvcThread?implements?Runnable?//實現(xiàn)線程控制多線程接口
{?????/將啟動一組線程來監(jiān)聽多個服務(wù)請求
?????????public?static?boolean?STOP?=?false;??//由系統(tǒng)來控制的內(nèi)部變量，決定著服務(wù)進(jìn)程（線程）的啟動、暫停等
??????public?static?boolean?PAUSE?=?false;?
?????????public?int?ListenThreadCount=0;??//本服務(wù)支持的當(dāng)前線程數(shù)量
?????????int?maxSocket=10;??//最大支持的同時連結(jié)數(shù)
?????????int?SvcPort=2002;??//服務(wù)監(jiān)聽的端口
?????????
?????????public?void?run()
?????????{
????????try
???????????????{
???????????while?(!STOP)
?????????????????{??
????????????????????????while?(!PAUSE?&&?!STOP)?
????????????????????????{
???????????????????????????????{//創(chuàng)建監(jiān)聽服務(wù)器
?????????????????????????????Socket?server;??
?????????????????????????????ServerSocket??li=new?ServerSocket(SvcPort);??//創(chuàng)建服務(wù)器端套接字
?????????????????????????????ThreadGroup?g=new?ThreadGroup("EchoThreads");?//創(chuàng)建一組線程
????????????????????System.out.println("Echo?service?starting...");??//記錄在Log中
?????????????????????????????while(ListenThreadCount<maxSocket)
??????????????????????????????????????{
?????????????????????????????????????????????server=li.accept();??//監(jiān)聽
?????????????????????????????????????????????EchoThread?p=new?EchoThread(server,this);?//創(chuàng)建服務(wù)單線程
?????????????????????????????????????????????Thread?t=new?Thread(g,(Runnable)p)?;?//創(chuàng)建新線程
?????????????????????????????????????????????t.start();?//啟動服務(wù)線程
?????????????????????????????????????????????ListenThreadCount++;?//當(dāng)前線程的數(shù)量
??????????????????????????????????????}
??????????????????????}
???????????????????try?
???????????????????{
?????????????????????Thread.sleep(5000);//暫停5秒
????????????????????}?
????????????????????catch?(InterruptedException?e)?
{???}
??????????????}
???????????????try?
?????????????????????????{
???????????????????????????Thread.sleep(1000);
?????????????????????????}
????????????????????????catch?(InterruptedException?ie)?
???????????????????????{??}
??????????}
??????????????}
??????????????catch?(IOException?ioe)
??????????????{}?
?????????}??//Run結(jié)束??
}
/*--------------?MainSvcThread.java源碼結(jié)束-------------------*/
?
/*EchoThread.java*/
import?java.io.*;
import?java.net.*;
/*實現(xiàn)每一個客戶連接到此NT服務(wù)時的服務(wù)器端的線程單元邏輯*/
public?class?EchoThread?implements?Runnable???//實現(xiàn)線程接口
{
????Socket?so=null;//套接字
???????MainSvcThread?p;??//一個指向父線程的指針,EchoThread的線程是服務(wù)線程的創(chuàng)建的子線程
???????public?void?run()
??????????????{
???????????????String?line;
???????????????DataInputStream?in;?//套接字上的輸入流
???????????????PrintWriter?out;???//套接字上的輸出流，帶緩沖
???????????????boolean?exitflag=false;
??????????????try
??????????????{
???????????????in=new?DataInputStream(so.getInputStream())?;//獲取套接字的輸入流
???????????????out=new?PrintWriter(new?DataOutputStream(so.getOutputStream()))?;
????????????out.println("You?have?connected?to?EchoSvc!");??//發(fā)送問候
???????????????out.flush();???//必須刷新緩沖區(qū)內(nèi)的內(nèi)容
?
???????????????while((line=in.readLine())!=null?&&?!?exitflag)
????????????????{
??????????????????????line=line.trim();
??????????????????????if?(line.equalsIgnoreCase("quit")?)
??????????????????????{//如果是退出命令,則關(guān)閉當(dāng)前套接字上的輸入輸出流
????????????????????????????in.close();
????????????????out.flush();
????????????????????????????out.close();
p.ListenThreadCount?--;?//主線程的服務(wù)線程單元數(shù)量控制
????????????????????????????return;???//退出當(dāng)前的服務(wù)邏輯線程單元
??????????????????????}
??????????????????????else
??????????????????????{
??????????????????????out.println("ECHO:"?+?line?);
??????????????????????out.flush();?
??????????????????????}
?????????????????}
??????????in.close();
????????????????out.close();
????????????????p.ListenThreadCount?--;
??????????????}
??????????????catch(IOException?ioe)
??????????????{}
???????}
???????
??EchoThread(Socket?s,MainSvcThread?parent)
???????{
??????????????so=s;
??????????????p=?parent;
???????}
}
/*--------------?EchoThread.java源碼結(jié)束-------------------*/