（廣西廣播電視無(wú)線(xiàn)傳播樞紐臺(tái)）

一、背景

在實(shí)際工作中，運(yùn)行在服務(wù)器上的各類(lèi)軟件服務(wù)程序，偶爾出現(xiàn)異常后退出或者不能正常工作，這樣該軟件服務(wù)程序就無(wú)法提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和執(zhí)行各項(xiàng)指令，給使用者造成了困擾。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文提出了一種基于C#的進(jìn)程守護(hù)程序解決方案，在服務(wù)器上運(yùn)行一個(gè)守護(hù)程序，實(shí)時(shí)監(jiān)視軟件服務(wù)程序的進(jìn)程或心跳包，當(dāng)軟件服務(wù)程序出現(xiàn)異常退出或者進(jìn)入假死狀態(tài)不能正常工作時(shí)，進(jìn)程守護(hù)程序的監(jiān)視端可自動(dòng)對(duì)出現(xiàn)故障的軟件服務(wù)程序進(jìn)行復(fù)位重啟，亦可人工在進(jìn)程守護(hù)程序的客戶(hù)端界面上對(duì)出現(xiàn)故障的軟件服務(wù)程序進(jìn)行復(fù)位重啟，使軟件服務(wù)程序恢復(fù)正常運(yùn)行。

二、方案設(shè)計(jì)

（一）目標(biāo)、涉眾分析

1.目標(biāo)

使用者能方便地查看所監(jiān)視的各軟件服務(wù)程序的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，并可以手動(dòng)復(fù)位重啟程序。

2.涉眾

主要涉眾是各軟件服務(wù)程序的使用者。

（二）系統(tǒng)概念分析

本進(jìn)程守護(hù)程序分為三個(gè)部分：

1.守護(hù)系統(tǒng)服務(wù)端（下稱(chēng)服務(wù)端）：負(fù)責(zé)將接收到的客戶(hù)端復(fù)位指令轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)視端，又將監(jiān)視端復(fù)位軟件服務(wù)程序的結(jié)果、監(jiān)視端的通信狀態(tài)和軟件服務(wù)程序的運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給客戶(hù)端。

2.守護(hù)系統(tǒng)監(jiān)視端（下稱(chēng)監(jiān)視端）：該端部署在各軟件服務(wù)程序所在的服務(wù)器上，接收到復(fù)位指令后，按照指令復(fù)位指定軟件服務(wù)程序并將復(fù)位結(jié)果發(fā)送給服務(wù)端；定時(shí)將軟件服務(wù)程序的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)送給服務(wù)端。軟件服務(wù)程序運(yùn)行在不同的服務(wù)器上，所以監(jiān)視端也將部署在多個(gè)服務(wù)器上。

3.守護(hù)系統(tǒng)客戶(hù)端（下稱(chēng)客戶(hù)端）：負(fù)責(zé)將復(fù)位指令發(fā)送給服務(wù)端，并顯示復(fù)位的結(jié)果；顯示軟件服務(wù)程序的運(yùn)行狀態(tài)?？蛻?hù)端部署在值班平臺(tái)的多個(gè)值班電腦上。

圖1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)概念分析圖

（三）業(yè)務(wù)流程分析

1.概述

進(jìn)程守護(hù)程序主要有4個(gè)業(yè)務(wù)流程：

（1）復(fù)位軟件服務(wù)程序；

（2）顯示軟件服務(wù)程序的運(yùn)行狀態(tài)（正常，異常，未運(yùn)行）；

（3）顯示監(jiān)視端的通信狀態(tài)；

（4）顯示服務(wù)端的通信狀態(tài)。

2.復(fù)位軟件服務(wù)程序的業(yè)務(wù)流程

使用者在客戶(hù)端上點(diǎn)擊復(fù)位一個(gè)或多個(gè)軟件服務(wù)程序，客戶(hù)端接收到復(fù)位事件后，立即發(fā)送復(fù)位指令給服務(wù)端。服務(wù)端收到指令后，檢測(cè)接受指令的一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視端是否在線(xiàn)，如不在線(xiàn)，則將“監(jiān)視端不在線(xiàn)，復(fù)位失敗”的結(jié)果返回客戶(hù)端，如果在線(xiàn)，則發(fā)送復(fù)位指令給監(jiān)視端。監(jiān)視端收到復(fù)位指令后，立即復(fù)位指定的軟件服務(wù)程序，然后將復(fù)位結(jié)果返回給服務(wù)端。服務(wù)端也立即將復(fù)位結(jié)果返回給客戶(hù)端?？蛻?hù)端接收復(fù)位結(jié)果的指令后，顯示在界面上。

3.顯示軟件服務(wù)程序的運(yùn)行狀態(tài)的業(yè)務(wù)流程

監(jiān)視端定時(shí)收集軟件服務(wù)程序的運(yùn)行狀態(tài)（正常，異常，未運(yùn)行）上報(bào)給服務(wù)端。服務(wù)端收到狀態(tài)數(shù)據(jù)后，存入軟件服務(wù)程序運(yùn)行狀態(tài)列表中。客戶(hù)端啟動(dòng)成功后定時(shí)從服務(wù)端獲取軟件服務(wù)程序運(yùn)行狀態(tài)列表數(shù)據(jù)，然后在界面上顯示。

4.顯示監(jiān)視端的通信狀態(tài)

監(jiān)視端定時(shí)發(fā)送心跳包給服務(wù)端，服務(wù)端收到心跳包后存入監(jiān)視端通信狀態(tài)列表，客戶(hù)端啟動(dòng)成功后定時(shí)從服務(wù)端獲取監(jiān)視端通信狀態(tài)列表數(shù)據(jù)，然后在界面上顯示。

5.顯示服務(wù)端的通信狀態(tài)

客戶(hù)端啟動(dòng)成功后定時(shí)發(fā)送心跳包給服務(wù)端，并將通信狀態(tài)顯示在界面上。

圖2 系統(tǒng)總用例圖

（四）系統(tǒng)架構(gòu)

進(jìn)程守護(hù)程序分為三個(gè)部分：

1.服務(wù)端：是一個(gè)中間件，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)客戶(hù)端和監(jiān)視端的數(shù)據(jù)信息，采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)，運(yùn)行于.Net Core3.1框架下，支持跨平臺(tái)運(yùn)行，服務(wù)端使用UDP協(xié)議與客戶(hù)端、監(jiān)視端進(jìn)行通信。

2.監(jiān)視端：負(fù)責(zé)守護(hù)一個(gè)或多個(gè)軟件服務(wù)程序，部署在軟件服務(wù)程序所在的服務(wù)器上，采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)，運(yùn)行于.Net Core3.1框架下，支持跨平臺(tái)運(yùn)行。

3.客戶(hù)端：是部署在值班平臺(tái)操作電腦上，C#語(yǔ)言編寫(xiě)，因?yàn)橹蛋嗖僮麟娔X使用Windows系統(tǒng)，故使用.Net FrameWork 4.7.2框架，提供WinForm友好可視界面，方便使用者直觀地查看各軟件服務(wù)程序的運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)行復(fù)位操作。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)圖

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一）服務(wù)端的實(shí)現(xiàn)

服務(wù)端基于.Net Core框架來(lái)創(chuàng)建，主要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)功能和狀態(tài)存儲(chǔ)功能。服務(wù)端啟動(dòng)后，創(chuàng)建一個(gè)Lsit泛型列表對(duì)象，一個(gè)消息隊(duì)列，一個(gè)BackgroundWorker線(xiàn)程對(duì)象，一個(gè)Socket對(duì)象。

Socket對(duì)象實(shí)例化后，綁定一個(gè)偵聽(tīng)端口，實(shí)時(shí)接收客戶(hù)端和監(jiān)視端發(fā)送過(guò)來(lái)的UDP包，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，如果是客戶(hù)端發(fā)來(lái)的復(fù)位的指令，就將復(fù)位指令轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的監(jiān)視端；如果是監(jiān)視端返回的復(fù)位結(jié)果，則將結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給客戶(hù)端；如果是監(jiān)視端發(fā)來(lái)其自身和所監(jiān)視的軟件服務(wù)程序的狀態(tài)數(shù)據(jù)，就將該狀態(tài)數(shù)據(jù)推入消息隊(duì)列。

BackgroundWorker線(xiàn)程對(duì)象實(shí)例化后，定時(shí)檢查消息隊(duì)列是否存在新消息，如果有新?tīng)顟B(tài)數(shù)據(jù)，則進(jìn)行解析處理，并將結(jié)果存入Lsit泛型列表對(duì)象中；然后又定時(shí)將這些關(guān)于監(jiān)視端和軟件服務(wù)程序的狀態(tài)列表數(shù)據(jù)，通過(guò)Socket對(duì)象發(fā)送給客戶(hù)端。

（二）客戶(hù)端的實(shí)現(xiàn)

客戶(hù)端基于.Net FrameWork框架來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要是實(shí)現(xiàn)各監(jiān)視端和軟件服務(wù)程序狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示和進(jìn)行復(fù)位操作指令的下發(fā)以及復(fù)位結(jié)果的顯示。

客戶(hù)端初始化時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)Socket對(duì)象，并向服務(wù)端發(fā)送獲取監(jiān)視端和軟件服務(wù)程序狀態(tài)的請(qǐng)求，收到返回結(jié)果后，根據(jù)數(shù)據(jù)列表，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建Label對(duì)象和Button對(duì)象，將監(jiān)視端和軟件服務(wù)程序狀態(tài)顯示在UI界面上。此后就定時(shí)接收服務(wù)端推送過(guò)來(lái)的實(shí)時(shí)狀態(tài)列表數(shù)據(jù)，并更新顯示在UI界面上。

當(dāng)使用者選擇某個(gè)軟件服務(wù)程序進(jìn)行復(fù)位時(shí)，客戶(hù)端監(jiān)聽(tīng)到給復(fù)位事件，就通過(guò)Socket對(duì)象發(fā)送復(fù)位指令給服務(wù)端；當(dāng)收到服務(wù)端轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的復(fù)位結(jié)果后，就將復(fù)位結(jié)果通過(guò)Label對(duì)象顯示出來(lái)。

（三）監(jiān)視端的實(shí)現(xiàn)

監(jiān)視端基于.Net Core框架來(lái)創(chuàng)建，主要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或根據(jù)指令復(fù)位軟件服務(wù)程序，和定時(shí)監(jiān)測(cè)軟件服務(wù)程序的進(jìn)程和心跳包并上報(bào)的功能。

監(jiān)視端初始化時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)Socket對(duì)象，一個(gè)List泛型列表，一個(gè)BackgroundWorker線(xiàn)程對(duì)象。Socket對(duì)象實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)端轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的復(fù)位指令，根據(jù)指令內(nèi)容，找到相應(yīng)的軟件服務(wù)程序的進(jìn)程信息，然后Kill掉該進(jìn)程，再發(fā)送啟動(dòng)命令啟動(dòng)軟件服務(wù)程序，最后將復(fù)位結(jié)果返回給服務(wù)端。同時(shí)，Socket對(duì)象實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)軟件服務(wù)程序發(fā)送過(guò)來(lái)的心跳包，并將心跳包存入List泛型列表中。

BackgroundWorker線(xiàn)程對(duì)象定時(shí)監(jiān)測(cè)軟件服務(wù)程序的進(jìn)程是否還存在，心跳包時(shí)間是否已經(jīng)超時(shí)，如果進(jìn)程不存在或者心跳包已超時(shí)，則發(fā)送啟動(dòng)命令啟動(dòng)軟件服務(wù)程序。同時(shí)定時(shí)將軟件服務(wù)程序狀態(tài)上報(bào)給服務(wù)端。

四、結(jié)語(yǔ)

本進(jìn)程守護(hù)程序使用了.Net Core和.Net Framework兩個(gè)框架，C#語(yǔ)言編寫(xiě)，采用UDP協(xié)議進(jìn)行通信。啟用本程序后，在一定程度上能改善軟件服務(wù)程序出現(xiàn)異常后的恢復(fù)速度，讓使用者能對(duì)各軟件服務(wù)程序的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)了如指掌。