Python程序封装成Windows服务实践

1. WinSW 工具概述

WinSW（Windows Service Wrapper）是一个轻量级的、开源的工具，用于将任何可执行文件（包括exe、jar、脚本文件等）包装成一个Windows服务。这意味着，原本设计为命令行应用或需要手动启动的程序，可以通过WinSW配置成为能够在Windows系统后台自动启动、停止、重启的服务，而无需用户登录或进行额外的手动干预。

1.1. 主要特点

开源与轻量级：

WinSW采用MIT许可证，完全开源，允许用户在其基础上进行修改和分发。
作为一个轻量级的工具，WinSW占用的系统资源较少，适合在各种规模的Windows系统上使用。

灵活配置：

WinSW通过读取一个XML配置文件（通常命名为winsw.xml）来定义服务的行为。这个配置文件包含了服务的名称、可执行文件路径、启动参数、服务描述、日志配置等信息。
用户可以通过编辑XML配置文件来快速设置服务，而无需编写复杂的代码。

日志记录与故障排查：

WinSW支持自定义日志输出位置和级别，方便用户进行故障排查和监控服务的运行状态。

灵活的进程管理：

-WinSW允许用户自定义启动、停止、重启命令以及相关的错误处理逻辑，提高了服务的稳定性和可靠性。

易于扩展、集成：

由于其简单易用的特性，WinSW常被用于Java应用、Node.js应用以及其他需要作为后台服务运行的场景。它可以帮助用户快速地将这些应用封装为Windows服务，实现自动化管理。
WinSW支持通过插件机制添加自定义行为，如发送邮件通知、记录额外的日志信息等，满足了不同用户的个性化需求。

1.2. 使用场景

自动化任务：
如果你有一个需要持续运行的脚本或程序，WinSW可以将其变为一个服务，使得它能在每次系统启动时自动运行。

开发和测试：
对于开发者来说，WinSW可以快速部署和移除服务以进行测试，提高了开发效率。

第三方应用程序集成：
如果你的应用不原生支持Windows服务模式，WinSW可以作为一个适配器，将其封装为服务以实现自动化管理。

1.3. 使用方法

下载与安装：
用户可以从WinSW的GitHub仓库（https://github.com/winsw/winsw/releases）下载WinSW的exe文件，并将其重命名为方便记忆的名称（如winsw.exe）。

编写XML配置文件：
用户需要编写一个XML配置文件（如winsw.xml），定义服务的属性（如服务名称、可执行文件路径、启动参数等）。例如官方给出的例子：

<service>
  <id>jenkins</id>
  <name>Jenkins</name>
  <description>This service runs Jenkins continuous integration system.</description>
  <env name="JENKINS_HOME" value="%BASE%"/>
  <executable>java</executable>
  <arguments>-Xrs -Xmx256m -jar "%BASE%\jenkins.war" --httpPort=8080</arguments>
  <log mode="roll"></log>
</service>

配置文件说明详见：https://github.com/winsw/winsw/blob/master/doc/xmlConfigFile.md

安装与管理服务：
使用winsw.exe和XML配置文件，用户可以通过命令行来安装、启动、停止、重启和卸载服务。

Command	Description
install	Installs the service.
uninstall	Uninstalls the service.
start	Starts the service.
stop	Stops the service.
restart	Stops and then starts the service.
status	Checks the status of the service.
refresh	Refreshes the service properties without reinstallation.

2. 实践过程

2.1. 编写服务配置文件：

创建了一个名为 NewPVMgrid.xml（或类似名称，但确保文件扩展名为 .xml）的服务配置文件。
在配置文件中，您定义了服务的 ID、名称、描述以及可执行文件（这里是批处理脚本 pvMonitor.bat）。

<service>
  <id>pvmgrid</id>
  <name>New PVMgrid</name>
  <description>This service runs New PVMgrid Python script.</description>
  <executable>D:\Python\NewPVMgrid\utils\pvMonitor.bat</executable>
</service>

2.2. 编写批处理脚本：

创建了一个名为 pvMonitor.bat 的批处理脚本，用于设置工作目录并调用 Python 脚本。
批处理脚本首先更改到包含 Python 脚本的目录，然后使用自定义的 Python 解释器（或重命名的 Python 解释器）来运行 MonitorProcess.py。

@echo off
D:
cd D:\Python\NewPVMgrid\utils
pvmonitor_py1  MonitorProcess.py

2.3. 配置 Python 环境：

将 Python 解释器重命名为 pvmonitor_py1（或类似名称），以便更容易地识别进程。
请注意，如果您将 Python 解释器重命名，则需要确保它仍然位于系统的 PATH 环境变量中，或者您需要在批处理脚本中使用完整路径来调用它。
在这里插入图片描述

2.4. 部署和测试：

使用 WinSW 提供的工具（如 WinSW.-x64exe被更名为NewPVMgrid.exe）来安装服务。
在这里插入图片描述

D:\Python\NewPVMgrid\utils>NewPVMgrid uninstall
2024-07-10 11:25:11,106 INFO  - Uninstalling service 'New PVMgrid (pvmgrid)'...
2024-07-10 11:25:11,112 INFO  - Service 'New PVMgrid (pvmgrid)' was uninstalled successfully.

D:\Python\NewPVMgrid\utils>NewPVMgrid install
2024-07-10 11:27:08,464 INFO  - Installing service 'New PVMgrid (pvmgrid)'...
2024-07-10 11:27:08,483 INFO  - Service 'New PVMgrid (pvmgrid)' was installed successfully.

在服务管理控制台（services.msc）中验证服务是否已正确安装并可以启动。
在这里插入图片描述
在任务管理器中看到的是Python 解释器重命名为 pvmonitor_py1

2.5. 实践中遇到的问题

2.5.1. 关于python与pythonw

python：这是Python的标准解释器，用于在命令行界面（CLI）或脚本中执行Python代码。它允许输出显示在控制台或命令行窗口中，并且可以与用户进行交互（如读取输入）。
pythonw：这个执行文件与python非常相似，但它设计用于运行不需要控制台窗口的图形界面（GUI）应用程序。使用pythonw时，不会打开命令行窗口，且所有输出默认被丢弃（除非重定向到文件或其他输出流）。

Windows服务管理器可能以特定的方式处理与pythonw相关的进程，这可能导致服务无法正确启动或管理。

2.5.2. 批处理中的start

@echo off
D:
cd D:\Python\NewPVMgrid\utils
start pvmonitor_py  MonitorProcess.py

在批处理文件 pvMonitor.bat 中，使用了 start 命令来运行 Python 脚本。start 命令会启动一个新的窗口（即使使用了 start /B，但在某些情况下，特别是在服务上下文中，它可能不会按预期工作）来运行指定的程序。在服务中，通常不希望这样做，因为服务应该在后台无窗口地运行，去掉start即可。