C# 編寫 Windows Service 完整指南：從專案建立到安裝部署

核心架構

.NET Framework 封裝了 SCM (Service Control Manager) 互動細節，開發者只需繼承 ServiceBase 並實作生命週期事件。

步驟 1：建立專案與參考

• 專案類型：Console Application 或 Windows Forms (輸出型別設為 Console Application)
• 加入參考：System.ServiceProcess.dll, System.Configuration.Install.dll

步驟 2：實作服務類別

using System.ServiceProcess;
using System.Threading;

public class MyService : ServiceBase {
    private Thread _worker;
    private volatile bool _running;

    public MyService() {
        ServiceName = "MyCustomService";
        CanPauseAndContinue = true;
        CanShutdown = true;
    }

    protected override void OnStart(string[] args) {
        _running = true;
        _worker = new Thread(DoWork) { IsBackground = true };
        _worker.Start();
    }

    protected override void OnStop() {
        _running = false;
        _worker?.Join(3000); // 等待優雅退出，最多 3 秒
    }

    protected override void OnPause()  => _running = false;
    protected override void OnContinue() => _running = true;

    private void DoWork() {
        while (_running) {
            // 實際業務邏輯：輪詢資料庫、監控目錄、處理佇列...
            Thread.Sleep(1000);
        }
    }
}

關鍵規則：OnStart/OnStop/OnPause/OnContinue 必須在 30 秒內返回，否則 SCM 判定服務掛起並報錯。耗時操作務必放入背景執行緒。

步驟 3：進入點啟動服務

static class Program {
    static void Main() {
        ServiceBase.Run(new MyService());
    }
}

步驟 4：安裝程式 (Installer)

[RunInstaller(true)]
public class MyServiceInstaller : Installer {
    public MyServiceInstaller() {
        var processInstaller = new ServiceProcessInstaller {
            Account = ServiceAccount.LocalSystem // 或 NetworkService/User
        };
        var serviceInstaller = new ServiceInstaller {
            ServiceName = "MyCustomService",
            DisplayName = "我的自訂服務",
            Description = "示範 C# Windows Service 基本架構",
            StartType = ServiceStartMode.Automatic
        };
        Installers.Add(processInstaller);
        Installers.Add(serviceInstaller);
    }
}

步驟 5：安裝/解除安裝指令

// 開啟 Developer Command Prompt for VS (管理員)
installutil.exe MyService.exe        // 安裝
installutil.exe /u MyService.exe     // 解除安裝

• 安裝後可在 services.msc 中看到「我的自訂服務」
• 啟動類型：Automatic (開機自啟) / Manual / Disabled

步驟 6 (可選)：客戶端管理工具

服務無 UI，需另建 WinForms/WPF/Console 客戶端，透過以下方式互動：

• ServiceController：啟動/停止/暫停/狀態查詢
• 命名管道 / TCP / HTTP API：雙向資料交換
• EventLog / ETW / 檔案日誌：單向狀態上報

實務避坑清單

1. 日誌先行：啟動即寫入 EventLog 或 Serilog/NLog，無日誌無法排查
2. 異常不吞噬：AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException + 任務內 try-catch 記錄
3. 單一實例鎖：Mutex 防止手動雙擊 EXE 造成雙進程
4. 設定外部化：appsettings.json + IConfiguration，避免重新編譯
5. 優雅關機：OnStop 發送取消令牌，等待進行中任務完成 (設定逾時)
6. 權限最小化：能用 NetworkService 別用 LocalSystem

.NET Core / .NET 5+ 現代寫法

// Program.cs
IHost host = Host.CreateDefaultBuilder(args)
    .UseWindowsService() // 自動偵測 SCM
    .ConfigureServices((ctx, svc) => {
        svc.AddHostedService();
    })
    .Build();
host.Run();

// Worker.cs
public class Worker : BackgroundService {
    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken) {
        while (!stoppingToken.IsCancellationRequested) {
            // Do work
            await Task.Delay(1000, stoppingToken);
        }
    }
}

新版泛型主機內建 DI、設定、日誌、生命週期管理，強烈建議新專案直接用 .NET 6/8 LTS。