Java 實現 Windows 定時關機服務：從代碼到系統服務註冊全流程

業務場景

在受控電腦上部署後台服務，工作日 17:00–23:25 允許使用，超時強制關機；防止用戶修改系統時間繞過限制；以 Windows Service 形式運行，無界面、難被終止。

架構設計

┌─────────────────────────────────────┐
│      Windows Service Manager        │
│  (JavaService / Procrun / WinSW)    │
└──────────────┬──────────────────────┘
               │ 啟動 JVM
               ▼
┌─────────────────────────────────────┐
│  TimerShutDownWindows (主類)         │
│  ├─ TimerDetector (監控線程)         │
│  │   ├─ 校驗系統時間是否被竄改        │
│  │   ├─ 判斷是否達到關機窗口         │
│  │   └─ 執行 shutdown 命令           │
│  └─ 日誌輸出                         │
└─────────────────────────────────────┘

核心監控邏輯

public class TimerShutDownWindows {
    // 配置常量
    private static final long DETECT_INTERVAL_MS = 5_000;
    private static final int ALLOW_START_HOUR = 17;   // 17:00
    private static final int ALLOW_END_HOUR = 23;     // 23:25
    private static final int ALLOW_END_MINUTE = 25;
    private static final String LOG_FILE = "D:/my_shutdown.log";

    private static long lastCheckMs = 0;
    private static boolean hasShutdown = false;

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TimerDetector(), "Shutdown-Detector").start();
    }

    static class TimerDetector implements Runnable {
        private final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        private PrintWriter log;

        @Override public void run() {
            initLog();
            log("服務啟動：" + sdf.format(new Date()));

            while (true) {
                if (shouldForceShutdown()) {
                    executeShutdown();
                } else {
                    hasShutdown = false;
                }
                sleepQuietly(DETECT_INTERVAL_MS);
            }
        }

        private boolean shouldForceShutdown() {
            // 1. 檢測系統時間被竄改
            if (detectTimeTampering()) return true;

            // 2. 正常時間窗口判斷
            Calendar now = Calendar.getInstance();
            int hour = now.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
            int minute = now.get(Calendar.MINUTE);

            if (hour < ALLOW_START_HOUR) return true;           // 17點前
            if (hour > ALLOW_END_HOUR) return true;             // 23點後
            if (hour == ALLOW_END_HOUR && minute >= ALLOW_END_MINUTE) return true; // 23:25 後
            return false;
        }

        private boolean detectTimeTampering() {
            long now = System.currentTimeMillis();
            if (lastCheckMs == 0) {
                lastCheckMs = now;
                return false;
            }
            long diff = Math.abs(now - lastCheckMs);
            long maxAllowed = DETECT_INTERVAL_MS + 60_000; // 允許 1 分鐘誤差
            log("時間差：" + diff + "ms，閾值：" + maxAllowed + "ms");
            if (diff > maxAllowed) return true;  // 系統時間被修改
            lastCheckMs = now;
            return false;
        }

        private void executeShutdown() {
            if (hasShutdown) return;
            log("觸發強制關機，時間：" + sdf.format(new Date()));
            try {
                // /s 關機 /t 120 120秒倒計時 /c 提示信息
                Runtime.getRuntime().exec("shutdown -s -t 120 -c \"超時使用，2分鐘後自動關機\"");
            } catch (IOException e) {
                log("關機命令失敗：" + e.getMessage());
            }
            hasShutdown = true;
        }

        private void initLog() {
            try {
                log = new PrintWriter(new FileWriter(LOG_FILE, true), true);
            } catch (IOException e) {
                log = new PrintWriter(System.out);
            }
        }
        private void log(String msg) { if (log != null) log.println(msg); }
        private void sleepQuietly(long ms) {
            try { Thread.sleep(ms); } catch (InterruptedException ignored) {}
        }
    }
}

註冊為 Windows 服務：三種主流方案

WinSW 快速上手

1. 下載 WinSW.NET4.exe 重命名為 ShutdownService.exe
2. 同目錄建立 ShutdownService.xml：

   
   
     AutoShutdown
     Auto Shutdown Service
     定時關機監控服務
     java
     -cp "D:/app/shutdown.jar" com.example.TimerShutDownWindows
     rotate
     
     Automatic
   
   

3. 管理員 CMD 執行：

   
   ShutdownService.exe install
   ShutdownService.exe start
   

服務管理命令

net start AutoShutdown     # 啟動
net stop AutoShutdown      # 停止
sc delete AutoShutdown     # 刪除服務

安全加固建議

• 服務以 **普通用戶** 運行（非 SYSTEM），限制權限
• 日誌文件 ACL 限制寫入
• 關機命令改用 shutdown /s /f /t 0 強制立即關機，防止應用攔截
• 關鍵配置（允許時間窗口）外置到加密配置文件或註冊表，防篡改

總結

Java + WinSW 實現 Windows 定時關機服務，核心在於：獨立監控線程 + 時間竄改檢測 + 系統級關機命令 + 服務化部署。代碼量小、邏輯清晰，適合學校機房、企業終端管控等場景。