C# 开发技巧如何防止程序多次运行

Posted 2020-11-12 xiaoyehack

一、引言

最近发现很多人在论坛中问到如何防止程序被多次运行的问题的,如: http://social.msdn.microsoft.com/Forums/zh-CN/6398fb10-ecc2-4c03-ab25-d03544f5fcc9, 所以这里就记录下来，希望给遇到同样问题的朋友有所参考的,同时也是对自己的一个积累。在介绍具体实现代码之前，我们必须明确解决这个问题的思路是什么的？下面只要分享我的一个思考的这个问题的方式：

1. 当我们点击一个exe文件时，此时该exe程序将会运行，我们可以看到该程序的界面，对于计算机而言，就是会在系统上开启一个该程序的进行，这个我们可以通过任务管理器来查看的（当我们点击exe之后，程序运行，系统会创建一个与与程序同名的进程）
2. 既然我们要防止程序运行多次，也就是说程序只能运行一次，从操作系统的角度来讲就是该程序的进程只能是唯一的，分析到这里我们自然就想到了，要保证该程序进程只有一个，我们就要判断下该程序进程是否在自己的操作系统上运行了,如果已经运行了一个进程，当我们下次运行exe的时候，此时不是再开启该程序进程，而是退出，弹出一个提示框告诉用户该程序已经运行，如果操作系统没有运行该程序进程，则运行这个程序。
3. 从而这个问题就转换为判断该程序进程的数量问题了，此时我们就想.NET 有没有提供一个类可以获得该进程名的数量，如果数量大于1则说明该程序已经运行了，小于就表明程序没有运行。如果熟悉.NET类库的人肯定知道.NET类库中有一个Process类，该类的意思就是一个进程的抽象。(有些人就会说，我一开始不知道有这个类那怎么办呢？那就是考验你英文了，因为进程的英文就是Process，然而所有编程语言的命名都很通俗易懂，此时就可以用Process在MSDN上搜索，这样你也就发现这个类了)
4. 除了第三点中提出找进程数量的思路外，还有另外一种实现思路就是——我们能不能让运行一个进程的时候，让该进程具有一个变量，该变量是唯一标识该进程，当点击exe文件预创建一个改程序进程时，我们去判断这个变量是否存在，如果存在就说明这个进程已经运行，从而退出本次的程序，并且提示给用户说该程序已经运行。

从上面的分析过程中可以看出，我们解决这个问题的思路就是从进程入手，第三点的思路就是直接从进程数量入手，而第四点思路也是从进程入手，只是做了一个变换罢了，让一个变量来唯一标识一个进程，当变量存在时说明该程序进程也运行了。

二、使用互斥量Mutex

弄懂了主要的实现思路之后，下面看代码实现就完全不是问题了，使用互斥量的实现就是第四点的思路的体现，我们用为该程序进程创建一个互斥量Mutex对象变量，当运行该程序时，该程序进程就具有了这个互斥的Mutex变量，如果再次运行该程序时，通过检查该互斥变量是否存在（来替换检测这个进程是否存在），如果存在则说明程序已运行，否则就没运行。这里需要注意的是：从我的多线程同步的文章大家可以知道，Mutex类也可以对线程进行同步，那是不是其他对线程同步的类也可以解决本专题中的问题呢？答案是否定，之所以Mutex类可以解决这个问题，是因为Mutex类除了可以对线程同步，也可以对进程同步。下面就具体看看实现代码吧：

using System;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;

namespace OnlyInstanceRunning
{
    static class Program
    {
        /// <summary>
        /// 应用程序的主入口点。
        /// </summary>
        [STAThread]
        static void Main()
        {
            #region 方法一:使用互斥量
            bool createNew;

            //  createdNew:
            // 在此方法返回时，如果创建了局部互斥体（即，如果 name 为 null 或空字符串）或指定的命名系统互斥体，则包含布尔值 true；
            // 如果指定的命名系统互斥体已存在，则为false
            using (Mutex mutex = new Mutex(true, Application.ProductName, out createNew))
            {
                if (createNew)
                {
                    Application.EnableVisualStyles();
                    Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
                    Application.Run(new Form1());
                }
                // 程序已经运行的情况，则弹出消息提示并终止此次运行
                else
                {
                    MessageBox.Show("应用程序已经在运行中...");
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000);

                    //  终止此进程并为基础操作系统提供指定的退出代码。
                    System.Environment.Exit(1);
                }
            }

            #endregion
        }
    }
}

三、直接判断进程是否存在的方式来解决这个问题

3.1 判断该程序进程数量的方式

有了上面的思路分析之后，相信大家看下面代码会觉得一目了然，这里就不多解释了，直接看代码：

#region 方法二:使用进程名
            Process[] processcollection = Process.GetProcessesByName(Application.CompanyName);
            // 如果该程序进程数量大于，则说明该程序已经运行，则弹出提示信息并提出本次操作，否则就创建该程序
            if (processcollection.Length >= 1)
            {
                MessageBox.Show("应用程序已经在运行中。。");
                Thread.Sleep(1000);
                System.Environment.Exit(1);
            }
            else
            {
                Application.EnableVisualStyles();
                Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
                // 运行该应用程序
                Application.Run(new Form1());
            }
            #endregion

3.2 直接判断程序进程是否存在的方式

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Windows.Forms;

namespace Way3
{
    static class Program
    {
        #region 方法三：使用的Win32函数的声明
        /// <summary>
        ///  设置窗口的显示状态
        ///  Win32 函数定义为：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms633548(v=vs.85).aspx
        /// </summary>
        /// <param name="hWnd">窗口句柄</param>
        /// <param name="cmdShow">指示窗口如何被显示</param>
        /// <returns>如果窗体之前是可见，返回值为非零；如果窗体之前被隐藏，返回值为零</returns>
        [DllImport("User32.dll")]
        private static extern bool ShowWindow(IntPtr hWnd, int cmdShow);

        /// <summary>
        ///  创建指定窗口的线程设置到前台，并且激活该窗口。键盘输入转向该窗口，并为用户改变各种可视的记号。
        ///  系统给创建前台窗口的线程分配的权限稍高于其他线程。 
        /// </summary>
        /// <param name="hWnd">将被激活并被调入前台的窗口句柄</param>
        /// <returns>如果窗口设入了前台，返回值为非零；如果窗口未被设入前台，返回值为零</returns>
        [DllImport("User32.dll")]
        private static extern bool SetForegroundWindow(IntPtr hWnd);

        // 指示窗口为普通显示
        private const int WS_SHOWNORMAL = 1;
        #endregion

        /// <summary>
        /// 应用程序的主入口点。
        /// </summary>
        [STAThread]
        static void Main()
        {
            #region 方法三：调用Win32 API,并激活运行程序的窗口显示在最前端
            // 这种方式在VS调用的情况不成立的，因为在VS中按F5运行的进程为OnlyInstanceRunning.vshost,从这个进程的命名就可以看出，该进程为OnlyInstanceRunning进程的宿主进程
            // 关于这个进程的更多内容可以查看：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms185331(v=vs.100).aspx
            // 而直接点OnlyInstanceRunning.exe运行的程序进程为OnlyInstanceRunning,
            // 但是我们可以一些小的修改，即currentProcess.ProcessName.Replace(".vshose","")此时无论如何都为 OnlyInstanceRunning

            // 获得正在运行的程序，如果没有相同的程序，则运行该程序
            Process process = RunningInstance();
            if (process == null)
            {
                Application.EnableVisualStyles();
                Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
                Application.Run(new Form1());
            }
            else
            {
                // 已经运行该程序，显示信息并使程序显示在前端
                MessageBox.Show("应用程序已经在运行中......");
                HandleRunningInstance(process);
            }
            #endregion 
        }

        #region 方法三定义的方法
        /// <summary>
        /// 获取正在运行的程序，没有运行的程序则返回null
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private static Process RunningInstance()
        {
            // 获取当前活动的进程
            Process currentProcess = Process.GetCurrentProcess();

            // 根据当前进程的进程名获得进程集合
            // 如果该程序运行，进程的数量大于1
            Process[] processcollection = Process.GetProcessesByName(currentProcess.ProcessName.Replace(".vshost", ""));
            foreach (Process process in processcollection)
            {
                // 如果进程ID不等于当前运行进程的ID以及运行进程的文件路径等于当前进程的文件路径
                // 则说明同一个该程序已经运行了，此时将返回已经运行的进程
                if (process.Id != currentProcess.Id)
                {
                    if (Assembly.GetExecutingAssembly().Location.Replace("/", "\\\\") == process.MainModule.FileName)
                    {
                        return process;
                    }
                }
            }

            return null;
        }

        /// <summary>
        /// 显示已运行的程序
        /// </summary>
        /// <param name="instance"></param>
        private static void HandleRunningInstance(Process instance)
        {
            // 显示窗口
            ShowWindow(instance.MainWindowHandle, WS_SHOWNORMAL);

            // 把窗体放在前端
            SetForegroundWindow(instance.MainWindowHandle);
        }

        #endregion
    }
}

3.3 解决3.2实现方式中存在的问题——只能是最小化的窗体显示出来，如果隐藏到托盘中则不能把运行的程序显示出来

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Windows.Forms;

namespace Way4
{
    static class Program
    {

        #region 方法四：使用的Win32函数的声明

        /// <summary>
        /// 找到某个窗口与给出的类别名和窗口名相同窗口
        /// 非托管定义为：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms633499(v=vs.85).aspx
        /// </summary>
        /// <param name="lpClassName">类别名</param>
        /// <param name="lpWindowName">窗口名</param>
        /// <returns>成功找到返回窗口句柄,否则返回null</returns>
        [DllImport("user32.dll")]
        public static extern IntPtr FindWindow(string lpClassName, string lpWindowName);

        /// <summary>
        /// 切换到窗口并把窗口设入前台,类似 SetForegroundWindow方法的功能
        /// </summary>
        /// <param name="hWnd">窗口句柄</param>
        /// <param name="fAltTab">True代表窗口正在通过Alt/Ctrl +Tab被切换</param>
        [DllImport("user32.dll ", SetLastError = true)]
        static extern void SwitchToThisWindow(IntPtr hWnd, bool fAltTab);

        ///// <summary>
        /////  设置窗口的显示状态
        /////  Win32 函数定义为：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms633548(v=vs.85).aspx
        ///// </summary>
        ///// <param name="hWnd">窗口句柄</param>
        ///// <param name="cmdShow">指示窗口如何被显示</param>
        ///// <returns>如果窗体之前是可见，返回值为非零；如果窗体之前被隐藏，返回值为零</returns>
        [DllImport("user32.dll", EntryPoint = "ShowWindow", CharSet = CharSet.Auto)]
        public static extern int ShowWindow(IntPtr hwnd, int nCmdShow);
        public const int SW_RESTORE = 9;
        public static IntPtr formhwnd;
        #endregion

        /// <summary>
        /// 应用程序的主入口点。
        /// </summary>
        [STAThread]
        static void Main()
        {
            #region 方法四: 可以是托盘中的隐藏程序显示出来
            // 方法四相对于方法三而言应该可以说是一个改进，
            // 因为方法三只能是最小化的窗体显示出来，如果隐藏到托盘中则不能把运行的程序显示出来
            // 具体问题可以看这个帖子：http://social.msdn.microsoft.com/Forums/zh-CN/6398fb10-ecc2-4c03-ab25-d03544f5fcc9
            Process currentproc = Process.GetCurrentProcess();
            Process[] processcollection = Process.GetProcessesByName(currentproc.ProcessName.Replace(".vshost", string.Empty));
           //  该程序已经运行，
            if (processcollection.Length >= 1)
            {
                foreach (Process process in processcollection)
                {
                    if (process.Id != currentproc.Id)
                    {
                        // 如果进程的句柄为0，即代表没有找到该窗体，即该窗体隐藏的情况时
                        if (process.MainWindowHandle.ToInt32() == 0)
                        {
                            // 获得窗体句柄
                            formhwnd = FindWindow(null, "Form1");
                            // 重新显示该窗体并切换到带入到前台
                            ShowWindow(formhwnd, SW_RESTORE);
                            SwitchToThisWindow(formhwnd, true);
                        }
                        else
                        {
                            // 如果窗体没有隐藏，就直接切换到该窗体并带入到前台
                            // 因为窗体除了隐藏到托盘，还可以最小化
                            SwitchToThisWindow(process.MainWindowHandle, true);
                        }
                    }
                }
            }
            else
            {
                Application.EnableVisualStyles();
                Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
                Application.Run(new Form1());
            }
            #endregion
        }
    }
}

四、程序实现效果

四种实现方式的运行效果都是差不多的，这里就以实现方式一作为演示的，具体实现效果如下图：

 

原文链接：https://www.cnblogs.com/zhili/p/OnlyInstance.html