使用Windows服務(wù)實現(xiàn)文件夾同步的技術(shù)研究

鄒珺

摘 要：為了讓文件夾能夠?qū)崟r得以同步，需要一個工具不停地監(jiān)控兩個文件夾的異同，該工具實現(xiàn)了一個專門的Windows服務(wù)來實現(xiàn)文件夾的同步功能。本文主要描述文件夾同步服務(wù)程序的技術(shù)研究指定要同步的源文件夾，同步到的目標文件夾，設(shè)置同步項目、同步時間間隔，服務(wù)程序?qū)⒏鶕?jù)指定的分鐘數(shù)自動進行文件夾的同步。當同步服務(wù)完成后，可以看到同步的狀態(tài)信息，比如已更新的文件個數(shù)或已刪除的文件個數(shù)等。

關(guān)鍵詞：文件夾；同步；監(jiān)控；Windows服務(wù)

中圖分類號：TP312 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

在很多場合，用戶需要在兩個文件夾之間維持同步的工作（比如更新Web文件），或基于安全的原因備份某個文件夾中的內(nèi)容到其他文件夾等。一般的做法是使用Windows資源管理器手工實現(xiàn)文件夾的同步，但是人們時常忘記這一工作。

要實現(xiàn)兩個文件夾同步，必須要有一個監(jiān)控工具時刻監(jiān)測這兩個文件夾，并比較它們的不同之處。當兩個文件夾其中一個發(fā)生變化，比如對某個文件進行修改后，同步工具能完成實時同步。事實上這種工具目前的需求量很大，很多文件夾需要與多個目標位置保持同步，如果通過手工實現(xiàn)同步，其弊端主要包括工作量大，容易出錯等。

本文主要研究的是一個功能強大的文件夾同步服務(wù)程序，用戶可以指定要同步的一個或多個文件夾，指定同步的時間，程序在一個Windows服務(wù)后臺進行檢測，將文件夾從一個源位置同步到目標位置。

2 文件夾同步功能概述（Summary of folder

synchronization）

文件夾同步功能的技術(shù)提供了一個同步服務(wù)配置工具，這是一個Windows Forms項目，實現(xiàn)對服務(wù)的配置，配置結(jié)果保存為XML文件格式。同時為了調(diào)試Windows服務(wù)，程序?qū)崿F(xiàn)了一個服務(wù)控制臺工具。調(diào)試一個Windows服務(wù)非常麻煩，這個控制臺程序使程序員可以調(diào)試包含在Windows服務(wù)中的核心代碼的實現(xiàn)，不用去頻繁地安裝卸載服務(wù)。這個控制臺程序還可以與文件服務(wù)配置程序進行通信。使用WCF命令管道在兩個進程之間進行通信[1]。該系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

文件夾同步的主要功能通過一個類庫項目SynchroLib實現(xiàn)，便于多次重用。該項目中的對象包括同步項集合對象、后臺同步線程等。

3.1 實現(xiàn)文件夾同步項集合對象

SyncItemCollection集合實際上是一個泛型的List對象。但是SyncItemCollection需要具有從XML元素中獲取同步對象的能力，以及允許用戶開始所有同步對象的更新工作，因此從List派生，也可以實現(xiàn)一個雷，在內(nèi)部包含一個泛型的List集合來處理多個同步對象[2]。

SyncItemCollection對象有一個XElement類型的屬性，該屬性將根據(jù)在構(gòu)造函數(shù)中傳入XML元素來解析出多個SyncItem對象并加載到List集合中。該屬性的定義代碼如下：

get設(shè)置區(qū)域中，通過實例化一個元素名稱為SyncItems來構(gòu)造一個XML片段。然后遍歷集合中SyncItem對象，將SyncItem的XElement屬性返回的XML片段加入到該XElement的子元素集合中。在set設(shè)置器中，通過遍歷XElement的子元素集合來實例化新的SyncItem對象，再添加到泛型集合中構(gòu)造了同步集合。

3.2 實現(xiàn)后臺同步線程

SyncFiles實現(xiàn)了同步文件的操作，該方法將根據(jù)是否能進行同步工作來實現(xiàn)同步，實現(xiàn)代碼如下：

這個方法最核心的部分在于使用ToFilesList的Update將源文件夾中的文件更新到目標文件夾，更新前和更新后都記錄了當前時間，以便記錄下更新所花費的時間，并且記得更新的文件個數(shù)。在更新完成后，將調(diào)用FileInfoEvent事件處理代碼[3]。

4 文件夾同步關(guān)鍵技術(shù)（Key technology of folder

synchronization）

4.1 使用WCF開發(fā)命名管道程序

進程間通信（IPC）的應(yīng)用非常廣泛，其特點是消息無須跨越防火墻和主機。IPC是一種通信的方法，源于UNIX操作系統(tǒng)。在Windows操作系統(tǒng)中，使用進程間通信除了命名管道，還可以使用剪貼板、郵件槽、TCP/IP通信、內(nèi)存映射文件等技術(shù)[4]。

WCF本身提供了NetNamedPipeBing對象，使創(chuàng)建命名管道變得非常簡單。WCF把通信都進行了統(tǒng)一化，假如熟悉WCF開發(fā)，完全不用去學習與命名管道相關(guān)的細節(jié)，由WCF實現(xiàn)管道的創(chuàng)建與通信工作。

使用NetNamedPipeBinding綁定與其他類型綁定的不同之處在于路徑的指定，例如使用地址：net.pipe：//localhost/SynchroServiceWCF。地址中的net.pipe對應(yīng)命名管道協(xié)議，任何使用了命名管道傳輸通道的綁定都使用net.pipe作為地址的協(xié)議部分。localhost是地址的主機部分，而SynchroServiceWCF是一個可選項，是為了使系統(tǒng)可讀，通常是服務(wù)名稱，命名應(yīng)該與服務(wù)內(nèi)容相關(guān)，讓人更清楚服務(wù)的作用[5]。

4.2 實現(xiàn)監(jiān)控和配置項目

配置和監(jiān)控Windows Forms項目提供了用戶界面與用戶交互。該項目提供了如下功能讓用戶配置文件同步服務(wù)，以及查看由Windows服務(wù)返回的文件同步結(jié)果消息。

（1）允許添加和修改同步項，以及用于文件同步所需要的一些設(shè)置選項，這些選項將被保存到XML配置文件中。

（2）允許啟動和停止Windows服務(wù)，以及作為WCF服務(wù)宿主來監(jiān)聽來自Windows服務(wù)的同步結(jié)果消息。

（3）允許安裝和卸載Windows服務(wù)，并能檢查Windows服務(wù)是否安裝。

實現(xiàn)這個項目使文件同步程序能夠提高使用性，也便于查看在文件同步過程中到底是成功還是失敗，能深入了解文件同步的過程[6]。

4.2.1 在主窗口中啟動或停止服務(wù)

用戶主界面的啟動、停止服務(wù)都將調(diào)用Globals靜態(tài)類中定義的相關(guān)的方法來啟動和停止服務(wù)。當服務(wù)啟動后，如果Windows服務(wù)實現(xiàn)了同步的操作，將使用命名管道發(fā)送同步消息，WCF服務(wù)受到消息，觸發(fā)Form1_SynchroHostEvent事件處理代碼，代碼如下：

在代碼中，首先使用擴展方法ClearSeconds清除日期時間中的秒數(shù)，再判斷ListBox中是否存在記錄。如果存在，則在一個循環(huán)do中進行刪除操作。在循環(huán)體中，總檢查ListBox中的最后一行，得到最后一行顯示的文本，先獲取表示日期時間的前16個字符串，使用DateTime.TryParse將其轉(zhuǎn)換為日期格式。然后判斷該時間與從服務(wù)器端當前返回的時間是否相差多過一天，如果大于0，表示超過24小時，則進行項的移除；當delete標志為false時，表示沒有大于1天的日志，則退出循環(huán)。最后將從WCF服務(wù)中傳回的小時插入到ListBox中的頂部，即第0行[7]。

4.2.2 使用同步項更新用戶界面

FormAddSyncItem類重載了默認的構(gòu)造函數(shù)，用來接收一個List集合和一個要編輯的SyncItem。一旦SyncItem被傳入，會使用同步對象中的屬性來更新用戶界面。FormAddSyncItem類的構(gòu)造函數(shù)代碼如下：

之所以傳入同步項名稱集合，是因為程序要避免出現(xiàn)具有相同名稱的同步項。如果是新增狀態(tài)，程序通過循環(huán)的方式自動提供了一個同步項名稱。如果不為新增狀態(tài)，程序?qū)膫魅氲腟yncItem中更新用戶界面，以便用戶可以編輯現(xiàn)有的同步項[8]。

5 結(jié)論（Conclusion）

使用System.IO命名空間中的文件操作類能實現(xiàn)在兩個或多個文件夾之前自動復(fù)制備份，實現(xiàn)同步工作，并使用OOP方法設(shè)計文件同步相關(guān)的類，將文件同步的核心功能實現(xiàn)在Windows服務(wù)中，為了在Windows服務(wù)與監(jiān)控配置程序之間通信，使用WCF命名管道實現(xiàn)了進程間的通信。

服務(wù)類應(yīng)用程序的開發(fā)在實現(xiàn)文件夾同步技術(shù)中發(fā)揮了很大的優(yōu)勢，同時能更深入地理解Windows服務(wù)的使用，其相關(guān)技術(shù)有待進一步研究。

參考文獻（References）

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[8] 周平，劉曉潔.基于兩級分塊的文件同步方法[J].計算機工程與設(shè)計，2014（03）：59-62.