Windows服务运维脚本指南

我在写go服务程序，而且运行在Windows上，为了方便启停服务，我决定写一个脚本来管理服务。由于运行在Windows上，所以选择bat批处理脚本。

首先我们需要确定一下脚本的结构。我们需要4个参数，用来启动、重启、停止应用以及查看应用状态，目标如下：

  • run.bat start 启动应用
  • run.bat restart 重启应用
  • run.bat stop 停止应用
  • run.bat status 查看应用状态

OK，非常简单，我们通过 if 来实现这些命令：

@echo offif "%1" == "start" (echo starting server....
) ^
else if "%1" == "restart" (echo restarting server...
) ^
else if "%1" == "stop" (echo stopping server...
) ^
else if "%1" == "status" (echo server status...
) ^
else (echo "USAGE: run.bat [start|restart|stop|status]"
)

这就是我们的第一个版本，只是打印出一下信息，并无实际功能，不用担心，我们稍后会一步步把所有功能都添加进来。

现在先让我们来看看上面的脚本，首先第一行通过 @echo off 关闭命令回显，常规操作。注意在 if 的条件那里我们给等号两边的表达式都加上了双引号，这是必须的，如果你写成 if %1 == start 将不会有任何一个分支能匹配上。当然，除了双引号，你也可以使用方括号，写成 if [%1] == [start] ，这样也能正确匹配。不过我更喜欢双引号。至于 ^ 只是为了能够换行书写 else 分支，让脚本更好看一点而已。

在最后一个 else 分支我们通过 echo 打印命令用法，这里的双引号也是必须的，因为据我尝试，在bat脚本中，方括号似乎有着某种神奇魔力。

这四个功能并不复杂，相信你已经迫不及待想要去实现他们了。但是，请等一等，我们希望这个脚本能更“好”。

举几个例子，比如我们希望在启动应用之前能先判断应用是否正在运行，而不是直接运行程序。再比如再重启时，先判断应用是否正在运行，是的话先停止它，然后再启动应用。停止应用时也可以做类似的判断。所有我们要先解决一个问题：如何判断程序的运行状态？

我的服务在启动后会将进程ID写入一个叫 pid 的文件中，所以我就直接用这个文件了。当然，获取进程PID并写入文件也可以通过脚本来实现，只是我的服务已经写入PID了，所以我的脚本就直接读取它了，感兴趣的朋友可以尝试自己实现通过脚本维护PID。

好了，废话讲完了，接下来要动真格了。

首先我需要读取PID文件中记录的进程ID，Windows里面有 type 命令可以用来读取文件内容，但是我们不能直接写 type pid ，因为它会直接将结果输出到控制台，我们无法获取到命令的结果。在bat脚本中要获取命令的结果只能用 for 指令，虽然有点离谱，但几经搜索也只有这一个办法。

获取PID的脚本如下：

for /F %%i in ('type pid') do (set pid=%%i)

我们稍微解释一下上面的命令。 in 后面的括号中的是要执行的命令，多条命名通过逗号分隔。这里是 type pid ，也就是读取pid文件。 %%i 是迭代变量，也就是每条命令的执行结果。 do 后面的括号是每次迭代所要执行的命令，这里我们将迭代结果赋值给 pid 变量。要格外注意的是 for 后面的 /F 指令，它也是必须的，在 /F 的加持下， in 后面的括号中的内容才会被当做命令执行，否则的话，括号中的内容会被拆分为token去迭代。比如，这里如果不加 /F ，那么上面的脚本会循环两次，第一次 %%i 的值是 'type ，第二次 %%i 的值是 pid' 。

OK，有了pid，接下来我们就可以通过 tasklist 命令来查询进程了。命令如下：

tasklist /fi "PID eq 12345"

/fi 是过滤选项，过滤出指定PID的进程，有关该命令的详细参数可以参考微软官方文档。 tasklist 输出如下：


映像名称                       PID 会话名              会话#       内存使用
========================= ======== ================ =========== ============
platform.exe                  4684 Console                    1     17,092 K

毫无疑问我们任然需要用到 for 指令来提取关键信息进行比较， /F 选项不仅可以用来执行指令，还可以用来对结果进行过滤，这里我们希望提取第4行(注意第一行有空行)，第二列的内容，也就是进程ID，和我们之前从pid文件中获取的进程id进行比较，来判断进程是否存在。

for /F "skip=3 tokens=2" %%i in ('tasklist /fi "PID eq %pid%"') do (if %%i==%pid% set isrunning=yes
)

注意 /F 后面多了这样一段内容 "skip=3 tokens=2" ， skip 表示跳过前多少行， tokens 表示取第几列。因为我们的目标是第4行，所在跳过前3行。这里我们只取第2列，如果你想把进程名称也提取出来做一个比较，可以写成 tokens=1-2 或者 tokens=1,2 ，但是注意，这样的话 do 后面的 %%i 就变成了进程名，而进程id需要用 %%j 来访问，这是两列的情况，如果还有第三列，那么就是 %%k ，依次类推。关于bat中 for 指令的详细语法，可以自行搜索学习，这里就不再深入了。

很好，现在我们可以通过 %isrunning% 来判断进程是否存在了，让我们将他们添加到脚本中。

@echo off:: read server pid
for /F %%i in ('type pid') do (set pid=%%i)
:: check process status
for /F "skip=3 tokens=2" %%i in ('tasklist /fi "PID eq %pid%"') do (if %%i==%pid% set isrunning=yes
)if "%1" == "start" (if "%isrunning%" == "yes" (echo server is running) else (echo starting server...echo do-starting)exit /b 0
) ^
else if "%1" == "restart" (if "%isrunning%" == "yes" (echo stopping server...taskkill /f /pid %pid%)echo restarting server...echo do-startingexit /b 0
) ^
else if "%1" == "stop" (if "%isrunning%" == "yes" (echo stopping server...taskkill /f /pid %pid%) else (echo server isnot running)exit /b 0
) ^
else if "%1" == "status" (echo server status...if "%isrunning%" == "yes" (echo running) else (echo gone)exit /b 0
) ^
else (echo "USAGE: run.bat [start|restart|stop|status]"exit /b 0
)

增加了不少内容，停止应用和查看状态已经完成了，但是启动应用还没做，只是用 echo do-starting 替代了。你可能会疑惑，启动应用难道不是最简单的功能吗？只需要调用下程序就可以了。

但问题是我们希望程序能在独立的进程中运行，并且不带命令行窗口，不能随着命令行的关闭而结束，因为我的程序是一个网络服务，它需要一直运行。这在Linux中的确很容易，但是在Windows中却不那么直接。

要在Windows中实现这一点我么需要使用powershell脚本的 Start-Process 函数。详细说明可参考官方文档。命令如下：

powershell.exe -command "& {Start-Process -WindowStyle Hidden -WorkingDirectory '%~dp0' -FilePath 'platform.exe' -RedirectStandardOutput logs\stdout.log}"

-WindowStyle Hidden 选项让我们可以在不显示命令行窗口的情况下启动进程，这正是我们想要的。 -FilePath 是指定需要运行的程序。其他参数也都是字面含义。需要注意的是 -RedirectStandardError 和 -RedirectStandardOutput 不能指向同一个文件，这里我只重定向了标准输出，如果你需要同时重定向标准输出和标准错误，需要注意这一点。

因为启动和重启应用都需要用到这段代码，并且应用启动后我们还需要再次检查进程状态，因为程序不一定能启动成功。所以我将真正启动程序以及检查状态的代码提取到了脚本的最后，而在 if 那里通过 goto 指令跳转到启动程序的地方即可。还有一点就是程序名称可以放到一个变量里，这样方便我们修改。

在脚本的最后添加下面的代码：

:do-starting
powershell.exe -command "& {Start-Process -WindowStyle Hidden -WorkingDirectory '%~dp0' -FilePath '%server%' -RedirectStandardOutput logs\stdout.log}"
timeout /T 1 /NOBREAK > nul
for /F %%i in ('type pid') do (set pid=%%i)
for /F "skip=3 tokens=2" %%i in ('tasklist /fi "PID eq %pid%"') do (if %%i==%pid% set isrunning=yes
)
if "%isrunning%" == "yes" (echo success) else (echo failed)
exit /b 0

注意在启动程序之后，我使用 timeout 命令延时了1秒钟才去检查进程状态，目的是留出足够的时间让程序启动并更新pid文件，如果你的程序启动很慢，可以适当延长这里的延时。最后别忘了将所有 echo do-starting 替换成 goto do-starting 。

大功告成，最终我们的脚本长这样：

@echo offset server=platform.exe
:: read server pid
for /F %%i in ('type pid') do (set pid=%%i)
:: check process status
for /F "skip=3 tokens=2" %%i in ('tasklist /fi "PID eq %pid%"') do (if %%i==%pid% set isrunning=yes
)if "%1" == "start" (if "%isrunning%" == "yes" (echo server is running) else (echo starting server...goto do-starting)exit /b 0
) ^
else if "%1" == "restart" (if "%isrunning%" == "yes" (echo stopping server...taskkill /f /pid %pid%)echo restarting server...goto do-startingexit /b 0
) ^
else if "%1" == "stop" (if "%isrunning%" == "yes" (echo stopping server...taskkill /f /pid %pid%) else (echo server isnot running)exit /b 0
) ^
else if "%1" == "status" (echo server status...if "%isrunning%" == "yes" (echo running) else (echo gone)exit /b 0
) ^
else (echo "USAGE: run.bat [start|restart|stop|status]"exit /b 0
)
exit:do-starting
powershell.exe -command "& {Start-Process -WindowStyle Hidden -WorkingDirectory '%~dp0' -FilePath '%server%' -RedirectStandardOutput logs\stdout.log}"
timeout /T 1 /NOBREAK > nul
for /F %%i in ('type pid') do (set pid=%%i)
for /F "skip=3 tokens=2" %%i in ('tasklist /fi "PID eq %pid%"') do (if %%i==%pid% set isrunning=yes
)
if "%isrunning%" == "yes" (echo success) else (echo failed)
exit /b 0

好了，预期功能都完成了，来唠点闲嗑。

首先是关于注释的，在bat中，有两种注释 :: 和 @REM ，我发现在 if 的括号内部，不能使用 :: 这种注释，只能使用 @REM 注释。这个问题在调试的时候困扰了我好久。

其次是关于如何在Windows中不带窗口的在后台启动进程的。上面用powershell的 Start-Process 函数只是其中一种方案，因为逻辑比较直接，所以选择了这个方案。

另一种方案是使用vbs脚本来启动进程。有一种是写两个脚本，用vbs脚本去运行bat脚本。写两个脚本毕竟是不方便的，当然也有写道一个脚本里的方法。这里我也给出这个版本的写法：

@echo offif "%2" == "" goto begin:hide
if "%2" == "h" goto %1
mshta vbscript:CreateObject("WScript.Shell").Run("%~0 starting h",0)(window.close)&&exit
:beginset server=platform.exe
:: read server pid
for /F %%i in ('type pid') do (set pid=%%i)
:: check process status
for /F "skip=3 tokens=2" %%i in ('tasklist /fi "PID eq %pid%"') do (if %%i==%pid% set isrunning=yes
)if "%1" == "start" (if "%isrunning%" == "yes" (echo server is runningexit /b 0)echo starting server...goto hideexit /b 0
) ^
else if "%1" == "restart" (if "%isrunning%" == "yes" (echo stopping server...taskkill /f /pid %pid%)echo restarting server...goto hideexit /b 0
) ^
else if "%1" == "stop" (if "%isrunning%" == "yes" (echo stopping server...taskkill /f /pid %pid%) else (echo server isnot running)exit /b 0
) ^
else if "%1" == "status" (echo server status...if "%isrunning%" == "yes" (echo running) else (echo gone)exit /b 0
) ^
else (echo "USAGE: run.bat [start|restart|stop|status]"exit /b 0
)
exit:starting
"%server%"

大体架构差不多，但是逻辑却有点绕，这里稍作解释。

首先是正常调用，只有一个参数，此时会跳过vbs脚本直接到达 :begin 开始执行，对于停止和查看状态来说并无区别。

如果 start 需要启动程序，那么就会跳转到 :hide 开始执行，此时 if 条件并不满足，于是开始执行vbscript脚本。创建一个 WScript.Shell 对象并运行一个命令，关键就在于它运行的这个命令。

%~0 表示扩展命令的第一个参数，实际上就是 run.bat ，也就是vbscript实际上运行的是 run.bat starting h ，这不就是bat脚本本身吗？

你猜的没错，我们的bat脚本调用vsscript又运行了它自己，就是这么神奇，只不过这次的参数被vbscript改写了，于是进入到紧跟 :hide 的那个 if 分支，跳转到了最后的 :starting 标签，运行我们的程序。注意 Run 函数的第二个参数 0 ，表示不显示窗口。

最后还有一点忠告是不要使用 start 命令来启动程序，否则一定会有一个窗口出现，这绝对是一个坑。

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