使用Windows服務(wù)實(shí)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(shí)得以同步，需要一個(gè)工具不停地監(jiān)控兩個(gè)文件夾的異同，該工具實(shí)現(xiàn)了一個(gè)專門的Windows服務(wù)來(lái)實(shí)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(biāo)文件夾，設(shè)置同步項(xiàng)目、同步時(shí)間間隔，服務(wù)程序?qū)⒏鶕?jù)指定的分鐘數(shù)自動(dòng)進(jìn)行文件夾的同步。當(dāng)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(gè)數(shù)或已刪除的文件個(gè)數(shù)等。

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

中圖分類號(hào)：TP312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言（Introduction）

在很多場(chǎng)合，用戶需要在兩個(gè)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(gè)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(shí)現(xiàn)文件夾的同步，但是人們時(shí)常忘記這一工作。

要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)文件夾同步，必須要有一個(gè)監(jiān)控工具時(shí)刻監(jiān)測(cè)這兩個(gè)文件夾，并比較它們的不同之處。當(dāng)兩個(gè)文件夾其中一個(gè)發(fā)生變化，比如對(duì)某個(gè)文件進(jìn)行修改后，同步工具能完成實(shí)時(shí)同步。事實(shí)上這種工具目前的需求量很大，很多文件夾需要與多個(gè)目標(biāo)位置保持同步，如果通過(guò)手工實(shí)現(xiàn)同步，其弊端主要包括工作量大，容易出錯(cuò)等。

本文主要研究的是一個(gè)功能強(qiáng)大的文件夾同步服務(wù)程序，用戶可以指定要同步的一個(gè)或多個(gè)文件夾，指定同步的時(shí)間，程序在一個(gè)Windows服務(wù)后臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)，將文件夾從一個(gè)源位置同步到目標(biāo)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(gè)同步服務(wù)配置工具，這是一個(gè)Windows Forms項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)的配置，配置結(jié)果保存為XML文件格式。同時(shí)為了調(diào)試Windows服務(wù)，程序?qū)崿F(xiàn)了一個(gè)服務(wù)控制臺(tái)工具。調(diào)試一個(gè)Windows服務(wù)非常麻煩，這個(gè)控制臺(tái)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(shí)現(xiàn)，不用去頻繁地安裝卸載服務(wù)。這個(gè)控制臺(tái)程序還可以與文件服務(wù)配置程序進(jìn)行通信。使用WCF命令管道在兩個(gè)進(jìn)程之間進(jìn)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(guò)一個(gè)類庫(kù)項(xiàng)目SynchroLib實(shí)現(xiàn)，便于多次重用。該項(xiàng)目中的對(duì)象包括同步項(xiàng)集合對(duì)象、后臺(tái)同步線程等。

3.1 實(shí)現(xiàn)文件夾同步項(xiàng)集合對(duì)象

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

SyncItemCollection對(duì)象有一個(gè)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(lái)解析出多個(gè)SyncItem對(duì)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(guò)實(shí)例化一個(gè)元素名稱為SyncItems來(lái)構(gòu)造一個(gè)XML片段。然后遍歷集合中SyncItem對(duì)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(guò)遍歷XElement的子元素集合來(lái)實(shí)例化新的SyncItem對(duì)象，再添加到泛型集合中構(gòu)造了同步集合。

3.2 實(shí)現(xiàn)后臺(tái)同步線程

SyncFiles實(shí)現(xiàn)了同步文件的操作，該方法將根據(jù)是否能進(jìn)行同步工作來(lái)實(shí)現(xiàn)同步，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

這個(gè)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(biāo)文件夾，更新前和更新后都記錄了當(dāng)前時(shí)間，以便記錄下更新所花費(fèi)的時(shí)間，并且記得更新的文件個(gè)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(jìn)程間通信（IPC）的應(yīng)用非常廣泛，其特點(diǎn)是消息無(wú)須跨越防火墻和主機(jī)。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(jìn)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(duì)象，使創(chuàng)建命名管道變得非常簡(jiǎn)單。WCF把通信都進(jìn)行了統(tǒng)一化，假如熟悉WCF開發(fā)，完全不用去學(xué)習(xí)與命名管道相關(guān)的細(xì)節(jié)，由WCF實(shí)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(duì)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(jī)部分，而SynchroServiceWCF是一個(gè)可選項(xiàng)，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(shí)現(xiàn)監(jiān)控和配置項(xiàng)目

配置和監(jiān)控Windows Forms項(xiàng)目提供了用戶界面與用戶交互。該項(xiàng)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(xiàng)，以及用于文件同步所需要的一些設(shè)置選項(xiàng)，這些選項(xiàng)將被保存到XML配置文件中。

（2）允許啟動(dòng)和停止Windows服務(wù)，以及作為WCF服務(wù)宿主來(lái)監(jiān)聽來(lái)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(shí)現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)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(guò)程中到底是成功還是失敗，能深入了解文件同步的過(guò)程[6]。

4.2.1 在主窗口中啟動(dòng)或停止服務(wù)

用戶主界面的啟動(dòng)、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(lái)啟動(dòng)和停止服務(wù)。當(dāng)服務(wù)啟動(dòng)后，如果Windows服務(wù)實(shí)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(kuò)展方法ClearSeconds清除日期時(shí)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(gè)循環(huán)do中進(jìn)行刪除操作。在循環(huán)體中，總檢查L(zhǎng)istBox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(shí)間的前16個(gè)字符串，使用DateTime.TryParse將其轉(zhuǎn)換為日期格式。然后判斷該時(shí)間與從服務(wù)器端當(dāng)前返回的時(shí)間是否相差多過(guò)一天，如果大于0，表示超過(guò)24小時(shí)，則進(jìn)行項(xiàng)的移除；當(dāng)delete標(biāo)志為false時(shí)，表示沒(méi)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(shí)插入到ListBox中的頂部，即第0行[7]。

4.2.2 使用同步項(xiàng)更新用戶界面

FormAddSyncItem類重載了默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，用來(lái)接收一個(gè)List集合和一個(gè)要編輯的SyncItem。一旦SyncItem被傳入，會(huì)使用同步對(duì)象中的屬性來(lái)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(xiàng)名稱集合，是因?yàn)槌绦蛞苊獬霈F(xiàn)具有相同名稱的同步項(xiàng)。如果是新增狀態(tài)，程序通過(guò)循環(huán)的方式自動(dòng)提供了一個(gè)同步項(xiàng)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(xiàng)[8]。

5 結(jié)論（Conclusion）

使用System.IO命名空間中的文件操作類能實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)或多個(gè)文件夾之前自動(dòng)復(fù)制備份，實(shí)現(xiàn)同步工作，并使用OOP方法設(shè)計(jì)文件同步相關(guān)的類，將文件同步的核心功能實(shí)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(shí)現(xiàn)了進(jìn)程間的通信。

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

參考文獻(xiàn)（References）

[1] Qingfeng Jing，et al.Pseudo-noise preamble based joint frame and frequency synchronization algorithm in OFDM communication systems[J].Journal of Systems Engineering and Electronics，2014，（01）：251-253.

[2] R.Rakkiyappan，N.Sakthivel，S.Lakshmanan.Exponential synchronization of complex dynamical networks with Markovian jumping parameters using sampled-data and mode-dependent probabilistic time-varying delays[J].Chinese Physics B，2014（02）：891-892.

[3] Hui-Na Feng，Jun-Min Li.Distributed Adaptive Synchronization of Complex Dynamical Network with Unknown Time-varying Weights[J].International Journal of Automation and Computing，2015（03）：475-476.

[4] 李鳴洋.Linux下實(shí)時(shí)文件同步傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2014（31）：89-91.

[5] 許圣明，等.基于有序哈希樹的RPKI資料庫(kù)數(shù)據(jù)同步方法[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2016（06）：132-134.

[6] 王賓，劉釗遠(yuǎn).基于Rsync的遠(yuǎn)程文件同步優(yōu)化模型[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2015（04）：292-294.

[7] 劉珺，葉勇，石竹.文件同步系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[J].信息安全與通信保密，2014（02）：439-441.

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