防止系统锁屏-python、C++实现

一、背景

作为一个开发，我的电脑经常是一个礼拜不关机，甚至时间更久，不知道在其他人看来这是不是一个常规操作。在日常工作中，我们的电脑也是一直处于非锁屏状态，出于对个人工作成果的安全性保护，我们公司给每个人的电脑上下发了一个组策略(属于强制下发，抗议无效)，5min不对电脑进行操作，电脑就锁屏，这可真是令人操蛋，出去上个厕所的功夫电脑就锁屏啦、和别人讨论问题的功夫电脑又锁屏了，作为一个开发，这真不能忍。

最近一直在学习python，刚好接触到了python写windows服务相关的一些东西，嘿嘿，5分钟不操作电脑锁屏是吧，那么我们在无任何操作下2分钟给他模拟一次键盘或者鼠标操作可好。

二、模拟鼠标、键盘事件

要写一个windows服务也是比较简单的，只需要继承自win32serviceutil.ServiceFramework这个类，然后实现相关方法即可，主要的方法是SvcDoRun，服务启动后，该方法处于激活状态，该方法结束服务退出

具体的实现方式可参考Python-定时爬取指定城市天气(二)-邮件提醒文章中的第三小节，优化定时任务。

1、python实现

这里我只贴出关键代码，服务的整体框架不在细说，不会的同学请看这里Python-定时爬取指定城市天气(二)-邮件提醒

a、python服务

首先判断鼠标2分钟内是否有操作，我们需要能获取到当前鼠标位置的函数，pyautogui是一个python的自动化库，满足我们的需求，该库提供了丰富的鼠标、键盘操作，使用该库，首先就得使用pip进行安装

pip install pyautogui

使用方式如下，x和y即是当前鼠标相对于屏幕左上角(0,0)的坐标

import pyautogui as pag
x, y = pag.position() #返回鼠标的坐标

模拟鼠标、键盘操作，无非是鼠标点击、移动、键盘按下等，这些pyautogui都已经提供，看名字就知道什么意思，这里我们先进行了鼠标点击，默认是左键，然后移动了鼠标位置，并且在最后按下了键盘上的esc键

pag.click()
pag.moveTo(x + 10, y + 10, 0.1)
pag.moveTo(x, y, 0.1)
writeLog('模拟一次鼠标移动\n')#

pag.press('esc')
writeLog('模拟点击esc\n')#

完整的SvcDoRUn函数如下

def SvcDoRun(self):
	#what to do#
    prev_time = datetime.datetime.now()
    oldx = 0
    oldy = 0
    while self.run:
        x, y = pag.position() #返回鼠标的坐标
        now_time = datetime.datetime.now()

        if x == oldx and y == oldy:
            stay_seconds = (now_time -  prev_time).seconds
            if stay_seconds >= 60:
                prev_time = now_time
                pag.click()
                pag.moveTo(x + 10, y + 10, 0.1)
                pag.moveTo(x, y, 0.1)
                writeLog('模拟一次鼠标移动\n')#

                pag.press('esc')
                writeLog('模拟点击esc\n')#
        else:
            #更新旧坐标 最后一次移动鼠标时间
            oldx = x
            oldy = y
            prev_time = now_time
            #os.system('cls')#清楚屏幕

        stay_seconds = (now_time -  prev_time).seconds
        writeLog('鼠标{}秒未移动\n'.format(stay_seconds))#打印坐标

        posStr = "Position:" + str(x).rjust(4) + ',' + str(y).rjust(4)
        writeLog(posStr + '\n')#打印坐标

        time.sleep(2)

服务函数写完了，接下来是打包服务的过程，并启动服务

1. 打包服务成一个exe，pyinstaller -F  aaa.py
2. 安装服务 python aaa.exe install
3. 启动服务 python aaa.exe start
4. 停止服务 python aaa.exe stop
5. 移除服务 python aaa.exe remove

执行上述流程的1、2和3，服务就已经被成功启动，但不幸的是发现pag.position()返回的坐标一直是0，各种测试都不对，开始怀疑是服务里可能找不到pyautogui资源导致失败，后来在网上找了另一种或许鼠标位置的函数

def get_mouse_point():
   po = POINT()
   windll.user32.GetCursorPos(byref(po))
   return int(po.x), int(po.y)

经过测试，该函数单独运行时没有问题，放在服务里拿到的坐标还是(0, 0)，写服务的路子算是泡汤啦

为了更好的查找服务的运行状态，我们这里把服务的运行时状态卸载了一个文件里，写日志代码如下

#写日志
def writeLog(msg):
    try:
        f = open('./prevent_lock_screen.log', 'a', encoding = 'utf-8')
        f.write(datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S') + '：' + msg)
        f.close()
    except BaseException:
        pass

b、python函数

python服务的方式暂时算是中断了，但是我们还是不能放弃啊，经过尝试，把运行在服务里的代码拿出来放在正常python文件里执行还是好使的。不明所以啊，++哪位大神如果知道服务里的代码为什么运行失败，还请评论区支出，不胜感激。。。++

为了防止电脑自动锁屏，要一直运行一个dos窗口看起来确实挺扯的，初学python可能好多东西还是不懂，因此为了让这个需求更优雅一些，我拿起了C++，我们还是先来写一个服务吧

2、C++实现

为了实现这个需求，我也真是拼了

a、C++服务

不得不说，C++写服务还是挺费劲的，在网上扒了一个服务的模子，我便开始写了，其实最主要的还是要实现服务中的死循环函数，代码逻辑和上述python的思路一起，区别就是我们需要使用C++的语法实现一遍而已。

	POINT p;
    GetCursorPos(&p);//获取鼠标坐标
    int x = p.x, y = p.y;//返回鼠标的坐标
    time_t now_time = time(NULL);

    if (x == oldx && y == oldy)
    {
        int stay_seconds = int(now_time - prev_time);
        if (stay_seconds >= 6)
        {
            prev_time = now_time;
            SetCursorPos(x + 10, y + 10);
            SetCursorPos(x, y);
            WriteToLog("模拟一次鼠标移动");

            mouse_event(MOUSEEVENTF_LEFTDOWN | MOUSEEVENTF_LEFTUP, x, y, 0, 0);
            WriteToLog("模拟鼠标单击");

            keybd_event('esc', 0, 0, 0);
            keybd_event('a', 0, 0, 0);
            WriteToLog("模拟点击esc");
        }
    }
    else
    {
        //更新旧坐标 最后一次移动鼠标时间
        oldx = x;
        oldy = y;
        prev_time = now_time;
    }

接下来的操作就是我们需要把写好的服务安装并启动

1. sc create test binPath= 可执行文件的路径
2. net start test
3. net stop test
4. net delete test

执行上述步骤1和2即可启动服务

经过测试，太不幸了，GetCursorPos(&p)返回的坐标也为(0, 0)，这下真是郁闷了，服务这条路难道真的走不通了吗？看到的大神有解决思路的还请在评论区支出，不胜感激。。。

b、C++可执行程序

照搬照抄上述python服务转可执行程序的逻辑，我们把C++服务里的代码拿出来，放到 C++可执行程序中，我们也可以实现一个C++可执行程序

进过测试，以上python程序和C++程序都还有一些问题，在一些特定的窗口上模拟鼠标、键盘操作不好使，比如notepad ++、windows任务管理器等，系统在5分钟后还是锁屏，思前想后，觉着这个可能和程序权限有关系，随即把C++工程的属性进行了调整，生成的exe需要带有管理员权限，在次进行测试，结果是完美的，我们终于可以防止系统自动锁屏了，执行上述python的程序这里就不做权限升级研究了，有兴趣的同学自行研究

c++程序我们可以通过设置来吧程序设置成后台运行的，没有任何界面，这样显得更优雅一些，首先我们创建的是一个dos程序，设置设置两个地方即可

1. 连接器->系统：子系统设置成窗口 (/SUBSYSTEM:WINDOWS)
2. 连接器->高级：入口点设置成mainCRTStartup

三、优化

最开始的模拟用户操作，我们使用的是点击鼠标左键、移动鼠标、和模拟点击esc按键，但是上述操作都会不懂程度的带来一些影响。

例如：

1. 如果用户正在看视频，没有进行键鼠操作，这个时候如果点击鼠标左键，可能会导致视频暂停，不是用户期望的操作
2. 如果用户打开了一个弹框，例如顶层窗口是一个esc快捷键可以关闭的程序，这个时候如果用户2分钟没有操作电脑，那么模拟的esc按键将会把用户的原始状态打乱

模拟操作优化过程

1、win+d

切换到桌面，随即在开切换回来，这个操作相对来说比较靠谱，但是如果有一个窗口上有模态窗口存在，也会对打乱原始的窗口顺序

2、win键

点击windows键，随即在点击一次，恢复到点击之前的状态，这个操作相对第一种还是比较友好的

3、切换大小写

点击CapsLk按键，进行大小写切换，由于这个时候用户没有操作电脑，因此切换大小写不会对用户操作进行干扰，而且动静更小、更优雅

上述3中模拟操作行为基本思路都是一样的，只是模拟的方式所有不同，下边我们就以第三种方式讲解实现过程

点击CapsLk的操作分两部分，第一次主要是为了模拟用户点击，第二次是为了恢复第一次操作留下的痕迹，为了让程序更优雅的运行，我们这里需要启动子线程来恢复主线程留下的痕迹

main函数代码如下

hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, (LPCWSTR)"PreventLockScreenApp");
WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);

HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, RestoreWinState, NULL, 0, NULL);     //创建线程01
CloseHandle(hThread); //关闭句柄

remove(LOGFILE);
time_t prev_time = time(NULL);//
int oldx = 0;
int oldy = 0;
char positionText[100] = { 0 };
sprintf(positionText, "防锁屏进程已启动，程序将在无鼠标移动情况下每隔%d秒模拟一次键盘操作", Job_TIME);
WriteToLog(positionText);
while (1)
{
    POINT p;
    GetCursorPos(&p);//获取鼠标坐标
    int x = p.x, y = p.y;//返回鼠标的坐标
    time_t now_time = time(NULL);

    if (x == oldx && y == oldy)
    {
        int stay_seconds = int(now_time - prev_time);
        if (stay_seconds >= Job_TIME)
        {
            prev_time = now_time;

            keybd_event(VK_CAPITAL, (BYTE)0, 0, 0);
            keybd_event(VK_CAPITAL, (BYTE)0, KEYEVENTF_KEYUP, 0);
            WriteToLog("模拟点击CapsLk，切换大小写");

            //释放锁 让子线程去恢复win键状态
            ReleaseMutex(hMutex);
            Sleep(Restore_TIME / 2);
            WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);
        }
    }
    else
    {
        //更新旧坐标 最后一次移动鼠标时间
        oldx = x;
        oldy = y;
        prev_time = now_time;
    }

    int stay_seconds = int(now_time - prev_time);

    char mousemoved[100] = { 0 };
    sprintf(mousemoved, "鼠标%d秒未移动", stay_seconds);
    WriteToLog(mousemoved);//打印坐标

    char positionText[100] = { 0 };
    sprintf(positionText, "当前鼠标位置(%d,%d)", x, y);
    WriteToLog(positionText);//打印坐标

    Sleep(SLEEP_TIME);
}

子线程代码如下

void SimulationBehavior()
{
	keybd_event(VK_CAPITAL, (BYTE)0, 0, 0);
	keybd_event(VK_CAPITAL, (BYTE)0, KEYEVENTF_KEYUP, 0);
}

DWORD WINAPI RestoreWinState(LPVOID lvParamter)
{
	while (true)
	{
		WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);

		Sleep(Restore_TIME);
		SimulationBehavior();

		ReleaseMutex(hMutex);
	}

	return 0;
}

主子线程使用一个全局的信号量来进行同步

四、demo下载

需要C++和python代码的同学到csdn下载：C++实现的防锁屏后台进程-内含python实现代码

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