背水一战 Windows 10 (114) - 后台任务: 后台任务的 Demo（与 app 不同进程）, 后台任务的 Demo（与 app 相同进程）

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背水一战 Windows 10 (114) - 后台任务: 后台任务的 Demo（与 app 不同进程）, 后台任务的 Demo（与 app 相同进程）

作者：webabcd

介绍
背水一战 Windows 10 之 后台任务

• 后台任务的 Demo（与 app 不同进程）
• 后台任务的 Demo（与 app 相同进程）

示例
1、演示后台任务的应用（后台任务与 app 不同进程）
/BackgroundTaskLib/BackgroundTaskDemo.cs

/*
 * 后台任务
 *
 * 注：
 * 后台任务项目的输出类型需要设置为“Windows 运行时组件”，其会生成 .winmd 文件，winmd - Windows Metadata
 *
 * 另：
 * 在用户设置的免打扰时间内，所有后台任务均暂停（来电和闹钟例外），免打扰时间过后，后台任务将随机在不同时间点启动
 */

using System;
using System.Threading.Tasks;
using Windows.ApplicationModel.Background;
using Windows.Storage;

namespace BackgroundTaskLib
{
    // 实现 IBackgroundTask 接口，其只有一个方法，即 Run()
    public sealed class BackgroundTaskDemo : IBackgroundTask
    {
        public async void Run(IBackgroundTaskInstance taskInstance)
        {
            // 后台任务在执行中被终止执行时所触发的事件
            taskInstance.Canceled += taskInstance_Canceled;

            // 异步操作
            BackgroundTaskDeferral deferral = taskInstance.GetDeferral();

            try
            {
                // 指定后台任务的进度
                taskInstance.Progress = ;
                // taskInstance.InstanceId - 后台任务实例的唯一标识，由系统生成，与前台的 IBackgroundTaskRegistration.TaskId 一致
                // taskInstance.SuspendedCount - 由资源管理政策导致后台任务挂起的次数

                StorageFile file = await ApplicationData.Current.LocalFolder.CreateFileAsync(@"webabcdBackgroundTask\demo.txt", CreationCollisionOption.ReplaceExisting);
                for (uint progress = ; progress <= ; progress += )
                {
                    await Task.Delay();

                    // 更新后台任务的进度（会通知给前台）
                    taskInstance.Progress = progress;

                    // 获取当前后台任务的开销量（Low, Medium, High）
                    // BackgroundWorkCostValue bwcv = Windows.ApplicationModel.Background.BackgroundWorkCost.CurrentBackgroundWorkCost;

                    // 写入相关数据到指定的文件
                    await FileIO.AppendTextAsync(file, "progress: " + progress.ToString() + ", currentTime: " + DateTime.Now.ToString() + Environment.NewLine);
                }
            }
            finally
            {
                // 完成异步操作
                deferral.Complete();
            }
        }

        void taskInstance_Canceled(IBackgroundTaskInstance sender, BackgroundTaskCancellationReason reason)
        {
            // 如果这里 5 秒内没有完成，则系统会终止该应用，并生成错误报告上传至 windows 商店的开发人员账户

            /*
             * BackgroundTaskCancellationReason - 后台任务在执行中被终止执行的原因
             *     Abort - 前台 app 调用了 IBackgroundTaskRegistration.Unregister(true)
             *     Terminating - 因为系统策略，而被终止
             *     LoggingOff - 因为用户注销系统而被取消
             *     ServicingUpdate - 因为 app 更新而被取消
             *     ... - 还有好多，参见文档吧
             */
        }
    }
}

BackgroundTask/Demo.xaml

<Page
    x:Class="Windows10.BackgroundTask.Demo"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:Windows10.BackgroundTask"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d">

    <Grid Background="Transparent">
        <StackPanel Margin="10 0 10 10">

            <TextBlock Name="lblMsg" Margin="5" />

            <Button Name="btnRegister" Content="注册一个后台任务" Margin="5" Click="btnRegister_Click" />
            <Button Name="btnUnregister" Content="注销指定的后台任务" Margin="5" Click="btnUnregister_Click" />

        </StackPanel>
    </Grid>
</Page>

BackgroundTask/Demo.xaml.cs

/*
 * 演示后台任务的应用（后台任务与 app 不同进程）
 *
 * 注：
 * 1、需要引用后台任务项目，相关代码参见 BackgroundTaskLib/BackgroundTaskDemo.cs
 * 2、需要在 Package.appxmanifest 添加“后台任务”声明，支持的任务类型选择“系统事件”，并指定 EntryPoint（后台任务的类全名），类似如下：
 * <Extension Category="windows.backgroundTasks" EntryPoint="BackgroundTaskLib.BackgroundTaskDemo">
 *   <BackgroundTasks>
 *     <Task Type="systemEvent" />
 *   </BackgroundTasks>
 * </Extension>
 */

using System;
using System.Collections.Generic;
using Windows.ApplicationModel;
using Windows.ApplicationModel.Background;
using Windows.Storage;
using Windows.UI.Core;
using Windows.UI.Popups;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Controls;
using Windows.UI.Xaml.Navigation;

namespace Windows10.BackgroundTask
{
    public sealed partial class Demo : Page
    {
        // 所注册的后台任务的名称
        private string _taskName = "Demo";

        // 所注册的后台任务的 EntryPoint，即后台任务的类全名
        // 对应 Package.appxmanifest 中的“后台任务”声明，类似如下：<Extension Category="windows.backgroundTasks" EntryPoint="BackgroundTaskLib.BackgroundTaskDemo" />
        private string _taskEntryPoint = "BackgroundTaskLib.BackgroundTaskDemo";

        // 后台任务是否已在系统中注册
        private bool _taskRegistered = false;

        // 后台任务执行状况的进度说明
        private string _taskProgress = "";

        public Demo()
        {
            this.InitializeComponent();
        }

        protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
        {
            // 遍历所有已注册的后台任务（避免重复注册）
            foreach (KeyValuePair<Guid, IBackgroundTaskRegistration> task in BackgroundTaskRegistration.AllTasks)
            {
                if (task.Value.Name == _taskName)
                {
                    // 如果找到了指定的后台任务，则为其增加 Progress 和 Completed 事件监听，以便前台 app 接收后台任务的进度汇报和完成汇报
                    AttachProgressAndCompletedHandlers(task.Value);
                    _taskRegistered = true;
                    break;
                }
            }

            UpdateUI();
        }

        private async void btnRegister_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // 在注册后台任务之前，需要调用 BackgroundExecutionManager.RequestAccessAsync()，如果是更新过的 app 则在之前还需要调用 BackgroundExecutionManager.RemoveAccess()
            string appVersion = $"{Package.Current.Id.Version.Major}.{Package.Current.Id.Version.Minor}.{Package.Current.Id.Version.Build}.{Package.Current.Id.Version.Revision}";
            if ((string)ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["AppVersion"] != appVersion)
            {
                // 对于更新的 app 来说先要调用这个方法
                BackgroundExecutionManager.RemoveAccess();
                // 注册后台任务之前先要调用这个方法，并获取 BackgroundAccessStatus 状态
                BackgroundAccessStatus status = await BackgroundExecutionManager.RequestAccessAsync();
                if (status == BackgroundAccessStatus.Unspecified || status == BackgroundAccessStatus.DeniedBySystemPolicy || status == BackgroundAccessStatus.DeniedByUser)
                {
                    // 无权限注册后台任务

                    await new MessageDialog("没有权限注册后台任务").ShowAsync();
                }
                else
                {
                    // 有权限注册后台任务

                    ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["AppVersion"] = appVersion;
                }
            }

            // 用于构造一个后台任务
            BackgroundTaskBuilder builder = new BackgroundTaskBuilder();

            builder.Name = _taskName; // 后台任务的名称
            builder.TaskEntryPoint = _taskEntryPoint; // 后台任务入口点，即后台任务的类全名

            /*
             * 后台任务触发器 IBackgroundTrigger
             *     TimeTrigger - 循环触发器，需要 app 在锁屏上，最小周期 15 分钟
             *     MaintenanceTrigger - 循环触发器，与 TimeTrigger 类似，但是不要求 app 在锁屏上，最小周期 15 分钟
             *     SystemTrigger - 一般不要求 app 在锁屏上（实例化时的第二个参数是 oneShot，其代表是否只触发一次）
             *         SmsReceived - 接收到新的 sms 消息时
             *         LockScreenApplicationAdded - app 添加到锁屏时
             *         LockScreenApplicationRemoved - app 从锁屏移除时
             *         OnlineIdConnectedStateChange - 当前连接的 Microsoft 帐户更改时
             *         TimeZoneChange - 时区发生更改时
             *         ServicingComplete - 系统完成了 app 的更新时
             *         ControlChannelReset - 重置 ControlChannel 时，需要 app 在锁屏上
             *         NetworkStateChange - 网络状态发生改变时
             *         InternetAvailable - Internet 变为可用时
             *         SessionConnected - 会话状态连接时，需要 app 在锁屏上
             *             这里的 Session 指的是，用户与本机之间的 Session，也就是说当切换用户时 Session 会发生改变
             *         UserPresent - 用户变为活动状态时，需要 app 在锁屏上
             *         UserAway - 用户变为非活动状态时，需要 app 在锁屏上
             *         PowerStateChange - 当 Windows.System.Power.PowerManager.BatteryStatus 发生变化时
             *     ToastNotificationHistoryChangedTrigger - 当 toast 通知从 ToastNotificationHistory 中添加或删除时
             *     PushNotificationTrigger - 需要 app 在锁屏上。关于“推送通知”请参见：BackgroundTask/PushNotification.xaml
             *     ControlChannelTrigger - 需要 app 在锁屏上。关于“推送通道”请参见：BackgroundTask/ControlChannel.xaml
             */
            builder.SetTrigger(new SystemTrigger(SystemTriggerType.TimeZoneChange, false));

            /*
             * 后台任务执行条件 SystemConditionType，当后台任务触发器触发后，只有满足了指定的条件才能执行（可以添加多个条件，也可以一个条件都不添加）
             *     UserPresent - 用户为活动状态
             *     UserNotPresent - 用户为非活动状态
             *     InternetAvailable - Internet 状态为可用
             *     InternetNotAvailable - Internet 状态为不可用
             *     SessionConnected - 会话状态是连接的。这里的 Session 指的是，用户与本机之间的 Session，也就是说如果系统中有用户登录则 SessionConnected
             *     SessionDisconnected - 会话状态是断开的。这里的 Session 指的是，用户与本机之间的 Session，也就是说如果系统中没有用户登录（所有用户都注销了）则 SessionDisconnected
             *     FreeNetworkAvailable - 免费网络（比如 wifi）
             *     BackgroundWorkCostNotHigh - 后台任务开销较低
             */
            // builder.AddCondition(new SystemCondition(SystemConditionType.InternetAvailable));

            // 在后台任务运行过程中，如果发现后台任务执行条件至少有一条不符合要求时，是否取消此后台任务的执行（默认值为 false）
            // builder.CancelOnConditionLoss = false;

            // 设置后台任务的所属组，以便组操作（关于 BackgroundTaskRegistrationGroup 和 BackgroundTaskRegistration 的组相关的操作请参见文档）
            // builder.TaskGroup = new BackgroundTaskRegistrationGroup("myGroup");

            /*
             * 再说明一下
             * SetTrigger() 用于指定什么时候触发后台任务
             * AddCondition() 用于指定在后台任务被触发时，其必须满足什么条件才能被执行
             * CancelOnConditionLoss 用于指定在后台任务的执行过程中，如果发现 AddCondition() 中的条件不满足了，是否要取消此后台任务的执行
             */

            // 向系统注册此后台任务
            BackgroundTaskRegistration task = builder.Register();
            // task.TaskId; 获取此后台任务的标识，一个 GUID（其与后台任务类中的 taskInstance.InstanceId 一致）

            // 为此后台任务增加 Progress 和 Completed 事件监听，以便前台 app 接收后台任务的进度汇报和完成汇报
            AttachProgressAndCompletedHandlers(task);

            _taskRegistered = true;

            UpdateUI();
        }

        private void btnUnregister_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // 遍历所有已注册的后台任务
            foreach (KeyValuePair<Guid, IBackgroundTaskRegistration> task in BackgroundTaskRegistration.AllTasks)
            {
                if (task.Value.Name == _taskName)
                {
                    // 从系统中注销指定的后台任务。唯一一个参数代表如果当前后台任务正在运行中，是否需要将其取消
                    task.Value.Unregister(true);
                    break;
                }
            }

            _taskRegistered = false;

            UpdateUI();
        }

        private void AttachProgressAndCompletedHandlers(IBackgroundTaskRegistration task)
        {
            // 为任务增加 Progress 和 Completed 事件监听，以便前台 app 接收后台任务的进度汇报和完成汇报
            task.Progress += new BackgroundTaskProgressEventHandler(OnProgress);
            task.Completed += new BackgroundTaskCompletedEventHandler(OnCompleted);
        }

        private void OnProgress(IBackgroundTaskRegistration task, BackgroundTaskProgressEventArgs args)
        {
            // 获取后台任务的执行进度
            _taskProgress = args.Progress.ToString();

            UpdateUI();
        }

        private void OnCompleted(IBackgroundTaskRegistration task, BackgroundTaskCompletedEventArgs args)
        {
            // 后台任务已经执行完成
            _taskProgress = "完成";

            // 如果此次后台任务的执行出现了错误，则调用 CheckResult() 后会抛出异常
            try
            {
                args.CheckResult();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _taskProgress = ex.ToString();
            }

            UpdateUI();
        }

        private async void UpdateUI()
        {
            await Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.Normal, () =>
            {
                btnRegister.IsEnabled = !_taskRegistered;
                btnUnregister.IsEnabled = _taskRegistered;

                if (_taskProgress != "")
                    lblMsg.Text = "进度：" + _taskProgress;
            });
        }
    }
}

2、演示后台任务的应用（后台任务与 app 相同进程）
App.xaml.cs

        // 后台任务与 app 相同进程时，后台任务的实现逻辑
        // 这部分与“后台任务与 app 不同进程”中的后台任务的编写基本一致，详细可参见 /BackgroundTaskLib/BackgroundTaskDemo.cs
        // 后台任务与前台的通信也可以参见“后台任务与 app 不同进程”示例，不过由于本后台任务示例是和 app 同进程的，所以通过内存通信会更简单
        protected async override void OnBackgroundActivated(BackgroundActivatedEventArgs args)
        {
            // 获取 IBackgroundTaskInstance 对象
            IBackgroundTaskInstance taskInstance = args.TaskInstance;

            // 异步操作
            BackgroundTaskDeferral deferral = taskInstance.GetDeferral();

            try
            {
                // 写入相关数据到文件
                StorageFile file = await ApplicationData.Current.LocalFolder.CreateFileAsync(@"webabcdBackgroundTask\demoInProcess.txt", CreationCollisionOption.ReplaceExisting);
                await FileIO.AppendTextAsync(file, "background task in process: " + DateTime.Now.ToString() + Environment.NewLine);

            }
            finally
            {
                // 完成异步操作
                deferral.Complete();
            }
        }

BackgroundTask/DemoInProcess.xaml

<Page
    x:Class="Windows10.BackgroundTask.DemoInProcess"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:Windows10.BackgroundTask"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d">

    <Grid Background="Transparent">
        <StackPanel Margin="10 0 10 10">

            <Button Name="btnRegister" Content="注册一个后台任务" Margin="5" Click="btnRegister_Click" />

        </StackPanel>
    </Grid>
</Page>

BackgroundTask/DemoInProcess.xaml.cs

/*
 * 演示后台任务的应用（后台任务与 app 相同进程）
 *
 * 注：
 * 1、后台任务与 app 不同进程，详见 /BackgroundTask/Demo.xaml.cs
 * 2、此示例不需要在 Package.appxmanifest 添加“后台任务”声明
 * 3、此示例不需要引用后台任务项目，而是在 App.xaml.cs 中通过 override void OnBackgroundActivated(BackgroundActivatedEventArgs args) 来编写后台任务的逻辑
 */

using System;
using System.Collections.Generic;
using Windows.ApplicationModel;
using Windows.ApplicationModel.Background;
using Windows.Storage;
using Windows.UI.Popups;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Controls;

namespace Windows10.BackgroundTask
{
    public sealed partial class DemoInProcess : Page
    {
        // 所注册的后台任务的名称
        private string _taskName = "DemoInProcess";

        public DemoInProcess()
        {
            this.InitializeComponent();
        }

        private async void btnRegister_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // 在注册后台任务之前，需要调用 BackgroundExecutionManager.RequestAccessAsync()，如果是更新过的 app 则在之前还需要调用 BackgroundExecutionManager.RemoveAccess()
            string appVersion = $"{Package.Current.Id.Version.Major}.{Package.Current.Id.Version.Minor}.{Package.Current.Id.Version.Build}.{Package.Current.Id.Version.Revision}";
            if ((string)ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["AppVersion"] != appVersion)
            {
                // 对于更新的 app 来说先要调用这个方法
                BackgroundExecutionManager.RemoveAccess();
                // 注册后台任务之前先要调用这个方法，并获取 BackgroundAccessStatus 状态
                BackgroundAccessStatus status = await BackgroundExecutionManager.RequestAccessAsync();
                if (status == BackgroundAccessStatus.Unspecified || status == BackgroundAccessStatus.DeniedBySystemPolicy || status == BackgroundAccessStatus.DeniedByUser)
                {
                    // 无权限注册后台任务

                    await new MessageDialog("没有权限注册后台任务").ShowAsync();
                }
                else
                {
                    // 有权限注册后台任务

                    ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["AppVersion"] = appVersion;
                }
            }

            // 如果任务已注册，则注销
            foreach (KeyValuePair<Guid, IBackgroundTaskRegistration> t in BackgroundTaskRegistration.AllTasks)
            {
                if (t.Value.Name == _taskName)
                {
                    t.Value.Unregister(true);
                }
            }

            // 注册后台任务，后台任务的代码参见 App.xaml.cs 中的 OnBackgroundActivated(BackgroundActivatedEventArgs args) 方法
            BackgroundTaskBuilder builder = new BackgroundTaskBuilder
            {
                Name = _taskName,
            };
            builder.SetTrigger(new SystemTrigger(SystemTriggerType.TimeZoneChange, false));
            BackgroundTaskRegistration task = builder.Register();
        }
    }
}

OK
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