应用程序每次只能运行一个实例（C#）

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有时根据实际需要可能希望应用程序每次只有一个实例在运行，当再次点击同一个应用程序的可执行文件时并不生成一个新的实例，而是将相应的用户界面激活，显示在屏幕最前面。要解决这个问题主要是考虑如何判断应用程序是否已经有实例在运行。最直接的想法是当启动应用程序时，我们获得该应用程序对应的进程信息，然后和当前运行的所有进程进行信息比对，如果发现有信息相同的进程存在就认为已有实例在运行，否则直接创建新的实例。新建一个类InstanceManager，该类的具体实现如下：

 class InstanceManager {
        [DllImport("user32.dll")]  //使用user32.dll中提供的两个函数实现显示和激活
        private static extern bool ShowWindowAsync(IntPtr hWnd, int cmdShow);
        [DllImport("user32.dll")]
        private static extern bool SetForegroundWindow(IntPtr hWnd);
        private const int WS_SHOWNORMAL = 1;

        public static Process RunningInstance() {  //查找是否有同名的进程并比对信息
            Process current = Process.GetCurrentProcess();
            Process[] processes = Process.GetProcessesByName(current.ProcessName);
            foreach(Process process in processes){
                if (current.Id != process.Id &&
                    current.MainModule.FileName == process.MainModule.FileName) {
                    return process;
                }
            }
            return null;
        }
        public static void HandleRunningProcess(Process instance) { 
            //确保窗口没有被最小化和最大化
            ShowWindowAsync(instance.MainWindowHandle,WS_SHOWNORMAL);
            //将窗体显示在前面
            SetForegroundWindow(instance.MainWindowHandle);
        }

}

      现在很多应用程序启动后都有多个进程在运行，所以在方法RunningInstance中我们通过MainModule来获得应用程序启动进程的可执行文件信息，而不是直接比较进程名。这样也避免了当前进程的进程名只是与其他应用程序包含的某个进程名相同而被阻止运行的情况，当然启动进程的进程名也有可能相同，这也是我觉得这种方法不足的地方之一，希望能够有所改进，或许可以比对更多的信息，或许还有其他的什么方法。

      在方法HandleRunningProcess中是通过user32.dll中提供的两个函数实现显示和激活的，我搜了很多地方并没有发现C#中有支持显示和激活窗体的类或方法，不知道是不是还没找到，如果有人知道希望能告诉我一下。

      在实现了上面的类后，就可以在Main函数中的显示和实例化窗体之前加入相应的判断，代码如下：

static void Main()
{
        Process instance = InstanceManager.RunningInstance();
        if (instance == null)
        {   //下面的三行代码是之前Main函数中的
            Application.EnableVisualStyles();
            Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
            Application.Run(new Form1());
        }
        else {
            InstanceManager.HandleRunningProcess(instance);
        }
}

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Windows是多进程操作系统，框架生成的应用程序可以多次运行，形成多个运行实例。但在有些情况下为保证应用程序的安全运行，要求程序只能运行一个实例，比如程序要使用只能被一个进程单独使用的特殊硬件（例如调制解调器）时，必须限制程序只运行一个实例。

         这里涉及两个基本的问题，一是在程序的第二个实例启动时，如何发现该程序已有一个实例在运行，而是如何将第一个实例激活，而第二个实例退出。

         对于第一个问题，可以通过给应用程序设置信号量，实例启动时首先检测该信号量，如已存在，则说明程序已运行一个实例。第二个问题的难点是获取第一个实例的主窗对象指针或句柄，然后便可用SetForegroundWindow来激活。虽然FindWindow函数能寻找正运行着的窗口，但该函数要求指明所寻找窗口的标题或窗口类名，不是实现通用方法的途径。我们可以用Win 32 SDK函数SetProp来给应用程序主窗设置一个特有的标记。用GetDesktopWindow可以获取Windows系统主控窗口对象指针或句柄，所有应用程序主窗都可看成该窗口的子窗口，即可用GetWindow函数来获得它们的对象指针或句柄。用Win 32 SDK函数GetProp查找每一应用程序主窗是否包含有我们设置的特定标记便可确定它是否我们要寻找的第一个实例主窗。使第二个实例退出很简单，只要让其应用程序对象的InitInstance函数返回FALSE即可。此外，当主窗口退出时，应用RemoveProp函数删除我们为其设置的标记。

下面的InitInstance、OnCreate和OnDestroy函数代码将实现上述的操作：
BOOL CEllipseWndApp::InitInstance()
{
     // 用应用程序名创建信号量
     HANDLE hSem = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, m_pszExeName);

     // 信号量已存在？
     // 信号量存在，则程序已有一个实例运行
     if (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS)
     {
         // 关闭信号量句柄
         CloseHandle(hSem);

         // 寻找先前实例的主窗口
         HWND hWndPrevious = ::GetWindow(::GetDesktopWindow(), GW_CHILD);
         while (::IsWindow(hWndPrevious))
         {
             // 检查窗口是否有预设的标记?
             // 有，则是我们寻找的主窗
             if (::GetProp(hWndPrevious, m_pszExeName))
             {
                 // 主窗口已最小化，则恢复其大小
                 if (::IsIconic(hWndPrevious))
                     ::ShowWindow(hWndPrevious, SW_RESTORE);
                 // 将主窗激活
                 ::SetForegroundWindow(hWndPrevious);
                 // 将主窗的对话框激活
                 ::SetForegroundWindow(::GetLastActivePopup(hWndPrevious));
                 // 退出本实例
                 return FALSE;
             }

             // 继续寻找下一个窗口
             hWndPrevious = ::GetWindow(hWndPrevious, GW_HWNDNEXT);
         }

         // 前一实例已存在，但找不到其主窗
         // 可能出错了
         // 退出本实例
         return FALSE;
     }

     AfxEnableControlContainer();

     // Standard initialization
     // If you are not using these features and wish to reduce the size
     // of your final executable, you should remove from the following
     // the specific initialization routines you do not need.

#ifdef _AFXDLL
Enable3dControls(); // Call this when using MFC in a shared DLL
#else
Enable3dControlsStatic();// Call this when linking to MFC statically
#endif

     CEllipseWndDlg dlg;
     m_pMainWnd = &dlg;
     int nResponse = dlg.DoModal();
     if (nResponse == IDOK)
     {
         // TOD Place code here to handle when the dialog is
         // dismissed with OK
     }
     else if (nResponse == IDCANCEL)
     {
         // TOD Place code here to handle when the dialog is
         // dismissed with Cancel
     }

     // Since the dialog has been closed, return FALSE so that we exit the
     // application, rather than start the application's message pump.
     return FALSE;
}

int CEllipseWndDlg::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) 
{
     if (CDialog::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
         return -1;

     // 设置寻找标记
     ::SetProp(m_hWnd, AfxGetApp()->m_pszExeName, (HANDLE)1);
     return 0;
}

void CEllipseWndDlg::OnDestroy() 
{
     CDialog::OnDestroy();

     // 删除寻找标记
     ::RemoveProp(m_hWnd, AfxGetApp()->m_pszExeName); 
}