13、使用wpf开发usb检测工具

一、简介

网上查了下使用c#开发监听usb设备的资料，winfrom的比较多，wpf 的不太多，而且大多是FramWork框架下的，

本文测试的设备是一个带有存储功能的usb设备，可以理解为一个u盘，我想获取u盘的拔插信息和盘符等设备信息。

要实现功能

1、监听usb设备插入拔出

2、获取盘符

3、获取其他设备信息

二、方案选型分析

2.1 WndProc

HWND是Handle to A Window的缩写，H表示句柄(handle)， Wnd 是变量对象描述，表示窗口，所以hWnd 表示窗口句柄。简而言之，hwnd就是窗口句柄的意思。

WndProc函数的使用局限于窗体程序中，控制台程序用不了，因为这个函数在System.Windows.Forms命名空间下。

其次WndProc函数在WPF中不存在，但是WPF提供了另一种方法来完成挂钩的功能，要借助HwndSource 才能完成捕获消息的功能。

WinForm实现

using System;
using System.IO;
using System.Windows.Forms;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace USB
{
    public partial class USB : Form
    {
        public USB()
        {
            InitializeComponent();
        }
        public const int WM_DEVICECHANGE = 0x219;
        public const int DBT_DEVICEARRIVAL = 0x8000;
        public const int DBT_CONFIGCHANGECANCELED = 0x0019;
        public const int DBT_CONFIGCHANGED = 0x0018;
        public const int DBT_CUSTOMEVENT = 0x8006;
        public const int DBT_DEVICEQUERYREMOVE = 0x8001;
        public const int DBT_DEVICEQUERYREMOVEFAILED = 0x8002;
        public const int DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE = 0x8004;
        public const int DBT_DEVICEREMOVEPENDING = 0x8003;
        public const int DBT_DEVICETYPESPECIFIC = 0x8005;
        public const int DBT_DEVNODES_CHANGED = 0x0007;
        public const int DBT_QUERYCHANGECONFIG = 0x0017;
        public const int DBT_USERDEFINED = 0xFFFF;
         
        public const int DBT_DEVTYP_VOLUME = 0x00000002;
       
        public string ID="";
        public string Value;
        public string[] item;

        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        public struct DEV_BROADCAST_VOLUME
        {
            public int dbcv_size;
            public int dbcv_devicetype;
            public int dbcv_reserved;
            public int dbcv_unitmask;
        }

        protected override void WndProc(ref Message m)
        {
            try
            {
                if (m.Msg == WM_DEVICECHANGE)
                {
                    switch (m.WParam.ToInt32())
                    {
                        case WM_DEVICECHANGE:
                            break;
                        case DBT_DEVICEARRIVAL://U盘有插入
                            this.timer1.Enabled = true;
                            DriveInfo[] s = DriveInfo.GetDrives();
                            foreach (DriveInfo DriveI in s)
                            {
                                if (DriveI.DriveType == DriveType.Removable)
                                {
                                    break;
                                }
                                int devType = Marshal.ReadInt32(m.LParam, 4);
                                if (devType == DBT_DEVTYP_VOLUME)
                                {
                                    DEV_BROADCAST_VOLUME vol;
                                    vol = (DEV_BROADCAST_VOLUME)Marshal.PtrToStructure(m.LParam, typeof(DEV_BROADCAST_VOLUME));
                                    ID=vol.dbcv_unitmask.ToString("x");
                                    this.Text = IO(ID);
                                   this.Tag = IO(ID); 
                                }
                                this.label1.Text = this.Text;
                            }
                            break;
                        case DBT_CONFIGCHANGECANCELED:
                            break;
                        case DBT_CONFIGCHANGED:
                            break;
                        case DBT_CUSTOMEVENT:
                            break;
                        case DBT_DEVICEQUERYREMOVE:
                            break;
                        case DBT_DEVICEQUERYREMOVEFAILED:
                            break;
                        case DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE: 
                            DriveInfo[] I = DriveInfo.GetDrives();
                            foreach (DriveInfo DrInfo in I)
                            {
                                int devType = Marshal.ReadInt32(m.LParam, 4);
                                if (devType == DBT_DEVTYP_VOLUME)
                                {
                                    DEV_BROADCAST_VOLUME vol;
                                    vol = (DEV_BROADCAST_VOLUME)Marshal.PtrToStructure(m.LParam, typeof(DEV_BROADCAST_VOLUME));
                                    ID = vol.dbcv_unitmask.ToString("x");
                                    this.Text = IO(ID) + "盘退出！\n";
                                   
                                   
                                }
                                this.label1.Text += this.Text;
                               // MessageBox.Show("U盘已经卸载", "信息提示", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
                            }
                            break;
                        case DBT_DEVICEREMOVEPENDING:
                            break;
                        case DBT_DEVICETYPESPECIFIC:
                            break;
                        case DBT_DEVNODES_CHANGED:
                            break;
                        case DBT_QUERYCHANGECONFIG:
                            break;
                        case DBT_USERDEFINED:
                            break;
                        default:
                            break;
                    }
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw new Exception(ex.Message);
            }
            base.WndProc(ref m);
        }

        public string  IO(string ff)
                      {
                          switch (ff)
                          {
                              case "1":
                                 Value="A:";
                                 break;
                              case "2":
                                   Value= "B:";
                                   break;
                              case "4":
                                   Value= "C:";
                                   break;
                              case "8":
                                   Value= "D:";
                                   break;
                              case "10":
                                   Value= "E:";
                                   break;
                              case "20":
                                   Value= "F:";
                                   break;
                              case "40":
                                   Value= "G:";
                                   break;
                              case "80":
                                   Value= "H:";
                                   break;
                              case "100":
                                   Value= "I:";
                                   break;
                              case "200":
                                   Value= "J:";
                                   break;
                              case "400":
                                   Value= "K:";
                                   break;
                              case "800":
                                   Value= "L:";
                                   break;
                              case "1000":
                                   Value= "M:";
                                   break;
                              case "2000":
                                   Value= "N:";
                                   break;
                              case "4000":
                                   Value= "O:";
                                   break;
                              case "8000":
                                   Value= "P:";
                                   break;
                              case "10000":
                                   Value= "Q:";
                                   break;
                              case "20000":
                                   Value= "R:";
                                   break;
                              case "40000":
                                   Value= "S:";
                                   break;
                              case "80000":
                                   Value= "T:";
                                   break;
                              case "100000":
                                   Value= "U:";
                                   break;
                              case "200000":
                                   Value= "V:";
                                   break;
                              case "400000":
                                   Value= "W:";
                                   break;
                              case "800000":
                                   Value= "X:";
                                   break;
                              case "1000000":
                                   Value= "Y:";
                                   break;
                              case "2000000":
                                   Value= "Z:";
                                   break;
                              default: break;
                          }
                          return Value;
          }

        private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e){}
    }
}

WPF实现

借助 HwndSource类实现WndProc函数功能。HwndSource的官网解释HwndSource 类 (System.Windows.Interop) | Microsoft Docs

HwndSource 实现包含 WPF 内容的 Win32 窗口。 WPF 内容在此窗口中排列、度量、呈现，并且可交互式输入。

HwndSource 类设计用于一般的交互操作，而不是设计用作托管 HWND 包装。 通常，它不会提供操作窗口的托管方法或检测其状态的属性。 相反，HwndSource 类提供通过 Handle 属性对 Win32 窗口句柄 (HWND) 的访问，可通过 PInvoke 技术将其传递到 Win32 APIs 以操作该窗口。

构造--HwndSource 的诸多方面只能在构造时指定。 若要创建 HwndSource，请首先创建 HwndSourceParameters 结构，然后使用所需参数填充该结构。 这些参数包括以下内容：类、窗口和扩展窗口样式。

在创建窗口之后，您必须使用 PInvoke 来更改样式。 并不是所有样式都可以在创建窗口后进行更改。 在更改窗口样式之前，请查阅 Win32 文档。窗口的初始位置。窗口的初始大小，其中包括说明是指定此大小，还是应当根据 WPF 内容的已确定大小进行确定。

父窗口--包含在窗口过程链中的 HwndSourceHook。 如果在构造时指定了挂钩，则它将接收此窗口的所有消息。 在创建窗口之后，您可以使用 AddHook 来添加挂钩。透明度设置。 可以配置顶级窗口，使其根据 WPF 内容的每像素透明度与桌面上的其他窗口混合。 请将 HwndSourceParameters 中的 UsesPerPixelOpacity 属性设置为 true 以启用此功能。 此属性只能在构造时通过 HwndSource(HwndSourceParameters) 构造函数签名来指定，并实施多个限制。在填充 HwndSourceParameters 结构之后，请将其传递到 HwndSource 的 HwndSource(HwndSourceParameters) 构造函数。值得注意的是 对于挂钩 HwndSource 实现的是 挂钩将按后进先出的顺序调用所以你需要确定挂钩委托的生命周期

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Interop;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Shapes;

namespace Wpf_DataGrid_RowDragAndDrop
{
    /// <summary>
    /// WinUpan.xaml 的交互逻辑
    /// </summary>
    public partial class WinUpan : Window
    {
        public WinUpan()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            /*WPF中处理消息首先要获取窗口句柄，创建HwndSource对象 通过HwndSource对象添加
             * 消息处理回调函数.HwndSource类: 实现其自己的窗口过程。 创建窗口之后使用 AddHook 
             * 和 RemoveHook 来添加和移除挂钩，接收所有窗口消息。*/

            HwndSource hwndSource = PresentationSource.FromVisual(this) as HwndSource;//窗口过程
            if (hwndSource != null)
            {
                hwndSource.AddHook(new HwndSourceHook(WndProc));//挂钩
            }
        }
        string panfu = "";
        public const int WM_DEVICECHANGE = 0x219;//U盘插入后，OS的底层会自动检测到，然后向应用程序发送“硬件设备状态改变“的消息
        public const int DBT_DEVICEARRIVAL = 0x8000;  //就是用来表示U盘可用的。一个设备或媒体已被插入一块，现在可用。
        public const int DBT_CONFIGCHANGECANCELED = 0x0019;  //要求更改当前的配置（或取消停靠码头）已被取消。
        public const int DBT_CONFIGCHANGED = 0x0018;  //当前的配置发生了变化，由于码头或取消固定。
        public const int DBT_CUSTOMEVENT = 0x8006; //自定义的事件发生。 的Windows NT 4.0和Windows 95：此值不支持。
        public const int DBT_DEVICEQUERYREMOVE = 0x8001;  //审批要求删除一个设备或媒体作品。任何应用程序也不能否认这一要求，并取消删除。
        public const int DBT_DEVICEQUERYREMOVEFAILED = 0x8002;  //请求删除一个设备或媒体片已被取消。
        public const int DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE = 0x8004;  //一个设备或媒体片已被删除。
        public const int DBT_DEVICEREMOVEPENDING = 0x8003;  //一个设备或媒体一块即将被删除。不能否认的。
        public const int DBT_DEVICETYPESPECIFIC = 0x8005;  //一个设备特定事件发生。
        public const int DBT_DEVNODES_CHANGED = 0x0007;  //一种设备已被添加到或从系统中删除。
        public const int DBT_QUERYCHANGECONFIG = 0x0017;  //许可是要求改变目前的配置（码头或取消固定）。
        public const int DBT_USERDEFINED = 0xFFFF;  //此消息的含义是用户定义的
        public const uint GENERIC_READ = 0x80000000;
        public const int GENERIC_WRITE = 0x40000000;
        public const int FILE_SHARE_READ = 0x1;
        public const int FILE_SHARE_WRITE = 0x2;
        public const int IOCTL_STORAGE_EJECT_MEDIA = 0x2d4808;
        
        private IntPtr WndProc(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled)
        {
            if (msg == WM_DEVICECHANGE)
            {
                switch (wParam.ToInt32())
                {
                    case DBT_DEVICEARRIVAL:
                        DriveInfo[] s = DriveInfo.GetDrives();
                        s.Any(t =>
                        {
                            if (t.DriveType == DriveType.Removable)
                            {
                                panfu = t.Name;
                                MessageBox.Show("U盘插入,盘符为：" + t.Name);
                                DirSearch(t.RootDirectory.FullName);
                                return true;
                            }
                            return false;
                        });
                        break;
                    case DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE:
                        MessageBox.Show("U盘卸载");
                        break;
                    default:
                        break;
                }
            }
            return IntPtr.Zero;
        }

        private void DirSearch(string path)
        {
            try
            {
                foreach (string f in Directory.GetFiles(path))
                {
                    listview.Items.Add(f);
                }
                foreach (string d in Directory.GetDirectories(path))
                {
                    DirSearch(d);
                }
            }
            catch (Exception)
            {

                throw;
            }
        }

可以看到，这里是写了个WndProc方法。不像WinForm中的直接有个WndProc方法可以去操作。

2.2 WMI

使用到WMI 的方法，需要安装System.Management ，通过NuGet安装即可，注意下版本，不然可能不兼容。

using System;
using System.Management;
using System.Windows;

namespace WpfUsb
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for MainWindow.xaml
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();

            ManagementEventWatcher watcher = new ManagementEventWatcher();
            WqlEventQuery query = new WqlEventQuery("SELECT * FROM Win32_VolumeChangeEvent WHERE EventType = 2 or EventType = 3");

            watcher.EventArrived += (s, e) =>
            {
                string driveName = e.NewEvent.Properties["DriveName"].Value.ToString();
                EventType eventType = (EventType)(Convert.ToInt16(e.NewEvent.Properties["EventType"].Value));

                string eventName = Enum.GetName(typeof(EventType), eventType);
                 
            };

            watcher.Query = query;
            watcher.Start(); 
        }

        public enum EventType
        {
            Inserted = 2,
            Removed = 3
        }
    }
}

这里涉及到查找硬件序列号

ManagementObjectSearcher searcher = new ManagementObjectSearcher(
    "select * from " + Key);

这里的key可以使用多个不同的字符串，如需要找到CPU的序列号，就可以使用Win32_Processor

具体可以查看这篇博客15 WMI 中WIN32类库名_komla168的博客-CSDN博客

三、引用文献

4.1 WPF判断USB插拔_11273245的技术博客_51CTO博客

4.2 C# 监听USB设备插拔动态（防多触发）_~忘记了时间~的博客-CSDN博客_c# 监听usb

4.3 WPF读取硬件序列号_11273245的技术博客_51CTO博客