你是否曾经因为找不到占用大量资源的进程而苦恼？或者想要实时监控某个重要服务的运行状态？作为C#开发者，我们完全可以自己动手打造一个功能强大的系统监控工具。今天就带你一步步构建一个基于WPF和WMI的专业级系统监控应用，让你的程序拥有"透视"整个系统的能力！

这不仅仅是一个简单的Demo，而是一个可以直接投入生产使用的完整解决方案。从界面设计到核心功能，从性能优化到异常处理，我们都会详细讲解。

🎯 为什么需要自建监控工具？

现有工具的痛点

任务管理器：功能单一，无法自定义监控逻辑
第三方工具：收费昂贵，或者功能过于复杂
系统自带工具：界面老旧，不够直观

自建工具的优势

完全可控：根据业务需求定制功能
深度集成：与现有系统完美结合
学习价值：深入理解系统底层机制

🏗️ 整体架构设计

我们的监控工具采用MVVM模式，主要包含以下核心模块：

Markdown
📦 AppWmiSystemMonitor
 ├── 🎨 UI层 (WPF界面)
 ├── 🧠 业务逻辑层 (进程监控、数据处理)
 ├── 🔌 数据访问层 (WMI接口)
 └── 📊 数据模型层 (实体类定义)

💻 核心功能实现

🚀 1. WMI系统信息获取

WMI（Windows Management Instrumentation）是Windows提供的强大系统管理接口，我们可以通过它获取几乎所有的系统信息：

C#
private async Task LoadSystemInfoAsync()
{
    await Task.Run(() =>
    {
        try
        {
            var items = new List<SystemInfoItem>();

            // 获取计算机系统信息
            using (var searcher = new ManagementObjectSearcher("SELECT * FROM Win32_ComputerSystem"))
            {
                foreach (ManagementObject obj in searcher.Get())
                {
                    items.Add(new SystemInfoItem { 
                        Property = "计算机名", 
                        Value = obj["Name"]?.ToString() ?? "N/A" 
                    });
                    items.Add(new SystemInfoItem { 
                        Property = "制造商", 
                        Value = obj["Manufacturer"]?.ToString() ?? "N/A" 
                    });
                    items.Add(new SystemInfoItem { 
                        Property = "型号", 
                        Value = obj["Model"]?.ToString() ?? "N/A" 
                    });
                }
            }

            Dispatcher.Invoke(() =>
            {
                SystemInfoItems.Clear();
                foreach (var item in items)
                {
                    SystemInfoItems.Add(item);
                }
            });
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Dispatcher.Invoke(() => AddLog($"❌ 加载系统信息失败: {ex.Message}", LogLevel.Error));
        }
    });
}

关键技术点：

使用ManagementObjectSearcher执行WQL查询
异步处理避免界面卡顿
Dispatcher.Invoke确保UI线程安全

🎯 2. 实时进程监控

这是整个工具的核心功能，通过WMI事件监控实现进程的实时跟踪：

C#
public class ProcessWatcher
{
    private ManagementEventWatcher _startWatcher;
    private ManagementEventWatcher _stopWatcher;
    private string _processName;

    public ProcessWatcher(string processName, Action<ProcessEventArgs> onProcessEvent)
    {
        _processName = processName.ToLower();
        ProcessEvent = onProcessEvent;
        InitializeWatchers();
    }

    private void InitializeWatchers()
    {
        try
        {
            // 监控进程启动
            string startQuery = "SELECT * FROM Win32_ProcessStartTrace";
            _startWatcher = new ManagementEventWatcher(new WqlEventQuery(startQuery));
            _startWatcher.EventArrived += OnProcessStarted;

            // 监控进程终止
            string stopQuery = "SELECT * FROM Win32_ProcessStopTrace";
            _stopWatcher = new ManagementEventWatcher(new WqlEventQuery(stopQuery));
            _stopWatcher.EventArrived += OnProcessStopped;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            throw new Exception($"初始化进程监控器失败: {ex.Message}", ex);
        }
    }

    private void OnProcessStarted(object sender, EventArrivedEventArgs e)
    {
        try
        {
            string processName = e.NewEvent.Properties["ProcessName"]?.Value?.ToString()?.ToLower();

            if (!string.IsNullOrEmpty(processName) && processName == _processName)
            {
                uint processId = (uint)e.NewEvent.Properties["ProcessID"].Value;
                
                ProcessEvent?.Invoke(new ProcessEventArgs
                {
                    ProcessName = processName,
                    ProcessId = processId,
                    EventType = ProcessEventType.Started,
                    Timestamp = DateTime.Now
                });
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine($"处理进程启动事件时出错: {ex.Message}");
        }
    }
}

实战技巧：

使用事件驱动模式，避免轮询造成的性能损耗
合理的异常处理，确保监控器稳定运行
支持自定义回调，便于业务逻辑集成

🎨 3. 现代化UI设计

一个好的工具离不开优秀的用户界面。我们采用现代化的设计风格：

XML
<Style x:Key="EasyButton" TargetType="Button">
    <Setter Property="Background" Value="#017a7a"/>
    <Setter Property="Foreground" Value="White"/>
    <Setter Property="BorderThickness" Value="0"/>
    <Setter Property="Margin" Value="10"/>
    <Setter Property="Padding" Value="20,12" />
    <Setter Property="FontSize" Value="15"/>
    <Setter Property="FontWeight" Value="SemiBold"/>
    <Setter Property="Template">
        <Setter.Value>
            <ControlTemplate TargetType="Button">
                <Border Background="{TemplateBinding Background}" CornerRadius="1">
                    <ContentPresenter HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"/>
                </Border>
                <ControlTemplate.Triggers>
                    <Trigger Property="IsMouseOver" Value="True">
                        <Setter Property="Background" Value="#005CBF"/>
                    </Trigger>
                    <Trigger Property="IsPressed" Value="True">
                        <Setter Property="Background" Value="#004A99"/>
                    </Trigger>
                </ControlTemplate.Triggers>
            </ControlTemplate>
        </Setter.Value>
    </Setter>
</Style>

设计亮点：

统一的视觉风格，提升用户体验
响应式交互效果，增强操作反馈
可复用的样式资源，便于维护升级

📊 4. 内存和磁盘监控

实时监控系统资源使用情况：

C#
private async Task LoadMemoryInfoAsync()
{
    await Task.Run(() =>
    {
        try
        {
            var items = new List<MemoryInfoItem>();

            using (var searcher = new ManagementObjectSearcher("SELECT * FROM Win32_OperatingSystem"))
            {
                foreach (ManagementObject obj in searcher.Get())
                {
                    ulong totalMemory = Convert.ToUInt64(obj["TotalVisibleMemorySize"]) * 1024;
                    ulong freeMemory = Convert.ToUInt64(obj["FreePhysicalMemory"]) * 1024;
                    ulong usedMemory = totalMemory - freeMemory;
                    double usagePercent = (double)usedMemory / totalMemory * 100;

                    items.Add(new MemoryInfoItem { 
                        Property = "总物理内存", 
                        Value = FormatBytes(totalMemory) 
                    });
                    items.Add(new MemoryInfoItem { 
                        Property = "已使用内存", 
                        Value = FormatBytes(usedMemory) 
                    });
                    items.Add(new MemoryInfoItem { 
                        Property = "内存使用率", 
                        Value = $"{usagePercent:F1}%" 
                    });
                }
            }

            Dispatcher.Invoke(() =>
            {
                MemoryInfoItems.Clear();
                foreach (var item in items)
                {
                    MemoryInfoItems.Add(item);
                }
            });
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Dispatcher.Invoke(() => AddLog($"❌ 加载内存信息失败: {ex.Message}", LogLevel.Error));
        }
    });
}

private static string FormatBytes(ulong bytes, bool showMB = true)
{
    if (bytes == 0) return "0 B";

    string[] sizes = { "B", "KB", "MB", "GB", "TB" };
    int order = 0;
    double size = bytes;

    while (size >= 1024 && order < sizes.Length - 1)
    {
        order++;
        size /= 1024;
    }

    return $"{size:F1} {sizes[order]}";
}

⚡ 性能优化技巧

1. 异步处理策略

C#
// ✅ 推荐：异步加载，避免界面卡顿
private async void RefreshSystemButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    await LoadSystemInfoAsync();
    AddLog("🔄 系统信息已刷新", LogLevel.Info);
}

// ❌ 避免：同步调用导致界面假死
private void RefreshSystemButton_Click_Bad(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    LoadSystemInfo(); // 这会阻塞UI线程
}

2. 内存管理

C#
protected override void OnClosed(EventArgs e)
{
    // 及时释放资源，避免内存泄漏
    _processWatcher?.StopMonitoring();
    _systemInfoTimer?.Stop();
    base.OnClosed(e);
}

3. 定时器优化

C#
private void InitializeTimer()
{
    _systemInfoTimer = new DispatcherTimer
    {
        Interval = TimeSpan.FromSeconds(5) // 合理的刷新频率
    };
    _systemInfoTimer.Tick += SystemInfoTimer_Tick;
}

🔥 实战应用场景

1. 服务监控

C#
// 监控关键服务进程
private void HandleProcessClosed(uint processId, string processName)
{
    if (processName.ToLower().Contains("service") || processName.ToLower().Contains("server"))
    {
        AddLog($"⚠️ 检测到服务进程 {processName} 意外终止，可能需要人工干预", LogLevel.Warning);
        // 这里可以添加自动重启逻辑
        RestartService(processName);
    }
}

2. 资源预警

C#
private void CheckResourceUsage()
{
    if (usagePercent > 90)
    {
        AddLog($"🚨 内存使用率过高: {usagePercent:F1}%", LogLevel.Warning);
        // 发送预警通知
        SendAlert($"系统内存使用率达到{usagePercent:F1}%");
    }
}

🎯 常见问题与解决方案

Q: WMI查询权限不足怎么办？

A: 确保程序以管理员权限运行，或者在代码中添加权限检查：

C#
var options = new ConnectionOptions();
options.Impersonation = ImpersonationLevel.Impersonate;
options.EnablePrivileges = true;

Q: 如何提高查询性能？

A: 使用精确的WQL查询条件，避免SELECT *：

C#
// ✅ 推荐：指定具体字段
"SELECT Name, ProcessID, WorkingSetSize FROM Win32_Process WHERE Name='notepad.exe'"

// ❌ 避免：查询所有字段
"SELECT * FROM Win32_Process"

Q: 界面卡顿怎么解决？

A: 所有耗时操作都要异步处理，并合理控制更新频率。

🚀 扩展功能建议

网络监控：添加网络流量统计功能
性能图表：集成图表库显示历史数据
告警系统：支持邮件、短信等多种告警方式
配置管理：支持监控规则的动态配置
日志导出：支持将监控数据导出为Excel或CSV

📝 总结

通过本文，我们完整实现了一个功能丰富的WPF系统监控工具。核心要点包括：

WMI技术：掌握了Windows系统信息查询的标准方法
异步编程：学会了如何在WPF中正确使用异步操作保证界面响应
事件驱动：理解了如何使用WMI事件实现高效的进程监控

这个项目不仅展示了C#的强大功能，更体现了.NET平台在系统编程方面的优势。你可以基于这个框架继续扩展，打造属于自己的专业级监控工具！

你在开发监控工具时遇到过哪些挑战？或者有什么创新的监控需求？欢迎在评论区分享你的经验和想法！如果觉得这篇文章对你有帮助，别忘了转发给更多同行朋友！ 🎉

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