WPF應用綁定系統快捷鍵

全局快捷鍵的應用

在現代桌面應用開發中，全局快捷鍵功能是提升用戶體驗的重要手段。用戶無需將焦點切換到應用窗口，就能通過特定的鍵盤組合快速觸發應用功能。本文以Rouyan，開源地址：https://github.com/Ming-jiayou/Rouyan為例，說明在WPF應用中可以如何綁定系統快捷鍵。

全局鍵盤鉤子

Rouyan中是在 KeySequenceService.cs 中實現的，全局鍵盤鉤子通過 Windows API 實現，允許應用程序監聽系統級的鍵盤事件，而不受窗口焦點限制。

1、Win32 API 導入

類中導入了必要的 Windows API 函數：

SetWindowsHookEx：安裝鉤子

UnhookWindowsHookEx：卸載鉤子

CallNextHookEx：將鉤子傳遞給下一個處理器

GetModuleHandle：獲取模塊句柄

[DllImport("user32.dll")]
public static extern IntPtr SetWindowsHookEx(int idHook, LowLevelKeyboardProc lpfn, IntPtr hMod, uint dwThreadId);

[DllImport("user32.dll")]
public static extern bool UnhookWindowsHookEx(IntPtr hhk);

[DllImport("user32.dll")]
public static extern IntPtr CallNextHookEx(IntPtr hhk, int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam);

[DllImport("kernel32.dll")]
public static extern IntPtr GetModuleHandle(string lpModuleName);

現在先來學習一下這幾個函數：

1、SetWindowsHookEx

[DllImport("user32.dll")]
public static extern IntPtr SetWindowsHookEx(int idHook, LowLevelKeyboardProc lpfn, IntPtr hMod, uint dwThreadId);

用途：安裝鉤子過程到鉤子鏈中。鉤子允許應用程序攔截和處理系統消息或事件。

參數：

idHook (int)：鉤子類型。對于低級鍵盤鉤子，使用常量 WH_KEYBOARD_LL = 13。

lpfn (LowLevelKeyboardProc)：指向鉤子過程的指針。在代碼中傳遞 HookCallback 方法。

hMod (IntPtr)：包含鉤子過程的模塊句柄。使用 GetModuleHandle 獲取當前模塊句柄。

dwThreadId (uint)：要關聯鉤子的線程 ID。設為 0 表示全局鉤子（所有線程）。

返回值：成功時返回鉤子句柄 (IntPtr)，失敗時返回 IntPtr.Zero。

在代碼中的應用：在 SetHook 方法中調用，用于安裝低級鍵盤鉤子，使應用程序能監聽系統級鍵盤事件。

2、UnhookWindowsHookEx

[DllImport("user32.dll")]
public static extern bool UnhookWindowsHookEx(IntPtr hhk);

用途：從鉤子鏈中移除指定的鉤子過程。必須在使用完畢后調用，以釋放系統資源。

參數：

hhk (IntPtr)：要移除的鉤子句柄。由 SetWindowsHookEx 返回。
返回值：成功時返回 true，失敗時返回 false。

在代碼中的應用：在 Dispose 方法中調用，確保應用程序退出時正確卸載鉤子，避免內存泄漏和系統級問題。

3、CallNextHookEx

[DllImport("user32.dll")]
public static extern IntPtr CallNextHookEx(IntPtr hhk, int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam);

用途：將鉤子信息傳遞給鉤子鏈中的下一個鉤子過程。這是鉤子鏈機制的核心，確保所有鉤子都能處理消息。

參數：

hhk (IntPtr)：當前鉤子的句柄（可選，通常設為當前鉤子句柄）。

nCode (int)：鉤子代碼，指示如何處理消息。

wParam (IntPtr)：消息的 WPARAM 參數。

lParam (IntPtr)：消息的 LPARAM 參數。

返回值：下一個鉤子過程的返回值。

在代碼中的應用：在 HookCallback 方法末尾調用，確保處理完自定義邏輯后，將消息傳遞給系統或其他鉤子。

4、GetModuleHandle

[DllImport("kernel32.dll")]
public static extern IntPtr GetModuleHandle(string lpModuleName);

用途：檢索指定模塊的模塊句柄。模塊句柄用于標識 DLL 或 EXE 文件。

參數：

lpModuleName (string)：模塊名稱（不含路徑）。如果為 null，返回調用進程的主模塊句柄。

返回值：成功時返回模塊句柄 (IntPtr)，失敗時返回 IntPtr.Zero。

在代碼中的應用：在 SetHook 方法中調用，獲取當前進程主模塊的句柄，作為 SetWindowsHookEx 的 hMod 參數，用于關聯鉤子到當前應用程序模塊。

具體實現

先總體看一下KeySequenceService類做了什么？

1、注冊/卸載全局鍵盤鉤子

2、攔截按鍵并用狀態機識別序列

3、將“Tab + 字母”組合映射到 8 個動作

4、保持系統鉤子鏈

2-4就是在鉤子回調中做的事。

一些常量設置

        // 低級鍵盤鉤子常量
        private const int WH_KEYBOARD_LL = 13;
        private const int WM_KEYDOWN = 0x0100;

        // 按鍵常量（Tab + 字母 序列）
        private const int VK_TAB = 0x09;
        private const int VK_K = 0x4B;
        private const int VK_L = 0x4C;
        private const int VK_U = 0x55;
        private const int VK_I = 0x49;
        private const int VK_S = 0x53;
        private const int VK_D = 0x44;
        private const int VK_W = 0x57;
        private const int VK_E = 0x45;

        // 序列超時時間（毫秒）
        private const int SEQUENCE_TIMEOUT_MS = 2000;

private const int WH_KEYBOARD_LL = 13;

含義：Win32 的“低級鍵盤鉤子”類型常量。用于安裝系統范圍的鍵盤事件回調。

低級鍵盤鉤子是什么意思？

“低級鍵盤鉤子”（WH_KEYBOARD_LL）是 Windows 提供的一種全局鍵盤事件攔截機制。通過 Win32 API 在用戶態安裝后，系統在鍵盤事件產生時會優先回調你提供的函數，讓你的程序有機會觀察、處理，甚至攔截按鍵，再將事件傳遞給系統或其他鉤子。

用途：作為 SetWindowsHookEx 的 idHook 參數，安裝鍵盤鉤子。

private const int WM_KEYDOWN = 0x0100;

含義：鍵盤“按下”消息常量。

用途：在鉤子回調中過濾只處理按下事件。

剩下的是虛擬鍵碼與序列超時時間。

注冊/卸載全局鍵盤鉤子

構造階段：準備鉤子回調與委托防 GC

public delegate IntPtr LowLevelKeyboardProc(int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam);

 public KeySequenceService()
 {    
     _proc = HookCallback;
 }
 
  private IntPtr HookCallback(int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam)
 {
     if (nCode >= 0 && wParam == (IntPtr)WM_KEYDOWN)
     {
         int vkCode = Marshal.ReadInt32(lParam);
         HandleKeyDown(vkCode);
     }

     return CallNextHookEx(_hookID, nCode, wParam, lParam);
 }

HookCallback 的作用是作為 WH_KEYBOARD_LL 低級鍵盤鉤子的回調入口，按鍵事件一到達就被它截獲、篩選并轉交給序列狀態機處理，最后把事件繼續傳給系統的下一枚鉤子。

注冊鍵盤鉤子：

 public void RegisterHotKeys()
 {
     try
     {
         _hookID = SetHook(_proc);
         if (_hookID == IntPtr.Zero)
         {
             Console.WriteLine("警告: 無法安裝全局鍵盤鉤子");
         }
         else
         {
             Console.WriteLine("全局熱鍵已注冊：\n" +
                 "Tab+K (RunLLMPrompt1)\n" +
                 "Tab+L (RunLLMPrompt1Streaming)\n" +
                 "Tab+U (RunLLMPrompt2)\n" +
                 "Tab+I (RunLLMPrompt2Streaming)\n" +
                 "Tab+S (RunVLMPrompt1)\n" +
                 "Tab+D (RunVLMPrompt1Streaming)\n" +
                 "Tab+W (RunVLMPrompt2)\n" +
                 "Tab+E (RunVLMPrompt2Streaming)");
         }
     }
     catch (Exception ex)
     {
         Console.WriteLine($"注冊熱鍵失敗: {ex.Message}");
     }
 }
 
  private IntPtr SetHook(LowLevelKeyboardProc proc)
 {
     using var curProcess = System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess();
     using var curModule = curProcess.MainModule;
     
     if (curModule?.ModuleName != null)
     {
         return SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL, proc, GetModuleHandle(curModule.ModuleName), 0);
     }
     return IntPtr.Zero;
 }

其中核心代碼是 return SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL, proc, GetModuleHandle(curModule.ModuleName), 0);。

意思是安裝低級鍵盤鉤子并返回鉤子句柄，proc就是鉤子的回調方法，然后傳入當前這個模塊，0表示對系統范圍內所有線程生效（全局鉤子）。

卸載鍵盤鉤子：

 public void Dispose()
 {
     try
     {
         if (_hookID != IntPtr.Zero)
         {
             UnhookWindowsHookEx(_hookID);
             _hookID = IntPtr.Zero;
             Console.WriteLine("全局熱鍵已卸載");
         }
     }
     catch (Exception ex)
     {
         Console.WriteLine($"清理熱鍵資源時出錯: {ex.Message}");
     }
 }

鉤子回調

private IntPtr HookCallback(int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam)
{
    if (nCode >= 0 && wParam == (IntPtr)WM_KEYDOWN)
    {
        int vkCode = Marshal.ReadInt32(lParam);
        HandleKeyDown(vkCode);
    }

    return CallNextHookEx(_hookID, nCode, wParam, lParam);
}

private void HandleKeyDown(int vkCode)
{
    switch (_currentMode)
    {
        case HotkeyMode.None:
            if (vkCode == VK_TAB)
            {
                _currentMode = HotkeyMode.WaitingAfterTab;
                _sequenceStartTime = DateTime.Now;
                Console.WriteLine("檢測到 Tab 鍵，等待按下后續字母鍵...");
            }
            break;

        case HotkeyMode.WaitingAfterTab:
            if (IsTimeout())
            {
                Console.WriteLine("按鍵序列超時");
            }
            else
            {
                switch (vkCode)
                {
                    case VK_K:
                        Console.WriteLine("檢測到完整組合鍵 Tab+K，執行 RunLLMPrompt1...");
                        ExecuteAction(_runLLMPrompt1);
                        break;

                    case VK_L:
                        Console.WriteLine("檢測到完整組合鍵 Tab+L，執行 RunLLMPrompt1Streaming...");
                        ExecuteAction(_runLLMPrompt1Streaming);
                        break;

                    case VK_U:
                        Console.WriteLine("檢測到完整組合鍵 Tab+U，執行 RunLLMPrompt2...");
                        ExecuteAction(_runLLMPrompt2);
                        break;

                    case VK_I:
                        Console.WriteLine("檢測到完整組合鍵 Tab+I，執行 RunLLMPrompt2Streaming...");
                        ExecuteAction(_runLLMPrompt2Streaming);
                        break;

                    case VK_S:
                        Console.WriteLine("檢測到完整組合鍵 Tab+S，執行 RunVLMPrompt1...");
                        ExecuteAction(_runVLMPrompt1);
                        break;

                    case VK_D:
                        Console.WriteLine("檢測到完整組合鍵 Tab+D，執行 RunVLMPrompt1Streaming...");
                        ExecuteAction(_runVLMPrompt1Streaming);
                        break;

                    case VK_W:
                        Console.WriteLine("檢測到完整組合鍵 Tab+W，執行 RunVLMPrompt2...");
                        ExecuteAction(_runVLMPrompt2);
                        break;

                    case VK_E:
                        Console.WriteLine("檢測到完整組合鍵 Tab+E，執行 RunVLMPrompt2Streaming...");
                        ExecuteAction(_runVLMPrompt2Streaming);
                        break;

                    default:
                        Console.WriteLine($"檢測到 Tab 后的無效按鍵: {vkCode}");
                        break;
                }
            }
            ResetState();
            break;
    }

    // 檢查超時并重置狀態
    if (_currentMode != HotkeyMode.None && IsTimeout())
    {
        Console.WriteLine("按鍵序列超時");
        ResetState();
    }
}

只處理鍵盤按下消息類型，然后根據不同的快捷鍵組合調用不同的方法。

private void ExecuteAction(Action action)
{
    try
    {
        // 在UI線程上執行操作
        Application.Current?.Dispatcher.BeginInvoke(new Action(() =>
        {
            try
            {
                action?.Invoke();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"執行熱鍵操作時出錯: {ex.Message}");
            }
        }), DispatcherPriority.Normal);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"調度熱鍵操作時出錯: {ex.Message}");
    }
}

在HotkeyService中對熱鍵做了管理：

 /// <summary>
 /// 初始化熱鍵服務
 /// </summary>
 /// <param name="mainWindow">主窗口</param>
 public void Initialize(Window mainWindow)
 {
     try
     {
         // 初始化Tab+字母組合鍵服務
         _keySequenceService = new KeySequenceService(
             ExecuteRunLLMPrompt1,
             ExecuteRunLLMPrompt1Streaming,
             ExecuteRunLLMPrompt2,
             ExecuteRunLLMPrompt2Streaming,
             ExecuteRunVLMPrompt1,
             ExecuteRunVLMPrompt1Streaming,
             ExecuteRunVLMPrompt2,
             ExecuteRunVLMPrompt2Streaming);
         _keySequenceService.RegisterHotKeys();

         // 初始化全局ESC鍵服務
         _globalEscService = new GlobalEscService();
         _globalEscService.Register();
     }
     catch (Exception ex)
     {
         Console.WriteLine($"初始化熱鍵服務失敗: {ex.Message}");
     }
 }

把具體要執行的方法傳進去：

/// <summary>
/// 執行RunLLMPrompt1操作
/// 當檢測到 Tab+K 組合鍵時調用
/// </summary>
private async void ExecuteRunLLMPrompt1()
{
    try
    {
        var homeViewModel = _container.Get<HomeViewModel>();
        if (homeViewModel != null)
        {
            await homeViewModel.RunLLMPrompt1();
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("警告: 無法獲取HomeViewModel實例");
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"執行Tab+K熱鍵操作失敗: {ex.Message}");
    }
}

在Bootstrapper中初始化這個熱鍵服務：

 protected override void OnLaunch()
 {    
     // 初始化和獲取全局快捷鍵服務
     try
     {
         var _hotkeyService = this.Container.Get<HotkeyService>();
         if (Application.Current?.MainWindow != null)
         {
             _hotkeyService.Initialize(Application.Current.MainWindow);
         }
     }
     catch (Exception ex)
     {
         Console.WriteLine($"初始化全局快捷鍵失敗: {ex.Message}");
     }
 }

然后就成功實現了按下設定的快捷鍵就會觸發特定的方法。

用Rouyan舉個例子就是按下tab + l快捷鍵時，就會自動彈出流式窗口，根據提示詞的內容，對剪貼板中的內容進行處理，如下所示：

然后按下esc就會關閉這個窗口，實現思路是一樣的，代碼我寫到了GlobalEscService中，關鍵代碼如下所示：

 private IntPtr HookCallback(int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam)
 {
     if (nCode >= 0 && wParam == (IntPtr)WM_KEYDOWN)
     {
         int vkCode = Marshal.ReadInt32(lParam);
         
         // 檢查是否按下了ESC鍵
         if (vkCode == VK_ESCAPE)
         {
             // 查找并關閉ShowMessageView窗口
             CloseShowMessageWindow();
         }
     }

     return CallNextHookEx(_hookID, nCode, wParam, lParam);
 }

 /// <summary>
 /// 查找并關閉ShowMessageView窗口
 /// </summary>
 private void CloseShowMessageWindow()
 {
     // 在UI線程上執行窗口查找和關閉操作
     Application.Current.Dispatcher.Invoke(() =>
     {
         // 遍歷所有打開的窗口
         foreach (Window window in Application.Current.Windows)
         {
             // 檢查是否是ShowMessageView類型的窗口
             if (window is Rouyan.Pages.View.ShowMessageView showMessageWindow)
             {
                 showMessageWindow.Close();
                 break; // 找到并關閉后退出循環
             }
         }
     });
 }

以上就是本期分享的全部內容，希望對你有所幫助，如果對具體實現感興趣歡迎查看Rouyan代碼，開源地址：https://github.com/Ming-jiayou/Rouyan。

posted @ 2025-10-16 11:07 mingupupup 閱讀(336) 評論(0) 收藏舉報

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