.NET Core 3.0 – Criando tarefas de segundo plano com Worker Service

Quando se pensa em uma aplicação ASP.NET Core, provavelmente irá pensar em uma aplicação MVC, Web API ou Razor. Mas um detalhe pouco conhecido é que também é possível criar tarefas de segundo plano com o ASP.NET Core, através do conceito de generic hosts. Na versão 3.0 do .NET Core, este tipo de aplicação foi definida em um novo template chamado Worker Service, facilitando assim a criação das tarefas de segundo plano e dando mais destaque para este recurso.

O conceito de generic host foi introduzido na versão 2.1 do .NET Core e trata-se de uma aplicação ASP.NET Core que não processa requisições HTTP. O objetivo deste tipo de aplicação é remover o pipeline HTTP enquanto mantém os demais recursos de uma aplicação ASP.NET Core, como configuração, injeção de dependência e logging. Permitindo assim a criação de aplicações que precisam ser executadas em segundo plano, como serviços de mensagens.

Criando uma aplicação Worker Service

Para criar uma aplicação Worker Service é necessário ter instalado o .NET Core 3.0, que no momento da criação deste artigo está no preview 7. Caso esteja utilizando o Visual Studio, este tipo de aplicação está disponível a partir da versão 2019.

Como estou utilizando o Visual Studio Code, vou criar a aplicação pela linha de comando com o código abaixo:

dotnet new worker -n WorkerSample

No Visual Studio 2019 você pode encontrar o template desta aplicação dentro dos subtemplates do ASP.NET Core.

Na classe Program, podemos notar que é criado um servidor web:

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        CreateHostBuilder(args).Build().Run();
    }

    public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
        Host.CreateDefaultBuilder(args)
            .ConfigureServices((hostContext, services) =>
            {
                services.AddHostedService<Worker>();
            });
}

Que define um serviço, a classe Worker, que veremos a seguir.

Definindo a tarefa

A classe responsável por executar a tarefa em segundo plano é a classe Worker:

public class Worker : BackgroundService
{
    private readonly ILogger<Worker> _logger;

    public Worker(ILogger<Worker> logger)
    {
        _logger = logger;
    }

    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
    {
        while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
        {
            _logger.LogInformation("Worker running at: {time}", DateTimeOffset.Now);
            await Task.Delay(1000, stoppingToken);
        }
    }
}

Note que o construtor recebe uma instância de Logger. Podemos utilizar esta instância para notificar o usuário do estado do serviço. Já no método ExecuteAsync é onde a tarefa de segundo plano é executada.

Note que ela é executada enquanto o serviço não for cancelado.

Para este artigo iremos modificar apenas o método ExecuteAsync, adicionando informações sobre o estado do serviço:

protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
    _logger.LogInformation("O serviço está iniciando.");

    stoppingToken.Register(() => _logger.LogInformation("Tarefa de segundo plano está parando."));

    while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
    {
        _logger.LogInformation("Executando tarefa: {time}", DateTimeOffset.Now);
        await Task.Delay(10000, stoppingToken);
    }

    _logger.LogInformation("O serviço está parando.");
}

Ao executar a aplicação temos o resultado abaixo:

No momento ela ainda não está sendo executada como serviço, vamos configurá-la para isso.

Configurando a tarefa como serviço para ser executada em segundo plano

Para executar a aplicação como serviço, é necessário adicionar o pacote “Microsoft.Extensions.Hosting.WindowsServices” na aplicação:

dotnet add package Microsoft.Extensions.Hosting.WindowsServices

Ao adicioná-lo podemos chamar o método UseWindowsService():

public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
    Host.CreateDefaultBuilder(args)
        .UseWindowsService()
        .ConfigureServices((hostContext, services) =>
        {
            services.AddHostedService<Worker>();
        });

Este método verifica se a aplicação está executando como serviço e faz as configurações necessárias de acordo deste contexto. Ela também configura a aplicação para utilizar o ServiceBaseLifetime, que auxilia no controle do ciclo de vida da aplicação enquanto ela é executada como serviço. Isso sobrescreve o padrão ConsoleLifetime.

Publicando o serviço

Com o ServiceBaseLifetime configurado, podemos publicar a nossa aplicação:

dotnet publish -c Release

O comando acima irá publicar a aplicação de acordo com o ambiente de desenvolvimento. Você também pode publicar a aplicação para um sistema específico com a opção -r:

dotnet publish -c Release -r <RID>

<RID> significa Runtime Identifier (RID) e na documentação você pode ver as opções disponíveis.

Instalando o serviço no Windows

Com a aplicação publicada, ela pode ser instalada como serviço no Windows com o utilitário sc:

sc create workersample binPath=C:\Programs\Services\WorkerSample.exe

Instalando o serviço no Mac OS X

No caso do Mac OS X, os serviços são conhecimentos como daemon. Para definir o nosso serviço neste sistema como um daemon, é necessário possuir o .NET Core instalado na máquina e definir um script:

#!bin/bash
#Start WorkerSample if not running
if [ “$(ps -ef | grep -v grep | grep WorkerSample | wc -l)” -le 0 ]
then
 dotnet /usr/local/services/WorkerSample.dll
 echo "WorkerSampler Started"
else
 echo "WorkerSample Already Running"
fi

Dê para este script permissão de execução:

chmod +x ~/scripts/startup/startup.sh

Os daemons neste sistema operacional são definidos na pasta /Library/LaunchDaemons/, onde deve ser configurado em um arquivo XML com a extensão .plist (não faz parte do escopo deste artigo explicar as configurações deste arquivo, você pode conhecê-las na documentação do launchd).

No nosso caso, o arquivo terá o conteúdo abaixo:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
  <dict>
    <key>EnvironmentVariables</key>
    <dict>
      <key>PATH</key>
      <string>/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:</string>
    </dict>
    <key>Label</key>
    <string>br.com.treinaweb.workersample</string>
    <key>Program</key>
    <string>/Users/admin/scripts/startup/startup.sh</string>
    <key>RunAtLoad</key>
    <true/>
    <key>KeepAlive</key>
    <false/>
    <key>LaunchOnlyOnce</key>
    <true/>
    <key>StandardOutPath</key>
    <string>/tmp/startup.stdout</string>
    <key>StandardErrorPath</key>
    <string>/tmp/startup.stderr</string>
    <key>UserName</key>
    <string>admin</string>
    <key>GroupName</key>
    <string>admin</string>
    <key>InitGroups</key>
    <true/>
  </dict>
</plist>

Com isso, para iniciar o daemon basta carregar o arquivo .plist, que acabamos de definir:

sudo launchctl load -w /Library/LaunchDaemons/br.com.treinaweb.workersample.plist

Instalando o daemon no Linux

Assim como no Mac OS X, no Linux os serviços são conhecidos como daemon e nesta plataforma também é necessário possuir o .NET Core instalado na máquina. Fora isso, cada distribuição pode definir uma forma de criação de daemon, aqui vou explicar a criação utilizando o systemd.

No systemd o serviço é definido em um arquivo .service salvo em /etc/systemd/system e que no exemplo deste artigo conterá o conteúdo o abaixo:

[Unit]
Description=Dotnet Core Demo service

[Service]  
ExecStart=/bin/dotnet/dotnet WorkerSample.dll
WorkingDirectory=/usr/local/services
User=dotnetuser  
Group=dotnetuser  
Restart=on-failure  
SyslogIdentifier=dotnet-sample-service  
PrivateTmp=true  

[Install]  
WantedBy=multi-user.target  

Após isso, basta habilitar o daemon:

systemctl enable worker-sample.service 

Que ele poderá ser iniciado:

systemctl start dotnet-sample-service.service

Obs: Infelizmente no Mac OS X e Linux, a aplicação não sabe quando está sendo parada, algo que ocorre no Windows, quando ela é executada como serviço.

O Worker Service é bom?

O template Worker Service é uma boa adição para o .NET Core, pois isso pode tornar os generic hosts cada vez mais populares. Permitindo que as pessoas consigam utilizar os recursos do ASP.NET Core em uma aplicação console.

E com o tempo, espero que melhore o suporte da aplicação como daemon em ambientes Unix.

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Instrutor, nerd, cinéfilo e desenvolvedor nas horas vagas. Graduado em Ciências da Computação pela Universidade Metodista de São Paulo.

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