全局快捷键的应用
在现代桌面应用开发中，全局快捷键功能是提升用户体验的重要手段。用户无需将焦点切换到应用窗口，就能通过特定的键盘组合快速触发应用功能。本文以Rouyan，开源地址：https://github.com/Ming-jiayou/Rouyan为例，说明在WPF应用中可以如何绑定系统快捷键。
全局键盘钩子
Rouyan中是在 KeySequenceService.cs 中实现的，全局键盘钩子通过 Windows API 实现，允许应用程序监听系统级的键盘事件，而不受窗口焦点限制。
1、Win32 API 导入
类中导入了必要的 Windows API 函数：
SetWindowsHookEx：安装钩子
UnhookWindowsHookEx：卸载钩子
CallNextHookEx：将钩子传递给下一个处理器
GetModuleHandle：获取模块句柄
[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);
现在先来学习一下这几个函数：
1、SetWindowsHookEx
[DllImport("user32.dll")]
public static extern IntPtr SetWindowsHookEx(int idHook, LowLevelKeyboardProc lpfn, IntPtr hMod, uint dwThreadId);
用途：安装钩子过程到钩子链中。钩子允许应用程序拦截和处理系统消息或事件。
参数：
idHook (int)：钩子类型。对于低级键盘钩子，使用常量 WH_KEYBOARD_LL = 13。
lpfn (LowLevelKeyboardProc)：指向钩子过程的指针。在代码中传递 HookCallback 方法。
hMod (IntPtr)：包含钩子过程的模块句柄。使用 GetModuleHandle 获取当前模块句柄。
dwThreadId (uint)：要关联钩子的线程 ID。设为 0 表示全局钩子（所有线程）。
返回值：成功时返回钩子句柄 (IntPtr)，失败时返回 IntPtr.Zero。
在代码中的应用：在 SetHook 方法中调用，用于安装低级键盘钩子，使应用程序能监听系统级键盘事件。
2、UnhookWindowsHookEx
[DllImport("user32.dll")]
public static extern bool UnhookWindowsHookEx(IntPtr hhk);
用途：从钩子链中移除指定的钩子过程。必须在使用完毕后调用，以释放系统资源。
参数：
hhk (IntPtr)：要移除的钩子句柄。由 SetWindowsHookEx 返回。
返回值：成功时返回 true，失败时返回 false。
在代码中的应用：在 Dispose 方法中调用，确保应用程序退出时正确卸载钩子，避免内存泄漏和系统级问题。
3、CallNextHookEx
[DllImport("user32.dll")]
public static extern IntPtr CallNextHookEx(IntPtr hhk, int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam);
用途：将钩子信息传递给钩子链中的下一个钩子过程。这是钩子链机制的核心，确保所有钩子都能处理消息。
参数：
hhk (IntPtr)：当前钩子的句柄（可选，通常设为当前钩子句柄）。
nCode (int)：钩子代码，指示如何处理消息。
wParam (IntPtr)：消息的 WPARAM 参数。
lParam (IntPtr)：消息的 LPARAM 参数。
返回值：下一个钩子过程的返回值。
在代码中的应用：在 HookCallback 方法末尾调用，确保处理完自定义逻辑后，将消息传递给系统或其他钩子。
4、GetModuleHandle
[DllImport("kernel32.dll")]
public static extern IntPtr GetModuleHandle(string lpModuleName);
用途：检索指定模块的模块句柄。模块句柄用于标识 DLL 或 EXE 文件。
参数：
lpModuleName (string)：模块名称（不含路径）。如果为 null，返回调用进程的主模块句柄。
返回值：成功时返回模块句柄 (IntPtr)，失败时返回 IntPtr.Zero。
在代码中的应用：在 SetHook 方法中调用，获取当前进程主模块的句柄，作为 SetWindowsHookEx 的 hMod 参数，用于关联钩子到当前应用程序模块。
具体实现
先总体看一下KeySequenceService类做了什么？
1、注册/卸载全局键盘钩子
2、拦截按键并用状态机识别序列
3、将“Tab + 字母”组合映射到 8 个动作
4、保持系统钩子链
2-4就是在钩子回调中做的事。
一些常量设置
// 低级键盘钩子常量private const int WH_KEYBOARD_LL = 13;private const int WM_KEYDOWN = 0x0100;// 按键常量（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;// 序列超时时间（毫秒）private const int SEQUENCE_TIMEOUT_MS = 2000;
private const int WH_KEYBOARD_LL = 13;
含义：Win32 的“低级键盘钩子”类型常量。用于安装系统范围的键盘事件回调。
低级键盘钩子是什么意思？
“低级键盘钩子”（WH_KEYBOARD_LL）是 Windows 提供的一种全局键盘事件拦截机制。通过 Win32 API 在用户态安装后，系统在键盘事件产生时会优先回调你提供的函数，让你的程序有机会观察、处理，甚至拦截按键，再将事件传递给系统或其他钩子。
用途：作为 SetWindowsHookEx 的 idHook 参数，安装键盘钩子。
private const int WM_KEYDOWN = 0x0100;
含义：键盘“按下”消息常量。
用途：在钩子回调中过滤只处理按下事件。
剩下的是虚拟键码与序列超时时间。
注册/卸载全局键盘钩子
构造阶段：准备钩子回调与委托防 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 的作用是作为 WH_KEYBOARD_LL 低级键盘钩子的回调入口，按键事件一到达就被它截获、筛选并转交给序列状态机处理，最后把事件继续传给系统的下一枚钩子。
注册键盘钩子：
public void RegisterHotKeys(){try{_hookID = SetHook(_proc);if (_hookID == IntPtr.Zero){Console.WriteLine("警告: 无法安装全局键盘钩子");}else{Console.WriteLine("全局热键已注册：\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($"注册热键失败: {ex.Message}");}}private IntPtr SetHook(LowLevelKeyboardProc proc){using var curProcess = System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess();using var curModule = curProcess.MainModule;if (curModule?.ModuleName != null){return SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL, proc, GetModuleHandle(curModule.ModuleName), 0);}return IntPtr.Zero;}
其中核心代码是 return SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL, proc, GetModuleHandle(curModule.ModuleName), 0);。
意思是安装低级键盘钩子并返回钩子句柄，proc就是钩子的回调方法，然后传入当前这个模块，0表示对系统范围内所有线程生效（全局钩子）。
卸载键盘钩子：
public void Dispose(){try{if (_hookID != IntPtr.Zero){UnhookWindowsHookEx(_hookID);_hookID = IntPtr.Zero;Console.WriteLine("全局热键已卸载");}}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"清理热键资源时出错: {ex.Message}");}}
钩子回调
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("检测到 Tab 键，等待按下后续字母键...");}break;case HotkeyMode.WaitingAfterTab:if (IsTimeout()){Console.WriteLine("按键序列超时");}else{switch (vkCode){case VK_K:Console.WriteLine("检测到完整组合键 Tab+K，执行 RunLLMPrompt1...");ExecuteAction(_runLLMPrompt1);break;case VK_L:Console.WriteLine("检测到完整组合键 Tab+L，执行 RunLLMPrompt1Streaming...");ExecuteAction(_runLLMPrompt1Streaming);break;case VK_U:Console.WriteLine("检测到完整组合键 Tab+U，执行 RunLLMPrompt2...");ExecuteAction(_runLLMPrompt2);break;case VK_I:Console.WriteLine("检测到完整组合键 Tab+I，执行 RunLLMPrompt2Streaming...");ExecuteAction(_runLLMPrompt2Streaming);break;case VK_S:Console.WriteLine("检测到完整组合键 Tab+S，执行 RunVLMPrompt1...");ExecuteAction(_runVLMPrompt1);break;case VK_D:Console.WriteLine("检测到完整组合键 Tab+D，执行 RunVLMPrompt1Streaming...");ExecuteAction(_runVLMPrompt1Streaming);break;case VK_W:Console.WriteLine("检测到完整组合键 Tab+W，执行 RunVLMPrompt2...");ExecuteAction(_runVLMPrompt2);break;case VK_E:Console.WriteLine("检测到完整组合键 Tab+E，执行 RunVLMPrompt2Streaming...");ExecuteAction(_runVLMPrompt2Streaming);break;default:Console.WriteLine($"检测到 Tab 后的无效按键: {vkCode}");break;}}ResetState();break;}// 检查超时并重置状态if (_currentMode != HotkeyMode.None && IsTimeout()){Console.WriteLine("按键序列超时");ResetState();}
}
只处理键盘按下消息类型，然后根据不同的快捷键组合调用不同的方法。
private void ExecuteAction(Action action)
{try{// 在UI线程上执行操作Application.Current?.Dispatcher.BeginInvoke(new Action(() =>{try{action?.Invoke();}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"执行热键操作时出错: {ex.Message}");}}), DispatcherPriority.Normal);}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"调度热键操作时出错: {ex.Message}");}
}
在HotkeyService中对热键做了管理：
/// <summary>/// 初始化热键服务/// </summary>/// <param name="mainWindow">主窗口</param>public void Initialize(Window mainWindow){try{// 初始化Tab+字母组合键服务_keySequenceService = new KeySequenceService(ExecuteRunLLMPrompt1,ExecuteRunLLMPrompt1Streaming,ExecuteRunLLMPrompt2,ExecuteRunLLMPrompt2Streaming,ExecuteRunVLMPrompt1,ExecuteRunVLMPrompt1Streaming,ExecuteRunVLMPrompt2,ExecuteRunVLMPrompt2Streaming);_keySequenceService.RegisterHotKeys();// 初始化全局ESC键服务_globalEscService = new GlobalEscService();_globalEscService.Register();}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"初始化热键服务失败: {ex.Message}");}}
把具体要执行的方法传进去：
/// <summary>
/// 执行RunLLMPrompt1操作
/// 当检测到 Tab+K 组合键时调用
/// </summary>
private async void ExecuteRunLLMPrompt1()
{try{var homeViewModel = _container.Get<HomeViewModel>();if (homeViewModel != null){await homeViewModel.RunLLMPrompt1();}else{Console.WriteLine("警告: 无法获取HomeViewModel实例");}}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"执行Tab+K热键操作失败: {ex.Message}");}
}
在Bootstrapper中初始化这个热键服务：
protected override void OnLaunch(){ // 初始化和获取全局快捷键服务try{var _hotkeyService = this.Container.Get<HotkeyService>();if (Application.Current?.MainWindow != null){_hotkeyService.Initialize(Application.Current.MainWindow);}}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"初始化全局快捷键失败: {ex.Message}");}}
然后就成功实现了按下设定的快捷键就会触发特定的方法。
用Rouyan举个例子就是按下tab + l快捷键时，就会自动弹出流式窗口，根据提示词的内容，对剪贴板中的内容进行处理，如下所示：
然后按下esc就会关闭这个窗口，实现思路是一样的，代码我写到了GlobalEscService中，关键代码如下所示：
private IntPtr HookCallback(int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam){if (nCode >= 0 && wParam == (IntPtr)WM_KEYDOWN){int vkCode = Marshal.ReadInt32(lParam);// 检查是否按下了ESC键if (vkCode == VK_ESCAPE){// 查找并关闭ShowMessageView窗口CloseShowMessageWindow();}}return CallNextHookEx(_hookID, nCode, wParam, lParam);}/// <summary>/// 查找并关闭ShowMessageView窗口/// </summary>private void CloseShowMessageWindow(){// 在UI线程上执行窗口查找和关闭操作Application.Current.Dispatcher.Invoke(() =>{// 遍历所有打开的窗口foreach (Window window in Application.Current.Windows){// 检查是否是ShowMessageView类型的窗口if (window is Rouyan.Pages.View.ShowMessageView showMessageWindow){showMessageWindow.Close();break; // 找到并关闭后退出循环}}});}
以上就是本期分享的全部内容，希望对你有所帮助，如果对具体实现感兴趣欢迎查看Rouyan代码，开源地址：https://github.com/Ming-jiayou/Rouyan。