使用Python与Windows任务计划程序集成,实现定时弹出桌面通知

聖光之護
发布: 2025-11-09 11:51:01
原创
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使用python与windows任务计划程序集成,实现定时弹出桌面通知

本教程详细介绍了如何利用Python的`win32com.client`库与Windows任务计划程序交互,实现高效的定时任务调度。通过结合PowerShell脚本和`BurntToast`模块,可以在指定时间自动弹出Windows桌面通知,且Python脚本在调度完成后即可退出,避免长时间运行。文章还探讨了任务的自动清理机制。

在许多自动化场景中,我们可能需要根据特定事件或时间点触发桌面通知,同时又不希望为此长时间运行一个Python脚本。例如,从在线日历获取会议或活动信息后,需要在其开始前弹出提醒。Windows任务计划程序是实现此类定时任务的理想平台,而Python则可以作为强大的调度工具。本文将详细阐述如何结合Python、Windows任务计划程序和PowerShell,构建一个灵活且高效的桌面通知系统。

核心架构概览

本方案的核心思想是利用Python作为“一次性”调度器,将需要执行的任务(即弹出通知)注册到Windows任务计划程序中。一旦任务注册完成,Python脚本即可退出。当预设时间到达时,任务计划程序将启动一个PowerShell脚本,该脚本利用BurntToast模块生成并显示Windows桌面通知。为了实现任务的自动清理,我们还将探讨如何调度一个辅助任务来删除已完成的通知任务。

这种架构的优势在于:

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  • 资源效率高: Python脚本仅在调度时运行,不会长时间占用系统资源。
  • 系统原生集成: 利用Windows任务计划程序确保任务的稳定性和可靠性,即使系统重启也能恢复。
  • 功能强大: BurntToast模块提供了丰富的通知自定义选项。

环境准备

在开始之前,请确保您的系统满足以下要求:

  1. Python环境: 您的系统已安装Python。
  2. pywin32库: Python需要通过此库与Windows COM对象进行交互,包括任务计划程序。
  3. PowerShell: Windows 10及更高版本通常已内置。
  4. BurntToast PowerShell模块: 用于生成Windows桌面通知。

1. 安装 pywin32

在命令行中运行以下命令安装pywin32:

pip install pywin32
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2. 安装 BurntToast PowerShell 模块

打开PowerShell(建议以管理员身份运行,如果遇到权限问题),然后执行以下命令安装BurntToast模块。如果您不希望全局安装,可以添加-Scope CurrentUser参数。

Install-Module -Name BurntToast -Force
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如果提示关于NuGet提供程序的安装,请选择“Y”确认。

编写PowerShell通知脚本

首先,我们需要创建一个PowerShell脚本,它将接收通知消息作为参数,并使用BurntToast模块显示通知。

创建一个名为 Show-Toast.ps1 的文件,并添加以下内容:

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# Show-Toast.ps1
param (
    [string]$Message,
    [string]$Title = "事件提醒",
    [string]$AppId = "PythonTaskSchedulerNotifier"
)

# 确保 BurntToast 模块已加载
if (-not (Get-Module -ListAvailable -Name BurntToast)) {
    Write-Error "BurntToast module is not installed or not available."
    exit 1
}
Import-Module BurntToast

# 显示通知
Show-BurntToastNotification -Text $Message -Title $Title -AppId $AppId -Duration Short
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脚本说明:

  • $Message:通知的主要内容。
  • $Title:通知的标题,默认为“事件提醒”。
  • $AppId:应用程序ID,用于将通知与特定应用程序关联,建议使用一个唯一的字符串。
  • Show-BurntToastNotification:BurntToast模块的核心命令,用于显示通知。-Duration Short 表示通知短暂显示。

Python调度脚本开发

接下来,我们将编写Python脚本来创建和调度任务。

import win32com.client
import datetime
import os

def schedule_notification_task(task_name, notification_message, schedule_time, script_path):
    """
    在Windows任务计划程序中创建一个定时通知任务。

    Args:
        task_name (str): 任务的唯一名称。
        notification_message (str): 通知中显示的消息。
        schedule_time (datetime.datetime): 任务执行的具体时间。
        script_path (str): Show-Toast.ps1 脚本的完整路径。
    """
    try:
        scheduler = win32com.client.Dispatch("Schedule.Service")
        scheduler.Connect()

        root_folder = scheduler.GetFolder("\")
        task_definition = scheduler.NewTask(0)

        # 注册信息
        task_definition.RegistrationInfo.Description = f"事件提醒: {notification_message}"
        task_definition.RegistrationInfo.Author = "Python Scheduler"

        # 设置触发器:一次性时间触发
        trigger = task_definition.Triggers.Create(1)  # 1表示TASK_TRIGGER_TIME
        trigger.StartBoundary = schedule_time.isoformat() # ISO格式时间字符串
        trigger.Enabled = True

        # 设置动作:执行PowerShell脚本
        action = task_definition.Actions.Create(0)  # 0表示TASK_ACTION_EXEC
        action.Path = "powershell.exe"
        # 构建PowerShell参数,注意脚本路径和参数传递
        action.Arguments = f"-NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File "{script_path}" -Message "{notification_message}""

        # 设置任务设置
        task_definition.Settings.Enabled = True
        task_definition.Settings.StopIfGoingOnBatteries = False # 笔记本电脑电池供电时也运行
        task_definition.Settings.WakeToRun = True # 唤醒计算机以运行任务
        task_definition.Settings.DeleteExpiredTaskAfter = "PT0S" # 任务完成后立即删除 (此处仅为示例,实际删除将由单独任务处理)
        task_definition.Settings.Hidden = False # 任务在任务计划程序UI中可见

        # 注册任务 (使用最高权限运行)
        # 6表示TASK_LOGON_SERVICE_ACCOUNT (系统账户), 1表示TASK_LOGON_INTERACTIVE_TOKEN (当前用户)
        # 注册为当前用户,这样通知才能显示在当前用户的桌面上
        root_folder.RegisterTaskDefinition(
            task_name,
            task_definition,
            6, # 6表示TASK_CREATE_OR_UPDATE
            None, # 用户名 (None表示当前用户)
            None, # 密码
            1 # 1表示TASK_LOGON_INTERACTIVE_TOKEN,即以交互式登录的用户身份运行
        )
        print(f"任务 '{task_name}' 已成功调度,将在 {schedule_time} 触发。")

    except Exception as e:
        print(f"调度任务 '{task_name}' 失败: {e}")

def schedule_deletion_task(deletion_task_name, task_to_delete_name, deletion_time):
    """
    在Windows任务计划程序中创建一个任务,用于删除另一个已完成的任务。

    Args:
        deletion_task_name (str): 删除任务的唯一名称。
        task_to_delete_name (str): 需要被删除的任务的名称。
        deletion_time (datetime.datetime): 删除任务执行的具体时间。
    """
    try:
        scheduler = win32com.client.Dispatch("Schedule.Service")
        scheduler.Connect()

        root_folder = scheduler.GetFolder("\")
        task_definition = scheduler.NewTask(0)

        task_definition.RegistrationInfo.Description = f"删除任务: {task_to_delete_name}"
        task_definition.RegistrationInfo.Author = "Python Scheduler"

        trigger = task_definition.Triggers.Create(1)
        trigger.StartBoundary = deletion_time.isoformat()
        trigger.Enabled = True

        action = task_definition.Actions.Create(0)
        action.Path = "powershell.exe"
        # PowerShell命令直接删除任务
        action.Arguments = f"-NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -Command "Unregister-ScheduledTask -TaskName '{task_to_delete_name}' -Confirm:$false""

        task_definition.Settings.Enabled = True
        task_definition.Settings.StopIfGoingOnBatteries = False
        task_definition.Settings.WakeToRun = False # 删除任务不需要唤醒系统
        task_definition.Settings.DeleteExpiredTaskAfter = "PT0S" # 删除任务本身完成后也立即删除

        root_folder.RegisterTaskDefinition(
            deletion_task_name,
            task_definition,
            6,
            None,
            None,
            1
        )
        print(f"删除任务 '{deletion_task_name}' 已成功调度,将在 {deletion_time} 触发,用于删除 '{task_to_delete_name}'。")

    except Exception as e:
        print(f"调度删除任务 '{deletion_task_name}' 失败: {e}")


if __name__ == "__main__":
    # 获取当前脚本所在目录,以便找到 Show-Toast.ps1
    current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
    powershell_script_path = os.path.join(current_dir, "Show-Toast.ps1")

    # 示例:调度一个通知任务
    now = datetime.datetime.now()
    # 调度在当前时间2分钟后触发
    event_time_1 = now + datetime.timedelta(minutes=2)
    task_name_1 = "MyEventReminder_Task1"
    message_1 = "您的会议将在2分钟后开始!"

    schedule_notification_task(task_name_1, message_1, event_time_1, powershell_script_path)

    # 示例:调度第二个通知任务
    event_time_2 = now + datetime.timedelta(minutes=4)
    task_name_2 = "MyEventReminder_Task2"
    message_2 = "别忘了提交报告!"

    schedule_notification_task(task_name_2, message_2, event_time_2, powershell_script_path)

    # 调度删除任务:在通知任务触发后2分钟删除它
    # 为第一个通知任务调度一个删除任务
    deletion_time_1 = event_time_1 + datetime.timedelta(minutes=2)
    deletion_task_name_1 = f"Delete_{task_name_1}"
    schedule_deletion_task(deletion_task_name_1, task_name_1, deletion_time_1)

    # 为第二个通知任务调度一个删除任务
    deletion_time_2 = event_time_2 + datetime.timedelta(minutes=2)
    deletion_task_name_2 = f"Delete_{task_name_2}"
    schedule_deletion_task(deletion_task_name_2, task_name_2, deletion_time_2)

    print("
所有任务调度完成,Python脚本即将退出。")
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脚本说明:

  • schedule_notification_task 函数:
    • 通过 win32com.client.Dispatch("Schedule.Service") 连接到任务计划程序服务。
    • scheduler.NewTask(0) 创建一个新的任务定义。
    • task_definition.Triggers.Create(1) 创建一个时间触发器,StartBoundary 设置为任务的开始时间(ISO格式)。
    • task_definition.Actions.Create(0) 创建一个执行动作,Path 指向 powershell.exe。
    • action.Arguments 构建PowerShell命令,包括Show-Toast.ps1的路径和传递给它的消息参数。
    • root_folder.RegisterTaskDefinition 注册任务。TASK_LOGON_INTERACTIVE_TOKEN 确保任务在用户登录时运行,以便显示桌面通知。
  • schedule_deletion_task 函数:
    • 此函数用于创建一个辅助任务,其作用是删除之前创建的通知任务。
    • 其动作是直接执行一个PowerShell命令 Unregister-ScheduledTask -TaskName '...' -Confirm:$false 来删除指定名称的任务。
    • task_definition.Settings.DeleteExpiredTaskAfter = "PT0S" 这一设置对于删除任务本身也很有用,确保它在执行完毕后立即从任务计划程序中移除。
  • if __name__ == "__main__": 块:
    • 示例演示了如何调度两个通知任务,并为每个通知任务调度一个相应的删除任务。
    • os.path.join(current_dir, "Show-Toast.ps1") 确保PowerShell脚本路径正确。

如何集成在线日历数据:

上述Python脚本的 if __name__ == "__main__": 部分是手动设置任务。在实际应用中,您会在此处集成您的日历API客户端(如Google Calendar API、Outlook Calendar API等),获取事件的名称、日期和时间。然后,遍历这些事件数据,为每个事件调用 schedule_notification_task 和 schedule_deletion_task。

# 概念性代码:从在线日历获取事件并调度
# import your_calendar_api_client

# events = your_calendar_api_client.fetch_events_for_today() # 假设获取今天的所有事件

# for i, event in enumerate(events):
#     event_name = event.name
#     event_start_time = event.start_time # 假设这是一个datetime对象
#     notification_message = f"提醒: {event_name} 将在 {event_start_time.strftime('%H:%M')} 开始!"
#     task_name = f"CalendarEvent_{i}_{event_start_time.strftime('%Y%m%d%H%M')}"

#     # 调度通知任务
#     schedule_notification_task(task_name, notification_message, event_start_time, powershell_script_path)

#     # 调度删除任务 (通知触发后例如5分钟删除)
#     deletion_time = event_start_time + datetime.timedelta(minutes=5)
#     deletion_task_name = f"Delete_{task_name}"
#     schedule_deletion_task(deletion_task_name, task_name, deletion_time)
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任务的自动清理机制

如前所述,为了避免任务计划程序中积累大量已完成的任务,我们采用了“删除任务”的策略。每个通知任务都会伴随一个计划在稍后执行的删除任务。

优点:

  • 自动化: 无需手动清理,系统会自动移除过期的通知任务。
  • 灵活性: 可以根据需要调整删除任务的执行时间。

局限性:

  • 删除任务本身: 虽然我们设置了 DeleteExpiredTaskAfter = "PT0S" 尝试让删除任务在执行后立即删除自己,但在某些情况下,任务计划程序可能不会立即清理。这意味着任务计划程序中仍可能存在少量的“删除任务”。
  • 命名冲突: 如果任务名称不唯一,可能会导致错误删除。因此,确保任务名称的唯一性至关重要。

为了进一步优化,可以考虑:

  • 周期性清理脚本: 创建一个独立的Python或PowerShell脚本,定期运行并清理所有名称中包含特定前缀(如“Delete_”)的过期任务。这个清理脚本本身可以设置为每周或每月运行一次,以最小化其自身的开销。
  • 更复杂的任务管理: 对于企业级应用,可以考虑使用更专业的任务管理库或工具,它们可能提供更健壮的任务生命周期管理功能。

注意事项与最佳实践

  1. 执行权限: Python脚本和PowerShell脚本都需要足够的权限来创建/删除任务和显示通知。如果遇到权限问题,尝试以管理员身份运行Python脚本。
  2. PowerShell执行策略: action.Arguments 中的 -ExecutionPolicy Bypass 参数是必需的,它允许PowerShell运行本地脚本,否则可能会因默认的安全策略而失败。请谨慎使用此参数,并确保您的脚本来源可靠。
  3. 路径处理: 确保PowerShell脚本 Show-Toast.ps1 的路径在Python脚本中是正确的,最好使用绝对路径。
  4. 错误处理: 在实际应用中,应为Python脚本添加更健壮的错误处理机制,例如记录调度失败的任务,以便后续排查。
  5. 任务命名: 使用有意义且唯一的任务名称,尤其是在调度删除任务时,确保删除的是正确的任务。
  6. BurntToast自定义: BurntToast模块支持丰富的通知自定义,包括图标、按钮、输入框等。您可以修改 Show-Toast.ps1 来利用这些高级功能。
  7. win32com.client的复杂性: win32com.client库直接暴露了COM接口,其API可能较为底层和复杂。查阅微软的Task Scheduler API文档(例如 ITaskDefinition 接口)有助于更深入地理解和使用。

总结

本文提供了一个完整的教程,详细阐述了如何利用Python、Windows任务计划程序和PowerShell构建一个高效、灵活的定时桌面通知系统。通过Python的win32com.client库与任务计划程序交互,结合BurntToast模块生成富文本

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