# PC端wpf # nuget工具篇 ### nuget包工具命令 ``` //删除包 dotnet nuget delete -s https://nuget.lingyanspace.com/v3/index.json LingYanAutoUpdate 1.0.0 -k nugetlingyanspace --non-interactive ``` # 课纲目录 #### **模块Ⅰ：WPF高阶技术精讲** **深入掌握自定义控件** ``` 主要是附加属性与控件加载部分 ``` **深入掌握控件模板与数据模板** ``` 理解控件模板当中包含数据模板 数据模板当中又可以包含控件模板 来回组合学习 最终以模板选择器来弥补遗漏的部分 ``` **深入掌握资源样式与动态主题** ``` 资源字典如何加载 静态资源与动态资源区别 主题动态切换核心理念 以及后续写项目的规范 ``` ##### 埋坑 ``` 此处本来是想带大家完完全全手写一个wpf控件库 但是由于很多技术涉及到c#代码，所以先讲后续，高阶通信模块讲完之后再返回这儿 然后还有MAUI部分公开课要把讲xaml基础控件正好中间多学点儿做个过渡。 但是主要的xaml技术就是这三节内容和B站wpf公开课那一套视频看完 ``` #### **模块Ⅱ：高阶通信与高阶模式加并发控制** **基础知识** ``` 1、进程与线程 ： 2、进程与线程的区别。 3、线程生命周期（启动、运行、终止）。 4、同步与异步编程 ： 5、同步与异步的基本概念。 6、异步编程的优势与挑战。 7、C# 中的多线程基础 ： 8、Thread类和Task类。 9、如何创建和管理线程。 10、WPF 中的线程模型 ： 11、UI 线程与后台线程的关系。 12、使用Dispatcher更新 UI。 ``` **协议解析与错误处理模块** ``` 1、Span 优化二进制协议解析，使用Span提高内存操作效率。 2、错误处理模式 ：异常传播与CancellationToken的结合。 3、WPF 中的应用 ：在 WPF 应用中处理网络通信错误，实现用户友好的错误提示机制。 ``` **虚拟通信模拟模块** ``` 1、TcpListener 模拟网络设备 ： 创建一个简单的 TCP 服务器。 处理客户端连接和数据传输。 2、SignalR 的内存模拟 ： 不依赖真实服务端的情况下，使用 SignalR 模拟实时通信。 3、WPF 中的应用 ： 在 WPF 应用中集成虚拟通信模拟工具。 实现一个简单的聊天窗口或状态监控界面。 ``` **并发控制与任务调度模块** ``` 1、线程同步机制 ：MonitorMutex,Semaphore等同步原语，Dispatcher与BackgroundWorker的协作。 2、异步编程与任务调度 ：async/await的深入讲解，使用TaskScheduler实现优先级队列。 3、TPL Dataflow 数据流水线 ：构建高效的生产者-消费者模型 4、WPF 中的应用 ：在 WPF 中实现多线程任务调度，避免 UI 冻结问题。 ``` **高效数据处理模块** ``` 1、TPL 数据流 ：构建数据流管道，实现并行数据处理。 2、内存管理 ：使用Span和Memory减少内存分配。 3、WPF 中的应用 ：在 WPF 中实现高性能的数据流处理，示例：实时处理传感器数据并在 UI 上显示。 ``` **高级通信技术模块** ``` 1、WebSocket 通信 ：使用System.Net.WebSockets实现 WebSocket 客户端和服务端。 2、SignalR 实时通信 ：构建基于 SignalR 的实时应用 3、跨平台通信 ：使用 gRPC 或 RESTful API 实现跨平台通信。 4、WPF 中的应用 ：在 WPF 中集成 WebSocket 或 SignalR，实现一个实时更新的仪表盘或聊天界面。 ``` **性能优化与调试模块** ``` 1、常见问题与解决方案 ：死锁与竞争条件。内存泄漏与资源耗尽。 2、WPF 中的性能优化 ：减少 UI 线程负担。使用虚拟化技术优化列表显示。 ``` **实践巩固** ``` 实际项目实践模块 目标： 通过实际项目巩固所学知识。 项目主题 ： 实现一个简单的聊天应用。 构建一个实时监控系统。 功能要求 ： 支持多线程和异步通信。 使用协议解析和错误处理机制。 集成 SignalR 或 WebSocket。 WPF 界面开发 ： 设计一个用户友好的界面。 实现动态更新和多线程交互。 聊天应用 ： 使用 SignalR 实现实时消息传递。 使用Dispatcher更新聊天记录。 监控系统 ： 使用 TPL Dataflow 处理传感器数据。 使用TaskScheduler优化任务调度。 ``` #### **模块Ⅲ：高阶项目实战（全栈）** **3.1 综合项目案例** **3.1.1 虚拟监控系统** **- 使用ICollectionView实现动态数据过滤** **- 基于VisualStateManager的报警状态可视化** **3.1.2 日志与权限管理** **- 使用NLog实现日志分级（Debug/Info/Error）** **- 基于角色的权限系统（RBAC）** **3.2 精细化案例** **3.2.1 数据可视化** **- 使用OxyPlot实现动态波形图** **- 基于WriteableBitmap的实时图像处理** #### **模块Ⅳ：前沿技术与扩展** **4.1 跨平台开发** **4.1.1 .NET MAUI深度集成** **- 共享业务逻辑层与UI分离设计** **- 使用SkiaSharp实现跨平台绘图** **4.1.2 WPF与Web技术结合** **- 嵌入WebView2实现混合开发** **- 使用WebAssembly与Blazor交互** **4.2 人工智能集成** **4.2.1 机器学习模型集成** **- 使用ML.NET实现本地预测** **- 基于ONNX的图像识别** **4.2.2 数据分析与可视化** **- 使用LiveCharts实现动态仪表盘** **- 基于Parallel.For的并行数据处理** # 打包篇 ## inno ### 中文环境【ChineseSimplified.isl】 [ChineseSimplified.isl](https://book.lingyanspace.com/attachments/2) ### isl环境中文 ``` Name: "english"; MessagesFile: "compiler:Default.isl" Name: "chinesesimplified"; MessagesFile: "compiler:Languages\ChineseSimplified.isl" ``` # 完整的通信链路 ### **OSI 七层模型与协议对照表**
**层次****功能****常见协议/标准****工业协议**
**物理层**定义硬件接口、电气特性、信号传输方式。RS-232、RS-485、USB、Ethernet、CAN、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa、NFCModbus RTU（基于RS-485）、CANopen（基于CAN）
**数据链路层**提供可靠的数据帧传输，处理错误检测和纠正。Ethernet（IEEE 802.3）、Wi-Fi（IEEE 802.11）、PPP、HDLCProfinet、EtherCAT
**网络层**负责路由选择和逻辑地址分配，确保数据包跨网络传输。IPv4、IPv6、ICMP、ARPModbus TCP（基于IP）、CIP（Common Industrial Protocol）
**传输层**提供端到端的通信服务，负责数据分段、重组和流量控制。TCP、UDPMQTT（基于TCP）、CoAP（基于UDP）
**会话层**管理会话（连接的建立、维护和终止）。SMB、RPCOPC UA
**表示层**数据格式转换、加密解密、数据压缩。TLS/SSL、JSON、XML无特定工业协议，但加密和数据格式在工业通信中广泛使用。
**应用层**为用户提供直接的网络服务，定义应用程序之间的通信规则。HTTP/HTTPS、FTP/SFTP、SMTP/IMAP/POP3、WebSocket、gRPCModbus TCP（基于TCP）、OPC UA、BACnet（楼宇自动化控制网络）
--- ### **IPC（进程间通信）方式与层次对照表**
**通信方式****功能****适用层次****应用场景****优点****缺点**
**匿名管道**单向或双向通信，适用于父子进程之间的数据传递。操作系统层（不属于OSI模型，但常用于应用层之上）。本地进程间通信，适用于简单的数据传递。简单易用，操作系统原生支持。仅限本地通信，数据量较小，父子进程关系限制。
**命名管道**支持无亲缘关系的进程间通信，支持本地或网络通信。操作系统层（不属于OSI模型，但常用于应用层之上）。本地或网络进程间通信，适用于跨进程的数据传递。支持跨进程和跨网络通信，灵活性高。实现复杂度较高，性能受限于操作系统。
**消息队列**通过消息队列传递数据，支持异步通信。操作系统层（不属于OSI模型，但常用于应用层之上）。本地或分布式系统中的任务调度和消息传递。支持异步通信，适合任务队列和事件驱动模型。消息队列可能存在阻塞，消息大小有限制。
**共享内存**多个进程共享一块内存区域，速度快。操作系统层（不属于OSI模型，但常用于应用层之上）。实时性要求高的本地进程间通信。速度快，适合大数据量传输。需要进程同步机制（如信号量）避免竞争，开发复杂度高。
**信号量**用于进程同步，避免资源竞争。操作系统层（不属于OSI模型，但常用于应用层之上）。进程间同步和资源管理。简单高效，适合资源锁定和同步。仅用于同步，不适合数据传输。
**套接字（Socket）**支持本地和网络通信，基于 TCP/UDP。传输层本地或网络通信，适用于客户端与服务器之间的通信。支持本地和远程通信，灵活性高，适合分布式系统。需要手动管理连接和协议，开发复杂度较高。
**信号（Signal）**用于进程间的简单通知机制。操作系统层（不属于OSI模型）。进程间的简单事件通知（如终止、暂停）。简单高效，适合轻量级通知。仅支持简单的信号传递，不适合复杂数据通信。
**文件映射（Memory-Mapped Files）**通过文件共享内存区域，支持进程间通信。操作系统层（不属于OSI模型，但常用于应用层之上）。本地进程间通信，适用于大数据量的共享。速度快，适合大数据量传输，支持持久化。需要同步机制避免竞争，依赖文件系统。
**gRPC**基于 HTTP/2 的高性能 RPC 框架。应用层微服务之间的高效通信。高性能，支持流式通信，跨语言支持。不适合浏览器直接使用，消息格式为二进制，调试较复杂。
**REST API**基于 HTTP 的轻量级通信方式。应用层请求-响应模式的通信，如数据查询，前端与后端之间的通信，适用于 Web 应用。简单易用，广泛支持，适合标准化的请求-响应模式。不支持实时通信，延迟较高，需频繁轮询实现实时性。
**WebSocket**基于 TCP 的全双工通信协议。应用层实时性要求高的前端与后端通信（如聊天应用、实时数据推送）。延迟低，性能高，支持全双工通信，适合高并发场景。需要手动管理连接和消息格式，开发复杂度较高。
**SignalR**基于 WebSocket/SSE/Long Polling 的实时通信框架。应用层聊天、通知、仪表盘、多人协作。自动选择最佳协议，开发简单，支持广播和组通信。如果无法使用 WebSocket，性能可能下降（如 Long Polling）。
**MQTT**基于 TCP 的轻量级发布/订阅协议。应用层物联网设备的轻量级通信。轻量级，低带宽消耗，支持 QoS（服务质量）等级，适合低功耗设备。需要专门的 MQTT Broker，消息格式简单，不适合复杂数据结构。
**D-Bus**Linux 系统中用于进程间通信的消息总线。操作系统层（不属于OSI模型，但常用于应用层之上）。Linux 系统中的进程间通信（如桌面环境组件之间的通信）。高效，支持广播和点对点通信，适合 Linux 环境。仅适用于 Linux 系统，跨平台支持较差。
**ZeroMQ**高性能消息队列库，支持多种通信模式（如发布/订阅、请求/响应）。应用层分布式系统中的高性能通信。高性能，支持多种通信模式，跨平台支持好。需要手动管理消息格式和连接，学习曲线较陡峭。
--- ### **补充说明** --- ### **关于 Modbus 的位置说明** - **Modbus RTU**：基于 RS-485 的物理层和数据链路层协议，主要用于工业现场设备之间的通信。 - **Modbus TCP**：基于 TCP/IP 的应用层协议，适用于工业自动化中设备与服务器之间的通信。 ### **协议的组合应用示例** #### **1. 下位机与上位机** - **场景**：工业现场的传感器（下位机）通过 RS-485 与 PLC（上位机）通信。 - **协议组合**： - **物理层**：RS-485。 - **数据链路层**：Modbus RTU。 - **应用层**：Modbus 协议解析传感器数据。 #### **2. 上位机与远程服务器** - **场景**：PLC（上位机）通过以太网将数据上传到远程服务器。 - **协议组合**： - **物理层**：Ethernet。 - **数据链路层**：以太网帧。 - **网络层**：IPv4。 - **传输层**：TCP。 - **应用层**：HTTP 或 MQTT。 #### **3. 远程服务器与前端客户** - **场景**：远程服务器通过 Web 服务向前端客户提供实时数据。 - **协议组合**： - **物理层**：光纤或 Wi-Fi。 - **数据链路层**：以太网或 Wi-Fi。 - **网络层**：IPv4/IPv6。 - **传输层**：TCP。 - **表示层**：TLS（HTTPS）。 - **应用层**：REST API 或 WebSocket。 --- ### **总结** - **清晰的分层职责**：每一层都有明确的功能和协议，避免混淆。 - **Modbus 的位置**：RTU 属于物理层和数据链路层，TCP 属于应用层。 - **IPC 的层次划分**：大部分 IPC 通信方式位于操作系统层，但也可以延伸到传输层和应用层。 - **协议组合的灵活性**：根据场景
需求，协议可以跨层组合使用，形成完整的通信链路。 # 基础篇 ### 依赖属性propdb ```c# public int MyProperty { get { return (int)GetValue(MyPropertyProperty); } set { SetValue(MyPropertyProperty, value); } } // Using a DependencyProperty as the backing store for MyProperty. This enables animation, styling, binding, etc... public static readonly DependencyProperty MyPropertyProperty = DependencyProperty.Register("MyProperty", typeof(int), typeof(ownerclass), new PropertyMetadata(0)); ``` ### 附加属性propa ```c# public static int GetMyProperty(DependencyObject obj) { return (int)obj.GetValue(MyPropertyProperty); } public static void SetMyProperty(DependencyObject obj, int value) { obj.SetValue(MyPropertyProperty, value); } // Using a DependencyProperty as the backing store for MyProperty. This enables animation, styling, binding, etc... public static readonly DependencyProperty MyPropertyProperty = DependencyProperty.RegisterAttached("MyProperty", typeof(int), typeof(ownerclass), new PropertyMetadata(0)); ``` ## xaml资源键类型
定义方式优点缺点适用场景
**普通字符串键**简单直观，易于使用命名冲突风险，无法跨程序集共享小型项目，局部资源
**类型键**自动应用，无需显式引用灵活性较低全局样式，基础样式复用
**静态资源键**强类型支持，可维护性高定义稍复杂大型项目，组件化开发
**`ComponentResourceKey`**跨程序集支持，语义化标识定义和使用复杂组件库开发，主题或样式库
**动态资源键**动态绑定，灵活性高性能开销主题切换，多语言支持
```nginx //普通字符串键 //静态资源键 public static class ResourceKeys { public static readonly string CloseButtonStyle = "CloseButtonStyle"; }