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XplorePlane/XP.Hardware.RaySource/Documents/ProjectStructure.md
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XP.Hardware.RaySource 项目结构文档

1. 项目概览

项目 框架 类型 命名空间 程序集名称
XP.Hardware.RaySource .NET 8.0 (net8.0-windows7.0) WPF 类库 XP.Hardware.RaySource.* XP.Hardware.RaySource
XP.Hardware.RaySource.Comet.Host .NET Framework 4.8 WinForms 控制台 XP.Hardware.RaySource.Comet.Host XP.Hardware.RaySource.Comet.Host
XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages netstandard2.0 类库 XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages

2. 版本信息

XP.Hardware.RaySource

  • 目标框架：net8.0-windows7.0
  • SDK 风格项目
  • NuGet 依赖：
    • Prism.Wpf 9.0.537
    • System.Configuration.ConfigurationManager 8.0.0
    • Telerik.UI.for.Wpf.NetCore.Xaml 2024.1.408
  • 项目引用：
    • XP.Common（日志、数据库、多语言基础设施）
    • XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages（IPC 消息定义）

XP.Hardware.RaySource.Comet.Host

  • 目标框架：.NET Framework 4.8
  • WinForms 进程（因依赖 B&R PVI Services COM 组件，无法迁移到 .NET 8）
  • 外部依赖：
    • BR.AN.PviServices.dll（Version 1.1.0.0，贝加莱 PVI 通讯库）
    • Newtonsoft.Json（JSON 序列化）
  • 项目引用：
    • XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages（IPC 消息定义）

XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages

  • 目标框架：netstandard2.0（跨框架共享）
  • 定义 IPC 命令和响应消息类型
  • 被 RaySource（.NET 8）和 Comet.Host（.NET Framework 4.8）共同引用

3. 引用关系

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│           XP.Hardware.RaySource (.NET 8.0 WPF 类库)         │
│                                                             │
│  ProjectReference ──► XP.Common                             │
│  ProjectReference ──► XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages  │
│                                                             │
│  NuGet: Prism.Wpf, Telerik, ConfigurationManager            │
└────────────────────┬────────────────────────────────────────┘
                     │ Named Pipe IPC（进程间通信）
                     ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│   XP.Hardware.RaySource.Comet.Host (.NET Framework 4.8)     │
│                                                             │
│  ProjectReference ──► XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages  │
│  外部引用 ──► BR.AN.PviServices.dll（贝加莱 PVI 通讯库）    │
│  NuGet: Newtonsoft.Json                                     │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│   XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages (netstandard2.0)     │
│                                                             │
│  共享消息库，定义 IPC 命令和响应类型                          │
│  被 RaySource 和 Comet.Host 共同引用                         │
│  NuGet: Newtonsoft.Json                                     │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

进程隔离架构说明

RaySource（.NET 8）通过 Named Pipe 与 Comet.Host（.NET Framework 4.8）进行进程间通信。之所以采用这种架构，是因为 BR.AN.PviServices.dll（贝加莱 PVI 通讯库）仅支持 .NET Framework，无法直接在 .NET 8 中使用。因此将 PVI 通讯层隔离到独立的 .NET Framework 4.8 Host 子进程中，通过 Named Pipe 双管道模式实现跨框架通信。

Comet.Messages 作为 netstandard2.0 共享库，定义了两端通信的命令和响应消息格式，确保序列化/反序列化的一致性。

4. XP.Hardware.RaySource 项目结构

XP.Hardware.RaySource/
├── Abstractions/                          # 抽象层（接口、基类、枚举、事件）
│   ├── Enums/
│   │   └── RaySourceStatus.cs             # 射线源状态枚举（Unavailable=-1 / Closed=0 / Opened=1）
│   ├── Events/
│   │   ├── ErrorOccurredEvent.cs          # 错误触发事件（PubSubEvent<string>）
│   │   ├── OperationResultEvent.cs        # 操作结果事件（PubSubEvent<OperationResultData>）
│   │   ├── RaySourceStatusChangedEvent.cs # 射线源状态变更事件（PubSubEvent<RaySourceStatus>）
│   │   ├── StatusUpdatedEvent.cs          # 系统状态更新事件（PubSubEvent<SystemStatusData>）
│   │   └── VariablesConnectedEvent.cs     # PVI 变量连接状态事件（PubSubEvent<bool>）
│   ├── IRaySourceFactory.cs               # 射线源工厂接口
│   ├── IXRaySource.cs                     # 射线源策略接口（核心接口，同步方法）
│   ├── XRayResult.cs                      # 操作结果封装类（Ok/Error 静态工厂方法）
│   └── XRaySourceBase.cs                  # 射线源抽象基类（含 Dispose 模式）
├── Config/
│   ├── ConfigLoader.cs                    # 配置加载器（支持加载和保存到 App.config）
│   └── RaySourceConfig.cs                 # 射线源配置实体类（含验证方法）
├── Converters/
│   ├── RaySourceOperateConverter.cs       # WPF 值转换器（状态→径向渐变色/边框色/启用状态）
│   └── FilamentLifetimeColorConverter.cs  # 灯丝寿命百分比→颜色（绿/黄/红）
├── Factories/
│   └── RaySourceFactory.cs                # 射线源工厂实现（创建 CometHostManager + CometIpcClient + Comet225RaySource）
├── Implementations/
│   ├── Comet225RaySource.cs               # Comet 225kV 射线源适配器（委托 IPC 客户端和 Host 管理器）
│   ├── CometHostManager.cs                # Host 进程生命周期管理器（启动/监控/关闭子进程）
│   └── CometIpcClient.cs                  # Named Pipe IPC 客户端（双管道通信，消息收发）
├── Module/
│   └── RaySourceModule.cs                 # Prism 模块入口（DI 注册 + 灯丝寿命初始化 + 预警检查）
├── Services/
│   ├── IRaySourceService.cs               # 射线源业务服务接口（含 InitializeAndConnectAsync）
│   ├── RaySourceService.cs                # 射线源业务服务实现（单例，业务规则校验 + 灯丝寿命联动）
│   ├── IFilamentLifetimeService.cs        # 灯丝寿命管理服务接口
│   └── FilamentLifetimeService.cs         # 灯丝寿命管理服务实现（SQLite 持久化）
├── ViewModels/
│   ├── RaySourceConfigViewModel.cs        # 配置视图模型（初始化/连接/断开/设备状态监控/灯丝寿命进度条）
│   └── RaySourceOperateViewModel.cs       # 操作视图模型（开关/电压电流调节/自动初始化）
├── Views/
│   ├── RaySourceConfigView.xaml(.cs)      # 配置视图（设备状态面板 + 功能按钮 + 灯丝寿命进度条）
│   ├── RaySourceConfigWindow.xaml(.cs)    # 配置窗口（包裹 ConfigView 的独立窗口）
│   └── RaySourceOperateView.xaml(.cs)     # 操作视图（腰圆状态指示器 + 开关按钮 + 电压电流滑块）
└── Documents/                             # 文档目录

5. 调用链路详解

5.1 整体架构（适配器模式 + IPC 进程隔离 + 事件驱动）

┌──────────────┐    ┌──────────────────┐    ┌───────────────────┐    ┌────────────────┐    ┌──────────────┐
│  ViewModel   │───►│ RaySourceService │───►│ Comet225RaySource │───►│ CometIpcClient │───►│  Host 进程   │
│  (UI 层)     │    │  (业务服务层)     │    │  (适配器层)        │    │ (IPC 通信层)    │    │ (PVI 通讯层)  │
└──────────────┘    └──────────────────┘    └───────────────────┘    └────────────────┘    └──────────────┘
       ▲                    ▲                                               │                      │
       │                    │                                               │                      │
       └────────── Prism EventAggregator ◄──────────────────────────────────┘◄─── Named Pipe ──────┘
                                                                    （推送消息路由为 Prism 事件）

5.2 调用流程

初始化流程

1. RaySourceModule.RegisterTypes()
   → 注册 RaySourceConfig（从 App.config 加载）
   → 注册 IRaySourceFactory → RaySourceFactory（单例）
   → 注册 IRaySourceService → RaySourceService（单例）
   → 注册 IFilamentLifetimeService → FilamentLifetimeService（单例）

2. RaySourceModule.OnInitialized()
   → FilamentLifetimeService.Initialize()（建表、异常恢复、重算累计寿命）
   → 检查灯丝寿命预警（≥90% 弹出对话框）

3. ViewModel 调用 IRaySourceService.Initialize()
   → RaySourceService.Initialize()
     → 验证配置参数
     → IRaySourceFactory.CreateRaySource("Comet225")
       → new CometHostManager(logger, config)
       → new CometIpcClient(config, eventAggregator, logger)
       → new Comet225RaySource(hostManager, ipcClient, logger)
     → Comet225RaySource.Initialize()
       → CometHostManager.EnsureRunning()     // 启动 Host 子进程
         → 清理残留进程 → 启动新进程 → 等待 Named Pipe 就绪
       → CometIpcClient.Initialize()
         → Connect()                           // 连接双管道
         → SendCommand(InitializeCommand)      // 发送初始化命令
         → Host 端执行 PVI Service/CPU 连接
         → 等待 ServiceConnected 推送确认

变量连接流程

4. ViewModel 调用 IRaySourceService.ConnectVariables()
   → RaySourceService.ConnectVariables()
     → Comet225RaySource.ConnectVariables()
       → CometIpcClient.ConnectVariables()
         → SendCommand(ConnectVariablesCommand)
         → Host 端执行：CreateVariables → ActivateVariables → BindEventHandlers
         → Host 推送 VariablesConnected → RaySourceConnected
         → CometIpcClient 路由推送为 Prism 事件
           → VariablesConnectedEvent(true)
           → RaySourceStatusChangedEvent(Closed)

操作流程（以开启射线为例）

5. ViewModel.ExecuteTurnOn()
   → RaySourceService.TurnOn()              // 业务规则校验（状态检查、防重复、双重检查锁定）
     → Comet225RaySource.TurnOn()           // 适配器层
       → CometIpcClient.TurnOn()            // IPC 通信层
         → SendCommand(TurnOnCommand)        // 序列化为 JSON，写入命令管道
         → Host 端执行 PVI 变量写入
         → Host 返回响应 → CometIpcClient 接收
     → 更新状态为 Opened
     → 发布 RaySourceStatusChangedEvent
     → FilamentLifetimeService.StartFilamentUsage()  // 记录灯丝使用开始

状态反馈流程（事件驱动）

6. Host 端 PVI 变量值变化
   → Host 构造推送消息（StatusChanged / XRayStateChanged / ErrorOccurred 等）
   → 写入响应管道
   → CometIpcClient.ReceiveLoop() 接收
     → 识别为推送消息（IsPush=true）
     → HandlePushMessage() 路由到对应 Prism 事件
       → StatusUpdatedEvent（全量状态数据）
       → RaySourceStatusChangedEvent（三态变更）
       → ErrorOccurredEvent（错误信息）
       → VariablesConnectedEvent（连接状态）
     → ViewModel 通过事件订阅更新 UI

5.3 IPC 通信机制

Named Pipe 双管道模式

管道名称 方向 用途
XP.Hardware.RaySource.Comet.Cmd 客户端 → Host 命令管道（写入命令 JSON）
XP.Hardware.RaySource.Comet.Rsp Host → 客户端 响应管道（接收响应和推送）

消息类型

  • 命令消息：客户端发送，Host 处理后返回响应（请求-响应模式）
  • 推送消息：Host 主动推送状态变化（IsPush=true），包括：
    • StatusChanged：全量状态数据（电压/电流/各子系统状态）
    • XRayStateChanged：射线开关状态变化
    • ErrorOccurred：错误信息
    • ConnectionStateChanged：连接状态变化（ServiceConnected / VariablesConnected / RaySourceConnected / Disconnected）
    • Log：Host 端日志转发（按级别映射到主进程 ILoggerService）

超时机制

  • 命令超时：35000ms（大于 Host 端 PVI 连接超时 30s）
  • 管道连接超时：使用 RaySourceConfig.ConnectionTimeout（默认 5000ms）
  • Host 进程关闭超时：5000ms（超时则强制终止）

5.4 日志桥接机制

Host 进程（.NET Framework 4.8）通过 Named Pipe 推送日志消息到主进程。CometIpcClient 接收 LogResponse 推送后，根据 Level 字段映射到 ILoggerService 对应方法：

Host 端日志 → LogResponse（JSON）→ Named Pipe → CometIpcClient.HandleLogPush()
  → Level="Debug" → _logger.Debug(message, args)
  → Level="Info"  → _logger.Info(message, args)
  → Level="Warn"  → _logger.Warn(message, args)
  → Level="Error" → _logger.Error(null, message, args)
  → Level="Fatal" → _logger.Fatal(null, message, args)

6. 灯丝寿命管理架构

6.1 数据库表结构

RaySourceFilamentLifetimeStatistics（累计统计表）

字段 类型 说明
Id INTEGER PK 自增主键
SourceType TEXT 射线源类型
SerialNumber TEXT 序列号（唯一索引）
TotalLifeSeconds REAL 累计使用秒数
LastUpdateTime TEXT 最后更新时间（ISO 8601）

RaySourceFilamentUsageLogs（使用流水表）

字段 类型 说明
Id INTEGER PK 自增主键
SourceType TEXT 射线源类型
SerialNumber TEXT 序列号
StartTime TEXT 开始时间（ISO 8601）
EndTime TEXT 结束时间（可为 NULL）
DurationSeconds REAL 持续秒数
Status INTEGER 0=正常，1=异常中断

6.2 灯丝寿命联动

  • 射线源开启（TurnOn）→ StartFilamentUsage()：插入流水记录
  • 射线源关闭（TurnOff）→ StopFilamentUsage()：事务更新流水记录 + 累加统计表
  • 断开连接 / 紧急关闭 → StopFilamentUsage()：同上
  • 异常断联 → 下次初始化时 RecoverUnclosedRecords()：将未关闭记录标记为异常中断

6.3 预警机制

  • 模块初始化时检查灯丝寿命百分比
  • 百分比 ≥ 90% 时弹出模态预警对话框
  • ConfigView 中显示灯丝寿命进度条（60 秒定时刷新）
  • 进度条颜色：< 80% 绿色，80%-89% 黄色，≥ 90% 红色

7. 设计模式总结

模式 应用位置 说明
策略模式 IXRaySource → Comet225RaySource 支持多种射线源实现的可扩展架构
工厂模式 IRaySourceFactory → RaySourceFactory 根据配置类型创建对应射线源实例
适配器模式 Comet225RaySource 将 IPC 通信适配为 IXRaySource 接口
进程隔离 CometHostManager + CometIpcClient 通过 Named Pipe 实现 .NET 8 与 .NET Framework 4.8 跨框架通信
事件驱动 Prism EventAggregator + IPC 推送 解耦 PVI 通讯层与 UI 层的状态同步
依赖注入 Prism DI 容器 通过 RaySourceModule 注册所有服务
单例模式 RaySourceService、RaySourceFactory、FilamentLifetimeService 全局唯一的服务和工厂实例
双重检查锁定 RaySourceService.TurnOn/TurnOff 防止并发重复操作

最后更新 | Last Updated: 2026-03-26

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