# LyneBox

**Repository Path**: tianworktion/lyne-box

## Basic Information

- **Project Name**: LyneBox
- **Description**: 工作调试软件
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: MulanPSL-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-04-29
- **Last Updated**: 2026-08-25

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# LyneBox

## 介绍

LyneBox 是一款基于 WPF 开发的多功能工作调试软件，集成了多种通信协议和工具，方便开发者进行设备调试、数据采集和网络测试。

## 功能特性

### 通信协议
- **Modbus 客户端** - 支持 Modbus RTU/TCP 协议，可读写各种寄存器类型
- **Modbus 服务端** - 模拟 Modbus 从站设备，支持寄存器管理和数据模拟
- **串口通信** - 支持多串口同时操作，支持自定义波特率和数据格式
- **TCP 通信** - 支持客户端/服务端模式，实时数据收发
- **UDP 通信** - 支持数据广播和组播
- **WebSocket** - 支持 WebSocket 客户端通信

### 网络工具
- **IP 工具** - IP 扫描、ARP 探测、DNS 查询
- **HTTP 客户端** - 支持 GET/POST/PUT/DELETE 请求，自定义请求头
- **端口扫描** - 扫描指定 IP 的开放端口

### 数据工具
- **数据转换** - 支持各种数据格式转换（十六进制、十进制、ASCII 等）
- **文件传输** - 支持文件上传和下载

### 设备控制
- **控制器管理** - 支持设备发现和控制

## 软件架构

```
LyneBox/
├── Controls/          # UI 控件层
│   ├── ModbusPollControl.xaml(.cs)      # Modbus 客户端
│   ├── ModbusServerControl.xaml(.cs)    # Modbus 服务端
│   ├── SerialPortControl.xaml(.cs)      # 串口通信
│   ├── TcpControl.xaml(.cs)             # TCP 通信
│   ├── UdpControl.xaml(.cs)             # UDP 通信
│   ├── WebSocketControl.xaml(.cs)       # WebSocket 通信
│   ├── HttpClientControl.xaml(.cs)      # HTTP 客户端
│   ├── IpToolsControl.xaml(.cs)         # IP 工具
│   ├── FileTransferControl.xaml(.cs)    # 文件传输
│   ├── DataConverterControl.xaml(.cs)   # 数据转换
│   └── ControllerControl.xaml(.cs)      # 控制器管理
├── Services/          # 业务逻辑层
│   ├── ModbusService.cs                 # Modbus 客户端服务
│   ├── ModbusServerService.cs           # Modbus 服务端服务
│   ├── SerialPortService.cs             # 串口服务
│   ├── TcpService.cs                    # TCP 服务
│   ├── UdpService.cs                    # UDP 服务
│   ├── WebSocketService.cs              # WebSocket 服务
│   ├── HttpClientService.cs             # HTTP 服务
│   └── PortScannerService.cs            # 端口扫描服务
├── Models/            # 数据模型层
├── ViewModels/        # 视图模型层
├── Utils/             # 工具类
└── Windows/           # 窗口组件
```

## 技术栈

### 运行时与框架

| 组件 | 版本 | 用途 |
|:----:|:----:|:----:|
| .NET | 8.0 (net8.0-windows) | 运行时框架，目标平台 Windows x86 |
| WPF | 内置于 .NET 8 | 界面渲染引擎，基于 XAML 声明式 UI |
| C# | 12.0 | 开发语言，启用 Nullable 引用类型与 ImplicitUsings |

### 第三方依赖

| 库 | 版本 | 用途 |
|:--:|:----:|:----:|
| HandyControl | 3.6.0-rc3 | WPF UI 控件库，提供 WatermarkTextBox、InputDialog 等增强控件 |
| MaterialDesignThemes | 5.3.1 | Material Design 风格图标与主题资源 |
| FluentModbus | 5.3.2 | Modbus TCP/RTU 协议实现，支持客户端与服务端 |
| System.IO.Ports | 10.0.7 | 串口通信（RS232/RS485）底层封装 |

### 原生依赖

| 文件 | 用途 |
|:----:|:----:|
| CommonToolDll.dll | 光源控制器原生 SDK，通过 P/Invoke 调用 |
| ExampleDll.dll | 控制器设备发现与通信原生库 |

---

## 系统架构详解

### 整体架构

LyneBox 采用 **MVVM + UserControl 分模块** 架构，分为四层：

```
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│                    App (应用入口层)                   │
│  全局异常处理 · 日志管理 · 主题资源 · 启动配置            │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│              MainWindow (主窗口层)                   │
│  导航控制 · 控件延迟实例化 · 连接状态聚合 · 主题切换   │
├──────────────────────┬──────────────────────────────┤
│   Controls (UI 控件层) │    ViewModels (视图模型层)    │
│  事件订阅/取消订阅     │  INotifyPropertyChanged     │
│  Dispatcher 线程切换  │  ICommand 命令绑定           │
├──────────────────────┼──────────────────────────────┤
│          Services (业务服务层)                        │
│  异步通信 · 事件驱动回调 · CancellationToken 生命周期  │
│  IDisposable 资源释放 · 线程安全并发控制              │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│             Models (数据模型层)                       │
│  数据传输对象 · 配置模型 · 事件参数                    │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
```

### 应用入口层 (App)

#### 启动流程

```
App.OnStartup()
  ├── 注册全局异常处理器
  │     ├── AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException  (非UI线程异常)
  │     ├── Dispatcher.UnhandledException               (UI线程异常)
  │     └── TaskScheduler.UnobservedTaskException       (未观察任务异常)
  ├── 初始化日志目录 (%AppData%\LyneBox\Logs\)
  ├── 清理7天前的旧日志
  └── 记录启动日志
```

#### 日志系统

| 方法 | 写入路径 | 说明 |
|:----:|:--------:|:----:|
| `App.LogError(message, ex)` | `%AppData%\LyneBox\Logs\error_{yyyyMMdd}.log` | 记录异常类型、消息、堆栈跟踪 |
| `App.LogInfo(message)` | 同上 | 记录普通信息 |

**设计要点：** 日志存储在用户级 `%AppData%` 目录而非程序安装目录，避免 Program Files 权限限制导致写入失败。

---

### 主窗口层 (MainWindow)

#### 控件实例化策略

MainWindow 采用 **延迟实例化 + 单例缓存** 模式：

```csharp
// 每个功能模块首次访问时才创建实例，后续复用同一实例
private TcpControl? _tcpControl;
private TcpControl TcpControl => _tcpControl ??= new TcpControl();
```

| 模块 | 实例化时机 | 实例类型 |
|:----:|:---------:|:-------:|
| TCP 通信 | 构造函数中立即创建 | `TcpControl` (默认显示) |
| UDP / 串口 / Modbus等 | 首次点击导航按钮时创建 | 对应 `UserControl` 子类 |
| 设置窗口 | 每次点击重新创建 | `SettingsWindow` (模态对话框) |

#### 导航与控件切换

```
NavButton_Click → ShowControlByTag(tag)
  ├── 根据 tag 查找已缓存的控件实例
  ├── 若不存在则 new 创建
  ├── 订阅控件的 ConnectionStatusChanged 事件
  └── 设置 MainContentControl.Content = control
```

#### 连接状态聚合

MainWindow 聚合所有控件的连接状态：

```csharp
// 每个控件通过事件上报自身连接状态
control.ConnectionStatusChanged += OnConnectionStatusChanged;

// MainWindow 维护活动连接列表并更新 UI
private void OnConnectionStatusChanged(object sender, ConnectionStatusEventArgs e)
{
    Dispatcher.Invoke(() => {
        if (e.IsConnected) _activeConnections.Add(e.ConnectionInfo);
        else _activeConnections.Remove(e.ConnectionInfo);
    });
}
```

**事件参数类：** `ConnectionStatusEventArgs` 封装 `IsConnected` (bool) 和 `ConnectionInfo` (string)。

#### 窗口关闭

`OnClosed` 事件中遍历所有已创建的控件，调用其清理逻辑（若有），确保服务释放。

---

### UI 控件层 (Controls)

每个 `UserControl` 遵循统一的生命周期模式：

#### 创建规则

| 控件 | Service 创建方式 | 说明 |
|:----:|:----------------:|:----:|
| `TcpControl` | 构造函数内 `new TcpService()` | 内部创建，不使用 DI 容器 |
| `UdpControl` | 构造函数内 `new UdpService()` | 同上 |
| `SerialPortControl` | 构造函数内 `new SerialPortService()` | 同上 |
| `ModbusPollControl` | 构造函数内 `new ModbusService()` + `new ConfigService()` | 同时创建两个服务 |
| `ModbusServerControl` | 构造函数内 `new ModbusServerService()` | 同上 |
| `WebSocketControl` | 构造函数内 `new WebSocketService()` | 同上 |
| `HttpClientControl` | 构造函数内 `new HttpClientService()` | 同上 |
| `IpToolsControl` | 构造函数内创建多个服务 | `PortScannerService`、`NetworkMonitorService`、`ArpSpoofDetectorService` |

#### 事件订阅模式

所有控件在构造函数中订阅 Service 事件，在 `Unloaded` 中取消订阅：

```csharp
// 构造函数中订阅
public TcpControl()
{
    InitializeComponent();
    _tcpService = new TcpService();
    _tcpService.DataReceived += OnDataReceived;
    _tcpService.ConnectionChanged += OnConnectionChanged;
    _tcpService.ErrorOccurred += OnErrorOccurred;
    Loaded += TcpControl_Loaded;
    Unloaded += TcpControl_Unloaded;
}

// Unloaded 中取消订阅（防止内存泄漏）
private void TcpControl_Unloaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    _tcpService.DataReceived -= OnDataReceived;
    _tcpService.ConnectionChanged -= OnConnectionChanged;
    _tcpService.ErrorOccurred -= OnErrorOccurred;
}
```

#### 线程切换 (Dispatcher)

Service 中的异步操作在后台线程执行，回调到 UI 时必须通过 `Dispatcher` 切换：

```csharp
private void OnDataReceived(byte[] data)
{
    Dispatcher.Invoke(() => {
        // 在 UI 线程更新界面
        TxtReceive.AppendText(...);
    });
}
```

#### 各控件清理方式

| 控件 | Unloaded 行为 |
|:----:|:------------:|
| `UdpControl` | 取消订阅 + 调用 `_udpService.Stop()` |
| `WebSocketControl` | 取消订阅 + 调用 `Disconnect()` |
| `SerialPortControl` | 停止 DispatcherTimer + 取消所有订阅 |
| `ModbusPollControl` | 停止 DispatcherTimer + 取消所有订阅 |
| `HttpClientControl` | 取消订阅 + 调用 `Dispose()` |
| `TcpControl` | 空（单例复用，事件保持订阅） |
| `ModbusServerControl` | 空（单例复用，事件保持订阅） |

---

### 业务服务层 (Services)

#### 通用设计模式

每个 Service 遵循 **事件驱动 + 异步取消** 模式：

```
Service 生命周期:
  Start()/Connect()
    ├── 创建 CancellationTokenSource
    ├── 启动 Task.Run() 异步任务
    └── 触发 ConnectionChanged 事件

  后台任务循环
    ├── while (!cancellationToken.IsCancellationRequested)
    ├── 处理数据/接收请求
    └── 触发 DataReceived/RequestReceived 事件

  Stop()/Disconnect()
    ├── cancellationToken.Cancel()
    ├── 等待任务完成
    ├── 释放底层资源 (SerialPort/TcpListener/WebSocket)
    └── 触发 ConnectionChanged(false) 事件
```

#### 各 Service 详细说明

##### TcpService / UdpService

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `DataReceived(byte[])`、`ConnectionChanged(bool)`、`ClientConnected(string)`、`ErrorOccurred(string)` |
| **异步控制** | `CancellationTokenSource` 控制接收循环 |
| **资源销毁** | `Stop()` 中 `Cancel()` + `Dispose()` TcpClient/UdpClient |
| **线程安全** | 接收在后台 Task，回调通过事件触发 |

##### SerialPortService

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `DataReceived(byte[])`、`ConnectionChanged(bool)`、`ErrorOccurred(string)` |
| **异步控制** | `CancellationTokenSource` 控制串口读取任务 |
| **资源销毁** | `Disconnect()` 中 `Cancel()` + `Close()` + `Dispose()` SerialPort |
| **特殊处理** | 串口对象在 `Connect()` 时创建，`Disconnect()` 时销毁，不缓存复用 |

##### ModbusService (客户端)

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `DataReceived`、`ConnectionChanged`、`ErrorOccurred`、`TrafficUpdated` |
| **异步控制** | 轮询通过 `DispatcherTimer` 在 UI 线程定时触发 |
| **资源销毁** | `Disconnect()` 中关闭 ModbusClient |
| **线程安全** | 轮询操作在 UI 线程执行，避免跨线程 |

##### ModbusServerService (服务端)

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `ServerStateChanged(bool)`、`RequestReceived(string)`、`RegisterValueChanged`、`ErrorOccurred(string)` |
| **异步控制** | `CancellationTokenSource` 控制 TcpListener 接受连接循环 |
| **并发安全** | 寄存器数据使用 `ConcurrentDictionary` / `ConcurrentBag` 存储 |
| **资源销毁** | `StopAsync()` 中 `Cancel()` + 停止 TcpListener + 清理客户端连接 |
| **启动保护** | `StartTcpServerAsync()` 先调用 `await StopAsync()` 确保旧服务完全停止 |

##### WebSocketService

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `DataReceived(string)`、`ConnectionChanged(bool)`、`ClientConnected/Disconnected(string)`、`ErrorOccurred(string)` |
| **异步控制** | `CancellationTokenSource` 控制服务端监听和客户端接收 |
| **资源销毁** | `StopServer()`/`Disconnect()` 中关闭 Listener + 关闭 WebSocket + 释放资源 |
| **双模式** | 支持客户端模式和服务端模式，各有独立的启停逻辑 |

##### HttpClientService

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `ResponseReceived(string)`、`ErrorOccurred(string)` |
| **异步控制** | 使用 `async/await` 发送请求，无后台循环 |
| **资源销毁** | 实现 `IDisposable`，`Dispose()` 中释放 `HttpClient` |
| **特殊处理** | `HttpClient` 在构造函数中创建，整个生命周期复用 |

##### PortScannerService

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `ScanProgress(string, int, bool)`、`ScanCompleted` |
| **异步控制** | `CancellationTokenSource` 控制扫描循环 |
| **并发模型** | 每个端口使用 `Task.Run` 并行扫描，通过 `SemaphoreSlim` 限制并发数 |
| **资源销毁** | `StopScan()` 中 `Cancel()` |

##### ArpSpoofDetectorService

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `StatusChanged(bool)`、`AlertDetected(string)` |
| **异步控制** | 使用 `System.Timers.Timer` 周期性检测 |
| **资源销毁** | `Stop()` 中 `Dispose()` Timer |

##### NetworkMonitorService

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **事件** | `NetworkInfoUpdated(string)` |
| **异步控制** | 使用 `Timer` 定时刷新网络计数器 |
| **资源销毁** | `Stop()` 中 `Dispose()` Timer |

##### ConfigService

| 项目 | 说明 |
|:----:|:----:|
| **无事件** | 纯数据持久化服务 |
| **存储路径** | `%AppData%\LyneBox\config\config.json` |
| **序列化** | `System.Text.Json`，配置文件不存在时返回默认配置 |

---

### 数据模型层 (Models)

| 类 | 用途 | 关键特性 |
|:--:|:----:|:-------:|
| `AppConfig` | 应用配置 | JSON 序列化/反序列化，包含网络默认值、快捷连接列表、快捷键配置 |
| `ModbusRegister` | Modbus 寄存器模型 | 包含地址、类型、数据类型、字节序、值、只读标记 |
| `NavigationItem` | 导航菜单项 | 包含图标、标题、标签 |
| `ControllerModels` | 控制器设备模型 | 设备发现与管理数据 |
| `HttpHeaderItem` | HTTP 请求头 | 键值对模型 |
| `ConnectionStatusEventArgs` | 连接状态事件参数 | 继承 `EventArgs`，封装连接状态信息 |

### 视图模型层 (ViewModels)

| 类 | 基类 | 用途 |
|:--:|:----:|:----:|
| `ViewModelBase` | - | 实现 `INotifyPropertyChanged`，提供 `SetProperty<T>()` 和 `OnPropertyChanged()` |
| `MainWindowViewModel` | `ViewModelBase` | 主窗口绑定数据，定义导航命令，通过 `NavigationRequested` 事件通知 View |
| `RelayCommand` (Utils) | `ICommand` | 通用命令封装，支持 `Execute` 与可选 `CanExecute` |

---

### 内存管理与销毁规则

#### Service 资源释放链

```
用户点击"断开/停止"
  → Control 调用 Service.Stop() / Disconnect()
    → CancellationTokenSource.Cancel()       // 取消后台任务
    → await Task 延迟退出                    // 等待循环退出
    → Dispose 底层资源
      │  SerialPort.Close() + Dispose()
      │  TcpListener.Stop()
      │  TcpClient.Close() + Dispose()
      │  WebSocket.CloseAsync()
      │  Timer.Dispose()
    → 触发 ConnectionChanged(false) 事件     // 通知 UI 更新状态
```

#### 控件生命周期

```
创建 → 构造函数 new Service()
     → 订阅 Service 事件
     → 注册 Loaded/Unloaded

显示 → Loaded 触发
     → 加载配置/刷新数据

隐藏 → Unloaded 触发
     → 取消事件订阅（部分控件）
     → 停止 Timer（部分控件）
     → Service 实例保留（单例复用）

关闭 → MainWindow.OnClosed
     → 遍历所有控件
     → 调用 Service.Stop()/Dispose()
     → 释放原生资源
```

#### 防止内存泄漏的关键规则

1. **事件订阅必须配对取消** — 构造函数中 `+=`，Unloaded 中 `-=`
2. **后台任务必须可取消** — 所有 `Task.Run` 使用 `CancellationToken`
3. **IDisposable 必须调用** — `HttpClientService` 实现了 `IDisposable`，在 Unloaded 中 Dispose
4. **Timer 必须释放** — `DispatcherTimer.Stop()`，`System.Timers.Timer.Dispose()`
5. **串口对象不缓存** — 每次 Connect 创建新实例，Disconnect 时 Dispose

## 安装教程

1. 下载安装包 `LyneBox_Setup_v1.0.9.exe`（位于 installer 目录）
2. 双击运行安装程序
3. 按照安装向导完成安装
4. 启动 LyneBox 应用程序

### 源码编译

```bash
# 克隆仓库
git clone <repository-url>

# 进入项目目录
cd LyneBox

# 安装依赖
dotnet restore

# 编译项目
dotnet build --configuration Release

# 运行项目
dotnet run --project LyneBox
```

## 使用说明

### Modbus 客户端
1. 选择通信模式（RTU 或 TCP）
2. 配置串口或网络参数
3. 点击"连接"按钮建立连接
4. 添加寄存器并设置读写属性
5. 点击"开始轮询"进行数据采集

### Modbus 服务端
1. 选择通信模式（RTU 或 TCP）
2. 配置端口和从站地址
3. 添加寄存器并设置初始值
4. 点击"启动服务"开始监听

### 串口通信
1. 选择串口和波特率
2. 配置数据位、停止位和校验位
3. 点击"打开串口"
4. 在发送区输入数据并发送

### 网络工具
1. 切换到对应工具标签页
2. 输入目标 IP 和端口
3. 执行相应操作（扫描、探测、查询等）

## 参与贡献

1. Fork 本仓库
2. 新建 Feat_xxx 分支
3. 提交代码
4. 新建 Pull Request

## 版本记录

| 版本 | 日期 | 说明 |
|:----:|:----:|:----:|
| v1.0.9 | 2026-07 | 修复剪贴板异常，优化编辑对话框，统一服务端布局 |
| v1.0.8 | 2026-07 | 添加 Modbus 服务端功能 |
| v1.0.7 | 2026-06 | 添加 HTTP 客户端功能 |
| v1.0.6 | 2026-06 | 添加 WebSocket 通信功能 |
| v1.0.5 | 2026-05 | 添加 TCP/UDP 通信功能 |
| v1.0.0 | 2026-03 | 初始版本 |

## 许可证

MIT License

## 联系方式

如有问题或建议，请通过以下方式联系：
- 提交 Issue
- 发送邮件