项目架构
本文档详细介绍 DigYourWindows 的技术架构和设计决策。
技术栈
| 组件 | 技术 | 版本 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 运行时 | .NET + WPF | 10.0 | 桌面应用框架 |
| UI 库 | WPF-UI | 4.0 | Fluent Design 风格组件 |
| MVVM | CommunityToolkit.Mvvm | 8.4 | 数据绑定与命令 |
| 图表 | ScottPlot | 5.1 | 性能趋势可视化 |
| 硬件监控 | LibreHardwareMonitor | 0.9 | CPU/GPU 温度、负载、频率 |
| WMI | System.Management | 10.0 | Windows 管理信息查询 |
| 测试 | xUnit + FsCheck | 2.9 / 2.16 | 单元测试 + 属性测试 |
项目结构
dig-your-windows/
├── src/
│ ├── DigYourWindows.Core/ # 核心业务逻辑
│ │ ├── Models/ # 数据模型（按领域拆分）
│ │ │ ├── DiagnosticData.cs
│ │ │ ├── HardwareData.cs
│ │ │ ├── DiskModels.cs
│ │ │ ├── ComputeModels.cs
│ │ │ ├── EventModels.cs
│ │ │ ├── DeviceModels.cs
│ │ │ ├── CollectionModels.cs
│ │ │ └── PerformanceAnalysisData.cs
│ │ ├── Services/ # 服务层
│ │ │ ├── HardwareService.cs
│ │ │ ├── CpuMonitorService.cs
│ │ │ ├── GpuMonitorService.cs
│ │ │ ├── NetworkMonitorService.cs
│ │ │ ├── DiskSmartService.cs
│ │ │ ├── EventLogService.cs
│ │ │ ├── ReliabilityService.cs
│ │ │ ├── PerformanceService.cs
│ │ │ ├── ReportService.cs
│ │ │ ├── DiagnosticCollectorService.cs
│ │ │ ├── LogService.cs
│ │ │ ├── HardwareMonitorProvider.cs
│ │ │ └── ScoringConfiguration.cs
│ │ └── Exceptions/ # 自定义异常
│ │ ├── ServiceException.cs
│ │ ├── ReportException.cs
│ │ └── WmiException.cs
│ └── DigYourWindows.UI/ # WPF 用户界面
│ ├── ViewModels/ # MVVM 视图模型
│ │ └── MainViewModel.cs
│ ├── Converters/ # 值转换器
│ │ ├── CountToVisibilityConverter.cs
│ │ ├── NullConverters.cs
│ │ └── StringToBrushConverter.cs
│ ├── App.xaml.cs # 应用入口 + DI 组合根
│ └── MainWindow.xaml.cs # 主窗口
├── tests/
│ └── DigYourWindows.Tests/ # 测试项目
│ ├── Unit/ # 单元测试
│ │ ├── ReportServiceTests.cs
│ │ ├── DiagnosticCollectorServiceTests.cs
│ │ └── PerformanceServiceTests.cs
│ ├── Property/ # 属性测试
│ │ └── ReportServicePropertyTests.cs
│ ├── FsCheckConfig.cs # FsCheck 配置
│ └── Usings.cs # 全局 using
├── docs/ # VitePress 文档站
├── installer/ # Inno Setup 安装脚本
├── scripts/ # 构建和发布脚本
├── Directory.Build.props # 共享 MSBuild 属性
└── DigYourWindows.slnx # Solution 文件1
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核心架构设计
1. 共享构建属性 (Directory.Build.props)
集中管理所有项目的通用 MSBuild 属性：
xml
<Project>
<PropertyGroup>
<TargetFramework>net10.0-windows10.0.19041.0</TargetFramework>
<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
<Nullable>enable</Nullable>
<LangVersion>latest</LangVersion>
<AnalysisLevel>latest-recommended</AnalysisLevel>
</PropertyGroup>
<!-- Version, Authors, Product, etc. -->
</Project>1
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优势：
- 避免各
.csproj重复配置 - 统一目标框架和语言版本
- 便于版本管理
2. 单例硬件监控 (HardwareMonitorProvider)
LibreHardwareMonitor 的 Computer 对象是重量级资源，通过单例模式共享：
csharp
public sealed class HardwareMonitorProvider : IHardwareMonitorProvider
{
private Computer? _computer;
public Computer Computer { get; }
public HardwareMonitorProvider()
{
_computer = new Computer { IsCpuEnabled = true, IsGpuEnabled = true };
_computer.Open();
}
}1
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优势：
- 避免创建多个
Computer实例 - CPU/GPU 监控服务共享同一实例
- 统一生命周期管理
3. 高效事件日志读取 (EventLogService)
使用 EventLogReader + 结构化 XML 查询实现服务端过滤：
csharp
var queryXml = $@"
<QueryList>
<Query Id='0' Path='{logName}'>
<Select Path='{logName}'>
*[System[(Level=2 or Level=3) and
TimeCreated[@SystemTime>='{cutoffStr}']]]
</Select>
</Query>
</QueryList>";
using var reader = new EventLogReader(new EventLogQuery(logName, PathType.LogName, queryXml));1
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优势：
- 服务端过滤，减少数据传输
- 替代遍历全部条目，大幅提升性能
- 支持 UTC 时间范围查询
4. CancellationToken 全链路支持
所有耗时操作均支持取消：
csharp
public interface IHardwareService
{
HardwareData GetHardwareInfo(CancellationToken cancellationToken = default);
}
public interface IDiagnosticCollectorService
{
Task<DiagnosticCollectionResult> CollectAsync(
int daysBack,
IProgress<DiagnosticCollectionProgress>? progress = null,
CancellationToken cancellationToken = default);
}1
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- 保证 UI 响应性
- 支持用户取消长时间操作
- 避免资源泄漏
5. 模型拆分设计
数据模型按职责拆分为独立文件：
| 文件 | 内容 |
|---|---|
DiagnosticData.cs | 诊断数据总览 |
HardwareData.cs | 硬件信息 |
DiskModels.cs | 磁盘与 SMART 数据 |
ComputeModels.cs | CPU/GPU 实时数据 |
EventModels.cs | 事件日志与可靠性记录 |
DeviceModels.cs | 网络/USB 设备信息 |
PerformanceAnalysisData.cs | 性能分析结果 |
CollectionModels.cs | 采集进度与结果 |
优势：
- 单一职责原则
- 便于维护和扩展
- 清晰的数据边界
6. 缓冲日志服务 (FileLogService)
使用 StreamWriter 替代逐次 File.AppendAllText：
csharp
private StreamWriter _writer;
private void Write(string level, string message, Exception? exception)
{
lock (_lock)
{
CheckLogRotation(); // 按日期和大小轮转
_writer.WriteLine($"{timestamp} [{level}] {message}");
}
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优势：
- 减少 I/O 开销
- 支持日志轮转（按日期 + 大小）
- 自动清理旧日志（保留 7 天）
依赖注入配置
应用启动时配置所有服务：
csharp
private static void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
// UI
services.AddSingleton<MainWindow>();
services.AddSingleton<MainViewModel>();
// Core Services
services.AddSingleton<ILogService, FileLogService>();
services.AddSingleton<IReportService, ReportService>();
services.AddSingleton<IDiagnosticCollectorService, DiagnosticCollectorService>();
// Hardware Monitoring
services.AddSingleton<IHardwareMonitorProvider, HardwareMonitorProvider>();
services.AddSingleton<ICpuMonitorService, CpuMonitorService>();
services.AddSingleton<IGpuMonitorService, GpuMonitorService>();
services.AddSingleton<INetworkMonitorService, NetworkMonitorService>();
services.AddSingleton<IDiskSmartService, DiskSmartService>();
services.AddSingleton<IHardwareService, HardwareService>();
// Analysis
services.AddSingleton<IReliabilityService, ReliabilityService>();
services.AddSingleton<IEventLogService, EventLogService>();
services.AddSingleton<ISystemInfoProvider, WmiSystemInfoProvider>();
services.AddSingleton<IPerformanceService, PerformanceService>();
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异常处理策略
自定义异常类型提供丰富的上下文信息：
| 异常类型 | 用途 | 特殊属性 |
|---|---|---|
ServiceException | 服务层错误 | ErrorType, ServiceName, FailedServices |
ReportException | 报告生成错误 | ErrorType, Path, MissingField |
WmiException | WMI 查询错误 | ErrorType, Resource, Query |
所有异常都提供工厂方法便于创建：
csharp
throw ServiceException.CollectionFailed("HardwareService", "WMI timeout");
throw ReportException.InvalidData("JSON content is empty");
throw WmiException.AccessDenied("Win32_Processor");1
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