课纲目录

 模块一Ⅰ：WPF高阶技术精讲

  1.1 高级布局与控件定制
  1.1.1 自定义控件开发流程
- 控件生命周期与依赖属性深度解析
- 自定义控件的可重用性设计模式（如Attached Property）
- 案例：实现可拖拽窗体（WindowChrome与HwndSource）

 1.1.2 ControlTemplate 与DataTemplate 的深ControlTemplate与DataTemplate深度定制
- 复杂控件模板化（如TabControl的Material Design风格重构）
- DataTemplate的多类型绑定与动态选择
- 案例：实现可编辑的DataGrid模板

 1.1.3 使用Attached Property 扩Property扩展控件功能
- 通过Attached Property实现控件行为扩展（如FocusManager.FocusedElement）
- 案例：为Button添加全局快捷键绑定

 1.2 样式与主题系统
  1.2.1 动态资源与静态资源的区别及使用场景
- 动态资源的延迟加载机制与内存管理
- 案例：动态切换字体图标（如FontAwesome）

 1.2.2 实现多主题切换（如白天/实现
- 基于ResourceDictionary的夜间模式）切换
- 动态主题热加载（无需重启应用）
- 案例：主题色自动生成（基于色相偏移）

 1.2.3 使用第三方库（如MahApps.Metro）快速构建现代化界面集成
- MahApps.Metro的深度定制（非默认主题）
- 使用Style覆盖第三方控件默认样式

 1.3 动画与视觉效果
  1.3.1 Storyboard 与Storyboard与关键帧动画的高级用法
- 路径动画（PathAnimationUsingPath）
- 逐帧动画与Timeline的动态生成
- 案例：实现粒子效果登录界面

 1.3.2 属性动画的性能优化
- CompositionTarget.Rendering与DispatcherTimer的性能对比
- 使用Visual Layer分离复杂动画
- 内存泄漏排查（如未释放的动画事件）

 1.3.3 VisualStateManagerVisualStateManager应用
- 在自定义视觉状态与触发器（如PointerOver状态的动态效果）
- 状态机驱动的复杂交互中的应用（如表单验证状态切换）

  1.4 数据绑定与命令进阶
  1.4.1 复杂场景下的数据绑定优化
- ICollectionView的分页与虚拟化
- 异步数据绑定（BindingOperations.EnableCollectionSynchronization）
- 案例：大数据量表格的延迟加载

 1.4.2 使用MultiBindingMultiBinding与转换器
- 与IMultiValueConverter 处理多数据源绑定的条件判断（如MultiValueConverter实现条件格式化）
- 延迟绑定与IValueConverter的异步处理

 1.4.3 RelayCommandRelayCommand实现
- 与带参数的异步命令的实现（async void的正确使用场景）
- 命令状态管理（如防止重复提交）

 1.5 MVVM架构与框架
  1.5.1 Prism框架的核心功能（深度解析
- 模块化、开发的IoC容器配置（Autofac/Unity）
- 事件总线、依赖注入）的跨模块通信（EventAggregator）
- 区域导航与对话服务（IRegionManager, 1.5.2IDialogService）

使用MVVM Light 简化开发流程

        1.5.3 MVVM模式下的单元测试与调试技巧
  1.6 性能优化
  1.6.1 UI渲染性能瓶颈分析与优化
- 使用Visual 1.6.2Studio 数据绑定Profiler定位布局与内存泄漏的排查渲染瓶颈
- UI 1.6.3 使用Virtualization Virtualization的深度优化大数据量显示（如VirtualizingStackPanel）

模块二：上位机通信与硬件交互 1.6.2 内存泄漏排查
- 使用WinDBG分析WPF对象泄漏
- WeakReference在事件订阅中的应用

 1.6.3 大数据量优化
- ICollectionView与ICollectionViewLiveShaping
- 使用DataVirtualization加载百万级数据

 模块Ⅱ：高阶通信与并发控制

 2.1 串口通信协议设计
  2.1.1 SerialPort 类的高级用法
        2.1.2 数据协议解析与错误处理
- 使用Span<T>优化二进制协议解析
- 异常处理模式（如CancellationToken）

 2.1.32 实时数据采集与界面更新虚拟通信模拟
- 使用TcpListener模拟网络设备
- SignalR的内存模拟（无需真实服务端）

 2.2 网络通信
        2.2.1 Socket 编程与长连接管理
        2.2.2 使用SignalR 实现实时数据推送
        2.2.3 TCP/IP与UDP协议的选择与实现
    2.3 工业协议支持
        2.3.1 Modbus RTU/TCP 协议的实现
        2.3.2 第三方SDK集成与调用
        2.3.3 硬件驱动开发与接口封装
    2.4 多线程与异步编程
  2.4.2.1 Dispatcher 与UI线线程同步机制
-       2.4.2Dispatcher与BackgroundWorker的协作
- async/await 在硬件await在虚拟通信中的应用
        2.4.3 多线程任务调度与并发控制

 2.2.2 任务调度优化
- TaskScheduler的优先级队列
- 使用TPL Dataflow实现数据流水线

 模块三Ⅲ：上位机高阶项目实战

  3.1 综合项目案例
  3.1.1 项目需求分析与功能设计虚拟监控系统
-       3.1.2 使用ICollectionView实现动态数据采集与处理模块开发过滤
-       3.1.3 实时监控与基于VisualStateManager的报警系统的实现
        3.1.4 用户权限管理与日志记录
    3.2 行业应用案例
        3.2.1 工业自动化中的上位机开发（PLC通信、传感器数据采集）
        3.2.2 医疗设备中的WPF界面设计（数据状态可视化、波形显示）
        3.2.3 智能家居控制系统（IoT设备接入与远程控制）
    3.3 调试与发布
        3.3.1 常见问题的调试技巧
        3.3.2 使用NLog 实现日志记录
        3.3.3 应用程序的打包与部署（ClickOnce、MSI安装包）

 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

 3.2.2 跨平台模拟
- 使用Blazor与WPF互操作实现混合应用

 模块四Ⅳ：未来方向前沿技术与扩展

  4.1 跨平台开发
  4.1.1 使用.NET MAUI进行MAUI深度集成
- 共享业务逻辑层与UI分离设计
- 使用SkiaSharp实现跨平台应用开发绘图

  4.1.2 WPF与Web技术的结合（Blazor）
- 嵌入WebView2实现混合开发
- 使用WebAssembly与Blazor交互

 4.2 人工智能与物联网集成
  4.2.1 AI算法在上位机中的应器学习模型集成
- 使用（ML.NET实现本地预测
- 基于ONNX的图像识别、数据分析）

  4.2.2 IoT设备的数据采集分析与可视化
-   4.3 新技术展望使用LiveCharts实现动态仪表盘
-       4.3.1 WPF与AR/VR技术的结合
        4.3.2 工业4.0背景下的上位机发展趋势基于Parallel.For的并行数据处理