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Hua.Todo/docs/manual/技术设计文档.md
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ShaoHua 141b3112a4 doc:整理文档
2026-04-06 23:25:57 +08:00

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# Hua.Todo 技术设计文档 v1.1.0
## 1. 项目概述
本文档描述 Hua.Todo v1.1.0 的技术设计方案，包括项目文件目录结构、模块划分、技术选型和实现细节。
## 2. 技术栈
### 2.1 后端技术栈
- **开发语言**: C# 10
- **框架**: .NET 10
- **UI 框架**: MAUI (Multi-platform App UI)
- **Web 服务器**: Kestrel (ASP.NET Core 内置)
- **API 框架**: ASP.NET Core Web API
- **数据访问**: Entity Framework Core
- **数据库**: SQLite (本地存储)
- **日志**: Serilog
- **依赖注入**: Microsoft.Extensions.DependencyInjection
### 2.2 前端技术栈
- **开发语言**: JavaScript/TypeScript
- **框架**: Vue.js 3
- **构建工具**: Vite
- **HTTP 客户端**: Axios
- **状态管理**: Pinia
- **UI 组件库**: Element Plus / Vant (移动端)
- **CSS 预处理器**: SCSS
## 3. 项目目录结构
```
Hua.Todo/
├── docs/ # 文档目录
│ ├── manual/ # 用户/开发者手册
│ │ ├── 技术栈与模块.md
│ │ ├── 版本记录.md
│ │ ├── 技术设计文档.md（本文件）
│ │ └── 代码规范文档.md
│ └── project/ # 项目进度/需求文档
│ ├── 产品需求文档.md
│ └── ...
│
├── src/ # 源代码目录
│ ├── Hua.Todo.Maui/ # MAUI 主项目（跨平台入口）
│ │ ├── Platforms/ # 平台特定代码
│ │ │ ├── Windows/ # Windows 平台代码
│ │ │ │ ├── App.xaml # Windows 应用入口
│ │ │ │ └── Services/ # Windows 平台服务
│ │ │ │ └── HotKeyService.cs
│ │ │ ├── MacCatalyst/ # macOS 平台代码
│ │ │ │ ├── App.xaml
│ │ │ │ └── Services/
│ │ │ │ └── HotKeyService.cs
│ │ │ ├── Android/ # Android 平台代码
│ │ │ │ ├── MainActivity.cs
│ │ │ │ └── Services/
│ │ │ │ └── NotificationService.cs
│ │ │ └── iOS/ # iOS 平台代码
│ │ │ ├── AppDelegate.cs
│ │ │ └── Services/
│ │ │ └── NotificationService.cs
│ │ ├── Resources/ # 资源文件
│ │ │ ├── Images/ # 图片资源
│ │ │ ├── Styles/ # 样式资源
│ │ │ └── Fonts/ # 字体资源
│ │ ├── Controls/ # 自定义控件
│ │ │ └── WebViewContainer.xaml
│ │ ├── Services/ # 服务层
│ │ │ ├── IHotKeyService.cs
│ │ │ ├── IPlatformService.cs
│ │ │ └── AppLifecycleService.cs
│ │ ├── App.xaml # MAUI 应用入口
│ │ ├── App.xaml.cs
│ │ ├── MauiProgram.cs # MAUI 程序配置
│ │ └── Hua.Todo.Maui.csproj # MAUI 项目文件
│ │
│ ├── Hua.Todo.Api/ # 后端 API 项目
│ │ ├── Controllers/ # API 控制器
│ │ │ ├── TasksController.cs
│ │ │ ├── SettingsController.cs
│ │ │ └── SyncController.cs
│ │ ├── Models/ # 数据模型
│ │ │ ├── Task.cs
│ │ │ ├── TaskDto.cs
│ │ │ └── ApiResponse.cs
│ │ ├── Services/ # 业务服务
│ │ │ ├── ITaskService.cs
│ │ │ ├── TaskService.cs
│ │ │ ├── ISyncService.cs
│ │ │ └── SyncService.cs
│ │ ├── Data/ # 数据访问层
│ │ │ ├── TodoDbContext.cs
│ │ │ ├── Repositories/
│ │ │ │ ├── ITaskRepository.cs
│ │ │ │ └── TaskRepository.cs
│ │ │ └── Migrations/ # 数据库迁移
│ │ ├── Middleware/ # 中间件
│ │ │ └── ExceptionMiddleware.cs
│ │ ├── Extensions/ # 扩展方法
│ │ │ └── ServiceCollectionExtensions.cs
│ │ ├── Program.cs # API 入口
│ │ ├── appsettings.json # 配置文件
│ │ └── Hua.Todo.Api.csproj # API 项目文件
│ │
│ ├── Hua.Todo.Core/ # 核心业务逻辑层
│ │ ├── Entities/ # 实体类
│ │ │ ├── Task.cs
│ │ │ └── TaskPriority.cs
│ │ ├── Interfaces/ # 接口定义
│ │ │ ├── ITaskRepository.cs
│ │ │ └── IUnitOfWork.cs
│ │ ├── ValueObjects/ # 值对象
│ │ │ └── TaskTitle.cs
│ │ ├── Specifications/ # 规范模式
│ │ │ └── TaskSpecifications.cs
│ │ └── Hua.Todo.Core.csproj # Core 项目文件
│ │
│ ├── Hua.Todo.Web/ # 前端 Web 项目 (Vue.js)
│ │ ├── public/ # 静态资源
│ │ │ └── index.html
│ │ ├── src/ # 源代码
│ │ │ ├── api/ # API 调用
│ │ │ │ ├── client.ts # HTTP 客户端配置
│ │ │ │ ├── tasks.ts # 任务相关 API
│ │ │ │ └── settings.ts # 设置相关 API
│ │ │ ├── assets/ # 资源文件
│ │ │ │ ├── images/
│ │ │ │ └── styles/
│ │ │ ├── components/ # Vue 组件
│ │ │ │ ├── TaskList.vue
│ │ │ │ ├── TaskItem.vue
│ │ │ │ ├── QuickEntry.vue
│ │ │ │ └── Settings.vue
│ │ │ ├── composables/ # 组合式函数
│ │ │ │ ├── useTasks.ts
│ │ │ │ └── useHotKey.ts
│ │ │ ├── stores/ # 状态管理 (Pinia)
│ │ │ │ ├── tasks.ts
│ │ │ │ └── settings.ts
│ │ │ ├── types/ # TypeScript 类型定义
│ │ │ │ ├── task.ts
│ │ │ │ └── api.ts
│ │ │ ├── utils/ # 工具函数
│ │ │ │ ├── date.ts
│ │ │ │ └── storage.ts
│ │ │ ├── App.vue # 根组件
│ │ │ └── main.ts # 应用入口
│ │ ├── package.json # 依赖配置
│ │ ├── vite.config.ts # Vite 配置
│ │ ├── tsconfig.json # TypeScript 配置
│ │ └── index.html # HTML 模板
│ │
│ └── Hua.Todo.Tests/ # 测试项目
│ ├── Unit/ # 单元测试
│ │ ├── Services/
│ │ │ └── TaskServiceTests.cs
│ │ └── Controllers/
│ │ └── TasksControllerTests.cs
│ ├── Integration/ # 集成测试
│ │ └── ApiIntegrationTests.cs
│ └── Hua.Todo.Tests.csproj
│
├── .gitignore # Git 忽略文件
├── Hua.Todo.sln # 解决方案文件
└── README.md # 项目说明文档
```
## 4. 模块设计
### 4.1 MAUI 主项目 (Hua.Todo.Maui)
**职责**:
- 应用程序入口和生命周期管理
- 平台特定功能封装
- WebView 容器管理
- 本地 HTTP 服务器启动
**关键组件**:
- `MauiProgram.cs`: 配置 MAUI 应用和依赖注入
- `App.xaml.cs`: 应用程序主入口
- `WebViewContainer`: 封装 WebView 控件
- 平台特定服务: 快捷键、通知等
### 4.2 后端 API 项目 (Hua.Todo.Api)
**职责**:
- 提供 RESTful API 接口
- 业务逻辑处理
- 数据访问和持久化
- 本地 HTTP 服务器托管
**关键组件**:
- `Controllers`: API 端点实现
- `Services`: 业务逻辑服务
- `Data`: 数据访问层和数据库上下文
- `Program.cs`: API 服务器配置和启动
### 4.3 核心业务层 (Hua.Todo.Core)
**职责**:
- 定义领域模型和业务规则
- 提供核心业务接口
- 实现领域驱动设计模式
**关键组件**:
- `Entities`: 领域实体
- `Interfaces`: 业务接口定义
- `ValueObjects`: 值对象
- `Specifications`: 业务规范
### 4.4 前端 Web 项目 (Hua.Todo.Web)
**职责**:
- 用户界面展示
- 用户交互处理
- HTTP API 调用
- 状态管理
**关键组件**:
- `components`: Vue 组件
- `api`: API 调用封装
- `stores`: 状态管理
- `composables`: 组合式函数
## 5. HTTP API 设计
### 5.1 API 基础配置
- **基础 URL**: `http://localhost:5000/api`
- **数据格式**: JSON
- **认证方式**: 暂无（本地应用）
- **跨域配置**: 允许本地跨域请求
### 5.2 API 端点设计
#### 任务管理 API
```
GET /api/tasks # 获取任务列表
GET /api/tasks/{id} # 获取单个任务
POST /api/tasks # 创建任务
PUT /api/tasks/{id} # 更新任务
DELETE /api/tasks/{id} # 删除任务
PATCH /api/tasks/{id}/complete # 标记任务完成
```
#### 设置管理 API
```
GET /api/settings # 获取设置
PUT /api/settings # 更新设置
```
#### 同步 API
```
POST /api/sync/pull # 拉取远程数据
POST /api/sync/push # 推送本地数据
```
## 6. 数据库设计
### 6.1 数据库表结构
#### Tasks 表
```sql
CREATE TABLE Tasks (
Id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
Title TEXT NOT NULL,
Priority INTEGER NOT NULL DEFAULT 0,
IsCompleted INTEGER NOT NULL DEFAULT 0,
CreatedAt TEXT NOT NULL,
UpdatedAt TEXT NOT NULL
);
```
#### Settings 表
```sql
CREATE TABLE Settings (
Key TEXT PRIMARY KEY,
Value TEXT NOT NULL,
UpdatedAt TEXT NOT NULL
);
```
### 6.2 数据访问策略
- 使用 Entity Framework Core 进行数据访问
- 采用 Repository 模式封装数据访问
- 支持 LINQ 查询和异步操作
- 数据库迁移管理
## 7. 通信机制
### 7.1 HTTP 通信流程
1. **C# 后端启动**: MAUI 应用启动时启动本地 Kestrel 服务器
2. **Vue 前端加载**: WebView 加载 Vue 应用
3. **API 调用**: Vue 通过 Axios 调用本地 HTTP API
4. **数据处理**: C# 后端处理请求并返回 JSON 数据
5. **界面更新**: Vue 接收响应并更新界面
### 7.2 错误处理
- 统一的错误响应格式
- 异常中间件捕获和处理
- 前端错误提示和重试机制
## 8. 部署和打包
### 8.1 开发环境
- **后端调试**: 使用 Visual Studio 调试 MAUI 应用
- **前端调试**: 使用 Vite 开发服务器
- **热重载**: 支持前后端热重载
### 8.2 生产构建
- **前端构建**: `npm run build` 生成静态文件
- **后端打包**: MAUI 发布各平台应用
- **静态文件嵌入**: 将前端静态文件嵌入到 MAUI 应用中
### 8.3 平台特定配置
- **Windows**: WebView2 运行时要求
- **macOS**: 代码签名和公证
- **移动端**: 应用商店发布配置
## 9. 性能优化
### 9.1 前端优化
- 组件懒加载
- 虚拟滚动（长列表）
- 图片懒加载
- 缓存策略
### 9.2 后端优化
- 数据库查询优化
- 响应缓存
- 异步处理
- 连接池管理
## 10. 安全考虑
### 10.1 本地安全
- 本地服务器仅监听 localhost
- 防止外部访问
- 数据加密存储（可选）
### 10.2 数据安全
- 数据库文件权限控制
- 定期备份机制
- 敏感数据保护
## 11. 测试策略
### 11.1 单元测试
- 核心业务逻辑测试
- 服务层测试
- 工具函数测试
### 11.2 集成测试
- API 集成测试
- 数据库集成测试
- 前后端集成测试
### 11.3 端到端测试
- 跨平台功能测试
- 用户流程测试
- 性能测试
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