C# 上位机开发怎么学?给自动化工程师的建议

前言

在工业制造领域,信息化系统的建设日益重要,C# 作为一门成熟、稳定且与 Windows 平台高度集成的编程语言,始终占据着主流地位。许多 SCADA 系统、生产管理系统(MES)、设备监控平台等都是基于 C# 开发。

对于自动化领域的自控工程师来说,掌握上位机开发技能不仅可以拓宽职业发展路径,还能提升项目整体效率。他们熟悉设备通信协议、了解工艺流程的优势是计算机专业出身的程序员所不具备的。然而,由于缺乏系统性的训练和完整的知识体系,很多自控工程师在学习过程中常常感到迷茫。

本文在为有志于转型上位机开发的自控工程师提供一份实用、可操作的学习路线图。

正文

1、框架选择:推荐使用 .NET Framework

建议优先选择 .NET Framework 而非 .NET Core 或后续版本(统称为 .NET)进行上位机开发,原因如下:

  • 在桌面应用开发方面,.NET Framework 和 .NET 的差异并不明显;

  • 当前操作系统并未内置 .NET Runtime,使用 .NET 需要额外部署运行时环境,增加部署复杂度;

  • .NET Framework 具备良好的兼容性与稳定性,20 多年前的 VB6 程序依然可以在现代 Windows 上运行,因此无需担心其生命周期问题。

2、C# 语言版本:推荐使用 C# 7.3

由于选择了 .NET Framework,对应的 C# 版本应为 C# 7.3。从 C# 8.0 开始新增的语法特性主要是为 .NET 设计的,在 .NET Framework 中无法使用。

3、WinForm 还是 WPF?

WinForm:入门门槛低,适合快速开发,适合没有界面设计经验的工程师。

WPF:支持数据绑定、MVVM 架构,可以实现更复杂的交互逻辑和更美观的界面,但需要一定的美工基础。

建议:先从 WinForm 入手,待熟悉后再根据项目需求决定是否深入学习 WPF。

4、UI 组件库选择

.NET Framework 原生的 WinForm 控件样式较为老旧,实际项目中建议使用第三方 UI 库来提升界面体验。常见的 UI 库包括:

  • DevExpress(收费)

  • ComponentOne(收费)

  • SunnyUI、WeifenLuo.WinFormsUI.Docking(免费)

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5、数据库选择

在上位机开发中,大多数场景下不需要使用时序数据库,关系型数据库即可满足需求。

常见选项包括:

  • SQL Server

  • MySQL

  • SQLite

  • Oracle

由于不推荐使用存储过程,且大多使用标准 SQL,因此数据库种类对开发影响不大。若使用 ORM,差异会进一步缩小。

6. 数据访问方式

学习初期建议通过 ADO.NET 理解数据库访问的基本原理,并尝试封装如 SQLHelper 这样的通用类。正式项目中则推荐使用轻量级 ORM 框架。

Entity Framework:功能强大但稍显笨重,不太适合资源有限的上位机程序;

SqlSugar:轻量、易用,性能良好,推荐用于实际项目。

7. 架构设计

上位机系统通常结构相对简单,采用经典的 三层架构 即可满足大部分需求:

  • 表现层(UI)

  • 业务逻辑层(BLL)

  • 数据访问层(DAL)

另外,考虑到与 PLC、传感器等设备的交互,可单独设立一个 设备驱动层,也可将其与数据访问层合并处理。

总结

自控工程师转型上位机开发具有天然优势,但在学习过程中也需注意构建完整的技术体系。选择合适的框架、语言版本、UI 技术栈、数据库及架构模式,有助于快速上手并开发出高质量的工业软件系统。

希望本文能为大家提供清晰的学习方向和技术选型参考,助力大家在上位机开发的道路上走得更远、更稳。

关键词

C#、上位机开发、自控工程师、.NET Framework、WinForm、WPF、UI组件库、数据库、SQL Server、MySQL、SQLite、ORM、SqlSugar、三层架构、设备驱动、工业自动化、SCADA、MES

最后

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