WIN客户端开发技术选型调研（自用留存）

最近在做项目的时候需要为软件Demo选择一个开发技术栈，遂进行了初步调研，保存以供后续参考

跨平台桌面应用框架对比

特性	Electron	Tauri	Flutter	.NET MAUI	WinUI 3	WPF	Qt (C++/PyQt)
跨平台支持	Windows, macOS, Linux	Windows, macOS, Linux	Windows, macOS, Linux	Windows, macOS, Android, iOS	Windows (未来: Xbox, 其他)	Windows	Windows, macOS, Linux, 嵌入式
技术栈	HTML, CSS, JavaScript, Node.js	HTML/CSS/JS (前端), Rust (后端)	Dart	C#, XAML	C#, XAML	C#, XAML	C++ / Python
性能	中等	高	高	高	高	高	高
资源消耗	高	低	中等	中等	低	中等	中等
安装包大小	大	小	中等	中等	小	中等	中等
开发效率	高	中等	高	高	高	高	中等 (C++) / 高 (PyQt)
学习曲线	平缓	陡峭 (Rust)	中等	中等	中等	中等	陡峭 (C++) / 平缓 (PyQt)
生态系统	丰富	发展中	丰富	发展中	发展中	成熟	成熟
原生体验	部分	高	高	高	高	高	高
安全性	中等	高	中等	中等	高	高	高
剪贴板/桌面交互	支持	支持	支持 (需插件)	支持	支持	支持	支持
国产化支持	较低	中等	较高	较高	高	高	高
典型应用	VS Code, Slack, Discord

1. 需求分析

当前服务运行于 Windows 平台，需要与系统组件交互，例如：
- 界面截图与 OCR
- 剪贴板快速读取
- 快捷键快速复制
存在未来国产化需求，例如：
- Linux 办公环境支持
- 信创生态兼容

2. 备选方案

跨平台框架:
- Electron
- Tauri
- Flutter
- .NET MAUI
Windows 原生框架:
- WinUI 3
- WPF
其他:
- Qt (C++ & PyQt)

3. 跨平台框架详细分析

3.1 Electron

简介: 使用 Web 技术 (HTML, CSS, JavaScript) 构建跨平台桌面应用，由 GitHub 开发，应用广泛（VS Code, Slack, Discord 等)。
架构:
- Chromium: 渲染引擎，负责 UI 展示。
- Node.js: 提供底层系统访问能力（文件、网络、进程）。
- 自定义 API: 访问操作系统功能（窗口、菜单、托盘、剪贴板等）。
工作原理:
- 主进程 (Node.js): 应用生命周期管理、窗口创建、系统级操作。
- 渲染进程 (Chromium): 每个窗口一个，负责 UI 渲染和逻辑处理，通过 IPC 与主进程通信。
优势: 跨平台、快速开发、丰富生态、活跃社区。
劣势: 性能相对较低、安装包大、内存消耗大。
应用场景: 快速原型开发、跨平台应用、资源需求不高的应用。
剪贴板/桌面交互:
- clipboard 模块: 读写剪贴板内容。
- screen 模块: 获取屏幕信息。
- desktopCapturer 模块: 捕获桌面截图和视频流。
- shell 模块: 打开文件/文件夹/URL，与系统默认应用交互。
开发流程: 安装 Node.js -> 创建项目 -> 编写主进程/渲染进程代码 -> 打包发布。

3.2 Tauri

简介: 使用 Web 前端和 Rust 后端构建安全、高性能的跨平台桌面应用，以轻量、快速、安全著称。
架构:
- 核心 (Rust): 窗口管理、系统调用、与操作系统交互。
- Webview: 使用操作系统内置组件渲染 UI (macOS: WKWebView, Windows: WebView2)。
- 通信层: 通过 IPC 实现核心和 Webview 之间的双向通信。
优势: 轻量级、高性能、安全性、原生体验。
劣势: 生态系统尚不成熟、学习曲线相对较陡峭 (Rust)。
应用场景: 资源敏感型应用、注重安全的应用、追求原生体验的应用。
剪贴板/桌面交互:
- Rust API: tauri::api::clipboard 模块。
- JavaScript API: window.tauri.clipboard 对象。
- Rust API: tauri::api::window 模块 (窗口管理、屏幕信息、系统事件)。
- JavaScript API: window.tauri.window 对象。
开发流程: 安装 Rust -> 创建项目 -> 编写 Rust/Web 前端代码 -> 构建打包。

3.3 Flutter

简介: Google 开发的开源 UI 工具包，使用 Dart 语言构建 natively compiled 的跨平台应用 (移动、Web、桌面、嵌入式)。
架构:
- Framework (Dart): UI 组件库、布局、动画、手势、状态管理。
- Engine (C++): 光栅化、文本渲染、事件处理、插件架构。
- Embedder (平台特定): 引擎与平台之间的桥梁。
工作原理: “一切皆为 Widget”，使用 Skia 图形引擎渲染，不依赖平台 OEM Widget，保证跨平台一致性。
优势: 跨平台一致性、高性能、快速开发 (热重载)、美观 UI、活跃社区。
劣势: Dart 语言学习成本、应用包大小相对较大、平台特定功能需要插件或原生代码。
应用场景: 跨平台应用、注重 UI 和动画效果的应用、快速迭代的应用、初创公司和个人开发者。
剪贴板/桌面交互:
- clipboard 包: 读写剪贴板内容。
- desktop_window 插件: 管理窗口大小、位置、状态。
- file_selector 插件: 打开文件/文件夹选择对话框。
- url_launcher 插件: 打开外部 URL。
开发流程: 安装 Flutter SDK -> 安装 IDE 和插件 -> 创建项目 -> 编写 Widget -> 编译运行 -> 打包发布。

3.4 .NET MAUI

简介: 微软推出的跨平台应用框架，使用 C# 和 XAML 构建面向 Android、iOS、macOS 和 Windows 的原生应用，是 Xamarin.Forms 的进化版。
架构:
- .NET MAUI SDK: 跨平台 API 集合，访问设备功能和构建 UI。
- 平台特定 SDK: 访问平台特定 API。
- XAML: 声明式标记语言，定义 UI。
- C#: 编写业务逻辑和处理用户交互。
工作原理: 单一代码库，利用平台渲染器和原生 UI 控件保证原生体验。
优势: 单一代码库、原生性能、热重载、强大的工具支持、活跃社区。
劣势: 生态系统仍在发展中、部分平台支持尚未完善。
应用场景: 跨平台应用、追求原生性能和体验的应用、重视开发效率和代码复用率的项目。
剪贴板/桌面交互:
- Clipboard 类: 读写剪贴板内容。
- Launcher 类: 打开文件/文件夹/URL，与系统默认应用交互。
- 平台特定 API: 通过依赖注入访问。
开发流程: 安装 .NET 6 SDK 和 Visual Studio -> 创建项目 -> 编写代码 -> 编译运行 -> 发布应用。

4. Windows 原生框架分析

4.1 WinUI 3

简介: 微软新一代 Windows UI 框架，用于构建现代化、美观、高性能的 Windows 应用，是 UWP XAML 框架的进化版。
核心特性: 与操作系统解耦、支持多种应用类型、Fluent Design 体系、高性能与可扩展性。
架构:
- WinUI 库: 控件、样式、模板等资源。
- Visual Studio 支持: 完整的开发工具链。
- Windows App SDK: 访问 Windows 平台 API 的统一接口，以及构建、部署和更新应用的工具和服务。
优势: 现代化的用户界面、高性能与流畅体验、跨平台潜力、微软官方支持。
应用场景: 全新 Windows 应用、现有应用迁移、跨平台应用 (未来)。
剪贴板/桌面交互:
- Clipboard 类: 访问系统剪贴板。
- Windows.Graphics.Capture 命名空间: 捕获桌面截图和视频流。
- Windows.Storage 命名空间: 访问文件系统。
- Windows.ApplicationModel.DataTransfer 命名空间: 底层剪贴板操作 API。

4.2 WPF

简介: 微软用于构建桌面应用的 UI 框架，提供强大灵活的工具创建视觉效果丰富、用户体验出色的 Windows 应用。
核心特性: 声明式编程 (XAML)、基于矢量的图形系统、丰富控件库、数据绑定、动画和多媒体支持、模板和样式。
架构:
- PresentationFramework: 核心功能 (控件、布局、数据绑定、动画等)。
- PresentationCore: 底层基础设施 (图形、输入、属性系统等)。
- milcore: 渲染引擎核心组件。
- WindowsCodecs: 图像处理和编解码。
- DirectX: 底层渲染引擎。
优势: 强大的表现力、高效的开发效率、易于维护和扩展、成熟稳定的技术。
应用场景: 企业级应用、图形和多媒体应用、自定义控件库。
剪贴板/桌面交互:
- Clipboard 类: 访问系统剪贴板。
- System.Windows.Forms.Screen 类: 获取屏幕信息。
- System.Drawing 命名空间: 图形处理功能 (捕获屏幕截图)。
- System.Windows.Interop 命名空间: 与 Win32 API 交互 (获取窗口句柄、设置窗口样式)。

5. Qt 框架分析

简介: 跨平台应用开发框架，以功能强大、组件丰富、架构灵活著称，适用于桌面、嵌入式、移动应用和游戏开发。
核心优势: 跨平台性、面向对象、丰富组件库、信号与槽机制、活跃社区。
C++ Qt: 性能与控制的完美结合，适用于对性能和控制力有较高要求的项目。
PyQt: Python 的优雅与 Qt 的强大，适用于快速原型开发、对开发效率有较高要求、以及团队 Python 经验丰富的项目。
剪贴板/桌面交互:
- QClipboard 类: 访问系统剪贴板。
- QDesktopWidget 类: 获取桌面信息。
- QScreen 类: 获取每个屏幕信息。
- QFileSystemWatcher 类: 监控文件系统变化。