物联网编程仿真平台

面向中职《物联网编程与应用（第 2 版）》的在线仿真平台：学生在浏览器里写 C# WinForms 程序， 程序在服务器上运行，界面和虚拟实训台的效果在网页上实时显示。设计方案见 docs/设计方案.md。

目录

目录	内容
web/	Vue 3 前端：代码编辑、虚拟窗体渲染、虚拟实训台
server/	Bun 后端：示例工程接口，WebSocket 会话，为每次运行启动一个 C# 运行器
shared/	浏览器、服务器、运行器之间的消息协议（protocol.ts）
runtime/	.NET 10：仿真 WinForms（Sim.WinForms）、教材设备类库（Sim.Devices）、仿冒 SqlClient（Sim.Data，T-SQL 转写成 SQLite）、运行器（Sim.Runner）
samples/	示例工程（按教材任务整理）
docs/	设计方案（设计方案.md）、教材逐任务摘要（教材摘要/）
deploy/	部署：Caddyfile、部署脚本和说明（deploy/README.md）

本地开发

需要 Bun 和 .NET 10 SDK；装了 bubblewrap（bwrap）时，学生程序在本机也会放进沙箱运行，和服务器一致。

bun install                 # 安装前端和后端依赖
bun run build:runtime       # 编译 C# 运行时
bun run dev:server          # 启动后端（端口 3000）
bun run dev:web             # 启动前端（端口 5173），浏览器打开 http://localhost:5173

测试：

cd server
bun test              # 端到端测试：编译并运行示例，模拟浏览器操作
cd ../web && bun test src   # 窗体设计器：Designer.cs 读写、编辑操作、插入事件处理方法
bun test/load.ts 100  # 压力测试：同时运行 100 个学生程序

部署

Docker Compose，HTTPS 由服务器上的 Nginx Proxy Manager 负责。推送到 GitHub 的 main 后，GitHub Actions 跑完测试，SSH 到服务器执行 deploy/update.sh：服务器从 git.xuyue.cc 拉代码、构建镜像、重启。详见 deploy/README.md。

运行器的四种模式

Sim.Runner 通过标准输入输出与 Bun 服务器交换 JSON 消息（每行一条）：

• compile-server：常驻编译服务，全服务器共用一个。Roslyn 只加载一次，编译结果写回工程目录。
• language-server：常驻语言服务，全服务器共用一个：代码补全、悬停提示、参数提示、边写边检查。
• sql-server：常驻 SQL 服务，全服务器共用一个：数据库页面的查询和对象资源管理器，评分前按实验的 database.sql 建库。学生的数据库在 data/databases/<用户编号>/，每个库一个 SQLite 文件。
• run <工程目录>：运行已编译的学生程序，每次运行一个进程，不加载编译器。

当前进度：第 0 阶段（技术验证）已跑通

教材项目 2 任务 1（LED 显示屏）的书上代码原样运行：选串口、打开、推送文字，窗体上的 LED 控件和实训台 LED 屏都会滚动显示；不打开串口直接推送会弹出 "Error:发送失败"。

本机实测（16 核、28 GB）：

指标	结果
编译（编译服务预热后）	约 10–300 ms
启动到窗体显示	约 100 ms
单次操作往返	约 15 ms
100 个程序同时运行：内存	合计约 1.1 GB（PSS，平均每个 11 MB）；另加编译服务约 150 MB
100 个程序同时点击：往返	中位数约 60 ms，P95 约 75 ms

第 1 阶段进行中

已完成：

• 虚拟实训台：按教材实训台布局图排列（红外对射、警示灯、LED 屏、照明灯、人体红外、温湿度、光照、烟雾、火焰、ADAM 模块）。每个浏览器会话一台，状态由服务器统一保存：传感器读数由网页上的滑块和开关设定，经服务器推给学生程序；灯、继电器、LED 屏由学生程序控制。
• 新控件：CheckBox、RadioButton（事件顺序与 WinForms 一致）、ListBox、PictureBox、DataGridView、DateTimePicker、TrackBar、Windows Media Player，教材控件库的 Lamp、Alarm。
• 示例工程（按书上代码整理）：项目 1 任务 1–2、项目 2 任务 1–3、项目 3 任务 1–2、项目 4 任务 1–3、项目 5 任务 1–3、项目 6 任务 2–3、项目 7 任务 1–3，共 18 个（项目 6 任务 1 在数据库页面上完成）。网址带 ?sample=示例编号 可直接打开指定示例。
• 代码编辑器（Monaco）：C# 高亮、编译错误波浪线、点错误跳到对应行、F5 运行 / Shift+F5 停止、草稿自动保存在浏览器本地。
• 窗体设计器（仿 VS，界面中文）：工具箱、拖放与改大小、属性窗口、事件窗口、双击生成事件处理方法、撤销 / 重做；读写 VS 格式的 Designer.cs。
• 多窗体：新建、删除窗体；运行时多个窗口可切换前后。
• 部署：bubblewrap 沙箱（断网、只读、看不到其他进程，限制内存、CPU 时间和运行时长）、编译时禁止网络 / 反射 / 启动进程等 API、Docker Compose、GitHub Actions 自动部署。
• 第 2 阶段（进行中）：账号登录（本机开发时老师账号为 admin / admin）、班级管理与 CSV 名单导入、学生作品保存在服务器上；自动评分（每个示例的 checks.yaml）；布置作业、学生提交后自动评分；老师评阅（看代码和界面截图、运行学生的程序、老师评分项打分、评语）、AI 评阅建议（DeepSeek，老师采纳后生效）、全班成绩表与 CSV 导出。
• 第 3 阶段（进行中）：教材项目 5 用到的旧版线程 API（Thread.Suspend / Resume / Abort）编译时改写成平台的协作式实现（runtime/Sim.Runner/LegacyThreadRewriter.cs、runtime/Sim.WinForms/Host/LegacyThreads.cs）；网络摄像机（画面帧由 runtime/Sim.Devices/Camera/build-frames.ts 从 scene.svg 生成，需要 rsvg-convert 和 ImageMagick）。

尚未完成：

• 教材项目 8（需要图表、无边框窗体、Panel 停靠、背景图片等）。