📱 轻松管理各类设备参数配置 💾 SQLite本地数据持久化存储 🚀 简单易用的C#实现方案 🛠️ 适用于工业自动化、物联网设备管理

在工业自动化、设备监控、物联网应用等领域，如何高效管理各种设备的参数配置始终是一个重要问题。本文将详细介绍如何使用C#和SQLite数据库构建一个轻量级但功能强大的设备参数配置管理系统。无论你是想为工业设备创建管理软件，还是开发物联网项目，这套解决方案都能帮你轻松管理各类设备参数。

项目架构概述

本项目采用简洁的三层架构设计，包括：

数据层：SQLite数据库连接管理和基础操作
模型层：设备配置的实体类定义
业务逻辑层：配置管理服务，提供增删改查功能

这种架构让系统易于理解、维护和扩展，适合中小型项目快速实现和迭代。

项目依赖

要运行此项目，需要安装以下NuGet包：

Markdown
System.Data.SQLite 
Spectre.Console

详细实现步骤

数据库连接管理

首先，我们需要创建数据库连接管理类，负责SQLite数据库的创建、连接和初始化：

C#
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data.SQLite;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace AppDeviceConfig
{
    /// <summary>
    /// 数据库连接管理类，负责SQLite数据库的创建和连接
    /// </summary>
    public class DatabaseManager
    {
        // 数据库文件路径
        private const string DATABASE_PATH = "DeviceConfig.sqlite";

        /// <summary>
        /// 创建并返回SQLite数据库连接
        /// </summary>
        /// <returns>打开的SQLite连接</returns>
        public static SQLiteConnection CreateConnection()
        {
            // 如果数据库文件不存在则创建
            if (!File.Exists(DATABASE_PATH))
            {
                SQLiteConnection.CreateFile(DATABASE_PATH);
            }

            // 创建并打开连接
            var connection = new SQLiteConnection($"Data Source={DATABASE_PATH};Version=3;");
            connection.Open();
            return connection;
        }

        /// <summary>
        /// 初始化数据库，创建必要的表结构
        /// </summary>
        public static void InitializeDatabase()
        {
            using (var connection = CreateConnection())
            {
                // 创建设备配置表，如果表不存在的话
                string createDeviceTableSql = @"
                CREATE TABLE IF NOT EXISTS DeviceConfigurations (
                    Id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                    DeviceType TEXT NOT NULL,
                    DeviceName TEXT NOT NULL,
                    ConfigKey TEXT NOT NULL,
                    ConfigValue TEXT NOT NULL,
                    LastUpdated DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
                    UNIQUE(DeviceType, DeviceName, ConfigKey)
                )";

                using (var command = new SQLiteCommand(createDeviceTableSql, connection))
                {
                    command.ExecuteNonQuery();
                }
            }
        }
    }
}

设备配置模型

接下来，定义设备配置的数据模型，用于表示设备参数的实体：

C#
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace AppDeviceConfig
{
    /// <summary>
    /// 设备配置实体类，表示单个设备参数的配置信息
    /// </summary>
    public class DeviceConfiguration
    {
        /// <summary>配置项唯一标识符</summary>
        public int Id { get; set; }

        /// <summary>设备类型，例如：变频器、电机控制器等</summary>
        public string DeviceType { get; set; }

        /// <summary>设备名称，用于标识具体设备</summary>
        public string DeviceName { get; set; }

        /// <summary>配置项键名</summary>
        public string ConfigKey { get; set; }

        /// <summary>配置项值</summary>
        public string ConfigValue { get; set; }

        /// <summary>最后更新时间</summary>
        public DateTime LastUpdated { get; set; }
    }
}

3. 配置管理服务

配置管理服务是系统的核心，提供对设备配置的各种操作：

C#
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data.SQLite;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace AppDeviceConfig
{
    /// <summary>
    /// 配置管理服务，提供设备配置的增删改查功能
    /// </summary>
    public class ConfigurationService
    {
        /// <summary>
        /// 保存或更新设备配置
        /// </summary>
        /// <param name="config">要保存的设备配置</param>
        public void SaveDeviceConfiguration(DeviceConfiguration config)
        {
            using (var connection = DatabaseManager.CreateConnection())
            {
                // 使用INSERT OR REPLACE语法实现更新或插入
                string insertSql = @"
                INSERT OR REPLACE INTO DeviceConfigurations 
                (DeviceType, DeviceName, ConfigKey, ConfigValue) 
                VALUES (@DeviceType, @DeviceName, @ConfigKey, @ConfigValue)";

                using (var command = new SQLiteCommand(insertSql, connection))
                {
                    command.Parameters.AddWithValue("@DeviceType", config.DeviceType);
                    command.Parameters.AddWithValue("@DeviceName", config.DeviceName);
                    command.Parameters.AddWithValue("@ConfigKey", config.ConfigKey);
                    command.Parameters.AddWithValue("@ConfigValue", config.ConfigValue);
                    command.ExecuteNonQuery();
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 获取特定设备的特定配置项
        /// </summary>
        /// <param name="deviceType">设备类型</param>
        /// <param name="deviceName">设备名称</param>
        /// <param name="configKey">配置项键名</param>
        /// <returns>设备配置对象，未找到时返回null</returns>
        public DeviceConfiguration GetDeviceConfiguration(string deviceType, string deviceName, string configKey)
        {
            using (var connection = DatabaseManager.CreateConnection())
            {
                string selectSql = @"
                SELECT * FROM DeviceConfigurations 
                WHERE DeviceType = @DeviceType 
                AND DeviceName = @DeviceName 
                AND ConfigKey = @ConfigKey";

                using (var command = new SQLiteCommand(selectSql, connection))
                {
                    command.Parameters.AddWithValue("@DeviceType", deviceType);
                    command.Parameters.AddWithValue("@DeviceName", deviceName);
                    command.Parameters.AddWithValue("@ConfigKey", configKey);

                    using (var reader = command.ExecuteReader())
                    {
                        if (reader.Read())
                        {
                            return new DeviceConfiguration
                            {
                                Id = Convert.ToInt32(reader["Id"]),
                                DeviceType = reader["DeviceType"].ToString(),
                                DeviceName = reader["DeviceName"].ToString(),
                                ConfigKey = reader["ConfigKey"].ToString(),
                                ConfigValue = reader["ConfigValue"].ToString(),
                                LastUpdated = Convert.ToDateTime(reader["LastUpdated"])
                            };
                        }
                    }
                }
            }
            return null;
        }

        /// <summary>
        /// 获取特定类型设备的所有配置
        /// </summary>
        /// <param name="deviceType">设备类型</param>
        /// <returns>设备配置列表</returns>
        public List<DeviceConfiguration> GetDeviceConfigurations(string deviceType)
        {
            var configurations = new List<DeviceConfiguration>();

            using (var connection = DatabaseManager.CreateConnection())
            {
                string selectSql = "SELECT * FROM DeviceConfigurations WHERE DeviceType = @DeviceType";

                using (var command = new SQLiteCommand(selectSql, connection))
                {
                    command.Parameters.AddWithValue("@DeviceType", deviceType);

                    using (var reader = command.ExecuteReader())
                    {
                        while (reader.Read())
                        {
                            configurations.Add(new DeviceConfiguration
                            {
                                Id = Convert.ToInt32(reader["Id"]),
                                DeviceType = reader["DeviceType"].ToString(),
                                DeviceName = reader["DeviceName"].ToString(),
                                ConfigKey = reader["ConfigKey"].ToString(),
                                ConfigValue = reader["ConfigValue"].ToString(),
                                LastUpdated = Convert.ToDateTime(reader["LastUpdated"])
                            });
                        }
                    }
                }
            }
            return configurations;
        }

        /// <summary>
        /// 删除特定设备配置
        /// </summary>
        /// <param name="deviceType">设备类型</param>
        /// <param name="deviceName">设备名称</param>
        /// <param name="configKey">配置项键名</param>
        /// <returns>是否删除成功</returns>
        public bool DeleteDeviceConfiguration(string deviceType, string deviceName, string configKey)
        {
            using (var connection = DatabaseManager.CreateConnection())
            {
                string deleteSql = @"
                DELETE FROM DeviceConfigurations 
                WHERE DeviceType = @DeviceType 
                AND DeviceName = @DeviceName 
                AND ConfigKey = @ConfigKey";

                using (var command = new SQLiteCommand(deleteSql, connection))
                {
                    command.Parameters.AddWithValue("@DeviceType", deviceType);
                    command.Parameters.AddWithValue("@DeviceName", deviceName);
                    command.Parameters.AddWithValue("@ConfigKey", configKey);

                    int rowsAffected = command.ExecuteNonQuery();
                    return rowsAffected > 0;
                }
            }
        }
    }
}

使用Spectre.Console美化控制台演示

Spectre.Console是一个强大的.NET库，可以创建美观的控制台应用。下面我们使用它来展示我们的系统功能：

C#
using System.Drawing;
using Spectre.Console;

namespace AppDeviceConfig
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 显示标题
            AnsiConsole.Write(
                new FigletText("设备配置管理系统")
                    .Centered()
                    .Color(Spectre.Console.Color.Orange1));

            AnsiConsole.WriteLine();
            AnsiConsole.MarkupLine("[bold yellow]欢迎使用设备参数配置管理系统[/]");
            AnsiConsole.WriteLine();

            // 初始化数据库
            AnsiConsole.Status()
                .Start("正在初始化系统...", ctx =>
                {
                    ctx.Spinner(Spinner.Known.Star);
                    ctx.SpinnerStyle(Style.Parse("green"));

                    DatabaseManager.InitializeDatabase();
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000); // 演示用延时
                });

            var configService = new ConfigurationService();

            // 使用Spectre.Console的表格显示演示数据
            var table = new Table();
            table.AddColumn("设备类型");
            table.AddColumn("设备名称");
            table.AddColumn("参数名");
            table.AddColumn("参数值");

            // 示例1：保存变频器配置
            AnsiConsole.Status()
                .Start("正在添加示例配置...", ctx =>
                {
                    // 添加变频器配置
                    configService.SaveDeviceConfiguration(new DeviceConfiguration
                    {
                        DeviceType = "变频器",
                        DeviceName = "主轴变频器",
                        ConfigKey = "频率",
                        ConfigValue = "50.5"
                    });

                    configService.SaveDeviceConfiguration(new DeviceConfiguration
                    {
                        DeviceType = "变频器",
                        DeviceName = "副轴变频器",
                        ConfigKey = "频率",
                        ConfigValue = "60.0"
                    });

                    // 添加电机控制器配置
                    configService.SaveDeviceConfiguration(new DeviceConfiguration
                    {
                        DeviceType = "电机控制器",
                        DeviceName = "主电机控制器",
                        ConfigKey = "最大转速",
                        ConfigValue = "3000"
                    });

                    configService.SaveDeviceConfiguration(new DeviceConfiguration
                    {
                        DeviceType = "电机控制器",
                        DeviceName = "主电机控制器",
                        ConfigKey = "启动模式",
                        ConfigValue = "软启动"
                    });

                    configService.SaveDeviceConfiguration(new DeviceConfiguration
                    {
                        DeviceType = "传感器",
                        DeviceName = "温度传感器",
                        ConfigKey = "报警阈值",
                        ConfigValue = "85"
                    });

                    System.Threading.Thread.Sleep(1000); // 演示用延时
                });

            // 获取并显示所有变频器配置
            var deviceTypes = new[] { "变频器", "电机控制器", "传感器" };

            foreach (var deviceType in deviceTypes)
            {
                var configs1 = configService.GetDeviceConfigurations(deviceType);

                foreach (var config in configs1)
                {
                    table.AddRow(
                        config.DeviceType,
                        config.DeviceName,
                        config.ConfigKey,
                        config.ConfigValue
                    );
                }
            }

            AnsiConsole.WriteLine();
            AnsiConsole.MarkupLine("[bold green]当前系统中的设备配置:[/]");
            AnsiConsole.Write(table);

            // 演示查询特定配置
            AnsiConsole.WriteLine();
            var selectedDeviceType = AnsiConsole.Prompt(
                new SelectionPrompt<string>()
                    .Title("请选择要查看的[green]设备类型[/]")
                    .PageSize(10)
                    .AddChoices(deviceTypes));

            var configs = configService.GetDeviceConfigurations(selectedDeviceType);

            if (configs.Any())
            {
                // 创建树形结构展示设备配置
                var root = new Tree($"[yellow]{selectedDeviceType}[/]");

                var deviceNames = configs.Select(c => c.DeviceName).Distinct();

                foreach (var deviceName in deviceNames)
                {
                    var deviceNode = root.AddNode($"[blue]{deviceName}[/]");
                    var deviceConfigs = configs.Where(c => c.DeviceName == deviceName);

                    foreach (var config in deviceConfigs)
                    {
                        deviceNode.AddNode($"[green]{config.ConfigKey}[/]: [white]{config.ConfigValue}[/]");
                    }
                }

                AnsiConsole.Write(root);
            }
            else
            {
                AnsiConsole.MarkupLine($"[yellow]未找到{selectedDeviceType}的配置信息[/]");
            }

            // 演示修改配置
            AnsiConsole.WriteLine();
            if (AnsiConsole.Confirm("是否要修改主轴变频器的频率?"))
            {
                var newValue = AnsiConsole.Ask<string>("请输入新的频率值:", "45.0");

                configService.SaveDeviceConfiguration(new DeviceConfiguration
                {
                    DeviceType = "变频器",
                    DeviceName = "主轴变频器",
                    ConfigKey = "频率",
                    ConfigValue = newValue
                });

                var updatedConfig = configService.GetDeviceConfiguration("变频器", "主轴变频器", "频率");

                AnsiConsole.MarkupLine($"[green]配置已更新:[/] 新频率 = {updatedConfig.ConfigValue}");
            }

            AnsiConsole.WriteLine();
            AnsiConsole.MarkupLine("[bold blue]演示完成，感谢使用设备参数配置管理系统![/]");
        }
    }
}

注意事项与最佳实践

正确处理数据库连接：使用using语句确保连接正确关闭
参数化查询：避免SQL注入风险
异常处理：在实际应用中添加完善的错误处理机制
参数验证：添加配置参数的数据验证逻辑
考虑配置加密：敏感配置信息应当加密存储

总结

本文介绍了如何使用C#和SQLite实现一个功能完善的设备参数配置管理系统。通过简洁的架构设计和SQLite数据库的高效存储，系统能够满足各类设备参数管理的需求。Spectre.Console的应用使得控制台演示更加直观和美观。

无论是工业自动化、物联网设备管理还是其他需要参数配置的场景，这套系统都能提供一个可靠、高效且易于扩展的解决方案。希望这篇文章能为你的项目提供有价值的参考！

关键词：C#配置管理、SQLite数据库、设备参数管理、工业自动化、物联网设备、Spectre.Console、控制台应用美化

欢迎在评论区分享您的应用场景和改进建议！

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