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# 项目总览 - Qt Screen Lock Detection Demo
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## 🎯 项目目标
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创建一个 Qt5 应用程序，能够：
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1. **检测 Linux Ubuntu 系统的锁屏状态**
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2. **锁屏时自动停止所有 Paint 事件**
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3. **提供可视化演示和实时状态监控**
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## 📋 项目信息
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| 项目名称 | Qt Screen Lock Detection Demo |
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| 版本 | 1.0.0 |
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| 开发语言 | C++11 |
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| GUI 框架 | Qt 5.15.2 |
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| 构建系统 | CMake 3.10+ |
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| 目标平台 | Linux Ubuntu 18.04+ |
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| 核心技术 | Qt DBus, Custom Painting |
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## 🏗️ 项目结构
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```
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qt_screan_lock/
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├── CMakeLists.txt # CMake 构建配置
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├── README.md # 完整项目文档
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├── QUICKSTART.md # 快速入门指南
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├── ARCHITECTURE.md # 架构详细说明
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├── PROJECT_OVERVIEW.md # 本文件 - 项目总览
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├── .gitignore # Git 忽略配置
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├── build.sh # 自动编译脚本
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├── run.sh # 自动运行脚本
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└── src/ # 源代码目录
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├── main.cpp # 程序入口 (36 行)
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├── screenlockdetector.h # 锁屏检测器头文件 (104 行)
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├── screenlockdetector.cpp # 锁屏检测器实现 (214 行)
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├── customwidget.h # 自定义组件头文件 (96 行)
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├── customwidget.cpp # 自定义组件实现 (280 行)
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├── mainwindow.h # 主窗口头文件 (106 行)
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└── mainwindow.cpp # 主窗口实现 (267 行)
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```
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**代码统计**：
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- 总行数：~1,103 行
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- C++ 源文件：7 个
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- 文档文件：5 个
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## 🔑 核心组件
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### 1️⃣ ScreenLockDetector (锁屏检测器)
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**文件**: `src/screenlockdetector.{h,cpp}`
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**功能**:
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- 通过 Qt DBus 监听 Linux 系统锁屏事件
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- 支持 GNOME ScreenSaver 和 systemd-logind 接口
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- 提供实时锁屏状态查询
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**核心 API**:
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```cpp
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bool initialize() // 初始化 DBus 连接
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bool isScreenLocked() const // 查询锁屏状态
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signals:
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void screenLocked() // 锁屏信号
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void screenUnlocked() // 解锁信号
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void lockStateChanged(bool locked) // 状态变化信号
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```
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**DBus 接口**:
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- `org.gnome.ScreenSaver` → GNOME 桌面环境
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- `org.freedesktop.login1.Session` → systemd-logind (通用)
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### 2️⃣ CustomWidget (自定义绘制组件)
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**文件**: `src/customwidget.{h,cpp}`
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**功能**:
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- 60 FPS 动态动画效果
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- 根据锁屏状态自动控制绘制
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- 性能统计（帧数、运行时间）
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**动画效果**:
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- 🎨 渐变背景（颜色随时间变化）
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- 🔄 旋转圆圈（8个彩色圆圈旋转）
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- 🌊 波浪效果（双层正弦波）
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- 📊 实时状态信息显示
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**核心 API**:
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```cpp
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void setPaintingEnabled(bool enabled) // 控制绘制开关
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int getPaintFrameCount() const // 获取帧数统计
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void resetFrameCount() // 重置计数器
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```
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---
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### 3️⃣ MainWindow (主窗口)
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**文件**: `src/mainwindow.{h,cpp}`
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**功能**:
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- 整合 ScreenLockDetector 和 CustomWidget
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- 提供用户控制界面
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- 实时状态显示
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**UI 组件**:
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- 动画显示区域（CustomWidget）
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- 控制面板（启用/禁用/重置按钮）
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- 状态信息面板（检测器、锁屏、绘制、帧数）
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## 🚀 快速开始
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### 前置要求
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```bash
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# 确保 Qt5 已安装
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ls $HOME/sdk/qt-5.15.2
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# 确保安装了构建工具
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sudo apt install build-essential cmake
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```
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### 三步运行
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```bash
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# 1. 赋予执行权限
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chmod +x build.sh run.sh
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# 2. 编译项目
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./build.sh
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# 3. 运行应用
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./run.sh
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```
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### 测试锁屏检测
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1. 应用运行后显示动态动画
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2. 按 `Ctrl + Alt + L` 锁定屏幕
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3. 观察动画停止
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4. 解锁后动画自动恢复
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## 📊 工作流程
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```
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[Linux System Locked]
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↓
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[DBus Signal: Lock/ActiveChanged]
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↓
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[ScreenLockDetector detects]
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↓
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[emit screenLocked() signal]
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↓
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[MainWindow::onScreenLocked()]
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↓
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[CustomWidget::setPaintingEnabled(false)]
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↓
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[Animation Timer STOPS]
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↓
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[paintEvent() early return]
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↓
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[✓ Resources Saved!]
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[Linux System Unlocked]
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↓
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[DBus Signal: Unlock/ActiveChanged]
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↓
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[ScreenLockDetector detects]
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↓
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[emit screenUnlocked() signal]
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↓
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[MainWindow::onScreenUnlocked()]
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||
↓
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[CustomWidget::setPaintingEnabled(true)]
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||
↓
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[Animation Timer STARTS]
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||
↓
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[paintEvent() resumes]
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||
↓
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[✓ Animation Restored!]
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```
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## 🎨 界面预览
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### 屏幕解锁时
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```
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┌─────────────────────────────────────┐
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│ Qt Screen Lock Demo - Painting Active │
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├─────────────────────────────────────┤
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│ ┌─ Frame: 1234 ──┐ │
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│ │ FPS: ~60 │ 🎨 动态动画 │
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│ │ Rotation: 128° │ (彩色圆圈) │
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│ │ Time: 20s │ (波浪效果) │
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│ └────────────────┘ │
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├─────────────────────────────────────┤
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│ Manual Control │
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│ [Enable] [Disable] [Reset] │
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├─────────────────────────────────────┤
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│ Status Information │
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||
│ • Detector: ✓ Active │
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│ • Lock: 🔓 UNLOCKED │
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│ • Paint: ✓ ENABLED │
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│ • Frames: 1234 frames │
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└─────────────────────────────────────┘
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||
```
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### 屏幕锁定时
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```
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┌─────────────────────────────────────┐
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||
│ PAINTING DISABLED │
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||
│ (Screen Locked) │
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│ │
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||
│ [暗色静态背景] │
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||
│ │
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||
│ Total Frames: 1234 │
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│ Paused at: 14:30:45 │
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||
├─────────────────────────────────────┤
|
||
│ Manual Control │
|
||
│ [[Enable]] [Disable] [Reset] │
|
||
├─────────────────────────────────────┤
|
||
│ Status Information │
|
||
│ • Detector: ✓ Active │
|
||
│ • Lock: 🔒 LOCKED │
|
||
│ • Paint: ✗ DISABLED │
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||
│ • Frames: 1234 frames (stopped) │
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└─────────────────────────────────────┘
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||
```
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## 💡 核心特性
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### ✅ 自动化
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- 无需手动干预
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- 系统锁屏时自动停止绘制
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- 解锁时自动恢复
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### ✅ 高性能
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- 锁屏时 CPU 使用率降至 < 1%
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- 60 FPS 流畅动画
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- 低内存占用 (~50MB)
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### ✅ 兼容性
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- 支持 GNOME 桌面环境
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- 支持 KDE (通过 systemd-logind)
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- 支持 XFCE 等其他环境
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### ✅ 可扩展
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- 模块化设计
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- 清晰的接口定义
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- 易于添加新功能
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## 🔧 技术亮点
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### Qt 信号槽机制
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```cpp
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// 类型安全的连接
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connect(m_lockDetector, &ScreenLockDetector::screenLocked,
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this, &MainWindow::onScreenLocked);
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```
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### DBus 系统集成
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```cpp
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||
// 监听系统锁屏事件
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||
QDBusConnection::sessionBus().connect(
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||
"org.gnome.ScreenSaver",
|
||
"/org/gnome/ScreenSaver",
|
||
"org.gnome.ScreenSaver",
|
||
"ActiveChanged",
|
||
this, SLOT(onScreenSaverActiveChanged(bool))
|
||
);
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||
```
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### 高效绘制控制
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```cpp
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void CustomWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
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{
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if (!m_paintingEnabled) {
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||
// 快速退出，节省资源
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drawStaticStatus();
|
||
return;
|
||
}
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||
// 正常绘制动画
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||
drawAnimations();
|
||
}
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||
```
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||
### CMake 自动化
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```cmake
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set(CMAKE_AUTOMOC ON) # 自动 Meta-Object Compiler
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||
set(CMAKE_AUTOUIC ON) # 自动 UI 编译
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||
set(CMAKE_AUTORCC ON) # 自动资源编译
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||
```
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## 📚 文档导航
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| 文档 | 用途 | 适合人群 |
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|-----|------|---------|
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| **QUICKSTART.md** | 5分钟快速上手 | 新用户 |
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| **README.md** | 完整使用文档 | 所有用户 |
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||
| **ARCHITECTURE.md** | 架构详解 | 开发者 |
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||
| **PROJECT_OVERVIEW.md** | 项目总览（本文件） | 所有人 |
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||
## 🎓 学习路径
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### 初级：快速体验
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1. 阅读 `QUICKSTART.md`
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2. 编译并运行应用
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||
3. 测试锁屏检测功能
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||
### 中级：理解原理
|
||
1. 阅读 `README.md`
|
||
2. 查看源代码注释
|
||
3. 了解 DBus 工作机制
|
||
|
||
### 高级：深入开发
|
||
1. 阅读 `ARCHITECTURE.md`
|
||
2. 研究信号槽连接
|
||
3. 扩展新功能
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||
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||
## 🛠️ 常见命令
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```bash
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# 完整编译
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./build.sh
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||
|
||
# 运行应用
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./run.sh
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||
# 清理重编译
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||
rm -rf build && ./build.sh
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||
|
||
# 查看编译日志
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./build.sh 2>&1 | tee build.log
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|
||
# 运行并记录日志
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||
./run.sh 2>&1 | tee app.log
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||
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||
# 仅编译（已有 build 目录）
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||
cd build && make -j$(nproc)
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||
# 直接运行
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./build/bin/ScreenLockDemo
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||
|
||
# 测试 DBus 连接
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||
qdbus org.gnome.ScreenSaver
|
||
```
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## 🐛 故障排除速查
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| 问题 | 解决方案 |
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|-----|---------|
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| Qt5 not found | 修改 `CMakeLists.txt` 中的 Qt5_DIR |
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| 找不到 Qt 库 | 使用 `run.sh` 或设置 LD_LIBRARY_PATH |
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| 锁屏检测不工作 | 检查 DBus 服务，查看控制台日志 |
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| 编译错误 | 确保安装 build-essential 和 cmake |
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||
详细解决方案请查看 `README.md` 的"故障排除"章节。
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## 📈 性能指标
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| 指标 | 绘制启用 | 绘制禁用 |
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|-----|---------|---------|
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| CPU 使用率 | 2-5% | <1% |
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| GPU 使用率 | 1-3% | 0% |
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| 内存占用 | ~50MB | ~50MB |
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| 帧率 | 60 FPS | 0 FPS |
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| 响应延迟 | <20ms | <20ms |
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## 🎯 使用场景
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- **教学演示**：Qt 应用程序开发
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- **系统集成**：DBus 服务调用示例
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- **资源优化**：后台应用性能优化
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- **桌面工具**：Linux 桌面环境交互
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## 📝 开发日志
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- ✅ 基础框架搭建
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- ✅ DBus 锁屏检测实现
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- ✅ 自定义绘制组件
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- ✅ 主窗口集成
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- ✅ 状态监控界面
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- ✅ 性能优化
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- ✅ 完整文档
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## 🙏 致谢
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感谢使用本项目！如有问题或建议，欢迎反馈。
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**项目创建时间**: 2025
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**最后更新**: 2025
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**状态**: ✅ 生产就绪
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Happy Coding! 🚀
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