📋 目錄
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項目概述
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核心技術架構
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功能特性詳解
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技術實現亮點
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安裝與配置
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實戰應用場景
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代碼示例與API詳解
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性能優化與最佳實踐
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未來發展規劃
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總結
項目概述
在人工智能快速發展的今天,AI 助手與操作系統的深度集成成為了一個重要趨勢。Windows MCP.Net 是一個基于 .NET 10 的革命性項目,它實現了 Model Context Protocol (MCP) 服務器,為 AI 助手提供了與 Windows 桌面環境進行深度交互的能力。
🎯 項目亮點
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🚀 基于最新 .NET 10 技術棧:充分利用 .NET 10 的性能優勢和新特性
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🔧 完整的桌面自動化解決方案:涵蓋鼠標、鍵盤、窗口管理等全方位操作
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🤖 AI 友好的 MCP 協議支持:無縫集成各種 AI 助手和客戶端
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📦 模塊化架構設計:高度可擴展的服務和工具組織結構
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🛡? 企業級穩定性:完善的異常處理和日志記錄機制
核心技術架構
🏗? 架構設計理念
Windows MCP.Net 采用了現代化的分層架構設計,確保了代碼的可維護性和可擴展性:
┌─────────────────────────────────────┐
│???????????MCP?Protocol?Layer????????│??←?AI?客戶端通信層
├─────────────────────────────────────┤
│??????????????Tools?Layer????????????│??←?功能工具層
├─────────────────────────────────────┤
│????????????Services?Layer???????????│??←?核心服務層
├─────────────────────────────────────┤
│???????????Interface?Layer???????????│??←?接口抽象層
├─────────────────────────────────────┤
│??????????Windows?API?Layer??????????│??←?系統API調用層
└─────────────────────────────────────┘
🔧 核心技術棧
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.NET 10:最新的 .NET 運行時,提供卓越的性能和跨平臺支持
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**Model Context Protocol (MCP)**:標準化的 AI 助手通信協議
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Windows API:深度集成 Windows 系統 API,實現底層操作
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Serilog:結構化日志記錄,支持多種輸出目標
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HtmlAgilityPack:強大的 HTML 解析和網頁抓取能力
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ReverseMarkdown:HTML 到 Markdown 的高效轉換
功能特性詳解
🖱? 鼠標操作系統
ClickTool - 精確的鼠標點擊控制:
[McpServerTool,?Description("Click?on?UI?elements?at?specific?coordinates")]
public?async?Task<string>?ClickAsync([Description("X?coordinate")]?int?x,[Description("Y?coordinate")]?int?y,[Description("Mouse?button:?\"left\",?\"right\",?or?\"middle\"")]?string?button?=?"left",[Description("Number?of?clicks?(1?for?single,?2?for?double,?3?for?triple)")]?int?clicks?=?1)
{_logger.LogInformation("Clicking?at?({X},{Y})?with?{Button}?button,?{Clicks}?clicks",?x,?y,?button,?clicks);return?await?_desktopService.ClickAsync(x,?y,?button,?clicks);
}
功能特點:
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支持左鍵、右鍵、中鍵點擊
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支持單擊、雙擊、三擊操作
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精確的坐標定位
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完整的操作日志記錄
?? 鍵盤輸入系統
TypeTool - 智能文本輸入:
public?async?Task<string>?TypeAsync(int?x,?int?y,?string?text,?bool?clear?=?false,?bool?pressEnter?=?false)
{//?點擊目標位置await?_desktopService.ClickAsync(x,?y);//?可選清空現有內容if?(clear){await?_desktopService.SendKeysAsync("^a");?//?Ctrl+A}//?輸入文本await?_desktopService.SendKeysAsync(text);//?可選按回車鍵if?(pressEnter){await?_desktopService.SendKeysAsync("{ENTER}");}return?"Text?input?completed?successfully";
}
🖼? 屏幕截圖與OCR
ScreenshotTool - 高質量屏幕捕獲:
[McpServerTool,?Description("Take?a?screenshot?and?save?it?to?the?temp?directory")]
public?async?Task<string>?TakeScreenshotAsync()
{var?tempPath?=?Path.GetTempPath();var?fileName?=?$"screenshot_{DateTime.Now:yyyyMMdd_HHmmss}.png";var?fullPath?=?Path.Combine(tempPath,?fileName);using?var?bitmap?=?new?Bitmap(Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width,?Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height);using?var?graphics?=?Graphics.FromImage(bitmap);graphics.CopyFromScreen(0,?0,?0,?0,?bitmap.Size);bitmap.Save(fullPath,?ImageFormat.Png);return?$"Screenshot?saved?to:?{fullPath}";
}
🔍 OCR 文字識別
FindTextOnScreenTool - 智能文字定位:
[McpServerTool,?Description("Find?specific?text?on?the?screen?using?OCR")]
public?async?Task<string>?FindTextAsync([Description("The?text?to?search?for?on?the?screen")]?string?text)
{var?result?=?await?_ocrService.FindTextOnScreenAsync(text);if?(result.Found){return?$"Text?'{text}'?found?at?coordinates:?({result.X},?{result.Y})";}else{return?$"Text?'{text}'?not?found?on?screen";}
}
🌐 Web 內容抓取
ScrapeTool - 智能網頁內容提取:
[McpServerTool,?Description("Fetch?and?convert?webpage?content?to?markdown?format")]
public?async?Task<string>?ScrapeAsync([Description("The?full?URL?including?protocol?(http/https)?to?scrape")]?string?url)
{try{var?html?=?await?_httpClient.GetStringAsync(url);var?doc?=?new?HtmlDocument();doc.LoadHtml(html);//?移除腳本和樣式標簽doc.DocumentNode.Descendants().Where(n?=>?n.Name?==?"script"?||?n.Name?==?"style").ToList().ForEach(n?=>?n.Remove());var?converter?=?new?Converter();var?markdown?=?converter.Convert(doc.DocumentNode.OuterHtml);return?markdown;}catch?(Exception?ex){return?$"Error?scraping?URL:?{ex.Message}";}
}
技術實現亮點
🎯 依賴注入與服務管理
項目采用了 .NET 的內置依賴注入容器,實現了松耦合的架構設計:
//?Program.cs?-?服務注冊
builder.Services.AddSingleton<IDesktopService,?DesktopService>().AddSingleton<IFileSystemService,?FileSystemService>().AddSingleton<IOcrService,?OcrService>().AddSingleton<ISystemControlService,?SystemControlService>().AddMcpServer().WithStdioServerTransport().WithToolsFromAssembly(Assembly.GetExecutingAssembly());
📝 結構化日志記錄
使用 Serilog 實現了企業級的日志記錄系統:
Log.Logger?=?new?LoggerConfiguration().MinimumLevel.Debug().MinimumLevel.Override("Microsoft",?LogEventLevel.Information).Enrich.FromLogContext().WriteTo.Console().WriteTo.File("logs/winmcplog-.txt",rollingInterval:?RollingInterval.Day,?retainedFileCountLimit:?31,outputTemplate:?"{Timestamp:yyyy-MM-dd?HH:mm:ss.fff?zzz}?[{Level:u3}]?{Message:lj}{NewLine}{Exception}").CreateLogger();
🔧 Windows API 集成
通過 P/Invoke 技術深度集成 Windows API:
//?DesktopService.cs?-?Windows?API?聲明
[DllImport("user32.dll")]
private?static?extern?bool?SetCursorPos(int?x,?int?y);[DllImport("user32.dll")]
private?static?extern?void?mouse_event(uint?dwFlags,?uint?dx,?uint?dy,?uint?dwData,?UIntPtr?dwExtraInfo);[DllImport("user32.dll")]
private?static?extern?bool?SetForegroundWindow(IntPtr?hWnd);//?鼠標點擊實現
public?async?Task<string>?ClickAsync(int?x,?int?y,?string?button?=?"left",?int?clicks?=?1)
{SetCursorPos(x,?y);await?Task.Delay(50);?//?確保光標移動完成uint?mouseEvent?=?button.ToLower()?switch{"left"?=>?MOUSEEVENTF_LEFTDOWN?|?MOUSEEVENTF_LEFTUP,"right"?=>?MOUSEEVENTF_RIGHTDOWN?|?MOUSEEVENTF_RIGHTUP,"middle"?=>?MOUSEEVENTF_MIDDLEDOWN?|?MOUSEEVENTF_MIDDLEUP,_?=>?MOUSEEVENTF_LEFTDOWN?|?MOUSEEVENTF_LEFTUP};for?(int?i?=?0;?i?<?clicks;?i++){mouse_event(mouseEvent,?0,?0,?0,?UIntPtr.Zero);if?(i?<?clicks?-?1)?await?Task.Delay(100);}return?$"Clicked?at?({x},{y})?with?{button}?button,?{clicks}?times";
}
安裝與配置
📦 全局工具安裝(推薦)
#?安裝全局工具
dotnet?tool?install?--global?WindowsMCP.Net#?驗證安裝
windows-mcp-net?--version
🔧 MCP 客戶端配置
VS Code 配置示例:
{"mcpServers":?{"WindowsMCP.Net":?{"type":?"stdio","command":?"dnx","args":?["WindowsMCP.Net@",?"--yes"],"env":?{}}}
}
開發模式配置:
{"mcpServers":?{"Windows-MCP.Net-Dev":?{"type":?"stdio","command":?"dotnet","args":?["run",?"--project",?"src/Windows-MCP.Net.csproj"],"cwd":?"${workspaceFolder}","env":?{}}}
}
實戰應用場景
🤖 AI 助手自動化辦公
場景: AI 助手幫助用戶自動填寫表單
{"workflow":?[{"tool":?"LaunchTool","params":?{?"name":?"notepad"?}},{"tool":?"TypeTool","params":?{"x":?100,"y":?100,"text":?"Hello,?this?is?automated?text?input!","clear":?true}},{"tool":?"KeyTool","params":?{?"key":?"ctrl+s"?}}]
}
📊 自動化測試與質量保證
場景: 自動化 UI 測試流程
//?測試用例示例
public?async?Task<bool>?TestLoginWorkflow()
{try{//?1.?啟動應用await?_desktopService.LaunchAppAsync("MyApp");await?Task.Delay(2000);//?2.?輸入用戶名await?_desktopService.ClickAsync(200,?150);await?_desktopService.TypeAsync(200,?150,?"testuser",?true);//?3.?輸入密碼await?_desktopService.ClickAsync(200,?200);await?_desktopService.TypeAsync(200,?200,?"password123",?true);//?4.?點擊登錄按鈕await?_desktopService.ClickAsync(250,?250);//?5.?驗證登錄成功var?result?=?await?_ocrService.FindTextOnScreenAsync("Welcome");return?result.Found;}catch?(Exception?ex){_logger.LogError(ex,?"Login?test?failed");return?false;}
}
🔄 批量數據處理
場景: 批量處理 Excel 數據并更新系統
public?async?Task?ProcessExcelData(string?filePath)
{var?data?=?await?_fileSystemService.ReadExcelAsync(filePath);foreach?(var?row?in?data){//?打開目標應用await?_desktopService.SwitchToApplicationAsync("DataEntry");//?填寫表單字段await?_desktopService.TypeAsync(100,?100,?row["Name"],?true);await?_desktopService.TypeAsync(100,?150,?row["Email"],?true);await?_desktopService.TypeAsync(100,?200,?row["Phone"],?true);//?提交數據await?_desktopService.ClickAsync(200,?300);await?Task.Delay(1000);//?驗證提交成功var?success?=?await?_ocrService.FindTextOnScreenAsync("Success");if?(!success.Found){_logger.LogWarning("Failed?to?submit?data?for?{Name}",?row["Name"]);}}
}
性能優化與最佳實踐
? 異步編程模式
項目全面采用異步編程模式,提升并發性能:
//?優化前:同步操作
public?string?Click(int?x,?int?y)
{SetCursorPos(x,?y);Thread.Sleep(50);?//?阻塞線程mouse_event(MOUSEEVENTF_LEFTDOWN?|?MOUSEEVENTF_LEFTUP,?0,?0,?0,?UIntPtr.Zero);return?"Clicked";
}//?優化后:異步操作
public?async?Task<string>?ClickAsync(int?x,?int?y)
{SetCursorPos(x,?y);await?Task.Delay(50);?//?非阻塞延時mouse_event(MOUSEEVENTF_LEFTDOWN?|?MOUSEEVENTF_LEFTUP,?0,?0,?0,?UIntPtr.Zero);return?"Clicked";
}
🛡? 異常處理策略
public?async?Task<(string?Response,?int?Status)>?ExecuteCommandAsync(string?command)
{try{using?var?process?=?new?Process();process.StartInfo?=?new?ProcessStartInfo{FileName?=?"powershell.exe",Arguments?=?$"-Command?\"{command}\"",RedirectStandardOutput?=?true,RedirectStandardError?=?true,UseShellExecute?=?false,CreateNoWindow?=?true};process.Start();var?output?=?await?process.StandardOutput.ReadToEndAsync();var?error?=?await?process.StandardError.ReadToEndAsync();await?process.WaitForExitAsync();var?response?=?string.IsNullOrEmpty(error)???output?:?$"Output:?{output}\nError:?{error}";return?(response.Trim(),?process.ExitCode);}catch?(Exception?ex){_logger.LogError(ex,?"Failed?to?execute?command:?{Command}",?command);return?($"Error?executing?command:?{ex.Message}",?-1);}
}
📈 內存管理優化
//?使用?using?語句確保資源正確釋放
public?async?Task<string>?TakeScreenshotAsync()
{var?tempPath?=?Path.GetTempPath();var?fileName?=?$"screenshot_{DateTime.Now:yyyyMMdd_HHmmss}.png";var?fullPath?=?Path.Combine(tempPath,?fileName);using?var?bitmap?=?new?Bitmap(Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width,?Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height);using?var?graphics?=?Graphics.FromImage(bitmap);graphics.CopyFromScreen(0,?0,?0,?0,?bitmap.Size);bitmap.Save(fullPath,?ImageFormat.Png);return?$"Screenshot?saved?to:?{fullPath}";
}
未來發展規劃
🔮 功能擴展路線圖
第一階段:核心功能增強
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高級 UI 元素識別(基于 Windows UI Automation)
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增強的 OCR 功能(多語言支持)
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文件系統操作完善
第二階段:智能化升級
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AI 驅動的 UI 元素智能識別
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自動化工作流錄制與回放
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機器學習輔助的操作優化
第三階段:企業級特性
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分布式部署支持
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企業級安全與審計
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云端協作與同步
🛠? 技術演進計劃
//?未來的智能?UI?識別接口設計
public?interface?IIntelligentUIService
{Task<UIElement>?FindElementByDescriptionAsync(string?description);Task<List<UIElement>>?FindSimilarElementsAsync(UIElement?template);Task<bool>?WaitForElementChangeAsync(UIElement?element,?TimeSpan?timeout);Task<string>?DescribeUIElementAsync(int?x,?int?y);
}//?AI?輔助的操作建議
public?interface?IOperationSuggestionService
{Task<List<Operation>>?SuggestNextOperationsAsync(string?goal);Task<WorkflowTemplate>?GenerateWorkflowAsync(string?description);Task<bool>?ValidateOperationSequenceAsync(List<Operation>?operations);
}
總結
Windows MCP.Net 代表了桌面自動化技術的新高度,它不僅提供了完整的 Windows 桌面交互能力,更重要的是為 AI 助手與操作系統的深度集成開辟了新的道路。
🎯 核心價值
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技術先進性:基于最新 .NET 10 技術棧,充分利用現代化開發框架的優勢
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架構優雅性:模塊化設計,高度可擴展,符合企業級應用標準
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功能完整性:涵蓋桌面自動化的各個方面,滿足多樣化需求
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易用性:簡潔的 API 設計,完善的文檔和示例
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可靠性:完善的異常處理和日志記錄,確保生產環境穩定運行
🚀 應用前景
隨著 AI 技術的不斷發展,Windows MCP.Net 將在以下領域發揮重要作用:
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智能辦公自動化:幫助用戶自動化日常辦公任務
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軟件測試自動化:提供強大的 UI 自動化測試能力
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數據處理自動化:批量處理和遷移數據
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系統運維自動化:自動化系統管理和監控任務
📢 參與貢獻
我們歡迎開發者參與到 Windows MCP.Net 的發展中來:
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GitHub 倉庫:https://github.com/AIDotNet/Windows-MCP.Net
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問題反饋:通過 GitHub Issues 提交 bug 報告和功能建議
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代碼貢獻:提交 Pull Request 參與代碼開發
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文檔完善:幫助改進項目文檔和示例
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關鍵詞:Windows自動化、MCP協議、.NET開發、桌面自動化、AI助手、Windows API、OCR識別、PowerShell集成
標簽:#Windows自動化
#MCP
#.NET
#AI助手
#桌面自動化
#開源項目
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