⚗️ ChemMaster

离线优先化学计算桌面应用 — Go + Wails v2 + Vue3 + TypeScript

定位

ChemMaster 是一个：

• 离线优先 (Offline First)
• 插件化 (Plugin-Based)
• Clash 风格轻量级桌面应用
• 化学计算 + 化学数据库 + 化学表达渲染系统

目标：本地化 PubChem + ChemDraw Lite + 化学计算引擎 + 数据源聚合器

技术栈

层	技术
后端	Go 1.21+
桌面框架	Wails v2
前端	Vue3 + TypeScript
数据库	SQLite (modernc.org/sqlite)
加密	AES-256-GCM
UI 风格	Clash for Windows 深色主题

核心功能

🔬 化学式解析

• 支持 H2SO4 / Ca(OH)2 / Al2(SO4)3 / [Cu(NH3)4]SO4
• 元素拆解、原子计数、分子量计算
• Unicode 下标转换、LaTeX 输出
• 性能: <10ms

⚖️ 方程式配平

• 矩阵法 + 高斯消元
• 配平结果、系数矩阵、守恒验证
• 性能: <100ms

🧪 化学反应表达 (Reaction AST)

• 支持 → ⇌ ⟶ = 等分隔符
• 条件标注 (Δ/hν/catalyst/温度/压力)
• 状态标记 (↑气体/↓沉淀/(aq)(s)(l)(g))
• 三种输出: 分子方程式、完整离子方程式、净离子方程式

⚡ 离子方程式引擎

• 分子方程式→完整离子方程式→净离子方程式
• 旁观离子检测
• 电荷守恒验证

📤 导出系统

• LaTeX (mhchem 格式)
• Unicode 下标
• HTML
• PNG (2x/4x 高清)

🗄️ 化学数据库

• 本地 SQLite: 元素周期表、化合物库、反应库
• 在线扩展: PubChem API、ChEBI API
• LRU/TTL 缓存

🔌 插件系统

• parser / solver / database / export / ai 分类
• 启用/禁用/版本控制

🔒 安全

• AES-256-GCM 加密所有敏感数据
• API Key / Cookie 加密存储
• 凭证加密存储

项目结构

ChemMaster/
├── main.go                          # Wails 入口
├── wails.json                       # Wails 配置
├── go.mod                           # Go 模块
├── Makefile                         # 构建脚本
├── internal/
│   ├── app/
│   │   ├── app.go                   # 应用主结构
│   │   └── bindings.go              # Wails 绑定 (前端可调用的 API)
│   ├── chemistry/
│   │   ├── formula.go               # 化学式解析引擎
│   │   ├── balancer.go              # 方程式配平引擎 (矩阵法)
│   │   ├── reaction.go              # Reaction AST
│   │   ├── ion.go                   # 离子方程式引擎
│   │   └── renderer.go             # LaTeX/HTML/Unicode 渲染
│   ├── database/
│   │   └── database.go              # SQLite 数据库
│   ├── encryption/
│   │   └── encryption.go            # AES-256 加密
│   ├── plugin/
│   │   └── plugin.go                # 插件管理器
│   └── provider/
│       └── provider.go              # 数据源管理 (PubChem 等)
├── frontend/
│   ├── package.json
│   ├── vite.config.ts
│   ├── index.html
│   └── src/
│       ├── main.ts                  # Vue 入口
│       ├── App.vue                  # 主布局 (侧边栏 + 内容区)
│       ├── assets/styles.css        # Clash 风格深色主题
│       ├── router/index.ts          # 路由
│       ├── wails/app.ts             # Wails 绑定包装 (含 mock)
│       └── views/
│           ├── Home.vue             # 首页
│           ├── Formula.vue          # 化学式解析
│           ├── Equation.vue         # 方程式配平
│           ├── Reaction.vue         # 化学反应表达
│           ├── Ion.vue              # 离子方程式
│           ├── Database.vue         # 化学数据库
│           ├── Providers.vue        # 数据源管理
│           ├── Plugins.vue          # 插件管理
│           └── Settings.vue         # 设置
└── build/
    └── README.md                    # 构建说明

快速开始

前置条件

1. Go 1.21+ — https://go.dev/dl/
2. Node.js 18+ — https://nodejs.org/
3. Wails CLI: go install github.com/wailsapp/wails/v2/cmd/wails@latest

开发模式

# 安装前端依赖
cd frontend && npm install && cd ..

# 启动开发服务器 (热重载)
wails dev

生产构建

# Windows 构建 (隐藏控制台窗口)
wails build -platform windows/amd64 -ldflags "-H windowsgui"

# 输出: build/bin/ChemMaster.exe

调试构建

wails build -platform windows/amd64

性能要求

操作	目标
启动	< 2s
本地查询	< 50ms
配平	< 100ms
化学解析	< 10ms

License

MIT License - Quantum-Ink