嵌入式运行时 (本地数据库 + Python)

Name: Darra Software PLC
Author: Darra

为减少现场部署负担,Darra Runtime 的安装包自带数据库和脚本运行时,客户开箱即用:

组件	版本	体积	说明
SQLite	内置 .NET	—	零部署,单文件数据库,适合单机小型项目
MariaDB Portable	11.4.4	~72 MB	完全兼容 MySQL 协议,精简到无调试符号/开发文件/备份工具
Python Embeddable	3.11.9	~23 MB	含 pip,可安装 OpenCV / HALCON / PyTorch / Pandas 等

为什么选 SQLite + MariaDB 作为两个本地默认

场景	推荐
单机 / 数据量 < 1GB / 无并发	SQLite — 零配置,单文件 `.db`
多用户 / HMI+MES 并发 / 数据量大	MariaDB — 完整 SQL 支持,百万并发级
已有 MySQL 后端需对接	MariaDB(协议完全兼容,可迁移)
对接 SQL Server / Oracle / PostgreSQL	手动配置,改 ConnectionString

目录布局

Runtime 安装后的结构:

<安装目录>/
├── bin/
│   └── DarraRT.Service.exe
├── runtime/                                ← 嵌入式运行时
│   ├── python-3.11-embed/                 ← Python 可嵌入包
│   │   ├── python.exe
│   │   ├── python311.dll
│   │   ├── python311._pth                 ← 已启用 site-packages
│   │   └── get-pip.py
│   └── mariadb-11.4-portable/             ← MariaDB 绿色版
│       ├── bin/
│       │   ├── mariadbd.exe               ← 服务器
│       │   ├── mariadb.exe                ← 客户端
│       │   ├── mariadb-admin.exe
│       │   └── mariadb-install-db.exe
│       ├── share/
│       ├── data/                          ← 首次启动自动初始化
│       └── my.ini                         ← 自动生成
└── data/
    └── plc.db                        ← SQLite 默认路径

安装包自带(开箱即用)

Darra 安装包 installer/install_plc.ps1 已集成全部前置依赖:

前置依赖	来源	安装脚本处理方式
.NET 8 Desktop Runtime	客户机	检测,缺失则给出下载链接并中止(NativeAOT 版跳过)
VC++ 2015-2022 Redist x64	`installer/redist/vc_redist.x64.exe`(24MB)	缺失自动静默安装
WebView2 Evergreen Runtime	`installer/redist/MicrosoftEdgeWebView2Setup.exe`(1.7MB Bootstrapper)	缺失自动静默安装
嵌入式 Python 3.11	`installer/runtime/python-3.11-embed/`(23MB)	随安装包 xcopy 到 `InstallDir\runtime\`
嵌入式 MariaDB 11.4	`installer/runtime/mariadb-11.4-portable/`(72MB)	同上
`%ProgramData%\DarraPLC\{logs,certs,data,backups}`	—	安装时自动创建 + 授权

安装完成后,客户无需再装任何东西,双击 IDE / Runtime / Panel 快捷方式即可用。

首次启动 (自动)

Runtime 启动时 EmbeddedRuntimeManager 自动完成:

检测 runtime/python-3.11-embed/python.exe 和 runtime/mariadb-11.4-portable/bin/mariadbd.exe
MariaDB 首次启动:
- 生成 my.ini(端口 13306,避开客户自装 MySQL 的 3306)
- 初始化 data/ 目录(mariadb-install-db)
- 创建默认数据库 plc(字符集 utf8mb4)
- 启动 mariadbd.exe 作为子进程
- 等待端口就绪(最多 25 秒)
Python:无启动步骤,PythonRuntimeEngine 运行脚本时自动用嵌入式
失败降级:MariaDB 启动失败 → 自动回退到 SQLite,Service 继续运行

快捷方式 (安装后)

开始菜单 → Darra PLC:

Darra PLC IDE — 主 IDE
Darra PLC Runtime — Runtime 独立启动(测试)
Darra PLC Panel — 操作员界面
Darra MariaDB Client — 嵌入式 MariaDB 命令行(运维诊断用)
Uninstall Darra PLC — 卸载

数据库配置(在 IDE 里)

项目 > 数据库 > 添加数据库连接,下拉列表的前两个就是本地:

选项	连接串(自动填好)
🏠 本地 SQLite	`Data Source={DataDir}/plc.db;Pooling=true;`
🏠 本地 MariaDB(嵌入式)	`Server=127.0.0.1;Port=13306;Database=plc;Uid=root;Pwd=embedded;Charset=utf8mb4;`
🌐 远程 MySQL	需手填
🌐 远程 PostgreSQL	需手填
🌐 SQL Server	需手填
🌐 Oracle	需手填

本地两个数据库 Runtime 已预装,无需再装。

Python 脚本运行时

PLC 程序调用 async_call_python(...) 时,Runtime 使用嵌入式 Python 子进程执行:

# 脚本示例 (在 IDE 的 Python 编辑器里)
import cv2
import numpy as np

def detect_edge(img_path: str) -> list:
    img = cv2.imread(img_path, 0)
    edges = cv2.Canny(img, 100, 200)
    return [int(edges.sum())]

首次使用 OpenCV 需要 pip 安装:

runtime\python-3.11-embed\python.exe -m pip install opencv-python numpy

或者在 IDE 的「Python 包管理器」对话框里点选安装。

Python 多线程问题

Python 3.11 Embeddable 就是带 GIL 的标准多线程版本:

threading — 可多线程,IO 密集场景无问题(HTTP/串口/视觉采集)
multiprocessing — 多进程,CPU 密集场景绕过 GIL(图像处理/ML 推理)
Darra 默认使用子进程池,每个脚本独立进程,天然避开 GIL 限制

没有"单线程版"与"多线程版"之分,用这个就行。Python 3.13+ 才有实验性的 no-GIL 版(python3.13t.exe),当前生产不用。

离线部署

如果工控机无法联网,Runtime 安装包(.exe / .msi)已内置完整 runtime/ 目录,离线安装后自动可用。

或者在联网机上跑 scripts/embedded/download-runtimes.ps1 下载并精简,再拷贝整个 runtime/ 到无网机:

# 在联网机
cd Darra_Software_PLC\scripts\embedded
powershell -ExecutionPolicy Bypass -File download-runtimes.ps1

# 把 ../../Darra_PLC_Service/runtime/ 拷贝到无网机同路径

体积优化(已做)

MariaDB 官方 zip 281 MB,Darra 精简到 72 MB:

删除内容	节省
`bin/*.pdb` 调试符号	72 MB
`include/` 开发头文件	7 MB
`lib/` 静态库	13 MB
`mysql-.exe` 别名(与 mariadb- 重复)	~30 MB
`mariadb-backup.exe` / `mariabackup.exe`(备份工具,生产不需)	37 MB
`aria_.exe` / `myisam.exe`(存储引擎专用工具)	20 MB
`sql-bench/` / `mariadb-test/` / `support-files/`	~10 MB

保留的核心工具:

mariadbd.exe — 服务器(必需)
mariadb.exe — 命令行客户端
mariadb-admin.exe — 管理命令
mariadb-install-db.exe — 初始化
mariadb-dump.exe — 备份导出
server.dll / libmariadb.dll / 插件 DLL

端口说明

端口	用途
13306	嵌入式 MariaDB (避开客户自装 3306)
3306	客户自装 MySQL(如有)
127.0.0.1 only	仅监听本地回环,不对外暴露,防误配

Linux 支持

当前嵌入式运行时仅 Windows x64。Linux 版本计划:

Python:使用系统 Python 或 pyenv 编译
MariaDB:使用系统包管理器(apt install mariadb-server 或 dnf install mariadb)

Linux 部署暂不提供"开箱即用"嵌入式模式,需按发行版安装依赖。

常见问题

Q: 已有 MySQL/MariaDB 安装,冲突吗?

A: 不冲突。嵌入式用 13306 端口,不动 3306。

Q: 数据库数据存哪?

A: <安装目录>/runtime/mariadb-11.4-portable/data/。卸载 Runtime 不会自动删除(除非勾选"清理数据")。

Q: root 密码安全吗?

A: 默认 embedded,仅本地回环监听,生产建议首次启动后改密码:

ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '自定义密码';

并在 Runtime 配置里更新连接串。

Q: 可以改端口吗?

A: 改 my.ini 的 port = 13306,并同步更新 Runtime 的 ConnectionString。

Q: Python 装不了 pythonnet / numpy 怎么办?

A: 嵌入式 Python 的 pip 有时需要 --trusted-host pypi.org --trusted-host files.pythonhosted.org 参数,IDE 的「Python 包管理器」会自动处理。离线安装:下载 .whl 后用 python.exe -m pip install xxx.whl。

为什么选 SQLite + MariaDB 作为两个本地默认​

目录布局​

安装包自带(开箱即用)​

首次启动 (自动)​

快捷方式 (安装后)​

数据库配置(在 IDE 里)​

Python 脚本运行时​

Python 多线程问题​

离线部署​

体积优化(已做)​

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Linux 支持​

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