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图像录入模块需求分析文档
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1. 项目背景
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在当今数字化时代，图像数据在众多领域扮演着至关重要的角色。无论是安防监控、智能办公还是医疗影像等领域，高效准确地录入图像数据并对其进行合理管理是实现智能化应用的基础。本项目旨在开发一个集图像录入与本地缓存管理功能于一体的客户端模块，作为整个 AI 项目的重要组成部分，为后续的图像处理、分析以及与其他功能模块的协同工作提供坚实的数据支撑。
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2. 可查看范围
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本需求分析文档主要面向项目开发团队成员，包括但不限于软件开发工程师、测试工程师、产品负责人以及相关技术管理人员。文档详细阐述了图像录入模块的功能需求、设计思路以及相关技术细节，旨在为开发团队提供清晰的开发指导和参考依据，确保团队成员能够准确理解该模块的设计目标和实现要求，高效地开展开发工作。
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3. 专业术语
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• 图像录入：指将外部图像数据导入到系统中的过程，可通过多种方式实现，如从本地文件夹选择图片、通过摄像头实时拍摄等。
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• 本地缓存：指在客户端本地存储临时数据的区域，用于提高数据访问速度和处理效率，减少对服务器的频繁请求。
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• 数据预处理：在图像数据正式存储或传输之前，对其进行的一系列处理操作，如格式转换、尺寸调整、压缩等，以满足系统对数据质量和性能的要求。
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• 数据一致性：指在多用户、多设备环境下，确保图像数据在不同存储位置和不同时间点上保持一致性的状态，避免数据冲突和错误。
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• 数据安全性：涉及图像数据的加密存储、访问权限控制以及防止数据泄露等措施，确保图像数据在录入和缓存管理过程中不被非法获取和篡改。
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4. 功能描述
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4.1 总的功能描述
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图像录入模块是客户端的核心功能模块之一，主要负责实现图像数据的高效录入和本地缓存管理。该模块应具备以下主要功能：
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• 支持多种图像录入方式，包括从本地文件夹选择图片、通过摄像头实时拍摄等，以满足不同场景下的图像采集需求。
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• 对录入的图像数据进行必要的预处理操作，如格式转换、尺寸调整、压缩等，确保图像数据符合系统要求，提高数据处理效率。
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• 将预处理后的图像数据存储到本地缓存中，实现快速访问和临时存储，同时保证数据的一致性和安全性。
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• 提供对本地缓存数据的管理功能，包括查看缓存列表、删除指定缓存数据、清理全部缓存等操作，方便用户对缓存数据进行维护和管理。
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• 与服务器端进行数据交互，将本地缓存中的图像数据按照一定的规则和策略上传至服务器，同时接收服务器返回的相关反馈信息，确保数据的完整性和一致性。
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4.2 具体负责模块的描述
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图像录入功能
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用户可以通过界面操作选择从本地文件夹导入图片，系统会弹出文件选择对话框，用户在其中浏览并选择所需的图片文件，点击“确定”按钮后，系统将图片文件加载到内存中，并在界面上显示图片的预览信息，同时提示用户图片导入成功。
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用户也可以选择使用摄像头实时拍摄图片，点击“开启摄像头”按钮后，系统会调用摄像头设备，实时显示摄像头拍摄的画面，用户可以通过点击“拍摄”按钮来获取当前画面的图片，并将其保存到内存中，同样在界面上显示图片预览信息，并提示用户拍摄成功。
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对于导入或拍摄的图片，系统会自动进行一系列预处理操作，包括检查图片格式是否符合要求，若不符合则自动转换为系统支持的格式；根据系统设定的尺寸要求对图片进行缩放调整，确保图片大小适中，便于后续处理和存储；对图片进行压缩处理，以减小图片文件的大小，提高数据传输和存储效率。
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本地缓存管理功能
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系统会自动将预处理后的图片数据存储到本地缓存目录中，每个缓存数据都有唯一的标识符，用于区分不同的图片。在本地缓存管理界面，用户可以查看当前缓存中的图片列表，包括图片的名称、大小、导入时间等信息，以表格形式展示，方便用户快速了解缓存情况。
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用户可以通过点击图片列表中的某一行来选中对应的图片，然后点击“删除”按钮，系统会弹出确认删除对话框，用户确认后，系统将从本地缓存中删除该图片，并更新缓存列表，同时提示用户删除成功。
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用户还可以点击“清理全部缓存”按钮，系统会再次弹出确认对话框，用户确认后，系统将清空本地缓存目录中的所有图片数据，并更新缓存列表，提示用户清理完成。
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在本地缓存管理过程中，系统会实时监控缓存目录的大小，当缓存数据占用空间超过设定的阈值时，系统会自动触发清理机制，按照一定的策略（如删除最早导入的图片）清理部分缓存数据，以保证本地缓存空间的合理使用，避免因缓存数据过多导致客户端性能下降。
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数据交互功能
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系统会定期检查本地缓存中的图像数据，根据预先设定的上传策略（如定时上传、达到一定数量上传等），将符合条件的图像数据打包上传至服务器。在上传过程中，系统会将图像数据封装成特定的请求结构体，通过网络通信模块发送给服务器，并等待服务器的响应。
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当服务器成功接收并处理图像数据后，会返回相应的响应结构体，系统接收到响应后，会根据响应内容更新本地缓存状态，如标记已上传的图像数据、记录上传时间等信息。若在上传过程中出现网络异常或其他错误，系统会自动记录错误信息，并在下次上传时重新尝试上传失败的图像数据，确保数据的完整性和一致性。
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5. 图片录入模块流程图
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6. 负责模块用到的数据库表
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本地缓存表
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字段名 数据类型 约束 描述
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cache_id INT 主键，自增 缓存数据的唯一标识符
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image_name VARCHAR(255) NOT NULL 图像文件的名称
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image_path VARCHAR(255) NOT NULL 图像文件在本地缓存中的存储路径
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image_size INT NOT NULL 图像文件的大小，单位为字节
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import_time DATETIME NOT NULL 图像数据导入的时间
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upload_status TINYINT 默认值为0 图像数据的上传状态，0表示未上传，1表示已上传
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upload_time DATETIME 可为空 图像数据上传至服务器的时间
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图像预处理记录表
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字段名 数据类型 约束 描述
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record_id INT 主键，自增 预处理记录的唯一标识符
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cache_id INT 外键，关联本地缓存表 对应的缓存数据标识符
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original_format VARCHAR(50) NOT NULL 原始图像文件的格式
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converted_format VARCHAR(50) NOT NULL 转换后的图像文件格式
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original_size INT NOT NULL 原始图像文件的大小，单位为字节
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processed_size INT NOT NULL 预处理后图像文件的大小，单位为字节
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process_time DATETIME NOT NULL 预处理操作的时间
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7. UML类图
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类名：ImageLoader
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• 属性：
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o supportedFormats：List<String>（支持的图像格式列表）
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o maxImageSize：int（允许导入的最大图像尺寸）
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• 方法：
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o loadFromLocal(filePath：String)：Image（从本地文件路径加载图像）
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o captureFromCamera()：Image（通过摄像头实时拍摄图像）
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类名：ImagePreprocessor
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• 属性：
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o targetFormat：String（目标图像格式）
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o targetSize：Dimension（目标图像尺寸）
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o compressionRatio：float（图像压缩比例）
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• 方法：
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o preprocess(image：Image)：Image（对图像进行预处理）
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类名：CacheManager
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• 属性：
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o cacheDir：String（本地缓存目录路径）
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o maxCacheSize：long（本地缓存最大占用空间）
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• 方法：
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o saveToCache(image：Image)：void（将图像保存到本地缓存）
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o listCache()：List<CacheItem>（获取本地缓存中的图像列表）
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o deleteCache(cacheId：int)：void（删除指定缓存数据）
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o clearCache()：void（清空全部本地缓存）
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类名：DataUploader
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• 属性：
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o serverUrl：String（服务器上传地址）
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o uploadInterval：int（上传间隔时间，单位为秒）
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o maxUploadAttempts：int（最大重试次数）
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• 方法：
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o uploadCacheData()：void（将本地缓存中的图像数据上传至服务器）
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o handleUploadResponse(response：ImageUploadResponse)：void（处理服务器返回的响应）
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o retryUpload(cacheId：int)：void（重新尝试上传失败的图像数据）
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类之间的关系
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• ImageLoader：
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o 负责从本地文件或摄像头加载图像数据。
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o 将加载的图像数据传递给ImagePreprocessor进行预处理。
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• ImagePreprocessor：
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o 接收ImageLoader传递的图像数据。
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o 对图像进行格式转换、尺寸调整和压缩等预处理操作。
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o 将预处理后的图像数据传递给CacheManager进行本地缓存。
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• CacheManager：
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o 接收ImagePreprocessor传递的预处理后的图像数据。
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o 将图像数据存储到本地缓存目录中。
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o 提供缓存管理功能，如查看缓存列表、删除指定缓存数据、清理全部缓存等。
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o 将缓存数据的相关信息（如缓存ID、图像名称、路径等）传递给DataUploader进行上传。
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• DataUploader：
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o 接收CacheManager传递的缓存数据信息。
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o 根据上传策略（如定时上传、达到一定数量上传等）将缓存数据上传至服务器。
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o 处理服务器返回的响应，更新本地缓存状态。
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o 在上传失败时，记录错误信息并重新尝试上传。
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8.网络通信用到的结构体
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1.请求结构体:
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typedef struct ImageUploadRequest {
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int request_id; // 请求唯一标识符
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char client_version[32]; // 客户端版本信息
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int image_count; // 待上传图像数量
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ImageInfo image_infos[10]; // 图像信息数组（最大支持10张图像）
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} ImageUploadRequest;
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typedef struct ImageInfo {
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int cache_id; // 图像缓存ID
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char image_name[256]; // 图像文件名
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int image_size; // 图像文件大小（字节）
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char image_format[16]; // 图像格式（如jpg、png等）
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} ImageInfo;
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2.响应结构体：
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typedef struct ImageUploadResponse {
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int request_id; // 请求唯一标识符
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int status_code; // 响应状态码
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char message[256]; // 响应消息
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ImageData image_data[10]; // 图像数据数组（最大支持10张图像）
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} ImageUploadResponse;
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typedef struct ImageData {
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int cache_id; // 图像缓存ID
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char image_data[1024 * 1024]; // 图像数据（最大支持1MB图像数据）
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int data_size; // 图像数据大小（字节）
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} ImageData;
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3.配套结构体：
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typedef struct ImageData {
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int cache_id; // 图像缓存ID
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char image_data[1024 * 1024]; // 图像数据（最大支持1MB图像数据）
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int data_size; // 图像数据大小（字节）
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} ImageData;
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5.25：
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• ImageLoader：
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o 负责从本地文件或摄像头加载图像数据。
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o 将加载的图像数据传递给ImagePreprocessor进行预处理。
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• ImagePreprocessor：
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o 接收ImageLoader传递的图像数据。
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o 对图像进行格式转换、尺寸调整和压缩等预处理操作。
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o 将预处理后的图像数据传递给CacheManager进行本地缓存。
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• CacheManager：
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o 接收ImagePreprocessor传递的预处理后的图像数据。
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o 将图像数据存储到本地缓存目录中。
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o 提供缓存管理功能，如查看缓存列表、删除指定缓存数据、清理全部缓存等。
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o 将缓存数据的相关信息（如缓存ID、图像名称、路径等）传递给DataUploader进行上传。
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• DataUploader：
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o 接收CacheManager传递的缓存数据信息。
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o 根据上传策略（如定时上传、达到一定数量上传等）将缓存数据上传至服务器。
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o 处理服务器返回的响应，更新本地缓存状态。
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o 在上传失败时，记录错误信息并重新尝试上传。结合这四个基本类创建响应 QT界面编写基础QT底层运行框架代码
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