添加redis使用的说明
This commit is contained in:
孙小云
parent
c218d2ae81
commit
9558a4ee30
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@ -1,261 +0,0 @@
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package com.tuoheng.machine.example;
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import com.tuoheng.machine.MachineCommandManager;
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import com.tuoheng.machine.command.CommandResult;
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import com.tuoheng.machine.command.CommandType;
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import com.tuoheng.machine.mqtt.MqttCallbackRegistry;
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import com.tuoheng.machine.state.*;
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import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
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import org.springframework.stereotype.Component;
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import java.util.HashMap;
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import java.util.List;
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import java.util.Map;
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/**
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* 设备框架使用示例
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*/
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@Slf4j
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@Component
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public class MachineFrameworkUsageExample {
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private final MachineCommandManager commandManager;
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private final MqttCallbackRegistry mqttCallbackRegistry;
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public MachineFrameworkUsageExample(MachineCommandManager commandManager,
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MqttCallbackRegistry mqttCallbackRegistry) {
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this.commandManager = commandManager;
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this.mqttCallbackRegistry = mqttCallbackRegistry;
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}
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/**
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* 示例1：绑定设备到厂家
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*/
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public void example1_bindMachine() {
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String sn = "DJI-12345678";
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String vendorType = "DJI";
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// 绑定设备到大疆厂家
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commandManager.bindMachine(sn, vendorType);
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log.info("设备已绑定: sn={}, vendorType={}", sn, vendorType);
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}
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/**
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* 示例2：更新设备状态（通常在心跳中调用）
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*/
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public void example2_updateStates() {
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String sn = "DJI-12345678";
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// 创建新状态
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MachineStates newStates = new MachineStates();
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newStates.setDroneState(DroneState.FLYING);
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newStates.setAirportState(AirportState.ONLINE);
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newStates.setCoverState(CoverState.OPENED);
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newStates.setDrcState(DrcState.EXITED);
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newStates.setDebugModeState(DebugModeState.UNKNOWN);
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newStates.setStopState(StopState.EXITED);
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// 更新状态
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commandManager.updateMachineStates(sn, newStates);
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log.info("设备状态已更新: sn={}, states={}", sn, newStates);
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}
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/**
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* 示例3：查询设备当前状态
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*/
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public void example3_queryStates() {
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String sn = "DJI-12345678";
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// 获取当前状态
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MachineStates currentStates = commandManager.getMachineStates(sn);
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log.info("设备当前状态: sn={}, droneState={}, airportState={}, coverState={}, drcState={}",
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sn,
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currentStates.getDroneState(),
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currentStates.getAirportState(),
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currentStates.getCoverState(),
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currentStates.getDrcState());
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}
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/**
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* 示例4：查询设备可执行的命令
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*/
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public void example4_queryAvailableCommands() {
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String sn = "DJI-12345678";
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// 获取可执行的命令列表
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List<CommandType> availableCommands = commandManager.getAvailableCommands(sn);
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log.info("设备可执行的命令: sn={}, commands={}", sn, availableCommands);
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}
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/**
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* 示例5：检查设备是否正在执行命令
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*/
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public void example5_checkExecutingCommand() {
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String sn = "DJI-12345678";
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// 检查是否正在执行命令
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boolean isExecuting = commandManager.isExecutingCommand(sn);
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CommandType executingCommand = commandManager.getExecutingCommandType(sn);
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log.info("设备命令执行状态: sn={}, isExecuting={}, executingCommand=",
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sn, isExecuting, executingCommand);
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}
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/**
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* 示例6：执行简单命令（起飞）
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*/
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public void example6_executeSimpleCommand() {
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String sn = "DJI-12345678";
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||||||
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// 执行起飞命令
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commandManager.executeCommand(sn, CommandType.TAKE_OFF)
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.thenAccept(result -> {
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if (result.isSuccess()) {
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||||||
log.info("起飞命令执行成功: sn={}", sn);
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||||||
} else {
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||||||
log.error("起飞命令执行失败: sn={}, error={}", sn, result.getErrorMessage());
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||||||
}
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||||||
});
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||||||
}
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||||||
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||||||
/**
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* 示例7：执行带参数的命令（指点飞行）
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*/
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public void example7_executeCommandWithParams() {
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String sn = "DJI-12345678";
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// 准备命令参数
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Map<String, Object> params = new HashMap<>();
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params.put("latitude", 39.9042);
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params.put("longitude", 116.4074);
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params.put("altitude", 100.0);
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// 执行指点飞行命令
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commandManager.executeCommand(sn, CommandType.POINT_FLY, params)
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.thenAccept(result -> {
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if (result.isSuccess()) {
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||||||
log.info("指点飞行命令执行成功: sn={}", sn);
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||||||
} else {
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||||||
log.error("指点飞行命令执行失败: sn={}, error={}, failedInstruction={}",
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sn, result.getErrorMessage(), result.getFailedInstructionName());
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}
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});
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}
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/**
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* 示例8：注册命令执行监听器
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*/
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public void example8_registerCommandListener() {
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String listenerId = "command-logger";
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// 注册命令执行监听器
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commandManager.registerCommandListener(listenerId, (sn, result) -> {
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log.info("命令执行完成回调: sn={}, commandType={}, success={}, error={}",
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sn, result.getCommandType(), result.isSuccess(), result.getErrorMessage());
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// 这里可以记录到数据库
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// commandResultRepository.save(new CommandResultEntity(sn, result));
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});
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}
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/**
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||||||
* 示例9：注册状态变化监听器
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*/
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public void example9_registerStateChangeListener() {
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String listenerId = "state-logger";
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// 注册状态变化监听器
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commandManager.registerStateChangeListener(listenerId, (sn, newStates) -> {
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||||||
log.info("设备状态变化回调: sn={}, droneState={}, airportState={}, coverState={}, drcState={}",
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sn,
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newStates.getDroneState(),
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||||||
newStates.getAirportState(),
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newStates.getCoverState(),
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||||||
newStates.getDrcState());
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||||||
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||||||
// 这里可以记录到数据库
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||||||
// stateChangeRepository.save(new StateChangeEntity(sn, newStates));
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||||||
});
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||||||
}
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/**
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* 示例10：处理MQTT消息（在MQTT消费者中调用）
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*/
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public void example10_handleMqttMessage(String topic, Object messageBody) {
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// 当收到MQTT消息时，调用回调注册中心处理
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mqttCallbackRegistry.handleMessage(topic, messageBody);
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||||||
// 如果消息包含状态信息，更新设备状态
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// 这里需要根据实际的消息格式解析
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// 示例：
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// if (topic.endsWith("/state")) {
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// String sn = extractSnFromTopic(topic);
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// MachineStates newStates = parseStatesFromMessage(messageBody);
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// commandManager.updateMachineStates(sn, newStates);
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// }
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}
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||||||
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/**
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* 示例11：完整的业务流程
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*/
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public void example11_completeWorkflow() {
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String sn = "DJI-12345678";
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// 1. 绑定设备
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commandManager.bindMachine(sn, "DJI");
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// 2. 设置初始状态
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MachineStates initialStates = new MachineStates();
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initialStates.setDroneState(DroneState.FLYING);
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||||||
initialStates.setAirportState(AirportState.ONLINE);
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|
||||||
initialStates.setCoverState(CoverState.OPENED);
|
|
||||||
initialStates.setDrcState(DrcState.EXITED);
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|
||||||
initialStates.setDebugModeState(DebugModeState.UNKNOWN);
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|
||||||
initialStates.setStopState(StopState.EXITED);
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||||||
commandManager.updateMachineStates(sn, initialStates);
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||||||
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||||||
// 3. 检查是否可以起飞
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if (!commandManager.isExecutingCommand(sn)) {
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List<CommandType> availableCommands = commandManager.getAvailableCommands(sn);
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||||||
if (availableCommands.contains(CommandType.TAKE_OFF)) {
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||||||
// 4. 执行起飞命令
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||||||
commandManager.executeCommand(sn, CommandType.TAKE_OFF)
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||||||
.thenAccept(result -> {
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||||||
if (result.isSuccess()) {
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||||||
log.info("起飞成功，开始执行任务");
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||||||
// 5. 起飞成功后，可以执行其他命令
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||||||
executeNextCommand(sn);
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||||||
} else {
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||||||
log.error("起飞失败: {}", result.getErrorMessage());
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||||||
}
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||||||
});
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||||||
} else {
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||||||
log.warn("当前状态不允许起飞");
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||||||
}
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||||||
} else {
|
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||||||
log.warn("设备正在执行其他命令");
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||||||
}
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||||||
}
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||||||
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||||||
/**
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||||||
* 执行下一个命令
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*/
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private void executeNextCommand(String sn) {
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||||||
// 等待一段时间后执行返航
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try {
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||||||
Thread.sleep(60000); // 等待60秒
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} catch (InterruptedException e) {
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Thread.currentThread().interrupt();
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}
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||||||
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||||||
// 执行返航命令
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commandManager.executeCommand(sn, CommandType.RETURN_HOME)
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||||||
.thenAccept(result -> {
|
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||||||
if (result.isSuccess()) {
|
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||||||
log.info("返航成功");
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||||||
} else {
|
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||||||
log.error("返航失败: {}", result.getErrorMessage());
|
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||||||
}
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||||||
});
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|
||||||
}
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||||||
}
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@ -0,0 +1,206 @@
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单节点部署（默认）
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# 使用内存存储（默认配置）
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machine.state.store.type=memory
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多节点部署
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# 切换到 Redis 存储
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machine.state.store.type=redis
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# 配置节点ID（可选，不配置会自动生成）
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machine.node.id=node-1
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# Redis 配置
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spring.redis.host=localhost
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spring.redis.port=6379
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spring.redis.password=your-password
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 步骤1: 节点A 执行命令并注册回调 │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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节点A: executeCommand(TAKE_OFF)
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↓
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节点A: registerCallback(topic="dji/SN9527/response", ...)
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↓
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节点A: MqttCallbackStore.registerCallback()
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↓
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Redis: 存储回调信息（使用两个 Key 的原因：性能优化）
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【Key 1】回调详细信息（Hash 结构）
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- Key: mqtt:callback:{callbackId}
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- Value: {callbackId, topic, nodeId="nodeA", timeoutMs, registerTime, ...}
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- 作用: 存储单个回调的完整信息
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- 查询: O(1) 时间复杂度，通过 callbackId 直接获取
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【Key 2】Topic 索引（Set 结构）
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- Key: mqtt:topic:dji/SN9527/response
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- Value: Set<callbackId> // 例如: ["abc-123", "def-456", "ghi-789"]
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- 作用: 快速查询等待某个 topic 的所有回调
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- 查询: O(1) 时间复杂度，直接获取 callbackId 列表
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【为什么需要两个 Key？】
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如果只用一个 Key 存储所有回调，查询时需要遍历所有回调并过滤 topic，
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时间复杂度为 O(n)。使用 Topic 索引后，可以直接获取目标回调列表，
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|
时间复杂度降为 O(1)，大幅提升性能。
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【示例】
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假设有 3 个回调：
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- callbackId="abc-123", topic="dji/SN9527/response", nodeId="nodeA"
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- callbackId="def-456", topic="dji/SN9527/state", nodeId="nodeB"
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||||||
|
- callbackId="ghi-789", topic="dji/SN9527/response", nodeId="nodeA"
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||||||
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Redis 存储结构：
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mqtt:callback:abc-123 → {callbackId:"abc-123", topic:"dji/SN9527/response", nodeId:"nodeA"}
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||||||
|
mqtt:callback:def-456 → {callbackId:"def-456", topic:"dji/SN9527/state", nodeId:"nodeB"}
|
||||||
|
mqtt:callback:ghi-789 → {callbackId:"ghi-789", topic:"dji/SN9527/response", nodeId:"nodeA"}
|
||||||
|
mqtt:topic:dji/SN9527/response → ["abc-123", "ghi-789"]
|
||||||
|
mqtt:topic:dji/SN9527/state → ["def-456"]
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||||||
|
|
||||||
|
查询 topic="dji/SN9527/response" 的回调：
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|
1. 从索引获取: SMEMBERS mqtt:topic:dji/SN9527/response → ["abc-123", "ghi-789"]
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2. 批量获取详情: MGET mqtt:callback:abc-123 mqtt:callback:ghi-789
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3. 总耗时: O(1) + O(k)，k 是该 topic 的回调数量（通常很小）
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【Redis 数据清理时机】
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Redis 中的回调数据有两种清理机制：
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 1️⃣ 主动清理（业务逻辑触发） │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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触发时机：
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✅ 回调成功执行后（TransactionExecutor 的 finally 块）
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✅ 回调超时后（TransactionExecutor 的 finally 块）
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✅ handleMessage 检测到超时（转发前检查）
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清理操作：
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unregisterCallback(callbackId)
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↓
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1. 获取回调信息: GET mqtt:callback:{callbackId}
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2. 删除回调信息: DEL mqtt:callback:{callbackId}
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3. 从索引中移除: SREM mqtt:topic:{topic} {callbackId}
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示例：
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T0: 注册回调，超时时间 10 秒
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T5: 收到 MQTT 响应，回调执行成功
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T5: 立即清理 Redis 数据 ✅
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- DEL mqtt:callback:abc-123
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- SREM mqtt:topic:dji/SN9527/response abc-123
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||||||
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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||||||
|
│ 2️⃣ 被动清理（Redis TTL 自动过期） │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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||||||
|
作用：兜底机制，防止异常情况下的数据残留
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|
设置方式：
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// 注册回调时设置 TTL
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SET mqtt:callback:{callbackId} {json} EX 3600 // 1小时后自动过期
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|
EXPIRE mqtt:topic:{topic} 3600 // 1小时后自动过期
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|
触发时机：
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⚠️ 应用异常崩溃，主动清理未执行
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⚠️ 网络分区，无法删除 Redis 数据
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⚠️ 代码 Bug，主动清理失败
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示例：
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T0: 注册回调，TTL=3600秒（1小时）
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T5: 应用崩溃，主动清理未执行 ❌
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|
T3600: Redis 自动删除过期数据 ✅
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|
- mqtt:callback:abc-123 自动过期删除
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|
- mqtt:topic:dji/SN9527/response 自动过期删除
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【推荐配置】
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TTL 应该设置为回调超时时间的 2-3 倍，例如：
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- 回调超时: 10 秒
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- Redis TTL: 30 秒（10秒 × 3）
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这样可以确保：
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✅ 正常情况下，主动清理会在 10 秒内完成
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✅ 异常情况下，Redis 会在 30 秒后自动清理
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✅ 避免设置过长的 TTL 导致内存浪费
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【注意事项】
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⚠️ Topic 索引的 TTL 问题：
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|
如果同一个 topic 有多个回调，每次添加新回调时都会刷新 TTL。
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|
这可能导致索引的 TTL 比单个回调的 TTL 更长。
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解决方案：
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方案1: 不为 Topic 索引设置 TTL，只在删除最后一个 callbackId 时删除索引
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方案2: 每次查询时过滤掉已过期的 callbackId（推荐）
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↓
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节点A: 本地内存存储 Consumer<Object>
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- localHandlers.put(callbackId, consumer)
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↓
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节点A: 订阅 Redis Pub/Sub 频道
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|
- Channel: mqtt:node:nodeA
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 步骤2: MQTT Broker 将响应路由到节点B（不是节点A） │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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||||||
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MQTT Broker: 收到设备响应
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||||||
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↓
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||||||
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MQTT Broker: 将消息路由到节点B（随机/轮询）
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||||||
|
↓
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节点B: MqttCallbackRegistry.handleMessage(topic, messageBody)
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│ 步骤3: 节点B 从 Redis 查询等待该 topic 的回调 │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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节点B: callbackStore.getCallbacksByTopic("dji/SN9527/response")
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Redis: 查询 mqtt:topic:dji/SN9527/response
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Redis: 返回 Set<callbackId>
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Redis: 批量获取回调信息
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- mqtt:callback:{callbackId1} → {nodeId="nodeA", ...}
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- mqtt:callback:{callbackId2} → {nodeId="nodeA", ...}
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↓
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节点B: 获得回调列表 List<MqttCallbackInfo>
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│ 步骤4: 节点B 判断回调属于哪个节点 │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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节点B: for (MqttCallbackInfo callback : callbacks) {
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if (nodeId.equals(callback.getNodeId())) {
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// 本节点的回调，直接执行
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executeLocalCallback(...)
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} else {
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// 其他节点的回调，转发到目标节点
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callbackStore.publishMessageToNode(...)
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}
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}
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│ 步骤5: 节点B 通过 Redis Pub/Sub 转发消息到节点A │
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└─────────────────────────────────┘
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节点B: callbackStore.publishMessageToNode(
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nodeId="nodeA",
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callbackId="xxx",
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messageBody="{...}" // JSON 字符串
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)
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Redis Pub/Sub: PUBLISH mqtt:node:nodeA
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{
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"callbackId": "xxx",
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"messageBody": "{...}"
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}
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│ 步骤6: 节点A 收到 Redis Pub/Sub 消息 │
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节点A: Redis Pub/Sub Listener 收到消息
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节点A: handleNodeMessage(callbackId, messageBodyJson)
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节点A: 反序列化消息体
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- Object messageBody = objectMapper.readValue(messageBodyJson)
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节点A: executeLocalCallback(callbackId, messageBody)
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↓
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节点A: 从本地内存获取 Consumer
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- Consumer<Object> handler = localHandlers.get(callbackId)
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节点A: 执行回调
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- handler.accept(messageBody)
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✅ 命令执行成功！
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