采集状态机集成指南

概述

采集状态机管理已成功集成到项目中，用于管理设备的通信状态、故障恢复和重试策略。

核心改动

1. node_status.go - 状态机核心实现

新增以下内容：

结构体定义

• DeviceNodeTemplate: 设备节点表示，包含设备ID、名称和运行时状态
• CommunicationManageTemplate: 通信管理器，管理所有设备节点的状态

状态定义

• NodeState: 设备状态枚举
  • NodeStateOnline (0): 在线状态 - 设备正常通信
  • NodeStateUnstable (1): 不稳定状态 - 设备通信时好时坏
  • NodeStateOffline (2): 离线状态 - 设备暂时无法连接
  • NodeStateQuarantine (3): 隔离状态 - 设备持续故障

核心方法

• ShouldCollect(): 根据设备状态决定是否执行采集
  • Online/Unstable: 始终允许采集
  • Offline/Quarantine: 只有在退避时间过后才允许采集
• onCollectFail(): 处理采集失败
  • 3-9次失败: 进入不稳定状态，5秒后重试
  • 10次以上失败: 进入隔离状态，指数退避（最长5分钟）
• onCollectSuccess(): 处理采集成功
  • 1次成功即可恢复在线状态
  • 重置失败计数
• finalizeCollect(): 最终裁决
  • Panic一票否决
  • 无交互视为失败
  • 成功率≥30%判定为成功

2. device_manager.go - 集成采集流程

修改内容：

新增字段

• stateManager: 通信管理模板实例

修改的方法

• NewDeviceManager(): 初始化状态管理器
• AddDevice(): 注册设备节点到状态管理器
• deviceLoop(): 集成状态机决策
  • 检查是否允许采集
  • 跳过不应采集的设备
• collect(): 增强采集逻辑
  • 创建采集上下文
  • 统计成功/失败命令数
  • 调用状态机的最终裁决

新增方法

• GetDeviceState(): 查询设备运行时状态

3. model/types.go - 数据模型扩展

修改 Device 结构体：

• 添加 NodeRuntime 字段用于存储设备的运行时状态

工作流程

设备采集循环:
│
├─ 定时触发采集 (deviceLoop)
│
├─ 查询设备状态 (GetNode)
│
├─ 决定是否采集 (ShouldCollect)
│  ├─ Online/Unstable → 执行采集
│  └─ Offline/Quarantine → 检查退避时间
│
├─ 执行采集 (collect)
│  ├─ 读取数据点
│  ├─ 统计成功/失败数
│  └─ 推送数据到管道
│
└─ 状态机裁决 (finalizeCollect)
   ├─ 评估成功率
   ├─ 更新节点状态
   ├─ 设置重试时间 (退避机制)
   └─ 修改失败/成功计数

采集决策规则

状态转换图

Online (成功) ←─── Unstable ──→ Offline
  ↓ (3-9次失败)         ↓ (10次以上失败)
Unstable ────────→ Quarantine

退避策略

• Unstable 状态: 5秒后重试
• Quarantine 状态: 指数退避，计算公式：min(失败次数*1秒, 5分钟)

成功率评估

• 最低成功率要求: 30%
• 允许部分命令失败，适应工业现场不稳定性
• 部分成功的采集仍然认为是成功

使用示例

添加设备

dm := NewDeviceManager(pipeline)
device := &model.Device{
    ID: "device1",
    Name: "ModBus Device",
    Protocol: "modbus-tcp",
    // ... 其他配置
}
dm.AddDevice(device)
dm.StartDevice("device1")

查询设备状态

state := dm.GetDeviceState("device1")
if state != nil {
    fmt.Printf("设备状态: %v\n", state.State)
    fmt.Printf("失败次数: %d\n", state.FailCount)
    fmt.Printf("下一次重试: %v\n", state.NextRetryTime)
}

日志监控

采集循环会输出以下日志信息：

• 采集前：检查状态，显示跳过的采集
• 采集中：错误和成功的点数统计
• 采集后：状态转换和重试时间信息

性能特性

• 并发安全: 使用 RWMutex 保护状态访问
• 资源高效: 通过状态机减少故障设备的重试频率
• 自适应恢复: 状态转换自动调整采集策略

扩展建议

1. 添加监控指标：采集成功率、状态转换频率
2. 实现告警机制：设备长期处于 Quarantine 状态时告警
3. 支持手动干预：允许管理员强制重置设备状态
4. 持久化状态：保存设备状态到数据库，便于重启后恢复