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RobotState Redis → 数据库迁移设计

日期：2026-04-19
状态：已批准

1. 背景与目标

将 RobotSocketState 的存储从 Redis 切换到 SQL Server 数据库，利用 SqlSugar 的 RowVersion 实现乐观并发控制。

涉及范围

RobotJob/ 文件夹下所有使用 Redis 读写 RobotSocketState 的代码
新建 Dt_RobotState 数据库实体和 IRobotStateRepository 仓储层

不涉及变更

RobotWorkflowOrchestrator、RobotTaskProcessor、RobotSimpleCommandHandler 等业务逻辑不变
依赖 RobotStateManager 的调用方代码不变，只改存储后端

2. 数据库实体设计

表名：Dt_RobotState

实体路径：WIDESEAWCS_Model/Models/RobotState/Dt_RobotState.cs

字段名	类型	说明
`Id`	int	主键，自增
`IPAddress`	string(50)	设备IP，唯一索引
`RowVersion`	byte[]	SqlSugar 行版本，并发控制
`IsEventSubscribed`	bool	是否已订阅消息
`RobotRunMode`	int?	运行模式（1手动 2自动）
`RobotControlMode`	int?	控制模式（1客户端控制 2其他）
`RobotArmObject`	int?	手臂抓取状态（0无物料 1有物料）
`RobotCraneJson`	string(max)	设备信息序列化 JSON
`Homed`	string(50)	回零状态（Homed/Homing）
`CurrentAction`	string(50)	当前动作（Picking/Putting/PickFinished 等）
`OperStatus`	string(50)	运行状态（Running/Pausing/Emstoping 等）
`LastPickPositionsJson`	string(max)	取货位置数组 JSON
`LastPutPositionsJson`	string(max)	放货位置数组 JSON
`CellBarcodeJson`	string(max)	电芯条码列表 JSON
`CurrentTaskJson`	string(max)	当前任务 Dt_RobotTask 序列化 JSON
`IsSplitPallet`	bool	是否拆盘任务
`IsGroupPallet`	bool	是否组盘/换盘任务
`RobotTaskTotalNum`	int	已处理任务总数
`IsInFakeBatteryMode`	bool	是否假电芯补充模式
`CurrentBatchIndex`	int	当前批次起始编号
`ChangePalletPhase`	int	换盘任务阶段（0-5）
`IsScanNG`	bool	是否扫码NG
`BatteryArrived`	bool	电芯是否到位
`CreateTime`	datetime	创建时间
`UpdateTime`	datetime	最后更新时间

索引：IPAddress 唯一索引，用于快速定位设备状态

并发控制：SqlSugar RowVersion，数据库自动递增，更新时 WHERE RowVersion = @expected

3. JSON 序列化字段

以下复杂对象以 JSON 字符串存储，反序列化时保持与原 RobotSocketState 属性完全兼容：

JSON 字段	对应原属性	反序列化类型
`RobotCraneJson`	`RobotCrane`	`RobotCraneDevice`
`CurrentTaskJson`	`CurrentTask`	`Dt_RobotTask`
`LastPickPositionsJson`	`LastPickPositions`	`int[]`
`LastPutPositionsJson`	`LastPutPositions`	`int[]`
`CellBarcodeJson`	`CellBarcode`	`List<string>`

序列化工具：Newtonsoft.Json（与项目现有保持一致）

4. 架构分层

调用方（RobotJob / Workflow / Processor）
        ↓ 依赖
RobotStateManager
        ↓ 依赖
IRobotStateRepository（接口）
        ↓ 实现
RobotStateRepository（SqlSugar 实现）
        ↓ 操作
SQL Server (Dt_RobotState 表)

4.1 IRobotStateRepository 接口

public interface IRobotStateRepository
{
    /// <summary>根据 IP 获取状态，不存在返回 null</summary>
    Dt_RobotState? GetByIp(string ipAddress);

    /// <summary>获取或创建状态（数据库无记录时创建）</summary>
    Dt_RobotState GetOrCreate(string ipAddress, RobotCraneDevice robotCrane);

    /// <summary>安全更新（乐观锁），返回是否成功</summary>
    bool TryUpdate(string ipAddress, Dt_RobotState newState, byte[] expectedRowVersion);
}

4.2 RobotStateRepository 实现要点

注入 ISqlSugarClient
GetOrCreate：先查，无记录则 INSERT
TryUpdate：执行 UPDATE ... WHERE RowVersion = @expected，检查影响行数
数组/复杂对象：在 Repository 层序列化/反序列化，对外暴露强类型属性

5. RobotStateManager 改造

文件：WIDESEAWCS_Tasks/RobotJob/RobotStateManager.cs

改造内容

原来（Redis）	改造后（DB）
`ICacheService _cache`	`IRobotStateRepository _repository`
`GetState(ipAddress)`	`_repository.GetByIp(ipAddress)`
`GetOrCreateState(ipAddress, robotCrane)`	`_repository.GetOrCreate(ipAddress, robotCrane)`
`TryUpdateStateSafely(ipAddress, func)`	内部调用 `_repository.TryUpdate`，使用 `RowVersion` 作为期望版本
`CloneState`	保留（JSON 序列化深拷贝）
`GetCacheKey(ipAddress)`	移除（不再需要 Redis Key）

构造函数变更

// 原来
public RobotStateManager(ICacheService cache, ILogger logger)

// 改造后
public RobotStateManager(IRobotStateRepository repository, ILogger logger)

6. RobotJob 构造函数改造

文件：WIDESEAWCS_Tasks/RobotJob/RobotJob.cs

// 原来
_stateManager = new RobotStateManager(cache, _logger);

// 改造后：需要通过 DI 注入 IRobotStateRepository
_stateManager = new RobotStateManager(
    ResolvedInstances.FirstOrDefault(typeof(IRobotStateRepository)) as IRobotStateRepository,
    _logger);

备选方案：如果 DI 容器在 Job 构造时不便解析，可通过方法参数注入 IRobotStateRepository。

7. 文件变更清单

操作	文件路径
新增	`WIDESEAWCS_Model/Models/RobotState/Dt_RobotState.cs`
新增	`WIDESEAWCS_ITaskInfoRepository/IRobotStateRepository.cs`
新增	`WIDESEAWCS_ITaskInfoRepository/RobotStateRepository.cs`
改造	`WIDESEAWCS_Tasks/RobotJob/RobotStateManager.cs`
改造	`WIDESEAWCS_Tasks/RobotJob/RobotJob.cs`
改造	`WIDESEAWCS_Tasks/RobotJob/RobotSocketState.cs`（移除或保留为 DTO？）

说明：RobotSocketState.cs 建议保留作为内存中的状态对象（DTO），在 Repository 层做实体转换。业务层继续使用 RobotSocketState，Repository 层负责与 Dt_RobotState 互转。

8. 依赖注入注册

在 AutofacModuleRegister 或对应 DI 配置中注册：

builder.RegisterType<RobotStateRepository>().As<IRobotStateRepository>().InstancePerDependency();

9. 迁移步骤（实施计划）

新建 Dt_RobotState 实体类
新建 IRobotStateRepository 接口和 RobotStateRepository 实现
改造 RobotStateManager：依赖 Repository，替换 Redis 调用
改造 RobotJob：注入 Repository 到 StateManager
更新 RobotSocketState：作为内存 DTO 保留，或与实体合并（待定）
配置 DI 注册
测试验证：确保并发更新、状态流转逻辑与原来一致