核心缓存

CoreCache 是 driver-box 的核心缓存系统,负责管理所有设备、模型和连接配置,是整个平台的配置中心。

配置加载流程

flowchart TD
    A[启动driver-box] --> B[读取res/driver目录]
    B --> C{扫描协议目录}
    C -->|modbus| D[加载modbus/config.json]
    C -->|mqtt| E[加载mqtt/config.json]
    C -->|httpserver| F[加载httpserver/config.json]
    D --> G[解析DeviceConfig]
    E --> G
    F --> G
    G --> H[验证配置合法性]
    H --> I{验证通过?}
    I -->|通过| J[构建内存缓存]
    I -->|失败| K[记录错误日志]
    J --> L[models/devices/points/connections]
    L --> M[初始化插件]
    M --> N[设备就绪]

核心职责

CoreCache 承担以下核心职责:

• 配置管理: 加载、存储和管理设备配置
• 设备管理: 设备实例的增删改查
• 模型管理: 设备模型的管理和验证
• 点位管理: 设备点位的查询和管理
• 连接管理: 协议连接的维护
• 配置持久化: 配置变更自动写入磁盘

核心接口

模型管理

// 获取模型
GetModel(modelName string) (model config.Model, ok bool)

// 添加模型
AddModel(plugin string, model config.Model) error

// 删除模型
DeleteModel(modelName string) error

设备管理

// 获取设备
GetDevice(id string) (device config.Device, ok bool)

// 添加或更新设备
AddOrUpdateDevice(device config.Device) error

// 删除设备
DeleteDevice(id string)

// 批量删除设备
BatchRemoveDevice(ids []string) error

点位管理

// 通过模型获取点位
GetPointByModel(modelName string, pointName string) (point config.Point, ok bool)

// 通过设备获取点位
GetPointByDevice(id string, pointName string) (point config.Point, ok bool)

// 获取模型所有点位
GetPoints(modelName string) ([]config.Point, bool)

连接管理

// 添加连接
AddConnection(plugin string, key string, conn any) error

// 获取连接
GetConnection(key string) (string, any)

// 删除连接
DeleteConnection(key string) error

配置持久化

// 刷新指定插件配置
Flush(pluginName string)

// 刷新所有配置
FlushAll()

缓存结构

type cache struct {
    plugins     map[string]cachePlugin      // 协议插件配置
    devices     map[string]cacheDevice      // 设备缓存
    models      map[string]cacheModel       // 模型缓存
    connections map[string]cacheConnection  // 连接缓存
    mutex       *sync.RWMutex               // 读写锁保护
}

配置加载机制

配置目录结构

res/driver/
├── modbus/
│   └── config.json
├── mqtt/
│   └── config.json
└── ...

配置加载流程

sequenceDiagram
    participant System as 系统启动
    participant Cache as CoreCache
    participant File as 配置文件
    participant Plugin as 插件系统

    System->>Cache: InitCoreCache(plugins)
    Cache->>File: 扫描 res/driver 目录
    File-->>Cache: 返回配置文件列表
    Cache->>File: 解析 config.json
    File-->>Cache: 返回 DeviceConfig
    Cache->>Plugin: 验证插件存在
    Plugin-->>Cache: 插件验证通过
    Cache->>Cache: 验证配置合法性
    Cache->>Cache: 构建缓存结构
    Cache-->>System: 缓存初始化完成

配置验证

CoreCache 在加载配置时进行以下验证:

• 模型唯一性: 模型名称全局唯一
• 设备唯一性: 设备 ID 在插件内唯一
• 点位引用验证: 设备引用的点位必须在模型中定义
• 连接引用验证: 设备引用的连接必须在 connections 中定义

关键特性

配置热加载

• 监控 res/driver 目录变化
• 检测到配置文件变更时自动重新加载
• 配置变更无需重启系统

自动持久化

• 配置变更后每 5 秒自动写入磁盘
• 确保配置变更不丢失
• 支持手动触发持久化

线程安全

• 使用读写锁保护并发访问
• 读操作可以并发执行
• 写操作独占访问

配置完整性

• 模型、设备、点位的三级配置结构
• 配置引用关系验证
• 配置合法性检查

使用示例

获取设备配置

// 获取设备配置
device, ok := cache.GetDevice("sensor_001")
if !ok {
    log.Error("设备不存在")
    return
}

// 获取设备点位
points, ok := cache.GetPoints(device.ModelName)
if !ok {
    log.Error("模型不存在")
    return
}

获取点位信息

// 通过设备获取点位
point, ok := cache.GetPointByDevice("sensor_001", "temperature")
if !ok {
    log.Error("点位不存在")
    return
}

// 获取点位配置
address := point["address"]       // 寄存器地址
registerType := point["registerType"]  // 寄存器类型

配置持久化

// 持久化指定插件配置
cache.Flush("modbus")

// 持久化所有配置
cache.FlushAll()

• 内存缓存: 所有配置加载到内存,避免频繁磁盘 I/O
• 读写锁优化: 读操作使用读锁,提高并发性能
• 增量更新: 配置变更时只更新变化的部分
• 延迟持久化: 配置变更后延迟 5 秒持久化,避免频繁写入