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任务执行调度 — 当前实现记录

记录时间：2026-06-13 状态：包材入库 (category=1, type=1) 任务驱动并行执行已跑通

一、整体架构

UI (SystemMonitorView)
  ├─ [▶ 启动] / [■ 停止] 包材入库调度
  └─ SystemMonitorViewModel
       └─ MaterialInStoreExecutor (Singleton)

Sln.Wcs.Strategy / MaterialInStoreExecutor
  ├─ 轮询待执行任务 (每 5 秒)
  ├─ 多任务并行 (Thread，最多 10 个)
  ├─ 单任务内串行 (逐条 detail)
  └─ 设备下发 (AGV/提升机/输送线)

Sln.Wcs.Business / TaskCreateService
  └─ 拓扑路由 → 自动生成 LiveTaskQueue + List<LiveTaskDetail>

二、任务创建

输入

参数	说明	示例
startBuilding	起始楼栋	13
startFloor	起始楼层	1
startLocation	起始位置号	101
endBuilding	目标楼栋	15
endFloor	目标楼层	3
endLocation	目标位置号	102
taskType	1入库 / 2出库	1
taskCategory	1包材 / 2成品 / 3托盘	1
palletBarcode	托盘条码	PALLET001
materialCode	物料编码	M001

输出

LiveTaskQueue
  ├─ taskCode: 自动生成 (yyyyMMddHHmmss + 随机数)
  ├─ taskType, taskCategory
  ├─ startPoint, endPoint: 自动拼接为 {building}#_L{floor}_{location}
  ├─ taskStatus: 1 (待执行)
  ├─ taskSteps: 明细数量
  └─ taskDetails: List<LiveTaskDetail>

拓扑规则

所有楼栋 13# / 14# / 15# 均为 1~5F
每栋楼有 1 台提升机，可直达任意楼层（全连接）
跨栋仅 2F 连通：
- (13,2) ↔ (14,2)：廊桥交接，两段 AGV（13# AGV → BRIDGE_13_14，14# AGV 从 BRIDGE_13_14 接走）
- (14,2) ↔ (15,2)：14# AGV 可驶入 15#，不生成过渡段

示例：13栋1楼101 → 15栋3楼102

路由节点: (13,1) → (13,2) → (14,2) → (15,2) → (15,3)

Detail 1: AGV    13#_L1_101  → 13#_L1_HOIST
Detail 2: 提升机  13#_L1_HOIST → 13#_L2_HOIST
Detail 3: AGV    13#_L2_HOIST → BRIDGE_13_14       (13# AGV)
Detail 4: AGV    BRIDGE_13_14 → 15#_L2_HOIST        (14# AGV 直达)
Detail 5: 提升机  15#_L2_HOIST → 15#_L3_HOIST
Detail 6: AGV    15#_L3_HOIST → 15#_L3_102

三、任务执行

执行器：MaterialInStoreExecutor

位置：Sln.Wcs.Strategy/MaterialInStoreExecutor.cs

查询条件：

taskType == 1 && taskCategory == 1 && taskStatus == 1

轮询间隔：5 秒

主循环

Start()
  └─ Task.Run → RunLoopAsync
       └─ while (!cancelled):
            ExecuteAsync()        ← 阻塞等待所有任务线程完成
            await Task.Delay(5000)

并行策略

ExecuteAsync:
  查询所有待执行任务
    → foreach task → new Thread:
        TaskSemaphore.Wait()            ← 最多 10 线程
        ProcessOneAsync(task).GetAwaiter().GetResult()
        TaskSemaphore.Release()
    → Thread.Join() 等待全部完成

单任务处理

ProcessOneAsync(task):
  🔒 lock → taskStatus = 2, Update(task)

  foreach detail (按 objId 排序):
    if detail 已完成 → continue

    🔒 lock → detailStatus = 2, Update(detail)
    🔓
    下发设备 (根据 deviceType):
      1 → DispatchAgvAsync     (10s 模拟延迟)
      2 → DispatchHoistAsync   (20s 模拟延迟，按楼栋限 2 并发)
      0 → DispatchConveyorAsync
    🔒 lock → detailStatus = 3, Update(detail)
    🔓

  🔒 lock → taskStatus = 3, Update(task)

并发控制

控制点	机制	值
任务级并发	`SemaphoreSlim`	最多 10 个
提升机并发	`ConcurrentDictionary<int, SemaphoreSlim>`	每栋楼 2 台
AGV 并发	不限	—
DB 写入	`lock (DbWriteLock)` 串行化	—
启停状态	`lock (_lock)` + `volatile bool`	—

线程安全

启停：lock (_lock) 保护 _cts / _isRunning
DB 写入：lock (DbWriteLock) 保护 SqlSugar Update（Context 为单例，多线程写入冲突）
提升机信号量：ConcurrentDictionary 线程安全
任务信号量：SemaphoreSlim 本身线程安全
延迟模拟：await Task.Delay 在锁外，多任务并行不受影响

四、仓储线程安全

位置：Sln.Wcs.Repository/Repository.cs

public Repository(ISqlSugarClient db)
{
    itenant = db.AsTenant();
    Context = (SqlSugarClient)db;  // 直接用 SqlSugarScope，内部管理连接池
}

SqlSugarScope 注册为 Singleton，通过 [Tenant] 特性自动路由数据库。

五、设备下发（当前为模拟）

设备	方法	延迟	并发限制
AGV	`DispatchAgvAsync`	10 秒	无
提升机	`DispatchHoistAsync`	20 秒	每栋楼 2 台
输送线	`DispatchConveyorAsync`	无	无

后续对接：AGV → HikRoBotDispatchHub.ReciveTask，提升机 → HoistDispatchHub.TaskDispatch

六、UI 控制

系统监控页面 — 顶部卡片：

┌──────────────────────────────────────────────┐
│ ● 包材入库调度    运行中     [▶ 启动] [■ 停止] │
└──────────────────────────────────────────────┘

按钮绑定：

启动 → MaterialInStoreExecutor.Start()
停止 → MaterialInStoreExecutor.Stop()
状态指示灯：绿色 = 运行中，红色 = 已停止

七、DI 注册

App.axaml.cs：

// Assembly 扫描
Assembly.LoadFrom("Sln.Wcs.Strategy.dll")

// Singleton 注册
services.AddSingleton<MaterialInStoreExecutor>();

依赖关系：

MaterialInStoreExecutor (Singleton)
  ├─ SerilogHelper (Singleton)
  ├─ ILiveTaskQueueService (Transient, 来自 Scrutor 扫描)
  └─ ILiveTaskDetailService (Transient, 来自 Scrutor 扫描)

八、关键文件

文件	说明
`Sln.Wcs.Business/TaskCreateService.cs`	拓扑路由 + 任务创建
`Sln.Wcs.Strategy/MaterialInStoreExecutor.cs`	包材入库执行器
`Sln.Wcs.Repository/Repository.cs`	仓储基类（线程安全改造）
`Sln.Wcs.UI/ViewModels/SystemMonitorViewModel.cs`	系统监控 VM（启停控制）
`Sln.Wcs.UI/Views/SystemMonitorView.axaml`	系统监控页面
`Sln.Wcs.UI/App.axaml.cs`	DI 注册
`接驳位驱动调度方案.md`	调度方案设计文档

九、待优化项

真实设备对接：替换 DispatchAgvAsync / DispatchHoistAsync 中的模拟延迟为实际 API 调用
扩展其他类型：成品入库/出库、托盘入库/出库等（参考 MaterialInStoreExecutor 模板）
DB 写入优化：去掉 lock (DbWriteLock)，从根本上解决 SqlSugar 多线程写入问题（可能需要连接串配置 Max Pool Size 或改造仓储层）
任务优先级：当前 FIFO，可按优先级排序
异常恢复：任务中途停止后重新启动的状态恢复
手动触发：UI 上支持手动输入接驳位 + RFID 触发单条明细执行

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