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ts-mobile-go/docs/implementation/10_状态同步进阶.md
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2026-07-20 19:01:03 +08:00
# 步骤 10:状态同步进阶
> 实现高级状态同步:增量同步完善、补偿同步触发、重连全量同步、同步失败处理、数据一致性校验。
> 依赖:步骤 09(断开连接)已完成,首次同步(①)已在步骤 04 实现。
---
## 一、目标
- [ ] 增量同步(②)完善 — OnClientEnter / OnClientMoved / OnClientLeave 幂等归并
- [ ] 补偿同步(③)触发机制 — 未知实体引用时自动修复基线
- [ ] 重连全量同步(⑥) — 清理旧状态 → 重新执行首次同步
- [ ] 同步失败处理(⑦) — 状态机流转、重试、降级
- [ ] 数据一致性校验 — 周期性校验与频道列表刷新
---
## 二、任务清单
### 10.1 增量同步完善
**目标**:将步骤 04 中注册的事件处理器补全为完整的幂等归并逻辑,确保成员实体表在持续事件流中保持一致。
**前置条件**
- 步骤 04 已实现首次同步(ListChannels + ListClients + ClientID
- 步骤 04 已注册 OnClientEnter / OnClientLeave / OnClientMoved 事件处理器
- `ChannelRepository` 已有 `_clients: MutableStateFlow<List<ClientInfo>>``_channelClients: MutableStateFlow<Map<Long, List<ClientInfo>>>`
**任务**
1. **成员实体表改造为 Map 结构**
将成员存储从 `List<ClientInfo>` 改为 `Map<Int, ClientInfo>`,以 ClientID 为 key 实现 O(1) 查询和幂等更新。
```kotlin
// data/Repository.kt
class ChannelRepository {
// 成员实体表:ClientID → ClientInfo
private val _clientMap = MutableStateFlow<Map<Int, ClientInfo>>(emptyMap())
val clientMap: StateFlow<Map<Int, ClientInfo>> = _clientMap
// 派生:按频道 ID 索引的成员列表(由 clientMap 自动计算)
val channelClients: StateFlow<Map<Long, List<ClientInfo>>> =
_clientMap.map { map ->
map.values.groupBy { it.channelId }
}.stateIn(scope, SharingStarted.WhileSubscribed(), emptyMap())
// 派生:成员列表(兼容旧接口)
val clients: StateFlow<List<ClientInfo>> =
_clientMap.map { it.values.toList() }
.stateIn(scope, SharingStarted.WhileSubscribed(), emptyList())
/** 首次同步:原子替换整个成员表 */
fun setClientBaseline(clients: List<ClientInfo>) {
_clientMap.value = clients.associateBy { it.id }
}
/** 增量更新:按 ID 幂等插入或覆盖 */
fun upsertClient(client: ClientInfo) {
_clientMap.update { it + (client.id to client) }
}
/** 增量更新:按 ID 幂等删除(重复删除为 no-op) */
fun removeClient(clientId: Int) {
_clientMap.update { it - clientId }
}
/** 增量更新:移动成员到目标频道 */
fun moveClient(clientId: Int, targetChannelId: Long) {
_clientMap.update { map ->
val existing = map[clientId] ?: return@update map // 不存在则 no-op
if (existing.channelId == targetChannelId) return@update map // 相同频道则 no-op
map + (clientId to existing.copy(channelId = targetChannelId))
}
}
/** 查询成员是否存在 */
fun hasClient(clientId: Int): Boolean = _clientMap.value.containsKey(clientId)
/** 查询频道是否存在 */
fun hasChannel(channelId: Long): Boolean = _channels.value.any { it.id == channelId }
/** 清理会话数据 */
fun clearSession() {
_clientMap.value = emptyMap()
_channels.value = emptyList()
_selfClientId.value = null
}
}
```
2. **OnClientEnter 归并逻辑**
```kotlin
// ChannelViewModel.kt
fun handleClientEnter(data: String) {
val client = Json.decodeFromString<ClientInfo>(data)
// 按 ID 覆盖,重复事件不会重复计数
repository.upsertClient(client)
}
```
**关键约束**
- 按 ClientInfo.ID 覆盖,**禁止**使用 `+1` 增量累加频道人数
- 频道人数由 `channelClients[channelId].size` 实时派生
- 已有基线时,进入事件覆盖旧数据;无基线时,插入新条目
3. **OnClientMoved 归并逻辑**
```kotlin
// ChannelViewModel.kt
fun handleClientMoved(data: String) {
val event = Json.decodeFromString<ClientMovedEvent>(data)
// 判断是否为自己
if (event.clientId == repository.selfClientId.value) {
repository.updateSelfChannel(event.targetChannelId)
}
// 更新成员位置
if (repository.hasClient(event.clientId)) {
repository.moveClient(event.clientId, event.targetChannelId)
} else {
// 成员不存在 → 触发补偿同步(见 10.2)
triggerClientCompensationSync()
}
}
```
**关键约束**
- 目标频道 ID 是移动后的服务器事实,直接覆盖旧的 ChannelID
- 相同目标频道视为 no-op
- 未知成员**不得**静默忽略,必须触发补偿同步
4. **OnClientLeave 归并逻辑**
```kotlin
// ChannelViewModel.kt
fun handleClientLeave(data: String) {
val event = Json.decodeFromString<ClientLeftViewEvent>(data)
if (event.isSelf) {
// 自己被踢出或离开 → 由步骤 09 处理
handleKicked(event.reasonMessage)
return
}
// 按 ID 删除,重复删除安全地保持 no-op
repository.removeClient(event.clientId)
}
```
**关键约束**
- 重复删除必须为 no-opMap.remove 天然满足)
- 不使用 `-1` 减量维护频道人数
- `IsSelf` 为 true 时走踢出/断开流程,不从成员表删除
5. **ClientMovedEvent / ClientLeftViewEvent 数据类**
```kotlin
// data/Models.kt
data class ClientMovedEvent(
val clientId: Int,
val targetChannelId: Long,
val reasonId: Int = 0,
val invokerId: Int = 0,
val invokerName: String = "",
val invokerUid: String = ""
)
data class ClientLeftViewEvent(
val clientId: Int,
val reasonId: Int = 0, // 0=正常离开, 4=频道踢, 5=服务器踢
val reasonMessage: String = "",
val isSelf: Boolean = false
)
```
### 10.2 补偿同步机制
**目标**:当增量事件引用了本地不存在的实体(ClientID 或 ChannelID),自动触发完整列表请求修复基线。
**触发条件**
| 场景 | 检测方式 | 补偿动作 |
|------|----------|----------|
| OnClientMoved 引用未知 ClientID | `!repository.hasClient(event.clientId)` | 重新调用 ListClients |
| OnClientLeave 引用未知 ClientID | `!repository.hasClient(event.clientId)` | 重新调用 ListClients(可选,删除本身是 no-op |
| 成员引用未知 ChannelID | `!repository.hasChannel(member.channelId)` | 重新调用 ListChannels |
**任务**
1. **补偿同步触发器**
```kotlin
// ChannelViewModel.kt
private var compensationSyncJob: Job? = null
/**
* 触发成员基线补偿同步。
* 使用防抖:连续多个未知实体事件只触发一次 ListClients。
*/
private fun triggerClientCompensationSync() {
compensationSyncJob?.cancel()
compensationSyncJob = viewModelScope.launch {
delay(300) // 防抖 300ms
performCompensationSync()
}
}
private suspend fun performCompensationSync() {
try {
Log.w(TAG, "Compensation sync: rebuilding client baseline")
val clients = TSBridge.listClients()
repository.setClientBaseline(clients)
Log.i(TAG, "Compensation sync completed: ${clients.size} clients")
} catch (e: Exception) {
Log.e(TAG, "Compensation sync failed", e)
// 补偿同步失败不阻塞业务,等待下次触发
}
}
```
2. **频道基线补偿同步**
```kotlin
// ChannelViewModel.kt
private fun triggerChannelCompensationSync() {
viewModelScope.launch {
try {
Log.w(TAG, "Compensation sync: rebuilding channel baseline")
val channels = TSBridge.listChannels()
repository.setChannelBaseline(channels)
Log.i(TAG, "Compensation sync completed: ${channels.size} channels")
} catch (e: Exception) {
Log.e(TAG, "Channel compensation sync failed", e)
}
}
}
```
3. **补偿同步与增量事件的协调**
```kotlin
// 在 handleClientMoved 中集成
fun handleClientMoved(data: String) {
val event = Json.decodeFromString<ClientMovedEvent>(data)
if (event.clientId == repository.selfClientId.value) {
repository.updateSelfChannel(event.targetChannelId)
}
if (repository.hasClient(event.clientId)) {
repository.moveClient(event.clientId, event.targetChannelId)
} else {
// 检测到未知成员,触发补偿同步
Log.w(TAG, "Unknown client ${event.clientId} in move event, triggering compensation")
triggerClientCompensationSync()
}
}
```
**关键约束**
- 补偿同步使用**完整列表替换**,不是增量合并
- 使用防抖避免事件风暴时重复调用 ListClients
- 补偿同步失败不阻塞业务,等待下次事件触发重试
- 补偿同步完成后,UI 通过 StateFlow 自动刷新
**时序**(对应流程文档 §六):
```
OnClientMoved(未知 ClientID)
→ 检测到不一致
→ 调用 ListClients()
→ 完整成员列表返回
→ 替换成员基线(setClientBaseline
→ UI 自动刷新
```
### 10.3 重连流程
**目标**:断开重连后,清空旧会话状态,重新执行完整首次同步,确保数据与服务器完全一致。
**触发条件**
- 网络恢复后自动重连
- 用户手动触发重连
- 被踢出后重新连接
**任务**
1. **重连状态机**
```kotlin
// ServerViewModel.kt
sealed class ReconnectState {
object Idle : ReconnectState()
object Detecting : ReconnectState() // 检测到断开
object Cleaning : ReconnectState() // 清理旧会话
object Reconnecting : ReconnectState() // 重新连接中
object Syncing : ReconnectState() // 首次同步中
object Ready : ReconnectState() // 恢复就绪
data class Failed(val error: Throwable) : ReconnectState()
}
```
2. **重连流程实现**
```kotlin
// ServerViewModel.kt
private suspend fun performReconnect(config: ConnectionConfig) {
_reconnectState.value = ReconnectState.Cleaning
// 1. 清理旧会话数据(频道、成员、Pending 全部移除)
repository.clearSession()
_connectionState.value = ConnectionState.Disconnected
// 2. 断开旧连接(确保资源释放)
try { TSBridge.disconnect() } catch (_: Exception) {}
_reconnectState.value = ReconnectState.Reconnecting
// 3. 重新执行连接流程(参见步骤 04)
registerEventHandlers()
val connectResult = TSBridge.connect(config)
if (connectResult.isFailure) {
_reconnectState.value = ReconnectState.Failed(connectResult.exceptionOrNull()!!)
return
}
val waitResult = TSBridge.waitConnected()
if (waitResult.isFailure) {
_reconnectState.value = ReconnectState.Failed(waitResult.exceptionOrNull()!!)
return
}
// 4. OnConnected 事件将自动触发首次同步(步骤 04 已实现)
_reconnectState.value = ReconnectState.Syncing
}
```
3. **断开事件处理中的重连触发**
```kotlin
// ServerViewModel.kt
fun handleDisconnected(data: String) {
val error = Json.decodeFromString<DisconnectedEvent>(data)
when {
error.isKicked -> {
// 被踢出:显示原因,不自动重连
_kickReason.value = error.reasonMessage
repository.clearSession()
_connectionState.value = ConnectionState.Disconnected
}
isAutoReconnectEnabled -> {
// 网络断开:尝试自动重连
viewModelScope.launch {
delay(RECONNECT_DELAY) // 等待网络恢复
performReconnect(lastConfig)
}
}
else -> {
// 手动断开或不自动重连
repository.clearSession()
_connectionState.value = ConnectionState.Disconnected
}
}
}
```
4. **清理会话数据的完整性**
```kotlin
// data/Repository.kt
fun clearSession() {
_clientMap.value = emptyMap()
_channels.value = emptyList()
_selfClientId.value = null
_currentChannelId.value = null
// 清除所有待确认状态
_pendingChannelMove.value = null
}
```
**关键约束**
- 重连前**必须**清空旧会话状态,防止旧成员、频道和 Pending 污染新连接
- 清理操作在连接断开后执行,避免竞态
- 重连后的首次同步复用步骤 04 的 `performInitialSync()` 逻辑
- 被踢出不自动重连,由用户决定
**时序**(对应流程文档 §七):
```
检测到断开
→ 状态改为 Cleaning
→ 清理旧会话数据(频道、成员、Pending)
→ 断开旧连接
→ 重新 Connect + WaitConnected
→ OnConnected 触发首次同步
→ ListChannels + ListClients + ClientID
→ 原子提交新基线
→ 恢复业务就绪
```
### 10.4 同步失败处理
**目标**:当 ListChannels 或 ListClients 请求失败时,正确流转同步状态,允许重试,防止在不完整数据上执行业务操作。
**任务**
1. **同步状态机完善**
```kotlin
// data/Models.kt
sealed class SyncState {
object Unsynced : SyncState() // 已连接但尚无完整数据
object Syncing : SyncState() // 调用 ListChannels 和 ListClients
object Synchronized : SyncState() // 列表基线可供 UI 使用
data class SyncFailed(val error: Throwable) : SyncState() // 同步失败
}
```
**状态流转**
```
Unsynced → Syncing → Synchronized(正常路径)
Syncing → SyncFailed → Syncing(重试路径)
Synchronized → Syncing(补偿同步或重连)
```
2. **首次同步失败处理**
```kotlin
// ServerViewModel.kt
private suspend fun performInitialSync() {
_syncState.value = SyncState.Syncing
try {
// 并行请求
val channelsDeferred = async { TSBridge.listChannels() }
val clientsDeferred = async { TSBridge.listClients() }
val selfIdDeferred = async { TSBridge.getClientId() }
val channels = channelsDeferred.await()
val clients = clientsDeferred.await()
val selfId = selfIdDeferred.await()
// 原子提交
repository.setChannelBaseline(channels)
repository.setClientBaseline(clients)
repository.setSelfClientId(selfId)
_syncState.value = SyncState.Synchronized
_connectionState.value = ConnectionState.Ready
} catch (e: Exception) {
Log.e(TAG, "Initial sync failed", e)
_syncState.value = SyncState.SyncFailed(e)
// 不进入业务就绪,允许重试
}
}
```
3. **重试机制**
```kotlin
// ServerViewModel.kt
private suspend fun performSyncWithRetry(maxRetries: Int = 3) {
var retryCount = 0
while (retryCount < maxRetries) {
performInitialSync()
if (_syncState.value is SyncState.Synchronized) {
return // 成功
}
retryCount++
if (retryCount < maxRetries) {
Log.w(TAG, "Sync retry $retryCount/$maxRetries")
delay(1000L * retryCount) // 递增延迟
}
}
Log.e(TAG, "Sync failed after $maxRetries retries")
// 保持 SyncFailed 状态,UI 显示重试按钮
}
```
4. **手动重试入口**
```kotlin
// ServerViewModel.kt
fun retrySync() {
viewModelScope.launch {
performSyncWithRetry()
}
}
```
5. **同步失败时的 UI 保护**
```kotlin
// 在业务操作前检查同步状态
fun switchChannel(channelId: Long, password: String? = null) {
if (_syncState.value !is SyncState.Synchronized) {
_error.value = "数据未同步,请等待同步完成或点击重试"
return
}
// 执行频道切换...
}
```
**关键约束**
- 任一核心请求(ListChannels / ListClients / ClientID)失败则不标记业务就绪
- 允许重试,避免在不完整数据上执行业务操作
- 同步失败期间,业务操作(切换频道、发消息等)应被阻止
- 补偿同步失败不进入 SyncFailed,仅记录日志等待下次触发
### 10.5 数据一致性
**目标**:在长期运行中,检测并修复可能的数据不一致(如频道列表过期、成员数据漂移)。
**任务**
1. **频道列表过期检测**
SDK 不提供频道创建/更新/删除事件,因此频道列表可能随时间过期。
```kotlin
// ChannelViewModel.kt
private var lastChannelRefreshTime: Long = 0
/** 检查频道列表是否需要刷新 */
private fun isChannelListStale(): Boolean {
val elapsed = System.currentTimeMillis() - lastChannelRefreshTime
return elapsed > CHANNEL_LIST_STALE_THRESHOLD // 建议 5 分钟
}
companion object {
const val CHANNEL_LIST_STALE_THRESHOLD = 5 * 60 * 1000L // 5 分钟
}
```
2. **被动刷新策略**
在用户执行关键操作时,检查并刷新过期数据:
```kotlin
// ChannelViewModel.kt
suspend fun refreshChannelsIfNeeded() {
if (isChannelListStale()) {
try {
val channels = TSBridge.listChannels()
repository.setChannelBaseline(channels)
lastChannelRefreshTime = System.currentTimeMillis()
} catch (e: Exception) {
Log.e(TAG, "Channel refresh failed", e)
// 不阻塞业务,使用旧数据
}
}
}
/** 浏览频道时刷新 */
fun onChannelListVisible() {
viewModelScope.launch { refreshChannelsIfNeeded() }
}
/** 切换频道前刷新 */
suspend fun beforeChannelSwitch() {
refreshChannelsIfNeeded()
}
```
3. **成员数据校验**
当成员引用了本地不存在的频道时,触发频道基线刷新:
```kotlin
// ChannelViewModel.kt
fun validateMemberData() {
val channels = repository.channels.value.map { it.id }.toSet()
val clients = repository.clientMap.value.values
val unknownChannelIds = clients
.map { it.channelId }
.filter { it !in channels }
.toSet()
if (unknownChannelIds.isNotEmpty()) {
Log.w(TAG, "Found clients referencing unknown channels: $unknownChannelIds")
triggerChannelCompensationSync()
}
}
```
4. **后台一致性检查(可选)**
```kotlin
// ServerViewModel.kt
private var consistencyCheckJob: Job? = null
fun startConsistencyCheck() {
consistencyCheckJob = viewModelScope.launch {
while (isActive) {
delay(CONSISTENCY_CHECK_INTERVAL)
if (_syncState.value is SyncState.Synchronized) {
channelViewModel.validateMemberData()
}
}
}
}
fun stopConsistencyCheck() {
consistencyCheckJob?.cancel()
consistencyCheckJob = null
}
companion object {
const val CONSISTENCY_CHECK_INTERVAL = 60 * 1000L // 1 分钟
}
```
**关键约束**
- `ListChannels` 是频道目录的**唯一权威来源**(SDK 无频道变更事件)
- 不能假设频道列表依靠 `On*` 事件永久保持最新
- 刷新失败时使用旧数据,不阻塞业务操作
- 一致性检查为低优先级,不影响正常事件流的实时性
---
## 三、验收标准
### 功能验收
- [ ] **增量同步**
- OnClientEnter 事件正确添加成员到基线,重复事件不重复计数
- OnClientMoved 事件正确更新成员频道位置,相同目标频道为 no-op
- OnClientLeave 事件正确删除成员,重复删除为 no-op
- 自己的移动事件正确更新自身频道位置
- 频道人数由成员实体表实时派生,不使用独立计数器
- [ ] **补偿同步**
- OnClientMoved 引用未知 ClientID 时自动触发 ListClients
- 补偿同步使用完整列表替换成员基线
- 连续多个未知实体事件只触发一次补偿同步(防抖)
- 补偿同步失败不阻塞业务
- [ ] **重连全量同步**
- 重连前清空旧会话数据(频道、成员、Pending)
- 重连后自动执行首次同步
- 同步完成后恢复业务就绪
- 被踢出不自动重连
- [ ] **同步失败处理**
- 首次同步失败进入 SyncFailed 状态
- 同步失败期间业务操作被阻止
- 提供手动重试入口
- 重试最多 3 次,递增延迟
- [ ] **数据一致性**
- 频道列表超过 5 分钟未刷新时,关键操作前自动刷新
- 成员引用未知频道时触发频道基线补偿同步
- 刷新失败时使用旧数据,不阻塞业务
### 性能验收
- [ ] 增量同步单次事件处理 < 10ms
- [ ] 补偿同步(ListClients)在 3 秒内完成
- [ ] 重连全量同步在 5 秒内完成
- [ ] 防抖机制避免事件风暴时的重复请求
### 代码质量验收
- [ ] 成员实体表操作线程安全(StateFlow + immutable Map
- [ ] 补偿同步防抖使用协程取消,无泄漏
- [ ] 所有网络操作在 IO 线程执行
- [ ] 日志覆盖关键状态转换和异常
### 测试用例
| 场景 | 操作 | 预期结果 |
|------|------|----------|
| 正常增量流 | 其他用户进入/移动/离开 | 成员表实时更新,频道人数正确 |
| 重复进入事件 | 同一用户连续两次 OnClientEnter | 成员表只有一条记录,无重复计数 |
| 未知成员移动 | OnClientMoved 引用不存在的 ClientID | 自动触发 ListClients 补偿同步 |
| 补偿同步防抖 | 连续 5 个未知实体事件 | 只触发 1 次 ListClients |
| 正常重连 | 网络断开后恢复 | 清理旧数据 → 重连 → 同步 → 就绪 |
| 被踢后重连 | 被服务器踢出后手动重连 | 显示踢出原因 → 清理 → 重连 → 同步 |
| 同步失败重试 | 首次同步网络超时 | 进入 SyncFailed → 点击重试 → 成功 |
| 同步失败阻塞 | 同步失败时切换频道 | 显示"数据未同步"提示 |
| 频道列表过期 | 5 分钟后切换频道 | 自动刷新频道列表再切换 |
| 成员引用未知频道 | 成员的 ChannelID 在本地不存在 | 触发频道基线补偿同步 |
---
## 四、参考文档
- `docs/流程/08_状态同步.md` - 完整同步机制(②③⑥⑦)
- `docs/流程/02_浏览频道.md` - 成员实体状态树、事件依赖矩阵
- `docs/sdk文档-go.md` - OnClientEnter / OnClientLeave / OnClientMoved 事件处理器、ListClients / ListChannels API
- `docs/implementation/04_连接与首次同步.md` - 首次同步实现、SyncState 状态机
- `docs/implementation/09_断开连接.md` - 断开连接清理逻辑