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FT546-WCS/docs/superpowers/specs/2026-08-05-javaTest-dispatch-visualizer-design.md

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Raw Blame History

javaTest 调度过程可视化审计台设计

1. 目标

在 javaTest 内新增一个只绑定本机地址的离线调度审计台,让使用者能够:

  • 输入任意有效 A、B 物理站点,调用现有 Java 调度中心完成一次真实的单任务仿真;
  • 看到调度中心选择的车辆、车辆到 A 的接近路径、A 到 B 的服务路径和逐 tick 实际移动轨迹;
  • 运行并检查固化的 240 条真实历史任务负载;
  • 检查 HOLD、PLC 重试、清障、重新选车、完成、归档和 WMS 幂等证据;
  • 明确看到节点双占、资源超容量、对向换边、死锁等安全不变量是否为零。

审计台必须复用 HistoricalDispatchSimulator、GridPathPlanner、 VehicleAssignmentService 和现有交通资源组件。浏览器只负责呈现结果,不复制或改写一套 JavaScript 调度算法。

本工具属于纯内存离线仿真,不连接生产 SQL Server、PLC 或 WMS,也不作为现场 SHADOW、 HIL、LIMITED_ACTIVE 或 ACTIVE 验收的替代品。

2. 方案选择

2.1 采用方案:javaTest 内置本地审计服务

使用 Java 8 自带的 com.sun.net.httpserver.HttpServer,在 javaTest 进程中提供静态页面和 JSON API。服务仅监听 127.0.0.1,默认端口 18084。

采用该方案的原因:

  • API 直接调用现有调度代码,页面结果与自动测试使用同一实现;
  • 不引入 Spring、Node 运行时或生产后端依赖;
  • Maven 编译后即可启动,部署和排查边界清晰;
  • 可以同时支持任意 A/B 单任务和 240 条历史负载。

2.2 不采用方案:接入 ruoyi-ui

Vue、Element UI 和 ECharts 可以缩短常规管理页开发时间,但会把离线验证工具与生产前端 耦合,还需要生产式前后端启动流程。当前目标是算法审计,不需要扩大部署边界。

2.3 不采用方案:纯静态报告查看器

纯静态页面能够读取既有报告,但无法输入任意 A/B 后调用当前 Java 算法重新执行,因此不能 满足“亲眼检查新规划路径”的核心要求。

3. 运行边界

启动入口为:

com.ft546.wcs.shadow.history.visualizer.HistoricalDispatchVisualizerApplication

启动命令为:

mvn compile exec:java \
  -Dexec.mainClass=com.ft546.wcs.shadow.history.visualizer.HistoricalDispatchVisualizerApplication \
  -Dexec.args="18084"

服务启动后打印准确访问地址。端口被占用时启动失败并明确提示,不静默切换到未知端口。

安全边界:

  • 只监听 127.0.0.1,不对局域网或公网开放;
  • 只读取 classpath 中固化的 shadow/history 数据;
  • 不接受任意文件系统路径,不执行用户提供的命令;
  • POST 请求体限制为 64 KiB,仅接受已知字段、任务类型和故障预设;
  • 同一时间只允许一个仿真运行,保证确定性并避免重复占用 CPU;
  • 页面和 API 同源,不启用宽泛 CORS;
  • 默认不写报告文件,结果保存在当前浏览器会话和进程内存中。

4. 后端模块

4.1 HistoricalDispatchVisualizerApplication

负责加载固化历史数据、创建共享地图上下文、启动本地 HTTP 服务并注册关闭钩子。它不包含 业务规划逻辑。

4.2 HistoricalDispatchVisualizerServer

负责静态资源、HTTP 路由、请求大小限制、错误响应和串行运行门禁。所有错误统一返回:

{
  "code": "UNKNOWN_SITE",
  "message": "起点不存在:A",
  "details": {}
}

4.3 PointToPointSimulationService

把页面请求转换成一个新的 HistoricalSimulationTask,复用完整地图、真实车辆初始站点和现有 仿真器。历史 agv_id 和 path_info 仅作为可选对照字段,不参与选车或规划。

请求字段:

  • sourceSite:物理起点;
  • targetSite:物理终点;
  • taskType:INBOUND、OUTBOUND 或 RELOCATION;
  • priority:整数优先级;
  • acceleration:10 或 100;
  • historicalVehicleId:可选,仅用于结果对照;
  • historicalPath:可选,仅用于结果对照;
  • faultPreset:NONE、PLC_FIRST_SEND_FAILURE、VEHICLE_RESTART、 LOW_BATTERY 或 DISCONNECT_RECONNECT。

未知站点返回 UNKNOWN_SITE;已知但不可达返回任务终态 FAILED/NO_ROUTE;没有当前合格车辆 时按现有调度逻辑保持等待或由 watchdog 明确关闭,页面不伪造成功结果。

4.4 HistoricalWorkloadSimulationService

使用 HistoricalSimulationInputFactory 创建完整 240 条任务输入,并运行当前确定性故障计划。 页面每次点击“运行 240 条”都会调用当前代码重新计算,而不是直接展示写死的成功数字。

4.5 SimulationVisualizationMapper

把现有结果转换为专用展示 DTO,不改变仿真对象:

  • 摘要、耗时分位数、HOLD/重试/失败原因;
  • 每条任务的历史/模拟车辆、历史/规划路径、状态、耗时和差异;
  • 全部 tick 事件;
  • 路径涉及站点的 siteId/floor/x/y/channel;
  • 归档、WMS 和安全不变量。

单任务返回完整地图站点索引,页面可搜索有效站点;具体路径只返回涉及节点及相邻背景节点, 避免一次渲染 1,175 个可通行节点造成视觉噪声。

5. HTTP API

GET /api/bootstrap

返回模式声明、地图版本、地图 SHA、规划器版本、车辆初始状态、楼层列表和可搜索站点列表。

POST /api/simulations/point-to-point

运行一个任意 A/B 任务并返回任务结果、路径节点、事件、摘要和不变量。

POST /api/simulations/historical

运行 240 条历史任务并返回完整审计结果。请求执行期间再次发起仿真返回 409 SIMULATION_BUSY。

GET /api/health

返回服务状态、地图是否加载和当前是否正在运行仿真,不连接任何外部系统。

静态资源仅允许访问 /、/index.html、/assets/app.css 和 /assets/app.js。

6. 页面信息架构

第一屏直接进入调度审计工作台,不制作营销式落地页。整体为安静、紧凑的运维工具界面。

6.1 顶部状态栏

显示“离线内存仿真”、地图 SHA、规划器版本、服务状态和最近一次运行时间。离线边界始终可见, 避免把结果误认为现场数据。

6.2 主模式切换

使用分段控件提供三个模式:

  1. A → B 单任务
  2. 240 条历史任务
  3. 安全审计

6.3 A → B 单任务视图

顶部是紧凑配置工具栏:可搜索起点、终点、交换按钮、任务类型、优先级、加速倍率、故障预设 和“运行调度”按钮。

主要区域分为:

  • 路径画布:占据最大面积,按真实 x/y/floor 坐标绘制;
  • 任务检查器:显示模拟车辆、历史车辆、状态、HOLD、PLC 尝试和耗时;
  • 时间线:提供播放、暂停、前一步、后一步、速度和 tick 滑块;
  • 事件表:支持按事件类型、车辆和原因过滤。

6.4 240 条历史任务视图

展示完成/等待/失败、每车完成数、重派和路径变化、平均/P95/P99 等摘要;下方为可搜索、排序、 过滤的任务表。点击一条任务后复用同一条路径画布和时间线播放该任务。

6.5 安全审计视图

集中展示:

  • 节点双占;
  • 资源超容量;
  • 对向换边;
  • 死锁;
  • 重复归档;
  • WMS 重复业务效果;
  • HOLD、重试和失败原因分布;
  • 归档数、WMS 投递次数和唯一业务效果。

任一安全不变量不为零时,顶部状态立即变为红色“验收不通过”,并提供对应任务和事件过滤入口。

7. 路径可视化语义

路径图必须显示真实站点编号和坐标,不能使用装饰性随机连线。

  • 灰色虚线:选中车辆当前位置到 A 的接近路径;
  • 绿色实线:调度中心返回的 A 到 B plannedPath;
  • 蓝色高亮:截至当前 tick 已实际通过的边;
  • 琥珀色:当前 HOLD 或等待资源的边/节点;
  • 红色:被拒绝或违反安全不变量的位置;
  • 空心节点:尚未经过;实心节点:已经经过;
  • A、B 和车辆当前位置使用稳定、不同的标记。

plannedPath 直接来自 SimulationTaskResult。实际轨迹来自同一任务的 MOVE 事件。 接近路径通过首次 ASSIGN 后、到达 A 之前的 MOVE 事件还原;若车辆初始站点就是 A,则显示 单节点接近路径。发生重派时,按 REDISPATCH/ASSIGN 分段,并保留每次车辆和路线变更证据。

多楼层路径按楼层切换查看;当前 tick 所在楼层自动聚焦,但不隐藏其他楼层存在路径的提示。 等长最短路的选择遵循当前 GridMap.getNeighbors() 的站点编号排序,不由前端重新决定。

8. 交互与状态

  • 初始态:加载站点和地图元数据,不自动运行仿真;
  • 运行态:禁用重复运行按钮,显示当前请求类型和耗时;
  • 成功态:默认停在 tick 0,由用户播放或单步检查;
  • HOLD 态:时间线暂停并突出原因,用户可继续播放;
  • 失败态:保留已产生的路径和事件,不清空证据;
  • 空结果:明确显示未知地图、无路可达或无合格车辆,不能显示空白画布;
  • 大任务态:任务表使用分页或窗口化渲染,事件列表限制可见行数;
  • 页面刷新:清除内存结果,避免把旧结果误认为新运行。

键盘和鼠标均可完成播放、暂停、单步、筛选和查看任务。按钮尺寸固定,动态数字变化不能导致 工具栏或画布跳动。桌面为主,窄屏时配置、画布、检查器和时间线纵向排列且无重叠。

9. 视觉规范

界面采用明亮中性色背景、深色正文、绿色通过状态、蓝色实际轨迹、琥珀色 HOLD 和红色失败。 避免单一蓝色、深色大屏、渐变装饰和浮动卡片堆叠。

页面区块使用全宽带状布局;卡片只用于重复任务项和确需边界的检查器。圆角不超过 8px。 播放、暂停、单步和交换操作使用熟悉符号并提供 tooltip;明确命令使用图标加文字。

10. 错误处理

后端错误代码至少包括:

  • BAD_REQUEST
  • UNKNOWN_SITE
  • SAME_ENDPOINT
  • INVALID_TASK_TYPE
  • INVALID_ACCELERATION
  • SIMULATION_BUSY
  • NO_ROUTE
  • WATCHDOG_DEADLOCK
  • TICK_LIMIT_EXCEEDED
  • INTERNAL_ERROR

响应不暴露本地绝对路径或堆栈。服务端记录完整异常,页面显示业务可读信息和再次运行入口。 前端网络失败时保留上一次已完成结果并明确标记“当前服务不可用”,不得把旧结果显示为当前结果。

11. 测试策略

11.1 Java 自动测试

  • API 使用实际地图完成一个已知 A/B 单任务;
  • 返回的 plannedPath 首尾分别是 A、B,连续站点均为真实邻居;
  • 历史 path_info 改变后新路径保持不变;
  • 多辆合格车辆时返回中心调度选择结果;
  • 未知站点、相同端点、无路、busy 和错误请求返回稳定错误;
  • 240 条历史任务结果继续满足 240/0/0;
  • 所有安全不变量为零;
  • 归档和 WMS 幂等指标正确;
  • 静态资源和健康接口可访问。

11.2 前端浏览器测试

  • 桌面和移动视口均无文字、工具栏、画布或时间线重叠;
  • A/B 搜索、交换、运行、播放、暂停、单步、速度和筛选均有效;
  • 路径画布包含非空真实坐标内容,并且 A、B、规划路径和车辆标记可见;
  • tick 推进时车辆标记移动,已通过路径同步高亮;
  • 历史任务列表可筛选并能打开任务详情;
  • HOLD、PLC 重试、重派、失败和安全告警状态可正确呈现;
  • 浏览器控制台无 JavaScript 错误;
  • 使用 Playwright 保存桌面与移动截图并进行画布像素检查。

11.3 回归验证

实现完成后必须运行:

mvn clean test

现有 630 项测试和新增测试必须全部由 Surefire 发现,Failures 和 Errors 均为 0。

12. 验收标准

只有同时满足以下条件才视为完成:

  • 输入有效 A、B 后,页面实际调用当前 Java 调度代码并返回结果;
  • 页面明确显示模拟选择车辆、接近路径、A 到 B 规划路径和逐节点轨迹;
  • 路径节点都存在于完整地图且每一段均为真实邻接边;
  • 可按 tick 播放全部关键调度事件;
  • 可重新运行并检查 240 条历史任务;
  • 完成/等待/失败、每车任务数、耗时分位数、HOLD/重试原因全部可见;
  • 资源冲突、死锁、归档和 WMS 幂等结果有独立审计视图;
  • 页面不连接生产系统,不发送真实设备命令;
  • 自动测试和浏览器验证通过;
  • 页面始终提示:离线仿真可以降低上线风险,但不能单独保证现场上线绝对无故障。