错误报告：WebSocket 设备连接断开处理问题

项目背景

1. 设备通过自启动的客户端连接到服务器，服务器将设备的 mac_address 和设备信息存入 Redis。
2. 前端通过 Redis 接口查看设备信息并展示。

问题描述

设备连接到服务器后，前端无法立即看到设备信息。

发现的问题

1. 设备连接后直接关机：在设备关机的情况下，服务器未及时收到断开连接的信号。由于 TCP Keep-Alive 的机制，测试中发现需要约 45 秒才会自动触发断开连接。
2. 设备重新开机：设备重新启动后重新连接服务器。此时服务器加速了断开连接的触发（约 28 秒），但是服务器错误地删除了 Redis 中的记录。实际上，设备的连接并没有真正断开。通过向 Redis 中重新写入相同的信息，验证了 Redis 中的设备信息并未真正丢失。

目前的处理方式

为了应对上述问题，做了以下改进：

1. 增加了校验机制：当服务器接收到断开连接时，增加了对 Redis 中存储的设备信息的检查。
2. 心跳机制：为了更好地管理连接，预留了一个 PingPong 心跳机制，用于检测连接的有效性。由于设备端版本原因，并不全支持 pong 回应，暂时未启用这个机制，预留了一个 heartbeat ping 的函数，但它不响应 pong，后续有需要可以进一步完善。

处理方法

在 disconnect 方法中增加了校验机制，以确保只有在正确的条件下删除 Redis 中的设备信息。

@staticmethod
async def disconnect(ws: WebSocket, client: AsyncRedis, mac_address: str) -> None:remote_ip, remote_port = ws.clientcurrent_client_info = await client.hget(settings.REDIS_WS_CLIENT_KEY, mac_address)current_client_info = json.loads(current_client_info)if current_client_info:logger.info(f"WS_LIFESPAN: {mac_address} 正在清除状态")# 如果没有 remote port，那么说明这个链接异常，可以直接清理current_remote_port = current_client_info.get("remote_port", remote_port)# 如果旧的 ws client port 等于现在的 port，说明存储的信息仍然是当前链接的信息，可以删除if current_remote_port == remote_port:await WsService.remove_client(client, mac_address)logger.info(f"WS_LIFESPAN: {mac_address} 清除状态完成")else:logger.info(f"WS_LIFESPAN: {mac_address} 当前连接已被新连接替代，跳过清理")else:logger.info(f"WS_LIFESPAN: {mac_address} 未在 Redis 中找到客户端记录，跳过清理")

预留的 heartbeat 如下

    async def send_heartbeat():"""心跳检测- 目前只在服务器单方面检测- 如果 ping 发送失败，则认为断线，关闭连接"""while True:await asyncio.sleep(PING_INTERVAL)try:ping_msg = {"action": "ping", "timestamp": get_current_datetime_str()}await ws.send_text(json.dumps(ping_msg))logger.info(f"WS_LIFESPAN: {mac_address} 发送ping")except Exception as e:logger.error(f"WS_LIFESPAN: {mac_address} 发送ping消息失败，连接可能已断开: {str(e)}")break# 启动心跳检测任务# heartbeat_task = asyncio.create_task(send_heartbeat())

在 client 端中预留了一个 pong 机制如下 client >= 0.2.1

async def handle_ping(ws: WebSocketClientProtocol, **params):"""处理 Ping，返回 Pong"""pong_msg = {"action": "pong"}await ws.send(json.dumps(pong_msg))

解决方案

1. TCP Keep-Alive 设置：可以考虑调整 TCP Keep-Alive 设置，以加快服务器检测到设备断开的速度，从而减少等待时间。 这会影响整个设备的 TCP Keep Alive，尽量不进行
2. 心跳机制：进一步完善 PingPong 心跳机制，确保定时检查连接是否有效。如果检测到设备失去连接，可以更快地清除 Redis 中的记录。
3. 断开连接的逻辑加强：在断开连接的逻辑中增加更多的校验，确保只有当设备断开并且确实不再连接时才从 Redis 中移除其信息。

总结

通过对 WebSocket 断开连接的处理逻辑进行增强，增加了对 Redis 存储的校验机制，可以有效避免由于设备重新启动时，错误地删除 Redis 中的设备信息。此外，心跳机制的加入也进一步提升了连接的管理效率。