Day 4 - 超时、心跳与断线重连

建议用时：150-210 分钟

你将学会什么

设置连接和读取超时
设计心跳和最后响应时间
实现有上限的退避重连

工业网络会断开。程序必须发现无响应、停止旧任务、等待后重连，而不是无限快速重试。今天的 3 个例子都要亲手敲，不能只复制，也不能只看运行结果。

标为 Program.cs 的最小例子可以放进控制台练习项目；标为 Service、ViewModel、XAML 或 SQL 文件的例子，要在本周项目中按前一天已经建立的模型继续敲。文件名和上下文不同，不要把所有片段塞进同一个 Program.cs。

学习衔接

这是 Week 14 的第 4 天。先使用前面已经掌握的 C#、异步、异常、接口和 MVVM，只增加今天这一层上位机能力。

今天的最低通过线

顺序	必须掌握	怎么证明
1	设置连接和读取超时	能用自己的话解释并完成对应例子
2	设计心跳和最后响应时间	能用自己的话解释并完成对应例子
3	实现有上限的退避重连	能用自己的话解释并完成对应例子

先用大白话理解

工业网络会断开。程序必须发现无响应、停止旧任务、等待后重连，而不是无限快速重试。

学习时固定按这个顺序：


先看数据是什么
-> 再看最小代码
-> 对照运行结果
-> 修改一个参数
-> 故意制造错误
-> 最后组合进上位机项目

例子 1：读取操作超时

文件：Program.cs


using var cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(2));
try
{
    int count = await stream.ReadAsync(buffer, cts.Token);
}
catch (OperationCanceledException)
{
    Console.WriteLine("读取超时");
}

运行结果或界面效果：


2 秒无数据时显示读取超时

必须改一次： 区分用户取消和超时取消。

例子 2：判断心跳超时

文件：Program.cs


DateTime lastResponse = DateTime.Now.AddSeconds(-8);
bool timedOut = DateTime.Now - lastResponse > TimeSpan.FromSeconds(5);
Console.WriteLine(timedOut ? "连接失活" : "连接正常");

运行结果或界面效果：


连接失活

必须改一次： 收到响应后更新 lastResponse。

例子 3：计算退避时间

文件：Program.cs


for (int failure = 1; failure <= 6; failure++)
{
    int seconds = Math.Min(30, 1 << Math.Min(failure - 1, 5));
    Console.WriteLine(seconds);
}

运行结果或界面效果：

必须改一次： 成功连接后将失败次数清零。

常见错误和修法

断线后立即死循环重连
旧接收任务没结束又启动新任务
把心跳报文和业务报文混在一起处理

修错顺序固定为：先看第一条异常和行号，再看输入数据，再看原始字节或状态，最后才怀疑框架。

小白重复敲写训练

不看上面的代码，重新敲“读取操作超时”。
不看上面的代码，重新敲“判断心跳超时”。
不看上面的代码，重新敲“计算退避时间”。
完成改动任务：区分用户取消和超时取消。
完成改动任务：收到响应后更新 lastResponse。
完成改动任务：成功连接后将失败次数清零。

每日小测

今天的知识在上位机里解决什么问题？
三个例子分别输入了什么，输出了什么？
如果运行结果不对，你第一步检查什么？
哪一段代码负责停止、超时或错误处理？

小测答案

答案不能只背一句话。回到三个例子，用代码中的变量、方法和输出逐项说明。能脱离页面说清楚，才算真的理解。

今日作业

新建空项目，不复制地重做三个例子。
每个例子都完成“必须改一次”。
故意制造一个错误，记录错误文字和修复办法。
把今天代码提交到自己的练习仓库。

作业验收

三个例子都能运行或显示预期界面。
能解释关键数据从哪里来、经过什么处理、最后去哪里。
失败时不会让程序无提示崩溃。
能说出今天内容如何进入“Avalonia 网络调试助手”。