Ayay/SHH.CameraService/ZeroMqBridgeService.cs

using Microsoft.Extensions.Hosting;
using OpenCvSharp;
using SHH.Contracts;
using SHH.NetMQ;

namespace SHH.CameraSdk
{
    /// <summary>
    /// ZeroMQ 消息桥接服务（后台服务）。
    /// 核心职责：订阅系统全局视频帧广播，将帧数据编码为标准协议格式后，通过 ZeroMQ 分发至外部系统。
    /// 设计特性：
    /// <para>1. 无侵入集成：通过订阅 GlobalStreamDispatcher 事件，无需修改原有帧处理流程。</para>
    /// <para>2. 自动适配：支持动态增删设备，无需手动注册设备监听。</para>
    /// <para>3. 安全隔离：帧数据深拷贝，避免跨线程内存访问冲突。</para>
    /// </summary>
    public class ZeroMqBridgeService : BackgroundService
    {
        #region --- 依赖注入字段 ---

        /// <summary>
        /// ZeroMQ 分发服务器（用于广播帧数据至多个订阅端）
        /// </summary>
        private readonly DistributorServer _distributor;

        /// <summary>
        /// ZeroMQ 转发客户端（用于定向推送帧数据至指定目标）
        /// </summary>
        private readonly ForwarderClient _forwarder;

        #endregion

        #region --- 构造函数 ---

        /// <summary>
        /// 初始化 <see cref="ZeroMqBridgeService"/> 实例。
        /// </summary>
        /// <param name="distributor">ZeroMQ 分发服务器实例（通过 DI 注入）</param>
        /// <param name="forwarder">ZeroMQ 转发客户端实例（通过 DI 注入）</param>
        public ZeroMqBridgeService(DistributorServer distributor, ForwarderClient forwarder)
        {
            _distributor = distributor ?? throw new ArgumentNullException(nameof(distributor));
            _forwarder = forwarder ?? throw new ArgumentNullException(nameof(forwarder));
        }

        #endregion

        #region --- 后台服务核心逻辑 ---

        /// <summary>
        /// 启动后台服务，订阅全局视频帧广播。
        /// </summary>
        /// <param name="stoppingToken">服务停止令牌（用于优雅关闭）</param>
        protected override Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
        {
            Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 正在连接全局视频帧广播总线...");

            // 订阅全局帧广播事件：所有设备的帧数据都会触发该事件
            // 无需手动绑定设备，动态增删的设备自动适配
            GlobalStreamDispatcher.OnGlobalFrame += OnGlobalFrameReceived;

            Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 全局总线连接成功！已开始监听所有设备帧数据。");
            Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 说明：动态增删的设备会自动转发，无需重启服务。");

            // 返回空任务：服务通过事件驱动，无需阻塞主线程
            return Task.CompletedTask;
        }

        /// <summary>
        /// 停止后台服务，取消事件订阅以避免内存泄漏。
        /// </summary>
        /// <param name="cancellationToken">取消令牌</param>
        public override Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
        {
            Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 正在停止服务，取消全局总线订阅...");

            // 取消事件订阅：必须执行，否则会导致内存泄漏
            GlobalStreamDispatcher.OnGlobalFrame -= OnGlobalFrameReceived;

            Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 服务已安全停止。");
            return base.StopAsync(cancellationToken);
        }

        #endregion

        #region --- 帧数据处理核心逻辑 ---

        /// <summary>
        /// 全局帧数据接收回调（事件处理函数）。
        /// 处理流程：安全检查 → 帧数据深拷贝 → JPG 编码 → 封装为标准协议 → ZeroMQ 分发。
        /// </summary>
        /// <param name="deviceId">产生该帧的设备唯一标识</param>
        /// <param name="frame">智能帧对象（包含原始/处理后图像数据）</param>
        private void OnGlobalFrameReceived(long deviceId, SmartFrame frame)
        {
            try
            {
                // 1. 安全校验：跳过空帧或已释放的帧
                var sourceMat = frame.TargetMat ?? frame.InternalMat;
                if (sourceMat == null || sourceMat.Empty() || sourceMat.IsDisposed)
                    return;

                // 2. 深拷贝图像数据：避免跨线程访问冲突（原帧可能被其他模块异步释放）
                using var safeMat = sourceMat.Clone();

                // 3. 图像编码：将 OpenCV Mat 转换为 JPG 字节数组（质量70，平衡画质与性能）
                var jpgEncodeParams = new int[] { (int)ImwriteFlags.JpegQuality, 70 };
                byte[] jpgBytes = safeMat.ImEncode(".jpg", jpgEncodeParams);

                // 4. 封装为标准传输协议：使用 SHH.Contracts 中的 VideoPayload 统一格式
                var videoPayload = new VideoPayload
                {
                    CameraId = deviceId.ToString(),       // 设备ID（转为字符串，兼容协议标准）
                    CaptureTime = DateTime.Now,          // 帧采集时间（当前时间）
                    DispatchTime = DateTime.Now,         // 帧分发时间（当前时间）
                    OriginalWidth = safeMat.Width,       // 图像原始宽度（编码后宽度）
                    OriginalHeight = safeMat.Height,     // 图像原始高度（编码后高度）
                    OriginalImageBytes = jpgBytes       // JPG 编码后的二进制数据
                };

                // 5. 传递订阅者ID：保持与原帧的订阅者关联
                if (frame.SubscriberIds.Any())
                    videoPayload.SubscriberIds.AddRange(frame.SubscriberIds);

                // 6. ZeroMQ 分发：同时执行广播和定向推送（根据业务需求选择，可按需注释）
                _distributor.Broadcast(videoPayload);  // 广播给所有订阅端
                _forwarder.Push(videoPayload);        // 定向推送给指定目标

                // 调试日志（生产环境建议注释，避免性能损耗）
                // Console.WriteLine($"[ZeroMQ Bridge] 转发设备 {deviceId} 帧数据，大小：{jpgBytes.Length / 1024}KB");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                // 异常隔离：单个帧处理失败不影响整体服务运行
                Console.WriteLine($"[ZeroMQ Bridge] 帧转发失败（设备ID：{deviceId}）：{ex.Message}");
            }
        }

        #endregion
    }
}