feat(net): 连接保活 / 设备去重 / 连接状态机(T-WIN-015,契约 websocket-keypoints 0.2.0)

与 Android 端 T-AND-011「两端一起改」:契约先在 opendance-web 修改并提升到
websocket-keypoints 0.2.0(向后兼容:子协议名与二进制帧 version 均不变,
只新增可选控制字段与一种新控制类型),再同步三端快照。

修掉本端的 3 处根因/放大器:
1. 静默超时 5s 过短且未声明,客户端无从得知。OkHttp 的协议层 ping 由底层库
   自动应答、**不暴露给应用层**,无法刷新 last_seen_ms,于是"画面里没人"时
   每 5 秒必然踢一次连接 -> 客户端重连 -> 再被踢。
   - CLIENT_TIMEOUT_MS 5s -> 15s,新增 HEARTBEAT_INTERVAL_MS = 5s;
   - welcome_payload() 在 welcome 中声明 silentTimeoutMs / heartbeatIntervalMs,
     config 广播同样带上(契约 §1.1:心跳必须 < 静默超时的一半,5000*2 < 15000);
   - 处理应用层 ping 并回 pong(回显 sentAtMs + serverAtMs,供对端算 RTT)。
2. 反复重连被计成多台设备。按契约 §5 用 hello.deviceId 去重:同一设备只保留
   最新连接,旧连接以 close(1000) 关闭——刻意用 1000,因为对端按契约 §7
   收到 1000 不会重连,否则会形成"挤掉-重连-再挤掉"的循环;
   新增 device_count() 与 device_replaced 信号,界面一律显示去重后的设备数。
3. 只有 handshaken 布尔量,日志看不出卡在哪一步。按契约 §8 逐客户端维护与
   Android 端同名的状态(connecting -> handshaking -> streaming -> degraded,
   主动停止/超时/被替换为 stopped),并记录 close code/reason、协商子协议、
   连接/握手/首帧时间;degraded 保持时长做成可覆盖字段便于测试。

验收测试(tests/test_pose_server.gd 新增 7 项,总计 720 通过 / 0 失败):
welcome 声明保活参数、ping->pong 回显、同 deviceId 去重(旧连接 1000 关闭且
设备数仍为 1)、8 个状态名与契约一致、状态随握手/首帧推进到 streaming、
丢帧进入 degraded 后恢复、snapshot 暴露设备数与保活参数。

同时更新 README/README.txt/tasks 与 Credits 的契约版本(0.2.0)。
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2026-09-17 01:11:48 +08:00
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+133 -5
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@@ -1,4 +1,4 @@
# contracts/websocket-keypoints.md - 关键点传输契约 v0.1.0
# contracts/websocket-keypoints.md - 关键点传输契约 v0.2.0
Android 辅助 App(发送端)-> Windows 客户端(接收端)。
服务端不参与实时链路,但 T-WEB-006 预处理产出的序列必须与此结构同构。
@@ -14,6 +14,22 @@ ws://<windows-host>:8765/pose
- 二进制帧传输关键点,文本帧传输控制消息(JSON)。
- 默认 30 FPS;发送端允许丢帧,接收端必须按 `frame_id` 检测丢包并插值补齐。
### 1.1 保活(v0.2.0 新增,向后兼容)
接收端有**静默超时**:超过 `silentTimeoutMs` 没有收到任何数据帧或文本帧即断开
(`close(1001, "timeout")`)。为此:
- 接收端必须在 `welcome`(以及需要变更时的 `config`)中声明
`silentTimeoutMs` 与期望的 `heartbeatIntervalMs`;
- 发送端按 `heartbeatIntervalMs` 周期发送 `ping`(见 §3.6),
且 **`heartbeatIntervalMs` 必须小于 `silentTimeoutMs` 的一半**;
- 发送端每帧关键点与每秒 `stats` 同样算作活动,`ping` 只是兜底,
保证「画面里没有人 / 相机暂停」时连接不会被误判掉线。
> 子协议名与二进制帧 `version` 均**不变**:本版本只**新增可选**控制字段与
> 一种新的控制类型,遵循 §5 的兼容规则;仅实现 v0.1.0 的一端仍可正常互通
> (它不发 `ping`、不读 `silentTimeoutMs`,但每帧与每秒 stats 已足够保活)。
## 2. 二进制帧:239 字节(冻结)
**小端序(little-endian)**。
@@ -76,26 +92,54 @@ func decode(buf: PackedByteArray) -> Dictionary:
{
"type": "hello",
"protocol": "opendance.pose.v1",
"deviceId": "a1b2c3d4e5f60718",
"device": "Pixel 8",
"appVersion": "0.1.0",
"appVersion": "0.2.0",
"cameraFacing": "front",
"targetFps": 30,
"resolution": "640x480"
}
```
- `deviceId`(v0.2.0 新增,**可选但强烈建议**):该安装实例的稳定标识
(建议 16 位十六进制,取自 `ANDROID_ID` 的哈希,不使用任何硬件序列号)。
接收端**必须按 `deviceId` 去重**:同一 `deviceId` 的新连接替换旧连接,
设备数按去重后计数(否则一次「反复重连」会被显示成多台设备)。
未提供 `deviceId` 时接收端退回按连接计数。
### 3.2 `welcome` - Windows -> Android
```json
{ "type": "welcome", "protocol": "opendance.pose.v1", "sessionId": "uuid", "expectedFps": 30 }
{
"type": "welcome",
"protocol": "opendance.pose.v1",
"sessionId": "uuid",
"expectedFps": 30,
"silentTimeoutMs": 15000,
"heartbeatIntervalMs": 5000
}
```
- `silentTimeoutMs` / `heartbeatIntervalMs`(v0.2.0 新增):见 §1.1。
发送端若未读到这两个字段,应使用保守默认值(超时 5000、心跳 1000)。
### 3.3 `config` - Windows -> Android,运行中调整
```json
{ "type": "config", "mirror": true, "targetFps": 30, "upperBodyOnly": false, "resolution": "640x480" }
{
"type": "config",
"mirror": true,
"targetFps": 30,
"upperBodyOnly": false,
"resolution": "640x480",
"silentTimeoutMs": 15000,
"heartbeatIntervalMs": 5000
}
```
- `silentTimeoutMs` / `heartbeatIntervalMs` 为 v0.2.0 新增的可选字段,
接收端在运行中调整保活参数时一并下发。
### 3.4 `stats` - Android -> Windows,每秒一次
```json
@@ -108,6 +152,31 @@ func decode(buf: PackedByteArray) -> Dictionary:
{ "type": "bye", "reason": "user_stop" }
```
`bye` 表示**主动**结束:发出方在发送后立即关闭连接,接收方据此关闭且
**不得**自动重连(见 §6)。
### 3.6 `ping` / `pong` - 保活(v0.2.0 新增)
Android -> Windows:
```json
{ "type": "ping", "sentAtMs": 1730000000000 }
```
Windows -> Android(可选回复,用于 RTT):
```json
{ "type": "pong", "sentAtMs": 1730000000000, "serverAtMs": 1730000000042 }
```
- `sentAtMs` 为发送方的本地毫秒时间戳,原样回传;发送端用
`now - sentAtMs` 估算 RTT。
- 接收端收到任何一帧(二进制或文本)都算活动,`ping` 无需额外应答即可保活;
`pong` 只用于诊断。
- **不要**依赖 WebSocket 协议层的 ping 帧(`Sec-WebSocket-Ping`):它由底层
库自动处理,**不会**暴露给应用层,因此不能被接收端的静默超时逻辑看到。
这也是必须定义应用层 `ping` 的原因。
## 4. JSON 调试帧(可选,仅开发期)
```json
@@ -123,9 +192,68 @@ func decode(buf: PackedByteArray) -> Dictionary:
生产链路必须使用二进制帧;JSON 帧仅用于联调,接收端可选择性支持。
## 5. 兼容性规则
## 5. 设备去重(v0.2.0 新增)
接收端按 §3.1 的 `deviceId` 去重:
| 情况 | 行为 |
|--|--|
| 新连接的 `deviceId` 已存在 | 关闭旧连接(`close(1000, "replaced by new connection")`),保留新连接;设备数不变 |
| `deviceId` 缺失或为空 | 不做去重,按连接计数 |
| 同一 `deviceId` 的旧连接已断开 | 正常替换,不影响设备数 |
这样「手机闪断后立刻重连」不会在接收端显示成两台设备,也不会让
「已连接 N 台」抖动。
## 6. 兼容性规则
- `version` 不同的大版本接收端必须拒绝并在 `bye.reason` 中说明。
- `flags` 新增位不得改变既有位语义;旧接收端必须忽略未知位。
- 33 点顺序一旦冻结不得插入或重排;新增点只能追加新 `version`。
- 服务端 `motions.keypoint_format` 字段取值 `mediapipe33@0.1.0` 对应本契约。
## 7. 关闭码与重连策略(v0.2.0 新增,两端必须一致)
| 关闭码 / 情形 | 含义 | 发送端是否自动重连 |
|--|--|--|
| `1000` 正常关闭 | 任一方主动结束(含收到 `bye`) | **否** |
| `1001` going away | 接收端主动关闭(服务重启、`stop()`、静默超时踢人) | **否**(见下方说明) |
| `1002` 协议错误 | 子协议 / 协议版本不匹配 | **否**(重连也不会成功) |
| 连接失败 / 超时 / `1006` 异常断开 | 网络抖动、对端进程退出、Wi-Fi 切换 | **是** |
| 客户端主动 `disconnect()` | 用户点「结束推流」 | **否** |
- 静默超时由接收端发 `close(1001, "timeout")`;正常情况下发送端按 §1.1 保活,
**不应**触发它。若仍频繁触发,属于保活参数或实现缺陷,需按 §7 排查,
而不是靠重连掩盖。
- 接收端因「同一 `deviceId` 被新连接替换」关闭旧连接时用 `1000`,
旧连接不重连。
### 7.1 退避参数(冻结)
```
第 n 次重连等待 = min(500ms * 2^(n-1), 15000ms) * (1 ± 20% 抖动)
即 0.5s → 1s → 2s → 4s → 8s → 15s(封顶),每次叠加 ±20% 抖动
连接成功后计数清零
```
## 8. 连接状态机(v0.2.0 新增,两端同名,便于对照日志)
```
idle → resolving → connecting → handshaking → streaming → degraded
↑ │
└──────── reconnecting ←───────────┘
stopped ← 主动停止 / 1000 / 1001 / 1002(终态,不再重连)
```
| 状态 | 含义 | 进入条件(发送端) |
|--|--|--|
| `idle` | 尚未开始连接 | 初始状态 |
| `resolving` | 解析主机地址(DNS / 局域网发现) | `connect()` 且主机名非 IP 字面量 |
| `connecting` | TCP + WebSocket 升级中 | 已发起请求 |
| `handshaking` | 已连接,等待 `welcome` | `onOpen`,已发送 `hello` |
| `streaming` | 正常推流 | 收到 `welcome` 或已成功发送首帧 |
| `degraded` | 仍连接但异常(丢弃帧增长 / 发送失败) | `send` 失败或持续丢帧 |
| `reconnecting` | 退避等待中 | 非主动断开 |
| `stopped` | 已停止(终态) | 主动停止 / 1000 / 1001 / 1002 |
接收端(Windows)在日志与状态面板中使用同名状态描述每个客户端连接。