Display_D_HP/TeamAAS-VM/Core/Lights/KCSLightController.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace TeamAAS_VP.Core.Lights
{
    /// <summary>
    /// 基于 KCS 协议的光源控制器实现。
    /// 该类通过注入的 <see cref="ICommunicationProtocol"/> 与物理设备通信，
    /// 并提供通道创建、连接/断开、初始化、全部开/关及通道亮度的内部读写实现。
    /// </summary>
    public class KCSLightController : LightControllerBase
    {
        // 通信协议抽象，用于发送/接收字节数据
        private readonly ICommunicationProtocol _protocol;
        // 使用 ASCII 编码将字符串转换为字节流
        private readonly Encoding _encoding;

        /// <summary>
        /// 创建一个新的 <see cref="KCSLightController"/> 实例。
        /// </summary>
        /// <param name="id">控制器的唯一标识符。</param>
        /// <param name="protocol">用于与设备通信的协议实现（必须已实现连接/发送/接收等）。</param>
        /// <param name="channelCount">该控制器管理的通道数量。</param>
        public KCSLightController(int id, ICommunicationProtocol protocol,int channelCount)
            : base(id, channelCount)
        {
            _protocol = protocol;
            _encoding = Encoding.ASCII;
        }

        /// <summary>
        /// 为指定索引创建通道实例。
        /// </summary>
        /// <param name="index">通道索引（从 0 开始）。</param>
        /// <returns>返回对应的 <see cref="KCSLightChannel"/> 实例。</returns>
        protected override ILightChannel CreateChannel(int index)
        {
            return new KCSLightChannel(index, this);
        }

        /// <summary>
        /// 异步建立与设备的连接并在成功后执行初始化。
        /// </summary>
        /// <returns>若连接成功返回 true，否则返回 false。</returns>
        public override async Task<bool> ConnectAsync()
        {
            var connected = await _protocol.ConnectAsync();
            if (connected)
            {
                IsConnected = true;
                await InitializeAsync();
            }
            return connected;
        }

        /// <summary>
        /// 异步断开与设备的连接并更新连接状态。
        /// </summary>
        public override async Task DisconnectAsync()
        {
            await _protocol.DisconnectAsync();
            IsConnected = false;
        }

        /// <summary>
        /// 异步初始化控制器，通常用于测试通信并同步初始状态。
        /// 目前实现通过读取第 0 通道亮度来验证通信链路是否正常。
        /// </summary>
        /// <returns>若初始化成功返回 true；若发生异常或通信失败返回 false。</returns>
        public override async Task<bool> InitializeAsync()
        {
            try
            {
                // 初始化操作：读取第 0 通道亮度以测试通信是否正常
                await GetChannelBrightnessInternal(0); // 测试通信
                return true;
            }
            catch
            {
                // 初始化失败（通信异常等）
                return false;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 将所有通道设置为打开状态。命令格式参考控制器手册。
        /// 构造格式示例：S{CH1:DDD}T{CH2:DDD}T...C#
        /// 其中每个通道使用 3 位亮度值（D3），后跟动作字符 'T' 表示开。
        /// </summary>
        /// <returns>若设备返回确认字符 '!' 则认为操作成功。</returns>
        public override async Task<bool> TurnOnAllAsync()
        {
            StringBuilder commandBuilder = new StringBuilder("S");
            for (int i = 0; i < ChannelCount; i++)
            {
                var channel = (KCSLightChannel)ChannelsInternal[i];
                // 使用三位数字格式表示亮度（例如 005、120、255）
                commandBuilder.Append(channel.CurrentBrightness.ToString("D3"));
                // 'T' 表示打开当前通道
                commandBuilder.Append("T");
            }
            // 以 C# 结尾表示执行命令（协议特定）
            commandBuilder.Append("C#");

            var response = await SendCommandAsync(commandBuilder.ToString());
            // 期望设备返回 "!" 表示成功（根据协议）
            return response?.Trim() == "!";
        }

        /// <summary>
        /// 将所有通道设置为关闭状态。
        /// 构造格式示例：S000F000F...C#
        /// 其中 '000' 表示亮度 0，'F' 表示关闭通道。
        /// </summary>
        /// <returns>若设备返回确认字符 '!' 则认为操作成功。</returns>
        public override async Task<bool> TurnOffAllAsync()
        {
            StringBuilder commandBuilder = new StringBuilder("S");
            for (int i = 0; i < ChannelCount; i++)
            {
                // 将每个通道设置为 000（亮度 0）并附带 'F' 动作表示关闭
                commandBuilder.Append("000");
                commandBuilder.Append("F");
            }
            commandBuilder.Append("C#");

            var response = await SendCommandAsync(commandBuilder.ToString());
            return response?.Trim() == "!";
        }

        /// <summary>
        /// 将字符串命令编码为字节并通过协议发送，接收响应后以字符串返回。
        /// </summary>
        /// <param name="command">要发送的命令字符串（协议约定的格式）。</param>
        /// <returns>设备响应的字符串表示（使用 ASCII 解码）。</returns>
        internal async Task<string> SendCommandAsync(string command)
        {
            var data = _encoding.GetBytes(command);
            // 使用协议的 SendAndReceiveAsync 发送数据并等待响应（超时时间以协议或调用方为准）
            var response = await _protocol.SendAndReceiveAsync(data, 1000);
            return _encoding.GetString(response);
        }

        /// <summary>
        /// 读取指定通道的亮度（内部方法）。
        /// 命令格式示例：S{ChannelLetter}#，例如读取第 0 通道为 S A #。
        /// 响应预期长度为 5 字符，亮度位于索引 2..4（3 个字符）。
        /// </summary>
        /// <param name="channelIndex">通道索引（从 0 开始）。</param>
        /// <returns>解析得到的亮度值（0-999）；若解析失败或响应格式不符则返回 0。</returns>
        internal async Task<int> GetChannelBrightnessInternal(int channelIndex)
        {
            // 通道字母从 'A' 开始递增
            string command = $"S{(char)('A' + channelIndex)}#";
            var response = await SendCommandAsync(command);

            // 响应示例（假设）：?XDDD（总长度 5），亮度在索引 2 开始的 3 个字符
            if (response.Length == 5)
            {
                string valueStr = response.Substring(2, 3);
                if (int.TryParse(valueStr, out int brightness))
                {
                    return brightness;
                }
            }
            // 返回默认亮度 0（表示读取失败或设备返回异常）
            return 0;
        }

        /// <summary>
        /// 设置指定通道的亮度（内部方法）。
        /// 命令格式示例：S{ChannelLetter}0{DDD}#，其中 '0' 可能为协议占位符，具体请参考设备手册。
        /// 成功时设备返回与通道字母相同的字符作为确认。
        /// </summary>
        /// <param name="channelIndex">通道索引（从 0 开始）。</param>
        /// <param name="brightness">目标亮度（0-999）。方法内部会格式化为三位数字。</param>
        /// <returns>若设备返回与通道字母相同的字符则认为设置成功。</returns>
        internal async Task<bool> SetChannelBrightnessInternal(int channelIndex, int brightness)
        {
            string command = $"S{(char)('A' + channelIndex)}0{brightness.ToString("D3")}#";
            var response = await SendCommandAsync(command);
            // 成功时返回通道字母（例如 'A'），去除空白后比较
            return response?.Trim() == ((char)('A' + channelIndex)).ToString();
        }
    }
}