建议：在 ExecuteRequestAsync 中增加自动重连机制

[Himmelt]

建议：在 ExecuteRequestAsync 中增加自动重连机制

问题描述

ModbusTcpClient 在长期运行的数采任务中，一旦 TCP 连接因网络中断（如网线松动、设备重启）断开，无法自动恢复通信。

分析调用链：

TcpModbusDevice.StartLoopAsync
  └─ Client.ConnectAsync(cancelToken)   // 只在循环开始前连接一次
  └─ while (true)
       └─ Client.ReadHoldingRegisters(...)
            └─ ModbusClientBase.ExecuteRequestAsync
                 ├─ if (!IsConnected)
                 │    └─ throw ModbusConnectionException("客户端未连接")
                 └─ Transport.SendReceiveAsync(...)
                      └─ if (!IsConnected)
                           └─ throw ModbusConnectionException("TCP 连接未建立")

连接断开后的演变：

1. TcpTransport.SendReceiveAsync 检测到 !IsConnected，抛 "TCP 连接未建立"
2. ModbusClientBase.ExecuteRequestAsync 捕获后重试（受 Retries 控制），重试耗尽后抛给上层
3. 上层 catch (Exception ex) 仅记录日志，不触发重连
4. 从此每次轮询都秒抛异常，网线恢复后也无法恢复通信

涉及文件

• ModbusClientBase.cs - ExecuteRequestAsync
• TcpTransport.cs - SendReceiveAsync, IsConnected

改进建议

建议1：ExecuteRequestAsync 中自动重连（核心）

protected async Task<ModbusResponse> ExecuteRequestAsync(ModbusRequest request, CancellationToken cancelToken)
{
    ObjectDisposedException.ThrowIf(_disposed, this);
    if (!IsConnected)
    {
        await ConnectAsync(cancelToken); // 自动重连一次
    }
    // ... 后续逻辑
}

通过可配置属性控制，保持向后兼容：

public bool AutoReconnect { get; set; } = false;

建议2：区分"未连接"异常类型

目前 ModbusConnectionException 在以下场景被抛出，但异常消息是字符串，上层难以做针对性处理：

场景	异常消息	改进建议
ConnectAsync 连接失败	"TCP 连接失败: ..."	维持现状
ExecuteRequestAsync 检测到未连接	"客户端未连接"	建议添加连接状态枚举属性或定义子类
SendReceiveAsync 检测到未连接	"TCP 连接未建立"	同上

建议：

public enum ConnectionState
{
    NeverConnected,    // 从未连接过
    Disconnected,      // 曾连接但已断开
    Connected          // 已连接
}

public class ModbusConnectionException : Exception
{
    public ConnectionState ConnectionState { get; }
}

建议3：配置 KeepAlive 探测间隔

TcpTransport.ConnectAsync 中已启用 KeepAlive：

_tcpClient.Client.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.KeepAlive, true);

但 Windows 默认 keepalive 探测间隔为 2 小时（7200秒），断线检测极其滞后。建议增加可配置的 KeepAlive 参数：

public class NetworkConfig
{
    // 新增选项
    public bool KeepAlive { get; set; } = true;
    public int KeepAliveInterval { get; set; } = 10;  // 探测间隔（秒）
    public int KeepAliveRetries { get; set; } = 5;     // 重试次数
}

对应实现（Windows IOControl）：

if (config.KeepAlive && _tcpClient.Client != null)
{
    byte[] keepAlive = new byte[12];
    Buffer.BlockCopy(BitConverter.GetBytes(1), 0, keepAlive, 0, 4);
    Buffer.BlockCopy(BitConverter.GetBytes(config.KeepAliveInterval * 1000), 0, keepAlive, 4, 4);
    Buffer.BlockCopy(BitConverter.GetBytes(config.KeepAliveInterval * 1000), 0, keepAlive, 8, 4);
    _tcpClient.Client.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, keepAlive, null);
}

影响范围

• ModbusClientBase（所有客户端类型的基类）
• TcpTransport（TCP 传输层）
• 所有使用 IModbusClient 的上层调用方

版本信息

• 库版本：v1.0.3
• 目标框架：.NET 10
• 仓库：Himmelt/ModbusLib