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C++
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#ifndef CMS_APP_HPP
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#define CMS_APP_HPP
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#include <cstdint>
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#include <string>
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#include <vector>
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#include <chrono>
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#include <unordered_map>
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#include <functional>
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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// Core Data Structures
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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/**
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* @brief 运行模式枚举
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*
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* 描述系统当前所处的运行模式，影响交互方式与自动化程度。
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*/
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enum class RunMode : uint8_t {
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Idle = 0, ///< 空闲模式
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HumanLoop = 1, ///< 人在环模式（人工干预）
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AutoExec = 2, ///< 自主执行模式
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Degraded = 3 ///< 降级维护模式
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};
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/**
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* @brief 任务方案类型
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*/
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enum class PlanType : uint8_t {
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Centralized = 0, ///< 集中式方案
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Distributed = 1 ///< 分布式方案
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};
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/**
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* @brief 任务方案状态
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*/
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enum class PlanStatus : uint8_t {
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Drafting = 0, ///< 草稿中
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Confirmed = 1, ///< 已确认
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Dispatching = 2, ///< 分发中
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Executing = 3, ///< 执行中
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Completed = 4, ///< 已完成
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Aborted = 5 ///< 已中止
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};
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/**
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* @brief 事件处理状态
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*/
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enum class EventStatus : uint8_t {
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Pending = 0, ///< 待处理
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Rejected = 1, ///< 已拒绝
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Generated = 2 ///< 已生成任务
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};
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/**
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* @brief 通知消息类型
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*/
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enum class NotificationType : uint8_t {
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Alert = 0, ///< 告警
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Hint = 1, ///< 提示
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Confirm = 2 ///< 确认
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};
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/**
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* @brief TaskPlan — 任务方案数据结构
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*
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* 包含任务 ID、名称、类型（集中/分布）、状态、创建时间、
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* 关联事件、拓扑结构、资源配额与执行约束等字段。
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*/
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struct TaskPlan {
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std::string id; ///< 任务唯一标识
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std::string name; ///< 任务名称
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PlanType type; ///< 方案类型
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PlanStatus status; ///< 当前状态
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std::chrono::system_clock::time_point createTime; ///< 创建时间戳
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std::string relatedEventId; ///< 关联事件 ID
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std::vector<std::string> topologyNodes; ///< 拓扑节点列表
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double resourceQuota; ///< 资源配额（归一化 0.0 ~ 1.0）
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std::string constraints; ///< 执行约束描述
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};
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/**
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* @brief EventRecord — 战场事件数据结构
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*
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* 包括事件 ID、类型标识、时空坐标、载荷数据、优先级、威胁等级、
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* 接收时间与处理状态。
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*/
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struct EventRecord {
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std::string id; ///< 事件唯一标识
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std::string typeTag; ///< 类型标识
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double latitude; ///< 纬度
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double longitude; ///< 经度
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double altitude; ///< 高度（米）
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std::string payload; ///< 载荷数据
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uint32_t priority; ///< 优先级（0-255，越大越紧急）
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uint32_t threatLevel; ///< 威胁等级（1-5）
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|
std::chrono::system_clock::time_point receiveTime; ///< 接收时间
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EventStatus status; ///< 处理状态
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};
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/**
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|
* @brief TemplateInstance — 模板实例数据结构
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*
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* 模板 ID、适用场景、复杂度、版本号、子任务需求树、前置依赖关系、生成置信度。
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*/
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struct TemplateInstance {
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std::string id; ///< 模板唯一标识
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|
std::string scenario; ///< 适用场景描述
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double complexity; ///< 复杂度（0.0 ~ 1.0）
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std::string version; ///< 版本号
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std::vector<std::string> subTaskTree; ///< 子任务需求树
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|
std::vector<std::string> dependencies; ///< 前置依赖关系
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|
double confidence; ///< 生成置信度（0.0 ~ 1.0）
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};
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/**
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|
* @brief ExecutionStatus — 执行状态数据结构
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*
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|
* 节点 ID、任务进度百分比、健康指标、资源消耗、心跳信号、异常码、最后上报时间。
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*/
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struct ExecutionStatus {
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|
std::string nodeId; ///< 节点唯一标识
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|
double progress; ///< 任务进度（0.0 ~ 1.0）
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double healthIndex; ///< 健康指标（0.0 ~ 1.0）
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|
double resourceUsage; ///< 资源消耗（0.0 ~ 1.0）
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|
uint64_t heartbeatSignal; ///< 心跳信号计数
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|
uint32_t errorCode; ///< 异常码（0 表示正常）
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|
std::chrono::system_clock::time_point lastReport; ///< 最后上报时间
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};
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/**
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|
* @brief UserSession — 用户会话数据结构
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*
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|
* 用户 ID、角色编码、权限位图、访问令牌、会话有效期、登录终端 IP。
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|
*/
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struct UserSession {
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std::string userId; ///< 用户唯一标识
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std::string roleCode; ///< 角色编码
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|
uint64_t permissionBitmap; ///< 权限位图
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std::string accessToken; ///< 访问令牌（内存中隔离保护）
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|
std::chrono::system_clock::time_point expireTime; ///< 会话有效期
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std::string clientIp; ///< 登录终端 IP
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};
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/**
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|
* @brief NotificationMessage — 通知消息数据结构
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*
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|
* 消息 ID、优先级、类型（告警/提示/确认）、内容摘要、触发时间、是否已读。
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*/
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struct NotificationMessage {
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std::string id; ///< 消息唯一标识
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|
uint32_t priority; ///< 优先级
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|
NotificationType type; ///< 消息类型
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|
std::string summary; ///< 内容摘要
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|
std::chrono::system_clock::time_point triggerTime; ///< 触发时间
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|
bool isRead; ///< 是否已读
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|
};
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/**
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* @brief SystemStateContext — 系统状态上下文数据结构
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*
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|
* 当前运行模式（空闲/人在环/自主/降级）、上下文快照、状态一致性标记、切换时间戳。
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*/
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|
struct SystemStateContext {
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|
RunMode currentMode; ///< 当前运行模式
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|
std::string contextSnapshot; ///< 上下文快照（JSON 序列化）
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|
|
uint64_t consistencyMark; ///< 状态一致性标记
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|||
|
|
std::chrono::system_clock::time_point switchTime; ///< 切换时间戳
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|
|
};
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|
|
|
|||
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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// CmsEngine — 核心引擎类
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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/**
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|
* @brief CMS 核心引擎
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|
*
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|
|
* 负责战场事件接入、任务方案管理、模板匹配、执行状态监控、
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|
|
* 用户会话维护、通知推送以及系统状态切换等核心业务逻辑的协调。
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*/
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class CmsEngine {
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|
public:
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|
/// @brief 默认构造函数
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|
CmsEngine();
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/// @brief 虚析构函数
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|
virtual ~CmsEngine() = default;
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|
// ── 删除拷贝语义 ────────────────────────────────────────────────────────
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|
CmsEngine(const CmsEngine&) = delete;
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|
CmsEngine& operator=(const CmsEngine&) = delete;
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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// 事件处理
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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/**
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|
* @brief 接入原始战场事件
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|
*
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|
|
* 将外部事件总线推送的原始事件接入系统，经初步校验后存入待处理队列。
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|
*
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|
|
* @param event 待接入的战场事件
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|
* @return true 接入成功
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|
|
* @return false 接入失败（校验未通过）
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*/
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|
bool ingestEvent(const EventRecord& event);
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|
/**
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|
|
* @brief 处理待处理事件队列
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|
*
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|
|
* 遍历所有状态为 Pending 的事件，根据优先级和威胁等级自动生成任务草案。
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|
|
*
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|
|
* @return size_t 本次处理的事件数量
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|
*/
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|
size_t processPendingEvents();
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|
/**
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|
|
* @brief 根据事件 ID 获取事件记录
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|
|
*
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|||
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|
* @param eventId 事件唯一标识
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|
|
* @return const EventRecord* 事件指针，未找到时返回 nullptr
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|
|
*/
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|
|
const EventRecord* findEventById(const std::string& eventId) const;
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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|
// 任务方案管理
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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|
/**
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|
|
* @brief 创建任务方案
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|
*
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|||
|
|
* 基于模板实例和关联事件生成一个新的任务方案。
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|||
|
|
*
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|
|
* @param plan 待创建的任务方案（id 由系统自动生成）
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|
|
* @return true 创建成功
|
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|
|
* @return false 创建失败（参数校验不通过）
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|
*/
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|
|
bool createTaskPlan(TaskPlan& plan);
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|
|
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|
|
/**
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|
|
* @brief 获取所有任务方案列表
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|
*
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|
|
* @return const std::vector<TaskPlan>& 任务方案列表引用
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|
*/
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|
|
const std::vector<TaskPlan>& getAllPlans() const;
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|
/**
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|
|
* @brief 根据任务 ID 查询方案
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|||
|
|
*
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|
* @param planId 任务唯一标识
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|
|
* @return const TaskPlan* 方案指针，未找到时返回 nullptr
|
|||
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|
*/
|
|||
|
|
const TaskPlan* findPlanById(const std::string& planId) const;
|
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|
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|||
|
|
/**
|
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|
|
* @brief 更新任务方案状态
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|||
|
|
*
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|
|
* @param planId 任务标识
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|
* @param newStatus 新状态
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|
* @return true 更新成功
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|
* @return false 未找到对应方案
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|
*/
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|
bool updatePlanStatus(const std::string& planId, PlanStatus newStatus);
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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// 模板管理
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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/**
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|
* @brief 注册一个任务模板实例
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*
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|
* @param tmpl 模板实例
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|
*/
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|
void registerTemplate(const TemplateInstance& tmpl);
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|
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/**
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|
* @brief 根据场景匹配最佳模板
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|
*
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|
* 遍历已注册模板库，返回与给定场景匹配度最高的模板。
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*
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|
* @param scenario 场景描述关键字
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* @return const TemplateInstance* 最佳匹配模板，无匹配时返回 nullptr
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|
*/
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|
const TemplateInstance* matchTemplate(const std::string& scenario) const;
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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|
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// 执行监控
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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|
/**
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|
|
* @brief 上报节点执行状态
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|
*
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|
* 接收分布式节点回传的执行遥测数据并更新内部状态表。
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|
*
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|
|
* @param status 执行状态快照
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*/
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void reportExecutionStatus(const ExecutionStatus& status);
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/**
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* @brief 检查所有节点健康状态，返回异常节点列表
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*
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|
* 异常判据：健康指数 < 0.5 或异常码 != 0 或心跳超时（> 30秒）。
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|
*
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|
|
* @return std::vector<ExecutionStatus> 异常节点状态列表
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|
|
*/
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|
|
std::vector<ExecutionStatus> checkHealth() const;
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|
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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// 用户会话管理
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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|
/**
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|
|
* @brief 创建用户会话
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|
*
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|
* @param session 用户会话信息
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|
* @return true 创建成功
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|
|
* @return false 会话已存在或参数无效
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|
*/
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|
|
bool createSession(const UserSession& session);
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/**
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|
|
* @brief 校验用户是否具有指定权限
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|
*
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|
|
* @param userId 用户 ID
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|
|
* @param permissionMask 所需权限位掩码
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|
|
* @return true 有权限
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|
|
* @return false 无权限或用户不存在
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|||
|
|
*/
|
|||
|
|
bool checkPermission(const std::string& userId, uint64_t permissionMask) const;
|
|||
|
|
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|||
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|
// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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|
|
// 通知管理
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// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
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|||
|
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|
/**
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|||
|
|
* @brief 推送一条通知消息
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|||
|
|
*
|
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|
|
* @param msg 通知消息
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|
*/
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|
|
void pushNotification(const NotificationMessage& msg);
|
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|
|
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|
|
/**
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|
|
* @brief 获取所有未读通知
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|
|
*
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|
|
* @return std::vector<NotificationMessage> 未读通知列表
|
|||
|
|
*/
|
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|
|
std::vector<NotificationMessage> getUnreadNotifications() const;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
|||
|
|
// 系统状态管理
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|||
|
|
// ══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* @brief 切换系统运行模式
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* @param newMode 目标模式
|
|||
|
|
* @return true 切换成功
|
|||
|
|
* @return false 切换被拒绝（如降级模式下某些切换受限）
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
bool switchMode(RunMode newMode);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* @brief 获取当前系统状态上下文
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* @return const SystemStateContext& 当前状态上下文
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
const SystemStateContext& getSystemContext() const;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* @brief 获取引擎摘要信息
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* @return std::string 包含事件数、方案数、节点数、未读通知数等信息的摘要字符串
|
|||
|
|
*/
|
|||
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std::string getSummary() const;
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private:
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std::vector<TaskPlan> plans_; ///< 任务方案库
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std::vector<EventRecord> events_; ///< 事件库
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std::vector<TemplateInstance> templates_; ///< 模板库
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std::unordered_map<std::string, ExecutionStatus> nodeStatus_; ///< 节点执行状态表
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std::unordered_map<std::string, UserSession> sessions_; ///< 用户会话表
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std::vector<NotificationMessage> notifications_; ///< 通知消息队列
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SystemStateContext systemContext_; ///< 系统状态上下文
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uint64_t nextId_; ///< 自增 ID 计数器
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/**
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* @brief 生成下一个唯一标识
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*
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* @return std::string 格式为 "ID-xxxxx" 的标识
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*/
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std::string generateNextId();
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};
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#endif // CMS_APP_HPP
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