4. NOT_CONNECTED 状态详解：初始状态、监听与连接发起条件

NOT_CONNECTED 是 HSMS 连接状态机中最基础、最稳定的状态，也是所有 TCP 连接建立之前的默认状态。理解该状态下的行为规则，是掌握整个 HSMS 状态迁移逻辑的前提。本节将围绕该状态的初始属性、监听机制以及连接发起条件展开深入分析。

4.1 状态定义与初始属性

在 HSMS 协议中，NOT_CONNECTED 状态表示本地实体尚未与远程实体建立任何 TCP 连接。该状态具有以下核心特征：

4.2 监听模式：被动等待连接

在 NOT_CONNECTED 状态下，设备可以选择进入监听模式，即作为 TCP Server 等待远程实体发起连接。监听模式的行为规则如下：

• 端口绑定： 设备在配置的 TCP 端口上执行 bind() 和 listen() 操作，但不会主动调用 connect()。
• 连接接受： 当远程实体发起 TCP 连接请求时，本地实体调用 accept() 接受连接，并立即迁移至 CONNECTED 状态。
• 多连接处理： 如果配置允许，监听模式可以同时接受多个连接，但 HSMS 协议通常只维护一个主连接。
• 监听失败处理： 如果端口被占用或绑定失败，设备应记录错误日志并保持 NOT_CONNECTED 状态，等待重试。

4.3 连接发起条件：主动建立连接

设备在 NOT_CONNECTED 状态下，可以通过以下条件触发主动连接建立：

1. 应用层请求： 上层应用（如 GEM 控制逻辑）调用连接建立 API，要求 HSMS 实体主动连接远程主机。
2. 启动时自动连接： 设备配置了"启动时自动连接"策略，在上电或复位后自动发起连接。
3. 重连计时器超时： 在之前的连接断开后，重连计时器（如 T3 超时后的重连延迟）到期，触发重新连接。
4. 外部事件触发： 检测到特定外部事件（如网络接口恢复、配置变更）后，系统决定重新建立连接。

当上述任一条件满足时，设备执行以下步骤：

• 解析远程实体的 IP 地址和端口号（从配置文件中读取）。
• 创建 TCP Socket 并调用 connect() 发起连接。
• 启动 连接超时计时器 T3，等待连接建立完成。
• 如果连接成功，迁移至 CONNECTED 状态。
• 如果连接失败或 T3 超时，保持 NOT_CONNECTED 状态，并根据重连策略安排下一次重试。

4.4 NOT_CONNECTED 状态下的状态迁移图

下图展示了 NOT_CONNECTED 状态与相邻状态之间的迁移关系，以及触发迁移的关键事件：

4.5 连接发起条件的优先级与冲突处理

当多个连接发起条件同时满足时，设备需要按照优先级规则进行处理，避免连接冲突：

4.6 典型场景：设备上电后的连接流程

以下是一个典型的设备上电后从 NOT_CONNECTED 状态开始的连接流程：

1. 设备上电： HSMS 实体初始化，进入 NOT_CONNECTED 状态。
2. 配置加载： 读取网络配置（远程 IP、端口、连接模式等）。
3. 模式判断：
   • 若配置为 Server 模式 → 进入监听模式，等待连接。
   • 若配置为 Client 模式 → 检查自动连接标志。
4. 自动连接触发： 如果启用了自动连接，设备立即调用 connect() 发起连接。
5. 连接建立： 成功建立 TCP 连接后，迁移至 CONNECTED 状态，开始 HSMS 消息交互。
6. 连接失败处理： 如果连接失败，设备保持 NOT_CONNECTED 状态，启动重连计时器，等待下一次重试。