Flow 和全局变量

Flow 和全局变量

概述

本节深入介绍 Node-RED 的 Flow 和 Global 变量的使用。学习完成后，您将能够：

• 区分 Flow 变量和 Global 变量的适用场景
• 在多个 Flow 之间共享数据
• 使用 Global 变量实现系统级状态管理
• 管理变量的生命周期和并发安全

Flow Variables

定义和访问

// Flow 变量：同 Tab 内的所有节点共享

// 写入（在任意节点中）
flow.set("threshold", 30);
flow.set("deviceList", ["SENSOR-01", "SENSOR-02"]);
flow.set("config", {
    location: "Factory A",
    interval: 5000
});

// 读取
var threshold = flow.get("threshold") || 25;
var devices = flow.get("deviceList") || [];
var config = flow.get("config") || {};

典型使用场景

场景 1: Flow 级别配置

// 在一个 Tab 中，所有节点共享配置

// 初始化节点（注入节点触发一次）
flow.set("tempThreshold", 30);
flow.set("humThreshold", 70);
flow.set("checkInterval", 5000);

// 数据处理器
var tempThreshold = flow.get("tempThreshold");
var humThreshold = flow.get("humThreshold");

if (msg.payload.temperature > tempThreshold) {
    msg.alert = "Temperature exceeded threshold";
}
return msg;

场景 2: Flow 内状态共享

// Function A: 接收数据并存储
var count = flow.get("messageCount") || 0;
count++;
flow.set("messageCount", count);

// Function B: 读取统计信息
var totalCount = flow.get("messageCount") || 0;
msg.payload = {
    totalMessages: totalCount,
    status: "running"
};
return msg;

Global Variables

定义和访问

// Global 变量：所有 Tab 和节点共享

// 写入
global.set("systemTime", Date.now());
global.set("systemStatus", "online");
global.set("deviceRegistry", {});

// 读取
var sysTime = global.get("systemTime");
var status = global.get("systemStatus");
var devices = global.get("deviceRegistry") || {};

典型使用场景

场景 1: 系统级状态管理

// 在 On Start 中初始化系统状态
global.set("system", {
    startTime: Date.now(),
    version: "1.2.0",
    mode: "production",
    status: "running",
    uptime: 0
});

// 状态监控节点
var system = global.get("system");
system.uptime = Math.floor((Date.now() - system.startTime) / 1000);
system.lastActivity = Date.now();
global.set("system", system);

msg.payload = system;
return msg;

场景 2: 设备注册表管理

// 在所有 Flow 中共享设备列表
var registry = global.get("deviceRegistry") || {};

// 注册新设备
var deviceId = msg.payload.device || msg.topic;
if (deviceId && !registry[deviceId]) {
    registry[deviceId] = {
        id: deviceId,
        firstSeen: Date.now(),
        type: msg.payload.type || "unknown",
        status: "active"
    };
    global.set("deviceRegistry", registry);
    node.log("New device registered: " + deviceId);
}

// 更新设备状态
if (registry[deviceId]) {
    registry[deviceId].lastSeen = Date.now();
    registry[deviceId].status = "active";
    global.set("deviceRegistry", registry);
}

场景 3: 跨 Flow 数据共享

// Flow A (数据采集): 存储最新传感器数据
global.set("latestTemp", 25.3);
global.set("latestHum", 68.2);

// Flow B (告警): 读取并检查
var latestTemp = global.get("latestTemp") || 0;
if (latestTemp > 30) {
    // 触发告警
    msg.payload = {
        alert: "high_temperature",
        value: latestTemp
    };
    return msg;
}
return null; // 温度正常，不触发告警

Variables Lifecycle Management

初始化策略

// 方式 1: 在 On Start 中初始化
// 在 Function 节点的 On Start 代码中:
if (!flow.get("initialized")) {
    flow.set("config", { /* ... */ });
    flow.set("thresholds", { /* ... */ });
    flow.set("initialized", true);
    node.log("Flow variables initialized");
}

// 方式 2: 延迟初始化（读取时）
function getConfig() {
    var config = flow.get("config");
    if (!config) {
        config = {
            threshold: 30,
            interval: 5000,
            debug: false
        };
        flow.set("config", config);
    }
    return config;
}

清理策略

// 定期清理过期的全局变量
var cleanup = function() {
    var registry = global.get("deviceRegistry") || {};
    var now = Date.now();
    var TIMEOUT = 3600000; // 1 小时

    for (var id in registry) {
        if (now - registry[id].lastSeen > TIMEOUT) {
            registry[id].status = "offline";
            node.log("Device offline: " + id);
        }
    }

    global.set("deviceRegistry", registry);
};

// 每小时执行一次清理
setInterval(cleanup, 3600000);

最佳实践

作用域选择指南

场景	推荐作用域	原因
节点内部计数器	Node Context	最小作用域
Tab 内配置参数	Flow Context	模块共享
跨 Flow 状态	Global Context	全局访问
设备注册表	Global Context	需要全局访问
敏感配置	Flow Context	限制作用域

并发安全

// 在 Function 节点中，同一时刻只处理一个消息
// 但多个 Flow 可能同时访问同一个 Global 变量

// ✅ 安全操作
var count = global.get("count") || 0;
count++;
global.set("count", count);

// ❌ 避免的操作（可能导致计数错误）
// global.set("count", global.get("count") + 1);

Common Customer Questions

Q1: Flow 变量和 Global 变量的性能差异？

A: 性能差异不大。主要区别是作用域范围。优先使用更小的作用域（Node < Flow < Global）。

Q2: 如何在多个 Node-RED 实例间共享变量？

A: 使用外部队列或数据库（如 Redis）。不推荐通过 Global 变量在多实例间共享。

Q3: 变量命名有什么规范？

A: 建议使用 camelCase 命名，加上前缀区分作用域：

• flow_ 或 f_ 开头：Flow 变量
• g_ 开头：Global 变量
• cfg_ 开头：配置类型变量

Summary

1. Flow 变量: 同 Tab 内共享，适合模块级数据
2. Global 变量: 全局共享，适合系统级管理
3. 最小作用域原则：优先使用更小的作用域
4. 生产环境需要配置 context 持久化
5. 合理的初始化和清理策略确保数据一致性

References

• Node-RED Context 文档
• Node-RED 变量最佳实践