代码架构优化顾问

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Nov 12, 2025更新

本提示词专为程序设计师设计,用于在代码开发阶段深度分析项目结构,提出模块化与解耦优化建议。通过系统化的工作流程,识别代码中的耦合问题与瓶颈,提供清晰的模块划分方案、依赖关系图及重构策略,显著提升代码的可维护性与扩展性。适用于各类软件项目,包括Web应用、微服务系统等,帮助开发者构建更健壮、易于迭代的代码架构。

结构优化方案

本方案以“模块化单体(先)→ 事件驱动解耦 → 选择性服务化(后)”为路径,围绕商品、订单、库存、促销、会员、支付、客服及履约模块,明确限界上下文、职责与接口契约,并重建依赖与数据流。

  1. 限界上下文与模块职责
  • 商品(Catalog)

    • 职责:管理 SPU/SKU、属性/类目、上架状态、基础售价、图片描述;对外提供“只读商品快照”;发布商品变更事件。
    • 数据归属:商品主数据。
    • 提供能力:
      • 查询:商品详情/可售状态/上架列表/商品快照。
    • 发布事件:商品创建/更新/上下架变更。
    • 仅入站依赖:无业务下行依赖(核心上游)。
  • 定价与促销(Pricing/Promotion)

    • 职责:统一承载价格计算、优惠券、满减/满赠/限时折扣、会员价与搭配购;规则集中化与版本化;支撑购物车与下单前报价。
    • 数据归属:促销规则、优惠券定义与发放记录、价格策略。
    • 提供能力:
      • 计算:购物车/订单价格明细(含优惠分摊、可用优惠券清单、命中规则说明)。
      • 校验:下单时校验报价有效性与券可用性。
    • 订阅事件:商品变更(建立价格读模型)、会员等级变更、活动上线/下线调度。
    • 发布事件:优惠券发放/核销、活动状态变更。
  • 库存(Inventory)

    • 职责:统一库存数、预留/占用/释放、扣减与补偿;对外暴露“库存预留”能力,避免下游直接扣减。
    • 数据归属:SKU 库存、仓位、预留记录。
    • 提供能力:
      • 查询:实时可用库存、预估可用量。
      • 命令:预留库存、确认预留为扣减、释放预留。
    • 发布事件:库存已预留/预留失败/已扣减/已释放/库存不足。
    • 仅入站依赖:无业务下行依赖(核心上游)。
  • 订单(Ordering,含购物车/结算)

    • 职责:购物车、结算报价编排、下单、订单状态机、发起库存预留与支付、对退款/关闭做补偿;订单持久化存“商品/价格快照”。
    • 数据归属:订单、订单项、购物车。
    • 提供能力:
      • 查询:购物车、订单详情、订单列表、订单状态。
      • 命令:变更购物车、发起下单、取消/关闭订单、申请/同意退款。
    • 编排职责(Saga/流程编排):
      • 下单主流程:校验报价 → 预留库存 → 创建订单(待支付)→ 发起支付 → 支付成功后确认扣减 → 触发履约。
    • 订阅事件:库存预留结果、支付结果、发货结果。
    • 发布事件:订单创建/确认/取消/关闭/退款状态变更。
    • 上游依赖:仅通过“定价与促销”的报价接口和“库存”的预留接口,不直接计算优惠、不直接扣库存。
  • 支付(Payment)

    • 职责:支付意图、授权/扣款、退款/撤销、回调处理;对接第三方渠道(支付宝/微信等)的防腐层。
    • 数据归属:支付单、渠道流水、退款单、幂等键。
    • 提供能力:
      • 命令:创建/关闭支付意图、发起扣款、发起退款。
      • 回调:接收渠道通知、校验签名、转内部事件。
    • 发布事件:支付已授权/已成功/失败、退款成功/失败。
    • 对外系统:通过防腐层(ACL)与渠道交互。
  • 履约/发货(Fulfillment/Shipping)

    • 职责:生成包裹、出库、物流单创建、状态回传。
    • 数据归属:发货单、包裹、物流跟踪。
    • 提供能力:创建发货单、推送物流、回传签收。
    • 订阅事件:订单可发货、库存已扣减。
    • 发布事件:已发货/妥投/拒收异常。
  • 会员(Membership)

    • 职责:会员档案、等级、积分、优惠券发放、地址簿。
    • 数据归属:会员主档、等级/权益、积分帐、券包记录。
    • 提供能力:查询会员信息、变更等级/积分、发券、核券。
    • 发布事件:会员等级变更、积分变更、发券/核券事件。
  • 客服工单(CS/Ticket)

    • 职责:工单、SLA、与订单/退款关联、协同流转。
    • 数据归属:工单/对话/附件。
    • 提供能力:创建/派单/变更状态、查询关联订单。
    • 只读依赖:通过“订单查询 API”获取只读信息,不直连订单库。
  • 横切平台(Platform)

    • 职责:接口层网关、消息总线、通知、审计、身份权限、配置与调度、规则发布。
    • 提供能力:统一鉴权与审计、消息路由、任务调度、配置中心。
  1. 模块边界与接口契约要点
  • 接口风格
    • 同步:查询与用户交互敏感的命令(报价、下单发起、支付意图创建)。
    • 异步:状态推进与资源协调(库存预留/确认、发货推进、支付回调),通过事件总线。
  • 契约粒度
    • 粗粒度能力导向:例如“预留库存”“计算报价”“创建支付意图”“发货创建”,避免暴露内部表结构。
  • 契约内容(不含具体字段,仅说明语义)
    • Catalog:提供商品只读视图与“商品快照”查询。
    • Pricing:输入购物明细、会员上下文、优惠券候选,输出含优惠分摊的价格总览与有效期。
    • Inventory:输入 SKU 与数量,输出预留凭证或失败原因;凭证用于后续确认/释放。
    • Ordering:输入购物车与报价校验信息,输出订单标识与当前状态;对外发布订单状态事件。
    • Payment:输入订单与应付金额,输出支付意图与跳转信息;发布支付完成/失败事件。
    • Fulfillment:输入可发货订单与收件信息,输出发货单与物流单;发布物流状态事件。
    • Membership:输入会员标识,输出等级/权益/券信息;提供发券与核销。
    • CS:输入用户或订单,输出工单记录与流程推进结果(不改变订单,仅关联)。
  1. 领域数据与读写分离
  • 写模型完全由各自上下文拥有。
  • 组合查询(如“订单+商品+物流”)由应用层的“查询服务/读模型”承担,通过投影或物化视图实现,避免仓储层跨上下文联表。
  • 订单持久化商品与价格快照,防止运行时依赖外部计算。
  1. 层次与调用约束
  • Controller 只调用应用层 Facade,不直达仓储。
  • 应用层仅通过“对方模块 Facade/事件”交互,不得访问对方仓储或实体。
  • 领域层无跨上下文引用,仅有领域事件发布。
  • 基础设施层对上透明,禁止反向依赖应用/接口层。
  • 公共工具包仅保留纯技术工具;任何业务性计算全部迁回对应模块。

依赖关系图

  1. 限界上下文依赖(上下游与事件流)
graph LR
  subgraph Platform
    BUS[消息总线/Outbox]
    ACL[外部防腐层/网关]
  end

  CAT[Catalog<br/>商品]
  PRC[Pricing<br/>定价促销]
  INV[Inventory<br/>库存]
  ORD[Ordering<br/>订单/购物车]
  PAY[Payment<br/>支付]
  FUL[Fulfillment<br/>履约发货]
  MEM[Membership<br/>会员]
  CS[CS/Ticket<br/>客服工单]

  CAT -- 商品变更事件 --> PRC
  MEM -- 会员等级/权益事件 --> PRC

  ORD -- 报价请求(同步) --> PRC
  ORD -- 预留请求(首期可同步/后期异步) --> INV
  ORD -- 创建支付意图(同步) --> PAY
  PAY -- 支付结果事件 --> ORD
  INV -- 预留/扣减结果事件 --> ORD
  ORD -- 可发货事件 --> FUL
  FUL -- 发货/签收事件 --> ORD

  CS -- 只读查询 --> ORD
  PRC -- 券发放/核销事件 --> MEM

  ORD -. 仅读商品快照 .-> CAT

  PAY -- 第三方渠道(Webhook) --> ACL
  ACL -- 统一适配 --> PAY

  BUS --- ORD
  BUS --- INV
  BUS --- PAY
  BUS --- FUL
  BUS --- PRC
  BUS --- MEM
  1. 分层约束(单模块内部)
graph TD
  IF[Interfaces<br/>REST/MQ] --> APP[Application<br/>Facades/Orchestrators]
  APP --> DOM[Domain<br/>Entities/Domain Services]
  DOM --> INF[Infrastructure<br/>Repo/Cache/Gateway]
  IF -.X.-> INF
  IF -.X.-> DOM
  APP -.X.-> OtherRepo
  1. 下单流程数据流(建议目标态)
sequenceDiagram
  participant UI as Web/小程序
  participant ORD as 订单应用层
  participant PRC as 定价促销
  participant INV as 库存
  participant PAY as 支付
  participant BUS as 事件总线

  UI->>ORD: 结算/下单请求(携带报价签名)
  ORD->>PRC: 报价校验(同步)
  PRC-->>ORD: 有效/失效
  ORD->>INV: 预留库存(建议异步,首期可保同步)
  INV-->>BUS: 预留成功/失败事件
  BUS-->>ORD: 预留结果
  ORD->>PAY: 创建支付意图(同步)
  UI->>PAY: 拉起支付
  PAY-->>BUS: 支付结果事件
  BUS-->>ORD: 支付结果
  ORD->>INV: 确认扣减(异步)
  INV-->>BUS: 已扣减事件
  BUS-->>ORD: 扣减成功
  ORD-->>BUS: 订单可发货事件

重构策略

分阶段、可回滚、低风险。以“模块化单体”为过渡态,优先拆耦高风险同步调用与共享伪业务。

阶段 0:治理基线(1 周)

  • 建立架构约束:明确层级依赖规则与禁止清单(Controller→Repo、跨模块 Repo、工具包业务逻辑)。
  • 冻结公共工具包变更通道;标记伪业务函数为“废弃候选”。

阶段 1:模块化单体骨架(2 周)

  • 以业务域重组包结构:Catalog/Pricing/Inventory/Ordering/Payment/Fulfillment/Membership/CS/Platform。
  • 为每个模块建立应用层 Facade;Controller 全量改指向 Facade。
  • 将“库存扣减/优惠计算”等伪业务从工具包迁移至各自模块的领域/应用服务。
  • 建立“查询服务/读模型”层,承接跨表组合查询;仓储层专注单上下文聚合根。

阶段 2:事件总线与 Outbox(2 周)

  • 引入进程内事件总线与可靠投递(Outbox),统一替换“同步方法冒充领域事件”。
  • 定义首批领域事件契约:库存预留/扣减、订单生命周期、支付结果、发货状态。
  • 建立事件订阅清单与重试/幂等策略(订单号+业务键)。

阶段 3:定价与促销集中化(2 周)

  • 建立“报价服务”作为唯一价格入口;购物车与下单均依赖该入口。
  • 收敛散落活动规则:按策略类型归档、版本化与生效窗口管理;输出命中说明,提升可观测性。
  • 订单保存价格快照,取消下单时对促销/券的直接依赖。

阶段 4:库存改为“预留→确认/释放”(2–3 周)

  • 订单不再直接扣减库存:先预留,支付成功后确认扣减;失败/超时释放。
  • 首期可保持预留为同步调用,返回预留凭证;事件化回调用于失败补偿与重试。
  • 完成后将预留改为异步(消息),订单进入“待库存确认”,提升峰值韧性。

阶段 5:支付与外部防腐层(2 周)

  • 建立支付意图模型与统一回调入口;接入渠道通过 ACL 屏蔽差异。
  • 引入支付事件(已授权/成功/失败/退款),订单仅订阅事件推进状态。
  • 对退款建立“订单-支付-库存”的补偿编排路径。

阶段 6:测试体系与发布(并行推进,2 周)

  • 测试金字塔:领域/应用层单元测试覆盖关键规则;跨模块使用契约测试(API/事件);端到端仅保留主链路。
  • 将集成测试对真实库的强耦合降级为“契约+少量端到端”,通过数据构造与隔离环境加速回归。
  • 引入特性开关、灰度与回滚预案,确保双周发版稳定。

阶段 7:读写分离与报表侧(2 周)

  • 将跨上下文报表/复杂聚合迁移至读模型或独立报表库,禁止在线事务联表。
  • 为热点查询构建物化视图/增量投影,减少订单/库存主库压力。

阶段 8:选择性服务化(视负载与组织成熟度,4–6 周)

  • 以“变化频率高/独立伸缩/外部依赖重”为优先:Payment、Inventory 可先行微服务化。
  • 保留统一消息总线与契约;其余上下文维持模块化单体,降低系统性复杂度。

里程碑与验收指标

  • M1(第2周末):Controller 不再直达 Repo;工具包无业务逻辑;包结构按业务域收口。
  • M2(第4周末):事件总线与 Outbox 落地;订单/库存/支付关键事件贯通,可观测。
  • M3(第6周末):报价统一入口启用;订单保存价格快照;回归用时下降30%+。
  • M4(第8周末):库存“预留→确认/释放”上线;订单对库存同步耦合解除。
  • M5(第10周末):支付经 ACL 与事件驱动稳定运行;支付相关回归与线上回退可控。
  • M6(第12周末):读模型替代跨表查询;端到端用例精简50%+;平均发布回滚率下降。
  • M7(可选):Inventory/Payment 服务化;订单峰值下延迟稳定。

风险控制与落地建议

  • 双写影子模式:在切换为事件驱动前,保留旧同步路径作为兜底验证。
  • 分模块灰度:先在“购物车报价”“支付回调”这类相对独立链路灰度,再推进下单主链路。
  • 强幂等与对账:支付、库存操作均以业务幂等键控制;每日对账任务兜底一致性。
  • 监控可观测:为每个事件建立生产者/消费者指标与告警;订单 Saga 链路埋点。
  • 架构守护:引入静态依赖扫描与门禁,阻止跨模块 Repo 与工具包业务下沉的“回潮”。

总结

  • 明确的限界上下文将“价格/促销”“库存预留”“订单编排”解耦,杜绝跨模块直连与共享伪业务。
  • 以报价统一入口、库存预留模式、事件驱动与 Outbox 为核心机制,解决同步强耦合与“牵一发而动全身”的发布风险。
  • 通过读模型/CQRS 与仓储限界,替代跨上下文联表查询,提升可维护性与回归速度。
  • 分阶段的模块化单体过渡与选择性服务化,兼顾峰值 QPS 800 的稳定性与双周发版节奏,确保低风险落地与可持续扩展。

结构优化方案

基于现状与目标,建议将“模块化单体”演进为“平台化内核 + 领域微服务”的架构。遵循单一职责、数据归属唯一、边界清晰、事件驱动优先的原则,结合多租户隔离与插件化扩展能力。

  1. 平台内核(Platform Layer)
  • Shared Kernel(极薄内核)
    • 职责:仅包含无业务语义的跨服务基元与约定,如 TenantId、UserId、OrgId、ResourceId、时间/分页模型、错误编码、事件信封格式、幂等键、追踪上下文。
    • 约束:不承载业务类型(User/Org 实体定义不得进入内核),避免服务间耦合。
  • 通用基础设施
    • Messaging:统一事件总线抽象与消息规范(主题命名、分区键=TenantId、重试与死信策略)。
    • API Gateway/BFF:对外路由与协议适配、流量分级与金丝雀发布、跨租户隔离控制。
    • Observability:日志/指标/追踪的统一基建、租户级 SLO 视图。
    • Feature Flags:租户级开关,支持微服务切换与回退。
    • Policy/Config:租户级限流、配额与配置下发。
  1. 身份与权限(IAM)
  • 职责:认证(OIDC/Token)、租户解析(TenantContext)、统一授权策略(RBAC/ABAC,资源级与作用域级)。
  • 接口:同步鉴权决策(低延迟)、异步事件(用户/角色/组织变更)。
  • 数据归属:用户、组织、成员关系、角色与策略存储。
  • 解耦要点:业务服务只依赖权限查询接口与令牌校验,不直接 import IAM 类型。
  1. 租户与组织(Tenant/Org Service)
  • 职责:租户生命周期(开通、配额、关停)、组织/工作区元数据。
  • 接口:租户变更事件、配额与合规标签下发。
  • 数据归属:租户、组织、工作区主数据。
  • 说明:与 IAM 相邻但分离,避免单体化的“core”。
  1. 工作协同域(Work Management)
  • 职责:项目/任务/评论等核心协同对象的完整生命周期与权限判定挂钩点。
  • 接口:
    • 同步:任务读写、查询。
    • 异步:ProjectCreated、TaskUpdated、CommentAdded 等领域事件。
  • 数据归属:项目、任务、评论、状态流转、标签等。
  • 说明:保持与计费、搜索、通知的弱耦合,通过事件驱动交互。
  1. 文件与媒体(File/Media)
  • 职责:对象存储元数据、权限校验、病毒扫描/合规检查、临时访问令牌。
  • 接口:文件上传授权(同步)、FileUploaded 等(异步)。
  • 数据归属:文件元信息、版本、内容指针。
  • 说明:与搜索(索引)、审计(访问日志)通过事件解耦。
  1. 搜索与索引(Search)
  • 职责:多索引(项目/任务/文件等)构建与查询、按租户隔离索引或别名。
  • 接口:仅查询为同步;索引构建全异步订阅领域事件。
  • 数据归属:二级索引数据(可重建,不为权威真相源)。
  • 说明:不暴露内部 schema,避免上游耦合。
  1. 通知(Notification)
  • 职责:站内、邮件、Webhook、移动推送;偏好与抑制策略;按租户限流与模板化。
  • 接口:对上订阅事件,对外渠道驱动。
  • 数据归属:通知模板与发送日志。
  1. 计费与订阅(Billing/Subscription)
  • 职责:套餐/价格、订阅状态、用量计量、结算与对账、发票与税务区域规则。
  • 接口:
    • 同步:查询订阅、额度核验(低延迟)。
    • 异步:SubscriptionChanged、UsageReported 等。
  • 数据归属:套餐、订阅、发票、用量记录。
  • 说明:成为首个拆分的独立服务;通过事件对齐与反腐层避免与业务数据的耦合。
  1. 合规与审计(Compliance/Audit)
  • 职责:不可篡改审计日志、数据访问与变更追踪、保留策略与导出。
  • 接口:写入为异步,查询受限;支持法律保留。
  • 数据归属:审计日志与证据链。
  1. 插件平台(Plugin Platform)
  • 职责:插件注册/签名校验、能力声明(UI 扩展点、Webhook、事件订阅、数据读写能力)、沙箱与配额。
  • 接口:事件下发/回调;细粒度权限委托。
  • 数据归属:插件清单、租户安装与配置、审计轨迹。
  • 说明:先以事件/Webhook 与 UI 扩展为主,后期增加安全的服务内扩展点。
  1. 共享内核与公用模块约束
  • Shared Kernel:仅保留非业务基元、事件信封与上下文类型。
  • Anti-Corruption Layer(ACL):各服务对外暴露契约(API/事件)与内部模型隔离;禁止共享 dto/* 与业务实体类型。
  • Utils/Tenant 替换为 Tenant Context 平台库(纯上下文解析与传播,无业务逻辑)。

多租户隔离策略(数据/缓存/队列一致贯彻)

  • 数据隔离
    • 短期:单库多租户,所有表强制 TenantId,启用行级安全(RLS)与租户级唯一约束。严禁跨服务外键,改为应用层约束与引用快照。
    • 中期:按租户热度分片(哈希/范围基于 TenantId),项目/任务等高写入域优先分片。为大租户提供独立 schema 或库(同构迁移)。
    • 长期:关键服务(Billing、Audit)可独立库与备份策略;敏感数据加密分离。
  • 缓存隔离
    • 统一前缀:{tenant}:{service}:{resource}:{key};租户级 TTL/配额/限流;对高敏感域支持物理实例隔离或命名空间隔离。
  • 队列隔离
    • 事件信封包含 TenantId、Idempotency-Key、Schema-Version;以 TenantId 作为分区键,保障租户内有序与背压独立;必要时为大租户独立主题或消费组。

跨服务通信与鉴权

  • 通信协议
    • 同步:内部推荐 gRPC 或轻量 REST(幂等键、超时/重试、熔断);仅用于读与必要的强一致查询。
    • 异步:事件驱动为主,Outbox + CDC 或事务消息,确保“写主库 + 发事件”的最终一致。
  • 合约与版本
    • 事件 Schema 固化与向后兼容(版本号/演进策略);同步接口采用语义版本与兼容窗口;消费方本地校验器与死信策略。
  • 鉴权
    • 统一令牌携带 TenantId、Scopes、资源范围;服务间采用短寿命服务令牌与 mTLS;策略评估集中于 IAM(外加本地缓存),各服务执行本地强制访问控制。

依赖关系图

现状(关键耦合与循环):

graph LR
  A[api] --> B[billing]
  B --> C[core]
  C --> B
  A --> C
  A --> D[project]
  D --> C
  A --> E[file]
  A --> F[search]
  A --> G[notification]
  subgraph Shared
    H[utils/tenant.ts]
    I[dto/*]
  end
  A --> H
  B --> H
  C --> H
  D --> H
  E --> H
  F --> H
  G --> H
  A --> I
  B --> I
  C --> I
  D --> I
  E --> I
  F --> I
  G --> I
  subgraph Infra
    J[infra/message]
  end
  D --> J
  F --> J

目标(平台化内核 + 解耦微服务):

graph LR
  subgraph Platform
    P1[API Gateway/BFF]
    P2[Messaging]
    P3[Observability]
    P4[Feature Flags]
    P5[Shared Kernel (IDs, Envelope, Errors)]
  end

  subgraph Identity
    I1[IAM]
    I2[Tenant/Org]
  end

  subgraph Domain
    W[Work Management<br/>(Project/Task/Comment)]
    F[File/Media]
    S[Search]
    N[Notification]
    B[Billing/Subscription]
    A[Audit/Compliance]
    X[Plugin Platform]
  end

  P1 --> I1
  P1 --> W
  P1 --> F
  P1 --> S
  P1 --> N
  P1 --> B

  I1 -.-> W
  I1 -.-> F
  I1 -.-> B
  I2 -.-> W

  W -- events --> P2
  F -- events --> P2
  B -- events --> P2
  P2 -- subscribe --> S
  P2 -- subscribe --> N
  P2 -- subscribe --> A
  P2 -- subscribe --> X

  W --> P5
  F --> P5
  B --> P5
  S --> P5
  N --> P5
  A --> P5
  I1 --> P5
  I2 --> P5

  classDef dashed stroke-dasharray: 5 5
  linkStyle 7,8,9,10,11,12 stroke-dasharray: 5 5

依赖约束规则

  • 只允许面向 Shared Kernel 的依赖;禁止跨域直接依赖业务模型。
  • 服务间同步调用经 API Gateway 或内部服务发现,强制超时/重试与幂等。
  • 领域协作优先用事件;搜索、通知、审计仅消费事件,不做主写入路径。

重构策略

阶段化演进与回退可控,优先解决高耦合与高风险点(计费、循环依赖、共享 DTO、外键、鉴权散落)。

阶段 0:基线与护栏

  • 建立租户级 Feature Flags、流量路由与观测(错误率、延迟、事件堆积、租户热点)。
  • 统一 TenantContext 中间层替换 utils/tenant.ts(仅上下文解析与传播)。
  • 规范事件信封、主题命名、幂等键与死信策略;为 monolith 配置 Outbox。
  • 测试基线:外部依赖替换为可控模拟;引入契约测试(API 与事件)。

阶段 1:去循环与 API 解耦

  • 取消 api 直接 import billing,改为经网关调用与事件交互;在 monolith 内先以接口适配层替代直接引用。
  • 拆分 core:将 User/Org 从 core 中抽离到 IAM 与 Tenant/Org;其他服务只消费其契约。
  • 逐步移除 dto/* 跨模块共享,改为各服务自定义输入/输出契约与映射层(ACL)。
  • 将内存事件替换为统一消息总线;先镜像发布(内存 + 总线)验证一致性,再切换只用总线。

阶段 2:计费服务优先拆分(高风险高收益)

  • 数据边界:
    • 计费独立存储(库/Schema),作为权威真相源;业务侧不再存放计费状态。
    • 去除跨模块外键:改为引用快照与一致性校验任务。
  • 交互模式:
    • 用量上报与订阅变更通过事件;额度校验走同步低延迟接口(带缓存和降级)。
  • 发布策略:
    • 双写/影子读:在 monolith 中保留读路径,逐步切换至服务调用;异常时可回退。
    • 按租户灰度:先小租户再大租户,设定失败阈值触发自动回退。
  • 回退预案:
    • 功能开关切回 monolith 路径;事件消费保留但不生效(幂等吞吐);保留数据镜像窗口。

阶段 3:搜索与文件拆分

  • 搜索:全面改为事件驱动索引;读路径由 Gateway 直达 Search;失败可回退到 monolith 搜索实现或降级为 DB 查询。
  • 文件:文件元数据与访问控制独立;上传授权与扫描异步化;对审计与通知发事件;回退保持旧直传路径。

阶段 4:通知与审计服务

  • 通知:标准化模板、租户偏好与配额;消费领域事件触发;渠道失败独立重试与死信监控。
  • 审计:写入仅异步,WORM 存储策略;全链路操作产生审计事件;查询受限与索引优化。回退不影响主交易路径。

阶段 5:IAM/权限集中化与路由收口

  • 将分散权限中间件聚合到 IAM 策略服务;各服务执行本地校验并定期拉取策略快照。
  • BFF/Gateway 收口外部入口,聚合跨服务查询;移除 api 模块对各服务的直接引用。

阶段 6:数据库与外键治理

  • 跨服务外键全部下线,替换为应用层约束、引用快照、定期一致性校验任务与修复流程。
  • 引入按租户分片策略;为大租户提供独库/独 schema 迁移工具(在线迁移、双写校验、回滚计划)。

阶段 7:插件平台

  • 第一阶段提供事件订阅与 Webhook、UI 扩展点;租户级安装与权限委托;限流与配额。
  • 第二阶段引入受控执行环境(沙箱),暴露有限能力集与审计。

阶段 8:测试与运维成熟度

  • 契约测试覆盖率达标;引入事件回放与幂等审计工具。
  • SLO 落地:按服务与按租户双维度;容量与背压策略完善。

关键风险与控制

  • 数据一致性:全部跨服务写入采用 Outbox + 事件驱动;同步接口仅用于读或校验;Saga/编排仅限必要场景(如订阅升级)。
  • 兼容窗口:事件与 API 保持双版本兼容窗口;消费者先行升级,生产者后切换。
  • 回退策略:功能开关、路由回切、降级读、事件重放;计费等关键域保留只读逃生通道。
  • 热点租户:分区键为 TenantId,消费组按租户扩展;热点租户可独立主题与缓存命名空间。
  • 外部服务:与第三方集成全部经适配层,支持模拟/隔离环境与熔断降级。

短期可落地清单(2–4 周)

  • 建立 Shared Kernel、TenantContext、Messaging 标准;替换内存事件。
  • 解除 api→billing 直依,拆 core 的 User/Org 到 IAM/Tenant 合约。
  • 去共享 DTO,建立 ACL 映射层雏形。
  • 为计费域补齐 Outbox、事件契约与用量上报通道;开启影子发布。
  • 汇总权限中间件到统一鉴权中间层,形成迁移路径。

中期(1–3 个月)

  • 完成 Billing 独立服务化与灰度/回退方案;搜索、文件抽离;通知与审计上线。
  • 去跨模块外键、引入一致性校验作业;分片策略落地。
  • Gateway/BFF 全量接管对外请求路由与聚合查询。

长期(3–6 个月)

  • 插件平台第一阶段上线;大租户独库/独 schema 迁移工具与流程完善。
  • 权限策略集中化与缓存;全链路 SLO、容量与成本优化。

总结

  • 明确边界:以 Shared Kernel 为最薄内核,围绕 IAM、Tenant/Org、Work、File、Search、Notification、Billing、Audit、Plugin 切分服务,每个服务拥有自己的权威数据与契约。
  • 系统性解耦:取消跨服务共享 DTO 与直接依赖,采用 ACL 与事件驱动;用 Outbox 确保最终一致性;同步只用于必要读与校验。
  • 多租户隔离:统一在数据、缓存、队列三层按 TenantId 隔离;支持热租户独立与分片扩展。
  • 可控演进:以计费为切分突破口,配合灰度、影子发布与功能开关的回退方案;逐步迁出搜索/文件/通知/审计;清退跨模块外键。
  • 可操作性:给出阶段化路线、风险点与控制手段,确保在不影响现有业务的前提下,持续提升可维护性、扩展性与合规性。

结构优化方案

  • 热点链路与耦合问题定位

    • 写入链路热点
      • agg 使用 ORM 逐条 upsert,形成 N+1 往返与大量索引随机写,成为“落库延迟 5–8s”的首要放大器。
      • stream 与 agg 通过 common 的工具相互 import,形成隐式耦合,难以独立演进写入策略。
    • 查询链路热点
      • query 每次请求解码全量告警规则并串行执行“缓存→数据库”,导致 P99 2.8s 高尾延迟。
      • 告警规则引擎与查询共进程、共享线程池与连接池,产生抖动与资源争抢。
      • 批作业与在线查询共用连接池,引入“外部干扰流量”,放大尾延迟。
    • 工程与可观测性短板
      • common 既含 DTO 又含落库工具,跨层穿透,形成双向依赖。
      • 缺少端到端追踪与性能基线,改造无回归护栏、无法量化收益。
  • 模块划分与职责边界(目标形态)

    1. domain-contracts
      • 职责:跨进程稳定契约(事件/DTO/查询与告警规则模型、版本与兼容策略)。
      • 边界:只含纯模型与接口定义,禁止任何存储、网络与工具实现。
    2. ingest
      • 职责:HTTP/MQ 接入、限流/鉴权、粗粒度排队与分片键计算;只向 stream 输出标准化事件。
      • 边界:与 stream 仅通过事件契约与消息通道交互。
    3. stream
      • 职责:清洗、校验、轻度规则预过滤(非状态性)、时间戳与设备字段标准化。
      • 边界:只向 agg 发规范化事件;不直接写库。
    4. agg
      • 职责:按设备与时间窗口聚合、窗口内去重与归并、分片缓冲与批量落库;负责写入策略与幂等。
      • 边界:通过 repository-writer 与底层存储交互;不依赖 query 或规则实现。
    5. repository-writer(新)
      • 职责:面向写入的存储访问层,提供分区感知、批量 upsert/merge、回压与重试策略;屏蔽 ORM 逐条写。
      • 边界:只被 agg 使用;不暴露给 stream/query。
    6. repository-reader(新)
      • 职责:只读的数据访问层,提供时间范围扫描、二级索引查询、分页与限流;独立连接池与只读账号。
      • 边界:只被 query 使用;与 writer 物理/逻辑隔离。
    7. query-api
      • 职责:GraphQL/REST 查询与仪表盘接口;采用多级缓存(L1 进程内、L2 分布式);并行/竞速读取策略。
      • 边界:不包含规则引擎执行;通过 rules-service 获取已编译规则快照与增量变更。
    8. rules-service(新)
      • 职责:告警规则管理、解析与编译、依赖图与触发条件维护;对 query 提供只读已编译视图。
      • 边界:独立进程与线程池;通过事件或流式接口向 query 推送规则变更。
    9. batch-jobs(新)
      • 职责:离线回填、重算、重建索引与归档;独立连接池与资源配额,避免影响在线。
    10. cache-layer(新)
      • 职责:统一缓存抽象(键空间、失效策略、二级缓存、热点保护),兼容读写旁路与写后缓存。
    11. observability
      • 职责:端到端追踪、指标与日志规范;提供请求/写入/队列与窗口级别的 SLI/SLO 采集。
  • 数据模型与存储设计(与模块配合)

    • 热表/冷表分层
      • 热表:承载最近 N 小时数据,优化写入(尽量少索引、聚簇主键、顺序追加/批量合并)。
      • 冷表:周期性搬迁历史数据,建立更丰富的查询索引,降低热表写入放大与成本。
    • 分区与主键建议
      • 时间桶 + 设备/分片键的复合主键;窗口对齐写入,减少碎片。
      • 写路径只维护必要索引;查询使用覆盖索引或物化索引表。
    • 二级索引与物化索引表
      • 面向常用过滤维度(设备、标签、规则分组)构建稀疏二级索引或独立索引表,减少主表扫描。
      • 仅在冷层或异步构建,避免阻塞写入。
    • 去重与幂等
      • 聚合窗口内基于事件指纹去重;落库采用“窗口键 + 设备键”幂等合并策略。
    • TTL 与归档
      • 热层短 TTL + 归档任务;降低存储成本与查询路径写入放大。

依赖关系图

  • 现状(问题态)
graph LR
  A[ingest] --> B[stream]
  B --> C[agg]
  C -->|ORM 逐条写| D[(DB)]
  E[query] --> D
  E --> F[rules engine(同进程)]
  F --> E
  G[batch jobs] --> D
  subgraph common
    H[DTO+写库工具]
  end
  B --> H
  C --> H
  E --> H
  E -->|串行:缓存→DB| I[Cache]
  E -.->|解码全量规则/每次| F
  • 目标(解耦态)
graph LR
  A[ingest] --> B[stream]
  B --> C[agg]
  C --> J[repository-writer]
  J --> D[(Storage: 热/冷)]
  E[query-api] --> K[repository-reader]
  K --> D
  E --> I[L2 Cache]
  E --> L[L1 Cache]
  M[rules-service] -->|已编译规则快照/增量| E
  N[batch-jobs] --> D
  subgraph domain-contracts
    O[事件/DTO/规则契约]
  end

  A-->O; B-->O; C-->O; E-->O; M-->O
  style J fill:#eef,stroke:#55f
  style K fill:#eef,stroke:#55f
  style M fill:#efe,stroke:#2a2
  style O fill:#ffd,stroke:#aa0

重构策略

  • 阶段化计划与优先级

    • Phase 0 基线与可观测性(最高优先级,低风险)
      • 建立端到端追踪:ingest→stream→agg→writer→DB→reader→query,全链路 span 与关键标签(设备/分片/窗口)。
      • 指标与基线:采集写入延迟(窗口结束到持久化)、队列滞留、批大小、DB 等待、查询 P50/P95/P99、缓存命中率、规则加载耗时。
      • 压测与回归护栏:固定典型看板与规则集作为基准场景,形成对照曲线。
    • Phase 1 快速收益(改动小,收益大)
      • query 路径
        • 规则“预解析+版本化快照”:进程内持久化已编译规则,按版本增量更新,禁止每请求全量解码。
        • 读路径并行与降尾:L1 与 L2/DB 采用竞速策略与超时切换;热门看板结果短 TTL 缓存;对长查询启用分片并行。
        • 资源隔离:query 与 rules-service 进程/线程池隔离;reader 使用独立只读连接池与账号。
      • 写入路径
        • agg 引入内存窗口缓冲与批量提交接口(经 repository-writer),减少 N+1。
      • 作业隔离:batch-jobs 使用独立连接池与限速器,避免冲击在线。
      • 预期影响:查询 P99 显著下降(尾延迟降低),写入稳定性提升(抖动减少)。
    • Phase 2 写入策略与数据模型优化(中风险,显著收益)
      • repository-writer 落地批量 upsert/merge、幂等键与回压策略;按设备或时间桶分片缓冲,批量落库。
      • 热/冷分层:将现有大表按时间分区与热表策略切分;热表仅保留必要索引。
      • 二级索引策略:把高频过滤维度迁至物化索引表或稀疏索引,异步构建/更新。
      • 预期影响:落库延迟从秒级高位收敛到低秒/亚秒级批次提交;成本下降(索引写放大降低)。
    • Phase 3 规则与查询解耦(中等复杂度)
      • rules-service 独立服务化:维护已编译规则与依赖图;向 query 通过推送或拉取接口暴露快照与增量。
      • 查询端只做规则匹配与读操作;规则执行重活转移至服务或预计算通道。
      • 预期影响:查询路径 CPU 降低、抖动减少,容量提升。
    • Phase 4 结构固化与扩展(长期)
      • 按分片/租户水平扩展:ingest/stream/agg/query 的无共享扩容。
      • 冷数据归档与再索引流水线自动化;离峰重建索引。
      • 成本优化:冷热数据比例、缓存层大小、批大小与分区大小调优。
  • 解耦与依赖治理清单

    • common 改造为 domain-contracts(纯模型/契约)与 infra-utils(仅工具,不可被业务层依赖)。
    • 引入 ports-adapters(接口/实现)分层:stream/agg/query 只依赖接口,具体存储由 repository-* 提供。
    • 通过消息通道/事件契约解耦 ingest→stream→agg 的运行时关系,禁止跨层直接 import 写库工具。
    • 资源隔离
      • 连接池:reader/writer/batch 三套物理池与账号;设置请求配额与突发限制。
      • 线程池:query、规则、批作业独立线程池与队列;设置最大排队与拒绝策略。
    • 缓存策略
      • 多级缓存:L1(进程内短 TTL)+ L2(分布式);明确键空间与失效策略。
      • 结果缓存:看板固定查询采用键规范化与时间桶对齐;启用“只缓存成功且可复用”的策略。
      • 失效:基于 CDC/事件对二级索引与结果缓存做选段失效,而非全量清空。
    • 查询优化
      • 避免串行 I/O:对远程缓存与存储采用并行/竞速;超时与重试使用幂等读语义。
      • 限流与防雪崩:热门键加抖动 TTL、请求合并、单飞保护。
    • 写入优化
      • 聚合窗口对齐写:窗口结束或批量阈值触发落库;大批次合并降低索引写放大。
      • 幂等与去重:窗口键+设备键;重复到达事件合并更新而非重复写。
      • 回压:当存储背压上升时,agg 按分片降速并扩容缓冲,防止级联雪崩。
  • 回归风险控制

    • 迁移策略
      • 双写/影子写:新写路径与旧路径并行,比较窗口级聚合结果与落库延迟,达到阈值后切流。
      • 影子读:query 在后台调用新 reader 与新索引,比较行数/聚合值与延迟分布,不影响用户响应。
      • 分片灰度:按租户/设备分片逐步切换;失败自动回滚到旧路径。
    • 正确性校验
      • 聚合一致性:对比窗口汇总、计数与去重率;定义阈值报警。
      • 规则一致性:新旧规则执行结果抽样比对(命中数/触发延迟)。
    • 压测与容量
      • 基于基准看板与规则集的回归压测;记录 P50/P95/P99 与成本指标(CPU、IO)。
      • 连接池与线程池的上限保护,防止资源耗尽。
    • 可观测性门槛
      • 若无追踪/指标采集,禁止执行下一阶段改造。
      • 变更前后需有至少一周对照数据。
  • 分阶段性能提升目标(预期区间)

    • Phase 1:缓存与并行读、资源隔离
      • 查询 P99 预期下降 30–50%;抖动显著降低。
      • 写入尾延迟受 N+1 影响仍然较高,但稳定性提升。
    • Phase 2:批量写与热表
      • 落库延迟预期下降 40–70%,收敛到低秒级;成本随索引写放大下降而降低。
    • Phase 3:规则服务化
      • 查询 CPU 与平均耗时再降 15–30%;P99 进一步改善。
    • Phase 4:水平扩展与归档
      • 在相同成本下吞吐提升,尾延迟在高负载下保持稳定。

总结

  • 通过把 common 拆分为 domain-contracts 与独立的 repository-* 层,消除了跨层耦合与循环依赖,使 stream/agg/query 仅依赖稳定契约。
  • 在写入侧用批量聚合与热/冷表分层,配合最小化索引与幂等合并,直击 ORM N+1 与高写放大的根因,显著降低落库延迟与成本。
  • 在查询侧以规则快照化、并行/竞速读与多级缓存,加上读写资源完全隔离,显著降低 P99 与抖动。
  • 以可观测性为前置护栏,采用双写/影子读、灰度与自动回滚,管理结构性改造的回归风险。
  • 最终形态实现模块职责清晰、依赖单向化、资源隔离与数据分层,支持秒级延迟目标与成本可控的持续扩展。

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