# 可乐平台 异步化架构（ADRF + Granian + PostgreSQL + Nginx）

## 架构总览

```
┌──────────┐   :8080    ┌─────────────────────┐
│  浏览器   │──────────▶│  Nginx (frontend)    │
└──────────┘            │  ├─ /            → React SPA 静态产物 (build/, 动静分离)
                        │  ├─ /api 等前缀  ─┐
                        │  └─ /ws/        ─┤ 反向代理
                        └──────────────────┼───┘
                                           ▼
                        ┌───────────────────────────────┐
                        │  Granian (Rust) :8000         │
                        │  Django 5.2 ASGI + ADRF       │
                        │  ├─ 异步视图 (async def)       │
                        │  ├─ 异步 ORM (aget/afilter)    │
                        │  └─ Channels (WebSocket)      │
                        └───────┬──────────────┬────────┘
                                ▼              ▼
                     ┌──────────────┐  ┌──────────────┐
                     │ PostgreSQL 16 │  │   Redis 7    │
                     │ psycopg3 异步 │  │ cache/session│
                     │   ORM 驱动    │  │ celery/ws层  │
                     └──────────────┘  └──────────────┘
```

## 技术选型

| 层 | 技术 | 说明 |
|---|---|---|
| Web 框架 | Django 5.2 + DRF 3.17 | 原生异步能力 |
| 异步视图 | **ADRF 0.1.14** | 所有 API 视图跑在异步事件循环上 |
| 应用服务器 | **Granian 2.8.2 (Rust)** | 替代 Daphne，ASGI + WebSocket，吞吐量显著提升 |
| 数据库 | **PostgreSQL 16** | Django 5 异步 ORM 必备（MySQL 后端不支持异步） |
| DB 驱动 | **psycopg3 (binary) 3.2.13** | 支持异步连接 |
| 缓存/队列 | Redis 7 | 缓存、Session、Celery broker、Channels layer |
| 前端 | React 19 + Vite 8 | 独立 SPA，与 Django 模板层完全解耦 |
| 反代/静态 | Nginx | SPA 静态资源直出 + API 反向代理 |

## 关键设计决策

1. **全链路异步**：视图 `async def` → ORM `aget/afirst/aexists/acount/acreate/asave/aupdate/adelete` → PostgreSQL(psycopg3)。`CONN_MAX_AGE=0`（异步 ORM 不支持持久连接）。
2. **ADRF 兼容性**：`view_is_async` 自动检测处理器；纯 CPU 视图（图形验证码、图像压缩、文本 diff）保持同步 `def`，ADRF 自动 `sync_to_async` 线程池兜底。
3. **外部 HTTP 调用 aiohttp 化**：weather / air_quality / currency / getIpData 全部改为 `aiohttp.ClientSession`，无阻塞 I/O。
4. **Redis 缓存 / Celery / SMTP / 密码哈希**：同步客户端用 `sync_to_async` 包裹（不阻塞事件循环）。
5. **事务兜底**：`transaction.atomic` + `select_for_update` 段（钱包、任务领取）抽成同步闭包整体 `sync_to_async` 执行，保住行锁语义。
6. **数据库可切换**：`DB_ENGINE` 环境变量支持 `django.db.backends.postgresql`（默认）与 `django.db.backends.mysql`（本地过渡）。

## 前后端分离

- 开发：`pnpm dev`（Vite HMR :5173），`BACKEND_URL` 环境变量指定后端（默认 `http://127.0.0.1:8002`，Docker 后端用 `http://127.0.0.1:8000`）。API 全部走 Vite proxy，无 CORS 负担。
- 生产：`pnpm build` 产物由 Nginx 容器直出（`try_files → index.html` SPA 回退），带指纹资源 1 年 immutable 缓存，index.html no-cache。
- 前后端仅通过 RESTful API + WebSocket 交互。

## 快速开始

### 一键部署（生产形态）
```bash
docker compose up -d --build
# 前端       http://localhost:8080
# 后端 API   http://localhost:8000
# Swagger    http://localhost:8080/swagger/
```

### 本地开发
```bash
# 1. 启动数据层
docker compose up -d postgres redis

# 2. 后端（异步栈）
cd chunyu_project
export DB_ENGINE=django.db.backends.postgresql DB_HOST=localhost DB_PORT=5432 \
       DB_NAME=chunyu DB_USER=chunyu DB_PASSWORD=chunyu_pg_pass \
       REDIS_HOST=localhost
python manage.py migrate
granian --interface asgi --host 0.0.0.0 --port 8000 chunyu_project.asgi:application

# 3. 前端（Vite HMR）
cd chunyu_project_react
BACKEND_URL=http://127.0.0.1:8000 pnpm dev   # http://localhost:5173
```

## 异步化转换统计

- 覆盖 16 个应用、45 个视图文件：`api` `user` `article` `learn` `chat` `message` `history` `search` `bug` `tool` `weather` `air_quality` `currency` `shorturl` `logs` `apidirectory` `app`
- 处理器全部 `async def`（约 90+ 个）；ORM 调用全部异步化
- 兜底点（`sync_to_async`）：serializer is_valid/save/data、Redis cache、SMTP/邮件任务、密码哈希、文件存储 I/O、`transaction.atomic` 事务段、Celery `.delay`
- 转换规范见 `chunyu_project/docs/ADRF_CONVERSION_GUIDE.md`

## 验证记录

- ✅ `python manage.py check` 0 错误
- ✅ URLCONF 全量导入成功（所有视图模块可加载）
- ✅ Granian 启动 + 冒烟：`/`、`/article/articles/`、`/learn/courses/`、`/api/apidirectory/categories/`、`/api/weather/?city=Beijing`、`/api/air-quality/?city=Shanghai`、`/api/currency/rates/?base=USD`、`/api/image-captcha/`、`/api/captcha/generate/`、`/swagger.json`(331KB) 全部 200
- ✅ `docker compose config` 校验通过
- ✅ Nginx 配置语法 `nginx -t` 通过

## 服务器部署（192.168.5.7 生产/联调环境）

本地 Windows 宿主虚拟化暂时不可用（Hypervisor 未加载，见下），已将整套异步架构部署至本地 Linux 服务器：

| 项 | 值 |
|---|---|
| 服务器 | Debian，16 核（`lan-19216857` SSH profile） |
| 部署目录 | `/mnt/sda/chunyu` |
| 访问地址 | `http://192.168.5.7:18080`（前端 SPA + API 反代） |
| 后端直连 | `http://192.168.5.7:18000`（Granian） |
| PostgreSQL | `192.168.5.7:15432`（容器内 5432） |
| Redis | `192.168.5.7:16379`（容器内 6379） |

端口重映射原因：服务器既有服务占用 5432/6379/8080，覆盖文件 `docker-compose.server.yml` 将宿主端口改为 15432/16379/18000/18080，容器间通信仍走内部网络不受影响。

部署命令：
```bash
cd /mnt/sda/chunyu
docker compose -f docker-compose.yml -f docker-compose.server.yml up -d --build
```

服务器端到端验证记录（全部通过）：
- ✅ 四容器运行：chunyu-backend(healthy) / chunyu-frontend / chunyu-postgres(healthy) / chunyu-redis(healthy)
- ✅ SPA 静态资源 Nginx 直出 200；`/api/apidirectory/categories/`、`/article/articles/`、`/swagger.json` 经反代 200
- ✅ aiohttp 外部 API（天气）经反代 200
- ✅ 异步 ORM 写路径：短链创建成功落库（PostgreSQL 66 张迁移表）
- ✅ Redis PONG（缓存/Session 层）
- ✅ WebSocket：Granian + Channels，JWT 认证后 accept 成功（匿名拒绝为原有业务设计，ChatConsumer 强制认证）
- ✅ 并发冒烟：80 并发 × 5 轮 = 400 请求，**400/400 成功，187.9 RPS**（穿透 Nginx → Granian → PostgreSQL 全链路）
- ✅ Windows 局域网访问 `http://192.168.5.7:18080/*` 全部 200

> 说明：`DJANGO_DEBUG` 插值默认 True（局域网无 TLS；False 会触发 `SECURE_SSL_REDIRECT` 301）。正式上 TLS 后设 `DJANGO_DEBUG=False`。
> 本地 Windows 宿主：2026-09-05 22:22 重启后 HypervisorPresent=False（BCD hypervisorlaunchtype 被关），Docker Desktop 不可用；管理员执行 `bcdedit /set "{current}" hypervisorlaunchtype auto` 重启后可恢复本地 Docker。

## 环境变量

见 `docker.env.example`。核心项：

| 变量 | 默认 | 说明 |
|---|---|---|
| `DB_ENGINE` | postgresql | django.db.backends.postgresql / mysql |
| `DB_HOST/DB_PORT/DB_NAME/DB_USER/DB_PASSWORD` | postgres/5432/chunyu/chunyu | 数据库连接 |
| `REDIS_HOST/REDIS_PORT/REDIS_PASSWORD` | redis/6379 | Redis 连接 |
| `POSTGRES_PASSWORD` | chunyu_pg_pass | PostgreSQL root 密码 |
| `DJANGO_DEBUG` | False | 生产必须 False |
| `CORS_ALLOWED_ORIGINS` | localhost:8080/5173 | 前端来源 |

## 已知限制

1. **serializer 层仍有同步 ORM**（经 sync_to_async 兜底，功能正确但该段走线程池）：`chat/serializers.py` ConversationSerializer 的 MethodField、`bug` 列表 get_images_count、若干 `serializer.create()`。后续可对 serializer 原生异步化。
2. **Celery worker 不在默认编排内**（views 已适配：同步调用失败自动降级 submit_task 异步队列）。如需启用：`docker compose up -d` 后手动 `docker compose run backend celery -A chunyu_project worker -l info`。
3. Channels ASGI Lifespan 在 Granian 下有 warning（`asginl` 接口可消除），不影响 WebSocket 功能。
4. 纯 CPU 视图（验证码/压缩/diff）保持同步，ADRF 自动线程池兜底。