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# Chongming-Zenoh
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基于 **FastAPI + Zenoh + MQTT + Vue 3** 的**配置驱动微服务网关平台**。
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通过 TOML 配置文件定义 RPC 端点，自动生成 Pydantic 模型与 FastAPI 路由，同时暴露 **HTTP** 和 **MQTT** 双通道。底层基于 Zenoh 分布式消息协议实现 RPC 通信，Worker 插件可独立开发、按副本数水平扩展。
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## 核心特性
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| 特性 | 说明 |
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| --------------------- | -------------------------------------------------------------------- |
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| **FastAPI + Uvicorn** | 高性能异步 Web 框架，自动生成 OpenAPI 文档 |
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| **Zenoh 服务发现** | 基于 liveliness 的 Worker 注册与 RPC 调用，负载均衡 + 超时重试 |
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| **MQTT 集成** | amqtt Broker（内嵌或外部），MQTT ↔ Worker 双向桥接 |
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| **动态路由生成** | 扫描 `config/workers/*/*.toml` 自动注册 HTTP 路由 |
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| **Worker 框架** | `@rpc_method` 装饰器 + `Plugin` 基类统一生命周期 + Pydantic 模型绑定 |
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| **启动契约校验** | TOML 路由 ↔ `@rpc_method` ↔ 生成模型三方一致性校验，fail fast |
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| **混合部署** | inline（网关进程内）与 external（独立进程）两种插件模式按插件粒度共存 |
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| **动态路由注册** | external 插件经 Zenoh 注册路由，网关动态挂载/摘除 HTTP 端点 |
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| **进程插件隔离** | 进程插件与网关零导入关系，仅经 Zenoh 通讯，可独立打包到不同容器 |
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| **自动化模型生成** | `gen_models` 根据 TOML 配置生成请求/响应模型 |
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| **插件脚手架** | `gen_plugin` 一键生成风格统一的 Worker 插件骨架 |
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| **JWT 鉴权** | Rust 实现，路由级 `auth_required` 控制 |
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| **Argon2id 密码哈希** | Rust 实现的高性能密码安全方案 |
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| **异步 SQLite** | aiosqlite + SQLModel，多进程并发安全 |
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| **本地文件存储** | 内置文件上传/下载端点 |
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| **流媒体代理** | ffmpeg + MediaMTX RTSP 流转发 |
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| **构建打包** | PyInstaller / Nuitka 一键打包为独立可执行文件 |
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| **Vue 3 前端** | Element Plus UI、Pinia 状态管理、类型安全的 API 客户端 |
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| **Worker 运维管理** | 前端经 Zenoh 向单个副本下发 restart/stop/改配置指令（超管），前端可视化列表 + 分页管理 |
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## 项目结构
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```text
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chongming-zenoh/
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├── config.toml # 应用主配置
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├── pyproject.toml # 项目依赖与脚本入口
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├── config/ # 配置文件目录
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│ ├── zenoh_config.json5 # Zenoh 会话配置
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│ └── workers/ # Worker 路由定义（TOML）
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│ ├── config.toml # 旧式全局插件注册（仅作兜底兼容）
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│ ├── auth/ # 鉴权插件（config.toml = 插件注册 + 运行时配置）
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│ ├── doubao/ # 豆包视觉理解插件
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│ ├── aibox_sophon_adapter/ # AI Box 设备心跳监控插件
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│ └── example/ # 示例插件（四则运算 / MQTT 端点）
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├── src/
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│ ├── chongming/ # 核心应用
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│ │ ├── app/
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│ │ │ ├── core/ # WorkerManager, RouteGenerator, MQTTBridge, contracts(契约校验), auth
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│ │ │ └── routes/ # 内置路由（文件上传等）
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│ ├── chongming-web/ # Vue 3 前端
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│ │ └── src/
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│ │ ├── api/generated/ # 自动生成 API 客户端
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│ │ ├── views/ # 页面组件
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│ │ └── router/ # Vue Router 配置
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│ └── plugins/ # Worker 插件源码（inline 模式）
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│ ├── auth/ # JWT 鉴权
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│ ├── doubao/ # 豆包 AI（支持 AICC 安全通道）
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│ ├── aibox_sophon_adapter/ # 设备心跳 + 告警
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│ └── example/ # 演示示例
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├── workers/ # 进程插件（external 模式，本地开发目录，不入库；
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│ └── demo/ # 生产在独立容器部署，示例见本地目录）
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├── utils/ # 独立工具包
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│ ├── bytedance/ # 字节跳动安全通信 SDK
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│ ├── cli/ # 命令脚本集合（build / gen_models / gen_plugin，chongming-cli）
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│ ├── config/ # TOML 配置加载
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│ ├── database/ # 异步 SQLite 封装
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│ ├── jwt/ # Rust JWT 编解码
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│ ├── password/ # Rust Argon2id 哈希
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│ ├── request/ # Zenoh RPC 客户端
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│ ├── stream_manager/ # ffmpeg RTSP 流管理
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│ └── worker/ # Worker 框架核心
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├── data/
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│ ├── storage/chongming/ # SQLite 数据库文件
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│ └── uploads/ # 文件上传目录
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├── logs/ # 日志目录
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├── resources/ # 模块银行打包资源
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├── test_mqtt_e2e.py # MQTT 端到端测试
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├── publisher.py / subscriber.py # MQTT 收发示例
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└── README.md
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```
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## 多仓库结构与开发工作流
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本仓库（**chongming-core**）只跟踪网关核心代码，其余资产分布在独立仓库中：
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| 目录 / 包 | 独立仓库 | 说明 |
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| ---------------- | ----------------------------------------------- | -------------------------- |
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| `src/chongming/` | 本仓库（chongming-core） | 网关核心（FastAPI + Zenoh）|
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| `utils/<name>/` | `chongming-utils-*`（9 个，见「工具包列表」） | 工具包，由 `uv sync` 按 git 源安装 |
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| `utils/cli/` | `chongming-utils-cli`（规划中，暂以 path 源安装）| 命令脚本集合（build / build_plugin / gen_models / gen_plugin） |
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| `src/plugins/` | `chongming-plugins` | Worker 插件源码 |
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| `config/` | `chongming-config` | 应用与 Worker 路由配置 |
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| `src/chongming-web/` | `chongming-web` | Vue 3 前端 |
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### 首次克隆（开发环境引导）
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```bash
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git clone http://124.71.68.6:3000/chongming/chongming-core.git chongming-zenoh
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cd chongming-zenoh
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git clone http://124.71.68.6:3000/chongming/chongming-plugins.git src/plugins
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git clone http://124.71.68.6:3000/chongming/chongming-config.git config
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git clone http://124.71.68.6:3000/chongming/chongming-web.git src/chongming-web
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uv sync # utils/* 由 uv 按 pyproject 的 git 源自动安装，无需手工 clone
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```
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### 开发与发布检查清单
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**修改 `utils/<name>`（工具包）**：
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1. 在 `utils/<name>` 内提交并 push 到对应远程
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2. 回主仓库执行 `uv lock --upgrade-package <包名>` 刷新版本 pin
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3. `uv sync` 后运行相关测试
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4. 主仓库提交 `uv.lock`
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**修改 `src/plugins/` / `config/` / `src/chongming-web/`**：
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1. 在对应子仓库内提交并 push
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2. 回主仓库启动验证（`uv run serve` + 相关测试）
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**发布前总检查**：
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- [ ] 所有子仓库 `git status` 干净且已 push
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- [ ] `uv.lock` 与各 git 源最新提交一致
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- [ ] 配置中无硬编码凭据——密钥一律走环境变量：
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`VOLC_ACCESSKEY`（豆包 Ark Key）、`AIBOX_MQTT_URI`（AI Box 外部 Broker URI）
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- [ ] `uv run python test_mqtt_e2e.py` 等测试通过
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## 快速开始
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### 环境要求
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- Python >= 3.12
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- Rust 工具链（用于编译 `jwt` / `password` 扩展）
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- Node.js >= 22（前端开发）
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- [uv](https://docs.astral.sh/uv/) 包管理器
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- ffmpeg（可选，stream_manager 需要）
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### 安装与启动
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> 首次克隆：先按「多仓库结构与开发工作流」拉取 `src/plugins` / `config` / `src/chongming-web` 子仓库，再执行以下步骤。
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```bash
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# 同步依赖（自动编译 Rust 扩展 + 安装 Python 包）
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uv sync
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# 启动服务（开发模式，热重载）
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uv run serve
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```
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服务启动后：
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| 通道 | 地址 | 说明 |
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| ------- | ---------------------------- | ---------------- |
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| HTTP | `http://localhost:8000` | REST API |
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| Swagger | `http://localhost:8000/docs` | OpenAPI 交互文档 |
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| MQTT | `mqtt://localhost:1883` | 内嵌 Broker |
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### 前端开发
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```bash
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cd src/chongming-web
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npm install
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npm run dev # http://localhost:5173
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```
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## 架构与数据流
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```mermaid
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graph TB
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HTTP[HTTP 客户端] -->|REST API| API[FastAPI 动态路由]
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MQTT[MQTT 客户端] -->|chongming/+/+| BRIDGE[MQTT Bridge<br/>纯客户端模式]
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REG[RouteRegistry<br/>订阅 chongming/routes/**] -->|动态挂载/摘除 HTTP 路由| API
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API --> WM[WorkerManager<br/>随机负载均衡 + 超时重试]
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BRIDGE --> WM
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subgraph GW[网关进程 chongming]
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API
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REG
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BRIDGE
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WM
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end
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WM -->|Zenoh Query| IW[inline Worker 副本<br/>网关进程内加载]
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WM -->|Zenoh Query| EW[external Worker 进程<br/>独立容器，零网关依赖]
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EW -.->|发布路由描述符<br/>chongming/routes/**| REG
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IW --> DB[(SQLite)]
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EW --> DB
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EW -->|AI 调用| AI[豆包 API]
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```
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**启动流程**：
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```
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uv run serve → FastAPI lifespan:
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1. setup_storage() — 本地文件系统存储
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2. setup_zenoh() — Zenoh peer 会话
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3. setup_mqtt_broker() — 内嵌 amqtt Broker（子进程 + 文件锁单例；
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`use_embedded_broker=false` 时跳过，改用外部 Broker）
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4. setup_worker_manager() — WorkerManager + 定期 liveliness 刷新 + 网关登记（register_gateway，参与全局分摊）+ 该插件副本数经 resolved_count 按 launch_worker_count 从 cache/toml 解析
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5. load_workers() — 按插件 [workers].load_mode 分派:
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inline → 进程内 import 插件 → 启动 Worker 协程
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external → 跳过（独立进程运行，盘扫条目仅观测）
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5.1 setup_route_registry() — 常驻订阅 chongming/routes/**，external 插件路由动态挂载/摘除
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6. validate_contracts() — inline 插件三方契约校验，失败终止启动
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7. register_routes() — inline 插件盘扫生成 HTTP 路由
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8. setup_mqtt() — MQTT Bridge（inline 主题静态收集 + external 主题动态推送；基于共享缓存的分布式锁保证全局单实例）
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```
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## Worker 管理系统
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通过 Zenoh 向 `worker/<type>/<worker_id>/__admin__` 管理端点下发指令，**精细化控制单个 Worker 副本**（inline 与 external 进程插件共用同一管理协议）。提供 REST 管理端点 + Vue 前端页面，操作需超级管理员鉴权。
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### 管理协议
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每个用 Worker 框架（`chongming_worker.runtime.create_workers`）创建的副本都会注册一个管理 Queryable：
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```text
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worker/<type>/<worker_id>/__admin__
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```
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| 指令 | 说明 |
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| ----------- | ---------------------------------------------------------------------- |
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| `status` | 查询副本状态 |
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| `restart` | 重启该副本，副本槽位（index）由管理循环驱动，重新生成新 `worker_id`（`worker-<index>-<epoch>-<pid>`）并经 liveliness 更新 |
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| `stop` | 停止该副本 |
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| `drain` | **优雅排空**：摘除 liveliness/业务 Queryable 隔绝新请求，等待正在处理的在途请求完成后再退出，管理循环不重建（数量-1） |
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| `rescale` | 按 `data.scale` 把**当前进程内**该类型副本数调整为指定值（`data:{"scale":N}`），并把 `[workers].count` 写回本进程侧配置 |
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| `config_set`| 更新 `[workers.config]` 运行时配置（路由配置除外）；成功则写回配置并重启该类型全部对应副本，任一失败返回失败信息 |
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### REST 管理端点（仅超管）
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| 方法 | 路径 | 说明 |
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| ------ | --------------------------------------- | -------------------------------------- |
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| `GET` | `/api/v1/admin/workers` | 盘点全部副本（inline 本地注册 + external liveliness 发现） |
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| `POST` | `/api/v1/admin/workers/restart` | 重启单个副本（`worker_type` / `worker_id` 查询参数） |
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| `POST` | `/api/v1/admin/workers/<type>/stop` | 停止 single 副本 / 某插件全部副本 |
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| `GET` | `/api/v1/admin/workers/<type>/config` | 读取该插件的现有 `[workers.config]`（展示当前值） |
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| `POST` | `/api/v1/admin/workers/<type>/config` | 更新配置（body `{updates:{k:v}}`），下发并重启 |
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| `POST` | `/api/v1/admin/workers/<type>/scale` | 调整该类型副本数（body `{count:N}`），扩缩容 + 持久化 |
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> 旧版运行时未声明 `__admin__` 管理能力时，管理指令会超时（HTTP 502，见日志提示）。
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### 配置热更新（路由配置除外）
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- worker 回写插件 `config.toml` 的 `[workers]` 段（保留其他段），**拒绝写保留键**（路由/加载控制键如 `type` / `module` / `count` 等）。
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- `Plugin.reload(new_config)` 在互斥锁下先 `on_cleanup()` 释放旧资源、再 `on_init()` 用新配置重建客户端（如 AI/DB client），使配置**立即生效、无需重启网关**。
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- 仅 index0 副本落盘避免并发写冲突，其余副本同样应用新配置；任一失败则返回失败明细且不触发重启方式的成功确认。
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### 副本数量管理（扩缩容）
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同类 worker 的副本数可随时调整，并**持久化到配置**（重启网关后保持）：
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- **扩容**：新增副本槽位（`WorkerPool` 新增 `_managed_worker` 管理循环，新副本注册 liveliness 后可被负载均衡）。
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- **缩容**：随机挑选多余副本触发 **`drain`（优雅排空）**——先摘除 liveliness/业务 Queryable **隔绝新请求**，等待正在处理的**在途请求完成**后再关闭该副本（`in-flight` 计数实现），避免中断业务；管理循环不重建。
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- **目标数量持久化**：`rescale` 把 `[workers].count` 写回 `config.toml`，网关/进程重启后按新数量加载。
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- **统一协议**：inline 与 external 共用。网关对 inline 直接调整本进程 `WorkerPool`；对 external 经 Zenoh 向任一存活副本下发 `rescale`，由其**所在进程内**的池扩缩并写回自身配置（无需重启整个进程/容器）。
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### 全局副本数协调（多网关）
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多个网关共享同一份 `chongming-cache`（根 `config.toml` 的 `[cache]` 段）时，副本数「count」语义为**该类 worker 的全局目标总量**，由 chongming-cache 作为**单一事实来源**，各网关按在线数量自动分摊。这样只在任意一台网关执行扩缩容，即可全局生效。
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- **单一事实来源**：`count` 存于 cache 键 `worker:cm:counts:<type>`，在线网关 id 列表存 `worker:cm:gateways`，各网关分摊配额存 `worker:cm:quota:<type>:<gw>`（可观测）。
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- **网关登记/注销 + 心跳租约**：网关启动时 `register_gateway()` 加入在线列表，并每 15s `heartbeat_gateway()` 刷新自身时间戳；超过租约（60s）未心跳的死网关会被自动清理（crash/kill -9 也不残留，避免配额失真）。当前由 `CHONGMING_GATEWAY_ID` 环境变量指定（多实例需唯一，尤其**同宿主多网关必须显式指定**；缺省回退 `hostname`，稳定且重启不变，不残留）；关闭时 `unregister_gateway()` 移除，其余网关实时重算分摊。
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- **分摊算法**：`own_quota()` 将全局总量按在线网关 sorted(id) 均分，余量按序补前若干。`/admin/workers/<type>/scale`（body `{count:<全局总量>}`）写全局 count 后，各网关把自己的 session 副本调到自己的 quota。
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- **共享方式与后端**：单实例本机 `diskcache` 即可；**多实例必须共享同一 cache 后端**（同一共享卷的 diskcache 或 redis），否则各写各的 cache 无法收敛成全局量。
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- **启动优先级开关**：根 `config.toml` 的 `[cache].launch_worker_count` 决定网关启动时副本数的来源：
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```toml
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[cache]
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backend = "diskcache" # "diskcache"（默认） | "redis"
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cache_store_path = "./cache_data"
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launch_worker_count = "toml" # "toml"（默认)=启动用 toml 的 count 覆盖并写回 cache；"cache"=cache 为单一事实来源，toml 仅在缺失时引导
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```
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- **进程插件（external）不受该开关影响**：网关只对 **inline** 插件用 cache 解析启动副本数（见「启动流程」第 5 步 `load_workers`）；external 插件由外部编排按其自身配置 `config/workers/<type>/config.toml` 的 `count` 启动，不经网关、也不读 cache。运行时 `scale` 对 external 仍走「向存活副本下发 rescale」路径，同样与该开关无关。
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### 前端管理页
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`Worker 管理`（`/workers`，深色主题）：
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- **登录**：经 auth 插件 `POST /auth/login` 领取管理 Token（无需手填 JWT），从 JWT 解析当前用户与超管标识。
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- **鉴权**：仅 `is_superuser=true` 可管理；权限不足时前端/后端弹出对应提示（403）。
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- **列表分页**：展示副本（插件类型 / 副本 ID / 模式 inline|external / 状态），内置分页。
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- **操作**：单副本重启、批量重启（选中）、插件级重启全部副本、更新插件配置（弹窗展示现有配置值，点行带入编辑）、**调整副本数量**（当前数 + `el-input-number` 设目标 + 应用，可扩缩容）。
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- **auth 核心插件**：配置不可更改，不在列表中展示（`Worker` 列表自动过滤 `worker_type == "auth"`）。
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- 调小副本数会**触发优雅排空**并在前端确认提示中说明。
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### external（进程）插件同样可管理
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external 副本走同一 `__admin__` Queryable，路由发现、指令下发与扩缩容（`rescale`）与 inline 一致。**前提**：
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1. external 容器运行的是含管理能力（`__admin__` + `reload` + `rescale`）的新版 `chongming-worker` 框架；
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2. `config_set` / `rescale` 由副本在**其进程 cwd** 下写 `config/workers/<type>/config.toml`，external 容器需挂载与网关同款配置目录才能写回网关侧配置（含 `[workers].count` 持久化）；
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3. 纯自定义语言（如 Rust `rsdemo`）进程插件需自行实现 `__admin__` Queryable + liveliness + 数量管理，否则只能发现、无法改写配置或扩缩容。
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## 端点类型与路由注册
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### 端点类型
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TOML 文件中的节类型决定端点暴露方式：
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| 节类型 | HTTP 路由 | OpenAPI 文档 | MQTT | 请求模型命名 |
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| -------- | --------- | ------------ | ---- | ------------------------------------- |
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| `[GET]` | ✅ | ✅ | ✅ | `XxxGetRequest / XxxGetResponse` |
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| `[POST]` | ✅ | ✅ | ✅ | `XxxPostRequest / XxxPostResponse` |
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| `[MQTT]` | ❌ | ❌ | ✅ | `XxxMqttRequest`（无 response_model） |
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### 两种路由注册方式
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#### 方式一：TOML 动态路由（标准 JSON 端点）
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通过 `config/workers/<插件>/*.toml` 定义端点，自动生成 FastAPI 路由。适用于参数和响应可被 Pydantic 模型描述的标准接口。
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```toml
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# config/workers/example/add.toml
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||
[GET]
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||
summary = "加法运算"
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params = ["a: float", "b: float"]
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[GET.response_model]
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||
result = { type = "float", required = true }
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```
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||
#### 方式二：插件自定义路由（特殊端点）
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||
当端点无法用 TOML 描述时（如 `multipart/form-data` 上传），插件暴露 `APIRouter` 实例，网关自动发现并注册。
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```python
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# src/plugins/<name>/routes.py
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||
from fastapi import APIRouter, UploadFile, File
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||
router = APIRouter(prefix="/<prefix>", tags=["<worker_type>"])
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||
@router.post("/upload")
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||
async def upload(file: UploadFile = File(...)):
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||
...
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||
```
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> **约定**：插件 `__init__.py` 中导入 `router` 实例（`from .routes import router`），网关通过 `getattr(module, "router", None)` 自动发现。
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### 流式端点（SSE）
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||
基于 Zenoh Query/Reply 原生"多回复"实现流式输出：Worker 的 `@rpc_method` 返回生成器时，
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||
框架逐块 `query.reply()` 推送（见 `utils/worker` README「流式端点」），网关以 SSE
|
||
（`text/event-stream`）逐块转发给 HTTP 客户端。**无额外端口、无额外进程、无新依赖**；
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||
未声明 `stream` 的端点行为与之前完全一致。
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||
#### TOML 配置
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在方法节中声明 `stream = true`（示例 `config/workers/example/stream_chat.toml`）：
|
||
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||
```toml
|
||
[POST]
|
||
summary = "模拟 AI 流式对话（SSE，逐 token 输出）"
|
||
auth_required = false
|
||
stream = true
|
||
timeout = 300.0 # 流总寿命上限（秒，zenoh query deadline 硬上限）
|
||
stream_idle_timeout = 10.0 # 网关侧连续无数据块的最大间隔（秒）
|
||
params = ["prompt: str", "tokens: int"]
|
||
```
|
||
|
||
| 字段 | 默认值 | 说明 |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `stream` | `false` | 流式端点：以 SSE（`text/event-stream`）输出 |
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||
| `timeout` | `3.0` | 流总寿命上限（秒）。**流式端点必须配大**（如 300s），到期后 zenoh 丢弃后续回复 |
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||
| `stream_idle_timeout` | `10.0` | 空闲超时（秒）：超过该间隔无新数据块则网关终止流 |
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> `timeout`（总寿命硬上限）与 `stream_idle_timeout`（空闲超时）是两回事，流式场景两个都要配。
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#### 请求与响应
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- 请求与普通端点一致（GET 走 query/path 参数，POST/PUT/PATCH 走 body 模型），鉴权依赖同样生效
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- 响应为 `text/event-stream`，每块一个 `data: {json}\n\n` 事件（SSE 标准分帧）
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||
- 响应头：`Cache-Control: no-cache`、`X-Accel-Buffering: no`（配合反代关闭缓冲）
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||
- OpenAPI 不声明流式端点的响应 schema（逐块 JSON dict，无法用单一模型描述）
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```bash
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curl -N -X POST localhost:8000/api/v1/calc/stream_chat \
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||
-H 'Content-Type: application/json' -d '{"prompt":"你好","tokens":3}'
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||
# data: {"token":"你好·1","index":0}
|
||
# data: {"token":"你好·2","index":1}
|
||
# data: {"token":"你好·3","index":2}
|
||
# data: {"done":true}
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||
```
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#### 错误语义
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| 场景 | 表现 |
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| --- | --- |
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| 无可用 worker（首个数据块前） | HTTP 503（与普通端点一致） |
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| Worker 中途异常 / 流式端点初始化失败 | SSE error 事件 `data: {"error":"..."}` 收尾（HTTP 200 已提交，无法再改状态码） |
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||
| 空闲超时 | SSE error 事件 `data: {"error":"流式空闲超时 ..."}` 收尾 |
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| 客户端断开 | 网关终止迭代，Worker 侧 reply 失败自动停流，不空转 |
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#### 部署注意
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生产环境经 nginx 反代时需关闭缓冲，否则 SSE 会被整段缓冲、失去逐块即时性：
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```nginx
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location /api/v1/ {
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proxy_buffering off;
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}
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```
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#### 本地联调前注意
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流式能力在 `chongming-worker` 框架（`utils/worker/`，独立仓库）。**本地未 push 的框架改动
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不会自动生效**——venv 里安装的是 `uv sync` 从 git 源拉取的旧版副本，旧版 `@rpc_method`
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不认 `stream` 参数，会报 `TypeError: rpc_method() got an unexpected keyword argument 'stream'`
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并连锁导致契约校验失败（启动终止）。本地联调时先以可编辑方式装入 venv：
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```bash
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uv pip install -e utils/worker
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```
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正式发布仍走「开发与发布检查清单」流程（工具包 push → `uv lock --upgrade-package
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chongming-worker` → `uv sync`，可编辑安装会被锁文件版本替换）。
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#### 测试
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```
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uv run python test_stream_worker.py # Worker 框架流式回复单测
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uv run python test_stream_gateway.py # 网关 call_stream 单测
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uv run python test_stream_e2e_zenoh.py # 真实 Zenoh 会话端到端（peer 模式，无需 router）
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uv run python test_stream_route.py # 路由层 SSE 输出与兼容性回归（非流式端点不变）
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```
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---
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## 进程插件与混合部署
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两种插件运行模式**按插件粒度共存**，在 `config/workers/<name>/config.toml` 的 `[workers]` 节声明：
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```toml
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load_mode = "inline" # 默认：插件在网关进程内加载
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load_mode = "external" # 独立进程运行，经 Zenoh 注册路由
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```
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**inline 插件**（`src/plugins/`，chongming-plugins 仓库）：
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- 网关进程内 import；路由由网关盘扫 TOML 生成；契约校验在网关启动时执行
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||
**external 进程插件**（本地开发目录 `workers/`，自包含项目，不入库）：
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||
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||
- 与网关**零导入关系**：只依赖 `chongming-worker` SDK + zenoh，仅经 Zenoh 通讯
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||
- 路由注册：worker 启动时 put 描述符到 `chongming/routes/<type>/...`，退出时 delete；每 10s 周期重发布自愈
|
||
- 服务发现：liveliness `worker/<type>/<id>`（与 inline 副本同一机制，网关无需改动）
|
||
- worker 进程自读 TOML 并在**自己进程内**做契约校验（`chongming_worker.contracts`）；
|
||
网关 RouteRegistry **常驻订阅**描述符后动态挂载/摘除 HTTP 路由（type 级 2s 防抖）。
|
||
路由注册与网关侧插件盘扫（`config/workers/*/config.toml`）解耦：**网关容器无需
|
||
放置 external 插件的配置文件**，盘扫发现的 external 条目仅用于启动日志观测；
|
||
inline 插件仍按盘扫在网关进程内加载，不受影响
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||
- 每个插件是**自包含项目**（`workers/<name>/` = 打包 zip 根 = 容器工作目录，
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||
开发即产物），代码结构与 inline 插件完全一致（Plugin 基类 + router/ + models/），
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||
示例见本地 `workers/demo/`；新项目用 `uv run gen_plugin <name> --process` 生成骨架
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||
- 运行（在插件项目根 `workers/<name>/` 下）：
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```bash
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||
cd workers/demo
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||
uv run chongming-worker --type demo # 本地调试（首次先 uv sync 装依赖）
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||
./start.sh # 与容器一致的启动方式（uv sync + 启动）
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||
```
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||
|
||
- 生产部署：进程插件与网关**分别打包到不同容器**
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||
- 网关容器：`chongming` + 依赖
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||
- 进程插件容器：插件代码 + `chongming-worker` + 依赖
|
||
- 隔离性由 `test_worker_isolation.py` 保证（阻断 chongming 导入 + AST 检查 import 语句）
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||
### 进程插件打包
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`build_plugin` 把插件项目根直接压缩为可部署 zip（开发目录即产物，
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插件代码 + 配置 + 依赖清单 + 容器入口都在 `workers/<name>/` 内）：
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```bash
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uv run build_plugin demo # → dist/demo.zip
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uv run build_plugin demo --output /tmp/pkg
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```
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产物布局（= 项目根，zip 根即容器工作目录）：
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```text
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workers/<name>/ 插件代码（模块 workers.<name>）
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||
config/workers/<name>/ 插件注册 + 端点配置
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||
config/zenoh_config.json5 Zenoh 会话配置
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||
config.toml 最小根配置（仅 [zenoh] 节，worker 启动必需）
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||
pyproject.toml uv 依赖清单（chongming-worker 内网 git 源）
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||
start.sh 容器入口：uv sync + chongming-worker --type <name>
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```
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- 打包自动排除 `__pycache__` / `*.pyc` / `.venv` 等，`start.sh` 权限强制 0o755
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||
- 插件扩展依赖（可选）：直接在项目根 `pyproject.toml` 的 dependencies 中追加
|
||
- 容器内部署：`unzip <name>.zip -d /app && cd /app && ./start.sh`（镜像需预装 uv）
|
||
- 打包前校验：`workers/<name>/` 项目根、项目内 `config/workers/<name>/config.toml`
|
||
（含 `[workers]` 节）、`config/zenoh_config.json5` 与根 `config.toml`（含 `[zenoh]`）必须存在，
|
||
`load_mode` 非 `external` 时告警
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||
- 插件配置随 zip 部署在**插件容器**（worker 自读）；网关侧无需放置（RouteRegistry 常驻订阅 Zenoh 路由描述符，与盘扫解耦）
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||
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---
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## MQTT 协议
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### Topic 约定
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| 方向 | Topic | 说明 |
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| ---- | -------------------------------- | ------------------------------ |
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| 请求 | `chongming/<type>/<op>` | MQTT → Worker |
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||
| 响应 | `chongming/<type>/<op>/response` | Worker → MQTT（`None` 时跳过） |
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||
### Broker 来源（内嵌 vs 外部）
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网关默认启动内嵌 amqtt Broker（子进程 + 文件锁单例），`[<env>.mqtt].use_embedded_broker` 控制 Broker 来源：
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```toml
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[development.mqtt]
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||
enabled = true
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host = "0.0.0.0" # true 时为内嵌 Broker 监听地址；false 时为外部 Broker 地址
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||
port = 1883
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||
use_embedded_broker = true # true（默认）网关启动 amqtt Broker；false 连接外部 Broker
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||
```
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||
- `use_embedded_broker = true`（默认）：网关启动内嵌 amqtt Broker 子进程，MQTT Bridge 作为客户端连回自身。
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||
- `use_embedded_broker = false`：网关**不启动** Broker，MQTT Bridge 直接连接 `host:port` 指向的外部 MQTT Broker（如独立部署的 EMQX/Mosquitto）。`host` 需改为外部 Broker 地址，`enabled = false` 时整个 MQTT 通道关闭。
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||
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||
### Broker 认证（用户名/密码）
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||
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||
`[<env>.mqtt].username` / `password` 配置 Broker 认证（可选，默认匿名）：
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||
```toml
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||
[development.mqtt]
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||
enabled = true
|
||
host = "0.0.0.0"
|
||
port = 1883
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||
username = "chongming" # 可选；内嵌/外部 Broker 均生效
|
||
password = "change-me"
|
||
```
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||
- **内嵌 Broker**（`use_embedded_broker=true`）：配置后启用认证（amqtt FileAuthPlugin + argon2 哈希），所有客户端（含网关 Bridge）必须携带该账号密码连接；未配置则保持匿名。
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||
- **外部 Broker**：网关 Bridge 以该账号密码连接，broker 侧需自行创建对应账号。
|
||
- 客户端连接示例：`mqtt://chongming:change-me@localhost:1883/`（密码含特殊字符时需百分号编码，如 `@` → `%40`；网关 Bridge 内部自动处理）。
|
||
- 注意：密码明文存放于配置，生产环境建议使用外部 Broker + 环境变量注入。
|
||
|
||
### 自定义订阅主题
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||
|
||
除内置的 `chongming/<type>/<op>` 接口外，可将外部 MQTT 主题桥接到任意 Worker。**推荐在插件自己的配置** `config/workers/<type>/config.toml` 中通过 `[[workers.mqtt_topics]]` 声明（目标 worker 即该插件本身）：
|
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```toml
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||
# config/workers/aibox_sophon_adapter/config.toml
|
||
[[workers.mqtt_topics]]
|
||
topic = "box/aibox_sophon/board_ping" # 支持 +（单级）/ #（多级，须在末尾）通配符
|
||
subject = "aibox_sophon_adapter.board_ping" # 可选，{1} {2}... 对应通配符捕获值
|
||
response_topic = "/board_ping/response" # 可选，响应主题；默认 "<实际主题>/response"
|
||
```
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||
|
||
- `subject` 缺省为 `<插件类型>.<topic 最后一段>`；`response_topic` 缺省为 `<实际匹配主题>/response`。
|
||
- 网关发现插件时自动收集所有 `[[workers.mqtt_topics]]`，MQTT Bridge 一并订阅并路由。
|
||
- 多条自定义主题按配置顺序匹配，先匹配者优先；内置 `chongming/...` 接口最后兜底。
|
||
- 全局 `[<env>.mqtt].custom_topics` 仍可作为通用兜底（不依赖具体插件时使用，可选）。
|
||
|
||
### MQTT Bridge 单例（多实例免重复响应）
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||
|
||
MQTT Bridge 是**网关进程内**的 MQTT 客户端组件，负责订阅主题并把请求经 `WorkerManager` 转发给 Worker、回发 `/response`。为了让「同一条请求只被消费一次、只回一份响应」，Bridge 的启动采用**基于共享缓存的分布式锁**（`chongming-cache` 提供，`DistributedLock`），而不再使用本机文件锁。
|
||
|
||
- **抢锁机制**：启动时 `set_nx`（SET NX + TTL 租约）原子抢锁，key 为 `mqtt_bridge`；抢到锁的网关才启动 Bridge，其余网关跳过。
|
||
- **租约续约**：持锁网关后台定期 `touch` 续约；若持锁网关宕机/失联，租约到期后锁自动释放，其他网关可重新抢到（重启后生效）。
|
||
- **受保护释放**：关闭时仅当 token 仍匹配（仍是自己持有）才删除，绝不误删其他网关抢到的锁。
|
||
|
||
```toml
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||
[cache]
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||
backend = "redis" # 跨主机收敛必须用 redis（或共享卷 diskcache）
|
||
```
|
||
|
||
- **关键条件**：跨机器收敛依赖**共享缓存后端**（与「全局副本数协调」同一 `[cache]`，单一事实来源）。仅 `redis`（或共享卷的 `diskcache`）后端时，不同物理机上的网关才会看到同一把锁，真正全局单 Bridge。
|
||
- **`use_embedded_broker = true`（各机内嵌独立 Broker）**：各机 Broker 互不相连、本身不产生重复响应；此时全局单 Bridge 只会连到持锁网关那台机器的 Broker。
|
||
- **`use_embedded_broker = false`（共享外部 Broker）**：原先 N 台网关的 N 个 Bridge 会共同订阅同一批主题，导致一条请求被各消费一次、各回一份响应；改用分布式锁后全局只有一个 Bridge 消费，彻底规避重复响应。
|
||
|
||
### 请求负载格式（信封协议）
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||
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||
MQTT 请求负载为信封结构，控制字段与业务数据分离：
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```json
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{
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||
"meta": {
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||
"method": "GET", // 可选，默认 GET；MQTT 专用端点需显式 "MQTT"
|
||
"timeout": 30, // 可选，RPC 超时（秒），默认 30
|
||
"cacheable": false // 可选，是否允许结果缓存，默认 false
|
||
},
|
||
"data": { "a": 3, "b": 5 } // 业务参数，传给 Worker
|
||
}
|
||
```
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||
|
||
- 非信封格式的负载会被网关丢弃并告警（严格协议，设备侧请按此格式发布）。
|
||
- HTTP 通道由网关自动组装信封（注入 method / user_info），无需调用方关心。
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### 快速测试
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```bash
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# 终端 1：启动服务
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uv run serve
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# 终端 2：端到端测试
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python test_mqtt_e2e.py
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# 手动测试
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||
python subscriber.py # 监听所有响应
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||
python publisher.py example add '{"a":3,"b":5}' # 调用 add
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```
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## 开发指南
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### 添加新 Worker 插件
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```text
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1. 创建 src/plugins/<name>/ — __init__.py（Plugin 子类）, global_var.py, router/, models/
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||
2. 创建 config/workers/<name>/config.toml，在 [workers] 节注册插件
|
||
（type / module / factory / cleanup / count + [workers.config] 运行时配置）
|
||
3. 创建 config/workers/<name>/*.toml 端点定义
|
||
4. 运行 uv run gen_models 生成模型
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||
5. 实现 router/<op>.py，引用 models/pydantic.py 中的模型
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||
6. 更新 router/__init__.py 导入
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```
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||
> 推荐用脚手架一步生成骨架：`uv run gen_plugin <name> [operation ...]`。
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||
> 启动时网关会做**契约校验**：TOML 路由缺少对应 `@rpc_method` 将导致启动失败，
|
||
> 模型缺失/孤儿等不一致以警告日志提示。
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||
|
||
### 为现有插件添加新端点
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||
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||
```text
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||
1. 创建 config/workers/<name>/<op>.toml
|
||
2. 运行 uv run gen_models
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||
3. 创建 router/<op>.py → 引用生成的模型
|
||
4. 更新 router/__init__.py
|
||
5. 重启服务
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||
```
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||
|
||
流式端点（SSE）在此基础上额外两步：TOML 方法节声明 `stream = true` 并配大 `timeout`；
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||
`@rpc_method(..., stream=True)` 函数返回生成器（yield 逐块），详见上文「流式端点（SSE）」。
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### 常用命令
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```bash
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uv run serve # 启动开发服务
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uv run gen_plugin <name> # 生成统一风格插件骨架
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uv run gen_models # 生成 Pydantic 模型
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uv run build # 构建打包（PyInstaller/Nuitka）
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||
uv run chongming-worker --type <name> # 独立 Worker 进程（项目根下本地调试，load_mode=external）
|
||
chongming-worker --type <name> # 独立 Worker 进程（容器入口）
|
||
uv pip install -e utils/<name> # 安装/更新工具包
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||
```
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||
---
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## 插件列表
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| 插件 | 路径 | 功能 |
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| ------------------------ | ----------------------------------- | ------------------------------------------------------- |
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||
| **auth** | `src/plugins/auth/` | 用户注册/登录/资料管理，JWT 鉴权，管理员初始化 |
|
||
| **doubao** | `src/plugins/doubao/` | 豆包视觉理解，支持 AICC 安全通信通道 |
|
||
| **aibox_sophon_adapter** | `src/plugins/aibox_sophon_adapter/` | AI Box 设备心跳监控、离线检测、告警上报与查询、视频上传 |
|
||
| **example** | `src/plugins/example/` | 四则运算 + 心跳演示（含 MQTT 端点示例） |
|
||
| **demo**（进程插件示例） | `workers/demo/`（本地自包含项目，不入库） | 独立进程运行（load_mode=external），经 Zenoh 注册路由 |
|
||
|
||
---
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|
||
## 工具包列表
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||
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||
| 包名 | 路径 | 语言 | 说明 |
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| ---------------------------- | ----------------------- | ----------- | ---------------------------------------------- |
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||
| **chongming-config** | `utils/config/` | Python | TOML 配置加载，TypedDict 类型安全 |
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||
| **chongming-database** | `utils/database/` | Python | aiosqlite + SQLModel 异步数据库封装 |
|
||
| **chongming-jwt** | `utils/jwt/` | Rust + PyO3 | JWT 编解码，支持 HS256/384/512 + RS256/384/512 |
|
||
| **chongming-password** | `utils/password/` | Rust + PyO3 | Argon2id 密码哈希与验证 |
|
||
| **chongming-request** | `utils/request/` | Python | Zenoh RPC 直连客户端 |
|
||
| **chongming-worker** | `utils/worker/` | Python | Worker 框架核心：装饰器、运行时、契约校验、独立进程入口（`chongming-worker`） |
|
||
| **chongming-stream-manager** | `utils/stream_manager/` | Python | ffmpeg + MediaMTX RTSP 流代理管理 |
|
||
| **bytedance** | `utils/bytedance/` | Python | 字节跳动 AICC 安全通信 SDK（Jeddak 等） |
|
||
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||
---
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||
## 配置说明
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||
- **应用配置**：根目录 `config.toml`，包含环境、服务器、安全、MQTT 等全局设置
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||
- **插件加载模式**：按插件粒度声明在 `config/workers/<name>/config.toml` 的 `[workers]` 节
|
||
- `load_mode = "inline"`（默认）：插件在网关进程内加载
|
||
- `load_mode = "external"`：插件以独立进程运行（进程编排交给 Docker/K8s，
|
||
进程入口 `uv run chongming-worker --type <name>`），经 Zenoh 在 `chongming/routes/**`
|
||
注册路由，网关动态挂载 HTTP 端点（RouteRegistry 常驻订阅，无需在网关侧保留插件配置）
|
||
- 两种模式可同时存在（混合部署）
|
||
- **进程插件与网关完全隔离**：进程插件只依赖 `chongming-worker` SDK + zenoh，
|
||
与网关（`chongming` 包）零导入关系，仅通过 Zenoh（`chongming/routes/**` 注册路由、
|
||
`worker/<type>/<id>` 服务发现）通讯。`workers/` 目录仅为开发便利，
|
||
**生产部署时进程插件与网关分别打包到不同容器**：
|
||
- 网关容器：`chongming`（含 `src/chongming/`）+ 依赖
|
||
- 进程插件容器：插件代码（`workers/<name>/`）+ `chongming-worker` + 依赖，
|
||
入口 `chongming-worker --type <name>`），
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||
打包: `uv run build_plugin <name>` → `dist/<name>.zip`（见「进程插件打包」）
|
||
- **Zenoh 配置**：`config/zenoh_config.json5`
|
||
- **插件注册**：`config/workers/<name>/config.toml` 的 `[workers]` 节，定义加载方式、副本数与运行时配置（旧全局 `config/workers/config.toml` 仅作兜底兼容）
|
||
- **路由定义**：`config/workers/<name>/*.toml`，每个端点一个文件
|
||
|
||
详细配置说明见 [`config/README.md`](config/README.md)。
|
||
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||
---
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||
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||
## 构建部署
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||
```bash
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# PyInstaller 打包
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uv run build pyinstaller
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||
# Nuitka 打包
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uv run build nuitka
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# 仅重新打包 .mbank 模块文件（第三方依赖不变时，更新只需替换 mbank 文件）
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uv run build --only mbank
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||
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||
# 只执行指定步骤，跳过其余流程
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uv run build --only mbank,prepare,vue
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||
```
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||
构建过程包括：模块加密打包 → 资源复制 → PyInstaller/Nuitka 打包 → 数据库初始化 → 前端编译 → VFS 挂载。
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||
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||
`--only <step>` 可选步骤：`mbank`（模块打包）、`prepare`（准备构建目录）、
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||
`obfuscate`（PyArmor 混淆，仅 pyinstaller 模式）、`pack`（PyInstaller/Nuitka 打包）、
|
||
`clean`（清理临时文件）、`vue`（Vue 前端构建）；可逗号分隔或重复传多个。
|
||
|
||
详见 [插件开发指南](src/plugins/README.md)。
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||
### 常用命令
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||
|
||
```bash
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||
uv run serve # 启动开发服务器
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||
uv run gen_plugin <name> # 生成统一风格插件骨架（--process 生成进程插件项目）
|
||
uv run gen_models # 生成 Pydantic 模型
|
||
uv run build pyinstaller # PyInstaller 打包
|
||
uv run build nuitka # Nuitka 打包
|
||
uv run build_plugin <name> # 进程插件打包 → dist/<name>.zip
|
||
chongming-worker --type <name> # 独立 Worker 进程（进程插件容器入口）
|
||
uv pip install -e utils/<name> # 安装/更新工具包子包
|
||
```
|
||
|
||
### TOML 配置字段速查
|
||
|
||
| 字段 | 位置 | 说明 |
|
||
| -------------------- | --------------------- | --------------------------------------- |
|
||
| `count` | `<插件>/config.toml` | Worker 副本数（`[workers]` 节） |
|
||
| `launch_worker_count`| `根 config.toml` | 启动时副本数来源：`"toml"`=用 toml count 覆盖 cache（默认）；`"cache"`=以 cache 为单一事实来源（`[cache]` 节） |
|
||
| `router_prefix` | `<插件>/config.toml` | API 路由前缀 |
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| `defaults.timeout` | `<插件>/config.toml` | 默认超时（秒） |
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| `defaults.cacheable` | `<插件>/config.toml` | 是否缓存 RPC 结果 |
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| `params` | `<操作>.toml` | 参数列表（`"name: type"` 格式） |
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| `auth_required` | `<操作>.toml` | 是否需要 JWT 鉴权 |
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| `internal` | `<操作>.toml` | `true` 则仅限内部 RPC，不注册 HTTP 路由 |
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| `cacheable` | `<操作>.toml` | 端点是否可缓存 |
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| `summary` | `<操作>.toml` | 端点描述（用于 OpenAPI / 日志） |
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| `stream` | `<操作>.toml` | `true` 则流式输出（SSE），需同时配大 `timeout` |
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| `stream_idle_timeout`| `<操作>.toml` | 流式空闲超时（秒，默认 10），超时无新数据块则终止流 |
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## 内置插件
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| 插件 | HTTP 前缀 | MQTT 主题前缀 | 说明 |
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| ------------------------ | --------- | ------------------------ | ------------------------------------ |
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| **auth** | `/auth` | `auth.*` | 注册、登录、JWT 鉴权、个人信息、改密 |
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| **doubao** | `/doubao` | `doubao.*` | 火山引擎豆包视觉理解模型 |
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| **example** | `/calc` | `example.*` | 四则运算 + 访问计数 + MQTT 心跳示例 |
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| **aibox_sophon_adapter** | `/aibox` | `aibox_sophon_adapter.*` | AI Box 设备心跳适配 + 视频上传 |
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## 更多文档
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- [配置说明](config/README.md)
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- [插件开发指南](src/plugins/README.md)
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- [进程插件开发指南（external 模式，从开发到部署）](docs/process-plugin.md)
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- [前端开发指南](src/chongming-web/README.md)
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- [Worker 框架](utils/worker/README.md)
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