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架构设计

概述

TaskFlow AI 采用模块化、可扩展的架构设计,专注于PRD文档解析和任务管理功能。本文档详细介绍了系统的架构设计理念、核心组件、数据流和技术选型。

🏗️ 整体架构

架构图

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    用户界面层 (UI Layer)                     │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │ CLI Interface│  │ Web Interface│  │  Mobile App         │  │
│  │             │  │             │  │                     │  │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                   应用服务层 (Service Layer)                 │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │   Commands  │  │  Handlers   │  │    Controllers      │  │
│  │   Parser    │  │  Validator  │  │    Middleware       │  │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                   业务逻辑层 (Business Layer)                │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │ PRD Parser  │  │Task Manager │  │  AI Orchestrator    │  │
│  │             │  │             │  │                     │  │
│  │ Project     │  │ Performance │  │  Security Manager   │  │
│  │ Config Mgr  │  │ Monitor     │  │                     │  │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                  基础设施层 (Infrastructure Layer)           │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │   Storage   │  │   Network   │  │      Utilities      │  │
│  │   Manager   │  │   Client    │  │                     │  │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

设计原则

  1. 单一职责: 每个模块专注于特定功能
  2. 松耦合: 模块间通过接口通信,降低依赖
  3. 高内聚: 相关功能集中在同一模块内
  4. 可扩展: 支持插件和扩展机制
  5. 可测试: 每个组件都可以独立测试

🧩 核心组件

1. PRD解析器 (PRD Parser)

职责: 智能解析PRD文档,提取结构化信息

typescript
interface PRDParser {
  parseFromFile(filePath: string, options?: ParseOptions): Promise<ParseResult>
  parseFromText(content: string, options?: ParseOptions): Promise<ParseResult>
  validatePRD(prd: ParsedPRD): ValidationResult
}

核心功能:

  • 多格式文档解析 (Markdown, Word, PDF)
  • 语义理解和信息提取
  • 任务自动生成
  • 依赖关系分析

技术实现:

  • 文档解析: markdown-it, mammoth, pdf-parse
  • AI集成: 多模型API调用
  • 缓存机制: 解析结果缓存

2. 任务管理器 (Task Manager)

职责: 完整的任务生命周期管理

typescript
interface TaskManager {
  createTask(taskData: Partial<Task>): Promise<Task>
  updateTask(id: string, updates: Partial<Task>): Promise<Task>
  getTasks(filter?: TaskFilter): Promise<Task[]>
  getTaskDependencies(id: string): Promise<Task[]>
}

核心功能:

  • 任务CRUD操作
  • 状态管理和跟踪
  • 依赖关系管理
  • 进度计算和报告

数据模型:

typescript
interface Task {
  id: string
  name: string
  description: string
  status: TaskStatus
  priority: TaskPriority
  dependencies: string[]
  assignee?: string
  estimatedHours?: number
  actualHours?: number
  createdAt: Date
  updatedAt: Date
}

3. AI编排器 (AI Orchestrator)

职责: 多AI模型的智能编排和管理

typescript
interface AIOrchestrator {
  processText(text: string, options: ProcessingOptions): Promise<ProcessingResult>
  selectOptimalModel(task: string, context: string): Promise<ModelType>
  balanceLoad(models: ModelType[]): Promise<ModelType>
}

核心功能:

  • 多模型协同工作
  • 智能模型选择
  • 负载均衡和故障转移
  • 成本优化

支持的模型:

  • DeepSeek: 代码理解和生成
  • 智谱AI: 中文语义理解
  • 通义千问: 综合性任务处理
  • 文心一言: 创意和文案生成

4. 项目配置管理器 (Project Config Manager)

职责: 项目集成和配置管理

typescript
interface ProjectConfigManager {
  initializeProject(options: ProjectInitOptions): Promise<ProjectConfig>
  getProjectInfo(): Promise<ProjectInfo>
  updateConfig(updates: Partial<ProjectConfig>): Promise<void>
}

核心功能:

  • 项目初始化和集成
  • 配置文件管理
  • 环境配置切换
  • 团队配置同步

📊 数据流架构

1. PRD解析流程

用户输入PRD文档

文档格式检测和预处理

AI模型选择和调用

内容解析和结构化

任务生成和依赖分析

结果验证和存储

用户反馈和展示

2. 任务管理流程

任务创建/更新请求

输入验证和权限检查

业务逻辑处理

数据持久化

事件通知

缓存更新

响应返回

3. 多模型协同流程

解析请求

任务分析和模型选择

并行调用多个模型

结果聚合和对比

最优结果选择

结果缓存和返回

🗄️ 数据存储架构

存储结构

.taskflow/
├── config.json          # 项目配置
├── tasks.json           # 任务数据
├── cache/               # 缓存目录
│   ├── models/          # 模型响应缓存
│   ├── parsing/         # 解析结果缓存
│   └── temp/            # 临时文件
├── logs/                # 日志文件
│   ├── app.log          # 应用日志
│   ├── error.log        # 错误日志
│   └── performance.log  # 性能日志
└── backups/             # 备份文件
    ├── tasks-backup.json
    └── config-backup.json

数据模型设计

typescript
// 项目配置
interface ProjectConfig {
  name: string
  type: ProjectType
  workDir: string
  team: TeamMember[]
  createdAt: Date
  updatedAt: Date
}

// 任务数据
interface TaskData {
  tasks: Task[]
  dependencies: TaskDependency[]
  metadata: {
    version: string
    lastUpdated: Date
    totalTasks: number
  }
}

// 缓存数据
interface CacheEntry {
  key: string
  value: any
  expiry: number
  metadata: {
    size: number
    hits: number
    created: Date
  }
}

🔧 技术栈

核心技术

层级技术选型用途
语言TypeScript 5.0+类型安全和现代语法
运行时Node.js 18+高性能JavaScript运行时
CLI框架Commander.js命令行界面构建
文档解析markdown-it, mammoth多格式文档解析
HTTP客户端axiosAI模型API调用
日志系统winston结构化日志记录
测试框架Jest单元测试和集成测试
构建工具TypeScript Compiler代码编译和打包

依赖管理

json
{
  "dependencies": {
    "commander": "^11.0.0",
    "axios": "^1.5.0",
    "winston": "^3.10.0",
    "markdown-it": "^13.0.0",
    "mammoth": "^1.6.0",
    "inquirer": "^9.2.0",
    "chalk": "^5.3.0",
    "ora": "^7.0.0"
  },
  "devDependencies": {
    "typescript": "^5.0.0",
    "@types/node": "^20.0.0",
    "jest": "^29.0.0",
    "@types/jest": "^29.0.0",
    "eslint": "^8.45.0",
    "prettier": "^3.0.0"
  }
}

🔒 安全架构

安全设计原则

  1. 最小权限: 每个组件只获得必要的权限
  2. 数据加密: 敏感数据加密存储
  3. 输入验证: 严格的输入验证和清理
  4. 审计日志: 完整的操作审计记录

安全实现

typescript
// API密钥加密存储
class SecureStorage {
  private encryptionKey: string
  
  encrypt(data: string): string {
    return crypto.encrypt(data, this.encryptionKey)
  }
  
  decrypt(encryptedData: string): string {
    return crypto.decrypt(encryptedData, this.encryptionKey)
  }
}

// 输入验证
class InputValidator {
  validatePRDContent(content: string): ValidationResult {
    // 检查内容安全性
    // 过滤恶意代码
    // 验证格式正确性
  }
}

⚡ 性能架构

性能优化策略

  1. 智能缓存: 多层缓存机制
  2. 并发处理: 异步和并行处理
  3. 资源池: 连接池和对象池
  4. 懒加载: 按需加载模块和数据

缓存架构

typescript
interface CacheManager {
  // L1缓存: 内存缓存
  memoryCache: Map<string, CacheEntry>
  
  // L2缓存: 文件缓存
  fileCache: FileCache
  
  // 缓存策略
  strategy: CacheStrategy
}

class PerformanceMonitor {
  trackOperation(operation: string, duration: number): void
  getMetrics(): PerformanceMetrics
  generateReport(): PerformanceReport
}

🔌 扩展架构

插件系统

typescript
interface Plugin {
  name: string
  version: string
  initialize(context: PluginContext): Promise<void>
  execute(input: any): Promise<any>
  cleanup(): Promise<void>
}

class PluginManager {
  loadPlugin(pluginPath: string): Promise<Plugin>
  registerPlugin(plugin: Plugin): void
  executePlugin(name: string, input: any): Promise<any>
}

事件系统

typescript
class EventEmitter {
  on(event: string, handler: EventHandler): void
  emit(event: string, data: any): void
  off(event: string, handler: EventHandler): void
}

// 事件类型
enum EventType {
  TASK_CREATED = 'task:created',
  TASK_UPDATED = 'task:updated',
  PRD_PARSED = 'prd:parsed',
  PROJECT_INITIALIZED = 'project:initialized'
}

📈 监控和诊断

监控架构

typescript
interface MonitoringSystem {
  healthCheck(): HealthStatus
  collectMetrics(): Metrics
  generateAlerts(threshold: Threshold): Alert[]
}

interface Metrics {
  performance: PerformanceMetrics
  usage: UsageMetrics
  errors: ErrorMetrics
  resources: ResourceMetrics
}

诊断工具

typescript
class DiagnosticTool {
  systemCheck(): SystemStatus
  configValidation(): ValidationResult
  performanceBenchmark(): BenchmarkResult
  dependencyCheck(): DependencyStatus
}

🚀 部署架构

部署模式

  1. 本地部署: 单机安装和使用
  2. 团队部署: 共享配置和数据同步
  3. 企业部署: 集中管理和权限控制
  4. 云端部署: SaaS模式服务

配置管理

typescript
interface DeploymentConfig {
  environment: 'development' | 'staging' | 'production'
  features: FeatureFlags
  scaling: ScalingConfig
  monitoring: MonitoringConfig
}

📚 架构演进

版本规划

  • v1.x: 核心功能实现
  • v2.x: 企业级功能增强
  • v3.x: 云原生和微服务架构
  • v4.x: AI能力深度集成

技术债务管理

  1. 代码质量: 持续重构和优化
  2. 性能优化: 定期性能分析和改进
  3. 安全更新: 及时修复安全漏洞
  4. 依赖更新: 保持依赖库的最新版本

🔍 架构决策记录 (ADR)

ADR-001: 选择TypeScript作为主要开发语言

状态: 已接受
日期: 2024-01-01
决策: 使用TypeScript替代JavaScript
理由: 类型安全、更好的IDE支持、企业级开发标准

ADR-002: 采用模块化架构设计

状态: 已接受
日期: 2024-01-01
决策: 采用分层模块化架构
理由: 可维护性、可测试性、可扩展性

ADR-003: 选择JSON作为配置文件格式

状态: 已接受
日期: 2024-01-01
决策: 使用JSON格式存储配置
理由: 简单易读、广泛支持、易于解析

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Released under the MIT License.