# 后端开发文档

## 版本历史
| 版本 | 日期 | 作者 | 变更说明 |
|------|------|------|----------|
| 1.0 | 2024-01-20 | 后端开发团队 | 初始版本 |
| 1.1 | 2024-09-21 | 后端开发团队 | 更新技术栈，与实际项目保持一致 |

## 1. 项目概述

### 1.1 项目介绍
畜牧养殖管理平台后端服务，采用微服务架构，为官网、管理后台、小程序APP提供统一的API服务。

### 1.2 技术栈
- **开发语言**: Node.js (JavaScript)
- **Web框架**: Express.js
- **数据库**: MySQL 8.0 + Redis (缓存)
- **认证**: JWT
- **文档**: 接口设计文档
- **测试**: 手动测试 + API测试
- **部署**: 云服务器 + PM2
- **监控**: 日志监控

### 1.3 项目结构
```
backend/
├── api/                     # API服务
│   ├── routes/             # 路由定义
│   ├── server.js           # 服务器入口
│   ├── package.json        # 依赖管理
│   └── .env.example        # 环境配置示例
├── database/               # 数据库管理
│   ├── init_tables.sql     # 数据库表结构
│   ├── init_data.sql       # 初始数据
│   ├── setup-database.js   # 数据库初始化脚本
│   └── database-manager.js # 数据库管理工具
├── services/               # 业务服务
│   └── README.md
└── utils/                  # 工具类
    └── README.md
```

## 2. 开发环境搭建

### 2.1 环境要求
- Node.js >= 16.0.0
- npm >= 8.0.0
- MySQL >= 8.0
- Redis >= 6.0
- MongoDB >= 4.4

### 2.2 安装步骤
```bash
# 1. 克隆项目
git clone <repository-url>
cd backend

# 2. 安装依赖
npm install

# 3. 配置环境变量
cp .env.example .env
# 编辑 .env 文件，配置数据库连接等信息

# 4. 初始化数据库
npm run db:migrate
npm run db:seed

# 5. 启动开发服务器
npm run dev
```

### 2.3 开发工具配置
- **VSCode插件**: TypeScript, ESLint, Prettier, REST Client
- **代码规范**: ESLint + Prettier
- **Git钩子**: Husky + lint-staged
- **调试工具**: VSCode Debugger

## 3. 开发计划

### 3.1 第一阶段：基础架构搭建（1-2周）

#### 3.1.1 项目初始化
**任务**: 搭建基础项目结构
**负责人**: 架构师
**工期**: 2天
**详细任务**:
- [ ] 创建项目目录结构
- [ ] 配置TypeScript环境
- [ ] 配置ESLint和Prettier
- [ ] 配置Git钩子和代码规范
- [ ] 创建基础的package.json和依赖管理

#### 3.1.2 数据库设计与连接
**任务**: 设计数据库结构并建立连接
**负责人**: 数据库工程师
**工期**: 3天
**详细任务**:
- [ ] 设计MySQL数据库表结构
- [ ] 配置TypeORM连接和实体模型
- [ ] 设计Redis缓存结构
- [ ] 配置MongoDB连接和集合设计
- [ ] 编写数据库迁移脚本
- [ ] 创建初始化数据种子

#### 3.1.3 基础中间件开发
**任务**: 开发通用中间件
**负责人**: 后端工程师A
**工期**: 3天
**详细任务**:
- [ ] 开发日志中间件
- [ ] 开发错误处理中间件
- [ ] 开发CORS中间件
- [ ] 开发请求限流中间件
- [ ] 开发参数验证中间件
- [ ] 开发响应格式化中间件

#### 3.1.4 认证授权系统
**任务**: 实现JWT认证和权限控制
**负责人**: 后端工程师B
**工期**: 4天
**详细任务**:
- [ ] 实现JWT Token生成和验证
- [ ] 开发用户认证中间件
- [ ] 实现基于角色的权限控制(RBAC)
- [ ] 开发微信小程序登录集成
- [ ] 实现Token刷新机制
- [ ] 开发权限验证装饰器

### 3.2 第二阶段：核心业务模块（3-4周）

#### 3.2.1 用户管理模块
**任务**: 实现用户相关功能
**负责人**: 后端工程师A
**工期**: 5天
**详细任务**:
- [ ] 用户注册和登录API
- [ ] 用户信息管理API
- [ ] 实名认证功能
- [ ] 用户头像上传
- [ ] 密码重置功能
- [ ] 用户状态管理

**接口列表**:
```
POST   /api/auth/register          # 用户注册
POST   /api/auth/login             # 用户登录
POST   /api/auth/wechat/login      # 微信登录
POST   /api/auth/refresh           # 刷新Token
GET    /api/users/profile          # 获取用户信息
PUT    /api/users/profile          # 更新用户信息
POST   /api/users/avatar           # 上传头像
POST   /api/users/verification     # 实名认证
GET    /api/users/verification     # 获取认证状态
```

#### 3.2.2 养殖场管理模块
**任务**: 实现养殖场相关功能
**负责人**: 后端工程师B
**工期**: 6天
**详细任务**:
- [ ] 养殖场CRUD操作
- [ ] 养殖场审核流程
- [ ] 养殖场统计数据
- [ ] 养殖场图片管理
- [ ] 养殖场地理位置服务
- [ ] 养殖场权限控制

**接口列表**:
```
GET    /api/farms                  # 获取养殖场列表
POST   /api/farms                  # 创建养殖场
GET    /api/farms/:id              # 获取养殖场详情
PUT    /api/farms/:id              # 更新养殖场信息
DELETE /api/farms/:id              # 删除养殖场
GET    /api/farms/:id/statistics   # 获取养殖场统计
POST   /api/farms/:id/approve      # 审核养殖场
```

#### 3.2.3 动物管理模块
**任务**: 实现动物档案管理
**负责人**: 后端工程师C
**工期**: 7天
**详细任务**:
- [ ] 动物档案CRUD操作
- [ ] 动物健康记录管理
- [ ] 动物生长记录跟踪
- [ ] 动物疫苗接种管理
- [ ] 动物繁殖记录
- [ ] 动物统计分析

**接口列表**:
```
GET    /api/animals                # 获取动物列表
POST   /api/animals                # 添加动物
GET    /api/animals/:id            # 获取动物详情
PUT    /api/animals/:id            # 更新动物信息
DELETE /api/animals/:id            # 删除动物
GET    /api/animals/:id/health     # 获取健康记录
POST   /api/animals/:id/health     # 添加健康记录
GET    /api/animals/:id/growth     # 获取生长记录
POST   /api/animals/:id/growth     # 添加生长记录
```

#### 3.2.4 交易管理模块
**任务**: 实现商品交易功能
**负责人**: 后端工程师D
**工期**: 8天
**详细任务**:
- [ ] 商品发布和管理
- [ ] 商品搜索和筛选
- [ ] 订单创建和管理
- [ ] 支付集成(微信支付)
- [ ] 物流跟踪
- [ ] 交易评价系统

**接口列表**:
```
GET    /api/products               # 获取商品列表
POST   /api/products               # 发布商品
GET    /api/products/:id           # 获取商品详情
PUT    /api/products/:id           # 更新商品信息
DELETE /api/products/:id           # 删除商品
POST   /api/orders                 # 创建订单
GET    /api/orders                 # 获取订单列表
GET    /api/orders/:id             # 获取订单详情
PUT    /api/orders/:id/status      # 更新订单状态
POST   /api/payments               # 创建支付
GET    /api/payments/:id/status    # 查询支付状态
```

### 3.3 第三阶段：高级功能开发（2-3周）

#### 3.3.1 文件上传服务
**任务**: 实现文件上传和管理
**负责人**: 后端工程师A
**工期**: 3天
**详细任务**:
- [ ] 图片上传接口
- [ ] 文件类型验证
- [ ] 图片压缩和缩略图生成
- [ ] CDN集成
- [ ] 文件安全检查
- [ ] 批量上传支持

#### 3.3.2 消息通知系统
**任务**: 实现消息推送功能
**负责人**: 后端工程师B
**工期**: 4天
**详细任务**:
- [ ] 系统消息管理
- [ ] 微信小程序消息推送
- [ ] 短信通知集成
- [ ] 邮件通知功能
- [ ] 消息模板管理
- [ ] 消息统计分析

#### 3.3.3 数据统计分析
**任务**: 实现数据统计功能
**负责人**: 后端工程师C
**工期**: 5天
**详细任务**:
- [ ] 用户行为统计
- [ ] 养殖数据分析
- [ ] 交易数据统计
- [ ] 财务报表生成
- [ ] 数据可视化接口
- [ ] 定时统计任务

#### 3.3.4 系统管理功能
**任务**: 实现系统管理接口
**负责人**: 后端工程师D
**工期**: 4天
**详细任务**:
- [ ] 系统配置管理
- [ ] 日志查询接口
- [ ] 系统监控接口
- [ ] 数据备份恢复
- [ ] 系统健康检查
- [ ] 性能监控

### 3.4 第四阶段：测试与优化（1-2周）

#### 3.4.1 单元测试
**任务**: 编写单元测试
**负责人**: 全体后端工程师
**工期**: 3天
**详细任务**:
- [ ] 编写Service层单元测试
- [ ] 编写Controller层单元测试
- [ ] 编写工具函数测试
- [ ] 编写中间件测试
- [ ] 测试覆盖率达到80%以上

#### 3.4.2 集成测试
**任务**: 编写集成测试
**负责人**: 测试工程师
**工期**: 3天
**详细任务**:
- [ ] API接口集成测试
- [ ] 数据库操作测试
- [ ] 第三方服务集成测试
- [ ] 端到端测试场景
- [ ] 性能测试

#### 3.4.3 性能优化
**任务**: 系统性能优化
**负责人**: 架构师
**工期**: 4天
**详细任务**:
- [ ] 数据库查询优化
- [ ] 缓存策略优化
- [ ] 接口响应时间优化
- [ ] 内存使用优化
- [ ] 并发处理优化

## 4. 开发规范

### 4.1 代码规范
- **命名规范**: 使用驼峰命名法，类名首字母大写
- **文件命名**: 使用kebab-case命名法
- **注释规范**: 使用JSDoc格式注释
- **代码格式**: 使用Prettier自动格式化
- **代码检查**: 使用ESLint进行代码检查

### 4.2 API设计规范
- **RESTful设计**: 遵循REST API设计原则
- **HTTP状态码**: 正确使用HTTP状态码
- **响应格式**: 统一的JSON响应格式
- **错误处理**: 统一的错误码和错误信息
- **版本控制**: API版本控制策略

### 4.3 数据库规范
- **表命名**: 使用snake_case命名法
- **字段命名**: 使用snake_case命名法
- **索引设计**: 合理设计数据库索引
- **外键约束**: 正确使用外键约束
- **数据迁移**: 使用迁移脚本管理数据库变更

### 4.4 Git工作流
- **分支策略**: 使用Git Flow分支策略
- **提交规范**: 使用Conventional Commits规范
- **代码审查**: 所有代码必须经过Code Review
- **合并策略**: 使用Squash and Merge策略

## 5. 部署配置

### 5.1 环境配置
```javascript
// config/database.js
module.exports = {
  development: {
    host: 'localhost',
    port: 3306,
    username: 'root',
    password: 'password',
    database: 'xlxumu_dev'
  },
  production: {
    host: process.env.DB_HOST,
    port: process.env.DB_PORT,
    username: process.env.DB_USERNAME,
    password: process.env.DB_PASSWORD,
    database: process.env.DB_DATABASE
  }
}
```

### 5.2 Docker配置
```dockerfile
# Dockerfile
FROM node:16-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./
RUN npm ci --only=production

COPY . .

EXPOSE 3000

CMD ["npm", "start"]
```

### 5.3 PM2配置
```javascript
// ecosystem.config.js
module.exports = {
  apps: [{
    name: 'xlxumu-backend',
    script: './dist/app.js',
    instances: 'max',
    exec_mode: 'cluster',
    env: {
      NODE_ENV: 'production',
      PORT: 3000
    }
  }]
}
```

## 6. 监控与日志

### 6.1 日志配置
```javascript
// config/logger.js
const winston = require('winston');

const logger = winston.createLogger({
  level: 'info',
  format: winston.format.combine(
    winston.format.timestamp(),
    winston.format.errors({ stack: true }),
    winston.format.json()
  ),
  transports: [
    new winston.transports.File({ filename: 'logs/error.log', level: 'error' }),
    new winston.transports.File({ filename: 'logs/combined.log' })
  ]
});
```

### 6.2 性能监控
- **响应时间监控**: 监控API响应时间
- **错误率监控**: 监控API错误率
- **数据库性能**: 监控数据库查询性能
- **内存使用**: 监控应用内存使用情况
- **CPU使用**: 监控CPU使用率

### 6.3 告警配置
- **错误告警**: API错误率超过阈值时告警
- **性能告警**: 响应时间超过阈值时告警
- **资源告警**: 内存或CPU使用率过高时告警
- **业务告警**: 关键业务指标异常时告警

## 7. 安全措施

### 7.1 认证安全
- **JWT安全**: 使用强密钥和合适的过期时间
- **密码安全**: 使用bcrypt加密存储密码
- **会话管理**: 实现安全的会话管理机制
- **多因素认证**: 支持短信验证码等多因素认证

### 7.2 数据安全
- **输入验证**: 严格验证所有输入参数
- **SQL注入防护**: 使用参数化查询防止SQL注入
- **XSS防护**: 对输出内容进行转义
- **CSRF防护**: 实现CSRF Token验证

### 7.3 传输安全
- **HTTPS**: 强制使用HTTPS传输
- **数据加密**: 敏感数据加密存储
- **API限流**: 实现API调用频率限制
- **IP白名单**: 关键接口实现IP白名单控制

## 8. 测试策略

### 8.1 测试类型
- **单元测试**: 测试单个函数或方法
- **集成测试**: 测试模块间的集成
- **端到端测试**: 测试完整的业务流程
- **性能测试**: 测试系统性能和负载能力
- **安全测试**: 测试系统安全性

### 8.2 测试工具
- **Jest**: 单元测试框架
- **Supertest**: HTTP接口测试
- **Artillery**: 性能测试工具
- **OWASP ZAP**: 安全测试工具
- **Postman**: API测试工具

### 8.3 测试数据
- **测试数据库**: 独立的测试数据库环境
- **Mock数据**: 使用Mock数据进行测试
- **数据清理**: 测试后自动清理测试数据
- **数据隔离**: 确保测试数据不影响生产环境

## 9. 文档管理

### 9.1 API文档
- **Swagger**: 使用Swagger生成API文档
- **接口说明**: 详细的接口参数和返回值说明
- **示例代码**: 提供接口调用示例
- **错误码**: 完整的错误码说明
- **版本管理**: API版本变更记录

### 9.2 开发文档
- **架构文档**: 系统架构设计文档
- **数据库文档**: 数据库设计文档
- **部署文档**: 部署和运维文档
- **开发指南**: 开发环境搭建和开发规范
- **故障排查**: 常见问题和解决方案

## 10. 质量保证

### 10.1 代码质量
- **代码审查**: 强制代码审查流程
- **静态分析**: 使用SonarQube进行代码质量分析
- **测试覆盖率**: 要求测试覆盖率达到80%以上
- **性能基准**: 建立性能基准和监控
- **技术债务**: 定期清理技术债务

### 10.2 发布流程
- **持续集成**: 使用CI/CD自动化构建和测试
- **灰度发布**: 实现灰度发布机制
- **回滚策略**: 快速回滚机制
- **发布检查**: 发布前的检查清单
- **发布通知**: 发布状态通知机制

## 11. 团队协作

### 11.1 团队结构
- **架构师**: 负责系统架构设计和技术选型
- **后端工程师**: 负责具体功能开发
- **数据库工程师**: 负责数据库设计和优化
- **测试工程师**: 负责测试用例编写和执行
- **运维工程师**: 负责部署和运维

### 11.2 沟通机制
- **每日站会**: 每日进度同步和问题讨论
- **周会**: 每周工作总结和计划
- **技术分享**: 定期技术分享和学习
- **代码审查**: 代码审查和技术讨论
- **文档协作**: 使用协作工具维护文档

## 12. 风险管理

### 12.1 技术风险
- **技术选型风险**: 评估新技术的成熟度和风险
- **性能风险**: 提前进行性能测试和优化
- **安全风险**: 定期进行安全评估和测试
- **依赖风险**: 管理第三方依赖的版本和安全性
- **数据风险**: 建立数据备份和恢复机制

### 12.2 项目风险
- **进度风险**: 合理评估开发工期和资源需求
- **质量风险**: 建立完善的测试和质量保证机制
- **人员风险**: 知识共享和文档化减少人员依赖
- **需求风险**: 及时沟通需求变更和影响评估
- **集成风险**: 提前进行系统集成测试

## 13. 总结

本开发文档详细规划了畜牧养殖管理平台后端服务的开发计划，包括：

### 13.1 开发亮点
- **微服务架构**: 采用模块化的微服务架构设计
- **TypeScript**: 使用TypeScript提升代码质量和开发效率
- **完善的测试**: 建立完整的测试体系保证代码质量
- **自动化部署**: 使用Docker和CI/CD实现自动化部署
- **监控告警**: 完善的监控和告警机制

### 13.2 技术特色
- **高性能**: 通过缓存和数据库优化提升性能
- **高可用**: 集群部署和故障转移机制
- **安全性**: 多层次的安全防护措施
- **可扩展**: 模块化设计支持功能扩展
- **易维护**: 规范的代码和完善的文档

### 13.3 开发保障
- **团队协作**: 明确的角色分工和协作机制
- **质量控制**: 严格的代码审查和测试要求
- **风险管控**: 全面的风险识别和应对措施
- **进度管理**: 详细的任务分解和时间规划
- **文档完善**: 完整的开发和API文档

### 13.4 后续优化
- **性能优化**: 持续的性能监控和优化
- **功能扩展**: 根据业务需求扩展新功能
- **技术升级**: 跟进技术发展升级技术栈
- **用户体验**: 根据用户反馈优化接口设计
- **运维自动化**: 进一步提升运维自动化水平