main:添加核心文件并初始化项目

新增内容：
- 创建基础项目结构。
- 添加 `.gitignore` 和 `.dockerignore` 文件。
- 编写 `pyproject.toml` 和依赖文件。
- 添加算法模块及示例算法。
- 实现核心功能模块（日志、错误处理、指标）。
- 添加开发和运行所需的相关脚本文件及文档。

src/functional_scaffold/algorithms/__init__.py

@@ -0,0 +1,6 @@
+"""算法模块"""
+
+from .base import BaseAlgorithm
+from .prime_checker import PrimeChecker
+
+__all__ = ["BaseAlgorithm", "PrimeChecker"]

src/functional_scaffold/algorithms/base.py

@@ -0,0 +1,77 @@
+"""算法基类"""
+
+from abc import ABC, abstractmethod
+from typing import Any, Dict
+import time
+import logging
+
+logger = logging.getLogger(__name__)
+
+
+class BaseAlgorithm(ABC):
+    """算法基类，所有算法必须继承此类"""
+
+    def __init__(self):
+        self.name = self.__class__.__name__
+        self.version = "1.0.0"
+
+    @abstractmethod
+    def process(self, *args, **kwargs) -> Dict[str, Any]:
+        """
+        算法处理逻辑，子类必须实现此方法
+
+        Returns:
+            Dict[str, Any]: 算法处理结果
+        """
+        pass
+
+    def execute(self, *args, **kwargs) -> Dict[str, Any]:
+        """
+        执行算法，包含埋点和错误处理
+
+        Returns:
+            Dict[str, Any]: 包含结果和元数据的字典
+        """
+        from ..core.metrics import algorithm_counter, algorithm_latency
+
+        start_time = time.time()
+        status = "success"
+
+        try:
+            logger.info(f"Starting algorithm: {self.name}")
+            result = self.process(*args, **kwargs)
+            elapsed_time = time.time() - start_time
+
+            logger.info(
+                f"Algorithm {self.name} completed successfully in {elapsed_time:.3f}s"
+            )
+
+            return {
+                "success": True,
+                "result": result,
+                "metadata": {
+                    "algorithm": self.name,
+                    "version": self.version,
+                    "elapsed_time": elapsed_time,
+                },
+            }
+
+        except Exception as e:
+            status = "error"
+            elapsed_time = time.time() - start_time
+            logger.error(f"Algorithm {self.name} failed: {str(e)}", exc_info=True)
+
+            return {
+                "success": False,
+                "error": str(e),
+                "metadata": {
+                    "algorithm": self.name,
+                    "version": self.version,
+                    "elapsed_time": elapsed_time,
+                },
+            }
+        finally:
+            # 记录算法执行指标
+            elapsed_time = time.time() - start_time
+            algorithm_counter.labels(algorithm=self.name, status=status).inc()
+            algorithm_latency.labels(algorithm=self.name).observe(elapsed_time)

src/functional_scaffold/algorithms/prime_checker.py

@@ -0,0 +1,94 @@
+"""质数判断算法"""
+
+from typing import Dict, Any, List
+from .base import BaseAlgorithm
+
+
+class PrimeChecker(BaseAlgorithm):
+    """
+    质数判断算法
+
+    使用试除法判断一个整数是否为质数，并返回因数分解结果
+    """
+
+    def process(self, number: int) -> Dict[str, Any]:
+        """
+        判断给定数字是否为质数
+
+        Args:
+            number: 待判断的整数
+
+        Returns:
+            Dict[str, Any]: 包含判断结果的字典
+                - number: 输入的数字
+                - is_prime: 是否为质数
+                - factors: 因数列表（如果不是质数）
+                - reason: 说明（如果适用）
+                - algorithm: 使用的算法名称
+
+        Raises:
+            ValueError: 如果输入不是整数
+        """
+        if not isinstance(number, int):
+            raise ValueError(f"Input must be an integer, got {type(number).__name__}")
+
+        # 小于2的数不是质数
+        if number < 2:
+            return {
+                "number": number,
+                "is_prime": False,
+                "reason": "Numbers less than 2 are not prime",
+                "factors": [],
+                "algorithm": "trial_division",
+            }
+
+        # 判断是否为质数
+        is_prime = self._is_prime(number)
+
+        # 如果不是质数，计算因数
+        factors = [] if is_prime else self._get_factors(number)
+
+        return {
+            "number": number,
+            "is_prime": is_prime,
+            "factors": factors,
+            "algorithm": "trial_division",
+        }
+
+    def _is_prime(self, n: int) -> bool:
+        """
+        使用试除法判断是否为质数
+
+        Args:
+            n: 待判断的正整数
+
+        Returns:
+            bool: 是否为质数
+        """
+        if n == 2:
+            return True
+        if n % 2 == 0:
+            return False
+
+        # 只需检查到sqrt(n)
+        for i in range(3, int(n**0.5) + 1, 2):
+            if n % i == 0:
+                return False
+
+        return True
+
+    def _get_factors(self, n: int) -> List[int]:
+        """
+        获取一个数的所有因数（不包括1和自身）
+
+        Args:
+            n: 待分解的正整数
+
+        Returns:
+            List[int]: 因数列表
+        """
+        factors = []
+        for i in range(2, n):
+            if n % i == 0:
+                factors.append(i)
+        return factors