Roog (顾新培)
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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。
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5.0 KiB
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# FunctionalScaffold
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**算法工程化 Serverless 解决方案脚手架**
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一个基于 FastAPI 和 Docker 的 Serverless 算法服务脚手架，帮助算法工程师快速构建生产级的算法服务。
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## 特性
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- ✅ **标准化 API 接口** - 符合 RESTful 规范的 HTTP 接口
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- ✅ **开箱即用** - 完整的项目结构和配置
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- ✅ **自动文档** - Swagger/OpenAPI 自动生成
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- ✅ **监控指标** - Prometheus 指标和 Grafana 仪表板
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- ✅ **健康检查** - 存活和就绪探针
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- ✅ **容器化部署** - Docker 和 Kubernetes 支持
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- ✅ **Serverless 就绪** - 支持阿里云函数计算和 AWS Lambda
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- ✅ **完整测试** - 单元测试和集成测试
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- ✅ **CI/CD** - GitHub Actions 工作流
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## 快速开始
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### 前置要求
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- Python 3.9+
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- Docker (可选)
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### 本地开发
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1. 克隆仓库
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```bash
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git clone <repository-url>
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cd FunctionalScaffold
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```
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2. 创建虚拟环境并安装依赖
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```bash
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python -m venv venv
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source venv/bin/activate # Windows: venv\Scripts\activate
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pip install -e ".[dev]"
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```
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3. 启动开发服务器
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```bash
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# 方式1：使用脚本
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./scripts/run_dev.sh
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# 方式2：直接运行
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uvicorn src.functional_scaffold.main:app --reload --port 8000
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```
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4. 访问 API 文档
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打开浏览器访问：
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- Swagger UI: http://localhost:8000/docs
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- ReDoc: http://localhost:8000/redoc
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- OpenAPI JSON: http://localhost:8000/openapi.json
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### 使用 Docker
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```bash
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# 构建镜像
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docker build -f deployment/Dockerfile -t functional-scaffold:latest .
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# 运行容器
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docker run -p 8000:8000 functional-scaffold:latest
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# 或使用 docker-compose
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cd deployment
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docker-compose up
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```
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## API 端点
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### 核心接口
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- `POST /invoke` - 同步调用算法
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- `POST /jobs` - 异步任务接口（预留）
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### 健康检查
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- `GET /healthz` - 存活检查
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- `GET /readyz` - 就绪检查
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### 监控
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- `GET /metrics` - Prometheus 指标
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## 示例请求
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### 质数判断
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```bash
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curl -X POST http://localhost:8000/invoke \
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-H "Content-Type: application/json" \
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-d '{"number": 17}'
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```
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响应：
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```json
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{
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"request_id": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",
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"status": "success",
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"result": {
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"number": 17,
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"is_prime": true,
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"factors": [],
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"algorithm": "trial_division"
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},
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"metadata": {
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"algorithm": "PrimeChecker",
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"version": "1.0.0",
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"elapsed_time": 0.001
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}
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}
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```
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## 项目结构
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```
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FunctionalScaffold/
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├── src/functional_scaffold/ # 核心代码
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│ ├── algorithms/ # 算法实现
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│ ├── api/ # API 层
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│ ├── core/ # 核心功能
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│ ├── utils/ # 工具函数
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│ ├── config.py # 配置管理
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│ └── main.py # 应用入口
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├── tests/ # 测试
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├── deployment/ # 部署配置
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│ ├── Dockerfile
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│ ├── docker-compose.yml
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│ ├── kubernetes/
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│ └── serverless/
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├── monitoring/ # 监控配置
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├── scripts/ # 辅助脚本
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└── docs/ # 文档
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```
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## 开发指南
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### 添加新算法
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1. 在 `src/functional_scaffold/algorithms/` 创建新算法文件
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2. 继承 `BaseAlgorithm` 类并实现 `process` 方法
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3. 在 API 路由中注册新端点
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示例：
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```python
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from .base import BaseAlgorithm
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class MyAlgorithm(BaseAlgorithm):
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def process(self, input_data):
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# 实现算法逻辑
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result = do_something(input_data)
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return {"result": result}
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```
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### 运行测试
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```bash
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# 运行所有测试
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pytest tests/ -v
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# 运行测试并生成覆盖率报告
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pytest tests/ --cov=src/functional_scaffold --cov-report=html
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# 使用脚本
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./scripts/run_tests.sh
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```
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### 代码质量
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```bash
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# 代码格式化
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black src/ tests/
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# 代码检查
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ruff check src/ tests/
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```
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### 导出 OpenAPI 规范
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```bash
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python scripts/export_openapi.py
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```
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生成的文件位于 `docs/swagger/openapi.json`
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## 部署
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### Kubernetes
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```bash
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kubectl apply -f deployment/kubernetes/
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```
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### 阿里云函数计算
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```bash
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fun deploy -t deployment/serverless/aliyun-fc.yaml
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```
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### AWS Lambda
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```bash
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sam deploy --template-file deployment/serverless/aws-lambda.yaml
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```
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## 监控
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### Prometheus 指标
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访问 `/metrics` 端点查看可用指标：
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- `http_requests_total` - HTTP 请求总数
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- `http_request_duration_seconds` - HTTP 请求延迟
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- `algorithm_executions_total` - 算法执行总数
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- `algorithm_execution_duration_seconds` - 算法执行延迟
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### Grafana 仪表板
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导入 `monitoring/grafana/dashboard.json` 到 Grafana
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## 配置
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通过环境变量或 `.env` 文件配置：
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```bash
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# 应用配置
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APP_NAME=FunctionalScaffold
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APP_VERSION=1.0.0
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APP_ENV=development
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# 服务器配置
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HOST=0.0.0.0
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PORT=8000
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WORKERS=4
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# 日志配置
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LOG_LEVEL=INFO
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LOG_FORMAT=json
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# 指标配置
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METRICS_ENABLED=true
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参考 `.env.example` 查看完整配置选项。
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## 许可证
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MIT License
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## 贡献
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欢迎提交 Issue 和 Pull Request！
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