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gen2d/docs/backend.md
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14 KiB
Raw Blame History

后端工程

技术选型

  • HTTP 框架:Gin
  • 管线编排:Eino compose.Graph — 三阶段管线,含质检→重优化分支
  • AI 组件:Eino 的 model / tool 组件,统一接口便于替换模型提供商

分层结构

backend/internal/
├── handler/              # HTTP handlers(薄层,只做参数绑定 + 调用 service)
│   ├── health.go         # [已有] 健康检查
│   ├── register.go       # [已有] 用户注册(handler 骨架 + 参数校验)
│   ├── login.go          # [已有] 用户登录(handler 骨架 + 参数校验)
│   ├── generate.go       # [已有] 素材生成(异步管线 + 任务查询)
│   ├── edit.go           # [已有] 图片编辑
│   ├── prompt.go         # [已有] 提示词优化
│   └── storage.go        # [已有] 素材下载(重定向到七牛云 CDN)
├── service/              # 业务逻辑层
│   ├── pipeline.go       # [已有] Eino compose.Graph 编排:PromptOptimizer → AssetGenerator → QualitySupervisor → FormatAdapter
│   ├── nodes.go          # [已有] 管线四个节点的实现(每个节点单一职责)
│   ├── types.go          # [已有] 管线输入/状态/输出的显式结构体定义
│   ├── inference.go      # [已有] AI 推理 API 调用封装(文生图 + 图片编辑)
│   ├── prompt_agent.go   # [已有] LLM 提示词优化 Agent
│   ├── pipeline_test.go  # [已有] 管线测试(happy path / 重试 / 降级 / 风格合并)
│   ├── auth.go           # [已有] 用户认证:注册、登录、JWT 签发与校验
│   └── storage.go        # [已有] 七牛云对象存储:上传、下载 URL 生成、删除
├── model/                # 数据模型 / DTO
│   ├── response.go       # [已有] 统一响应
│   └── user.go           # [已有] 用户模型
├── mildware/             # 中间件
│   ├── logger.go         # [已有] 请求日志 + Panic 恢复中间件(基于 slog)
│   └── auth.go           # [已有] JWT 认证中间件
├── logger/               # [已有] 日志包(基于 log/slog)
│   └── logger.go         # 日志初始化、全局 logger、context 注入
├── config/               # [已有] 配置
│   ├── config.go
│   └── config.yml
└── db/                   # [已有] 数据库初始化
    └── db.go

分层原则

  • handler:只做参数绑定、校验、调用 service、返回响应。一个 handler 对应一组 API 路由。
  • service:承载所有业务逻辑。pipeline.go 通过 Eino compose.Graph 编排四个节点;nodes.go 实现各节点逻辑;types.go 定义显式状态结构体。
  • model:纯数据结构,不含业务逻辑。

日志系统

基于 Go 标准库 log/slog,无需第三方依赖。

核心组件

  • internal/logger/logger.go:日志初始化与 context 注入

    • Init(level, format) — 初始化全局 logger(level: debug/info/warn/error,format: text/json)
    • FromCtx(ctx) — 从 context 提取带 request_id 的 logger
    • WithRequestID(ctx, id) — 创建带 request_id 的 logger 并存入 context
  • internal/mildware/logger.go:HTTP 请求日志 + Panic 恢复中间件

    • Logger() — 为每个请求生成 request_id(注入 header X-Request-ID),记录 method/path/status/latency/client_ip
    • Recovery() — 自定义 panic 恢复,记录 request 上下文和堆栈

日志级别使用规范

级别 场景
Debug 开发调试信息
Info 正常业务流程(API 调用、任务完成等)
Warn 可恢复的异常(认证失败、LLM 回退模板等)
Error 不可恢复的错误(API 调用失败、数据库错误等)

配置

log:
  level: info    # debug / info / warn / error
  format: text   # text(开发)/ json(生产)

环境变量:GEN2D_LOG_LEVEL、GEN2D_LOG_FORMAT

错误处理原则

  • 服务端错误(5xx):先用 slog.Error 记录完整错误(含 request_id),返回客户端通用描述
  • 客户端错误(4xx):用 slog.Warn 记录,返回具体提示
  • 内部错误细节不泄露给客户端

多阶段生成管线

gen2d 的核心生成流程采用 Eino compose.Graph 编排的三阶段管线,含质检不通过时的重优化分支。

flowchart LR
    A["PromptOptimizer\n(提示词优化 + 风格合并)"] --> B["AssetGenerator\n(AI 出图)"]
    B --> C["QualitySupervisor\n(质检)"]
    C -- pass --> D["FormatAdapter\n(格式适配)"]
    C -- fail --> A

各阶段职责

1. PromptOptimizer

  • 输入:用户文本 + 素材类型标签 + 工程风格 + 任务风格覆盖 + 技术参数 + Tags
  • 输出:三段式完整生成提示词
  • 职责:
    1. 合并工程风格与任务风格覆盖(任务同名键覆盖工程),转为自然语言风格描述
    2. 有标签时调用 PromptAgent(LLM)生成规范化三段式提示词
    3. 无标签时直接拼接原始 Prompt + 技术参数
    4. 重试时:将上次质检的 RejectReason 注入输入,指导 LLM 修正问题
    5. 未配置 LLM API key 时自动回退到模板生成,不阻塞管线

风格合并:

finalStyle = merge(projectStyle.KVPairs, taskStyle.KVPairs)

工程风格保证同一工程下所有素材风格一致;任务风格仅覆盖需要差异化的键。

三段式提示词结构(由 PromptAgent / LLM 生成):

【主题】用户的原始描述核心内容
【风格】风格描述与视觉特征
【技术】素材类型、分辨率、帧数等技术参数

2. AssetGenerator

  • 输入:PromptOptimizer 的输出
  • 输出:原始生成图片(单张或多张)
  • 职责:调用 AI 推理 API 出图。不同素材类型的差异化需求已在上一步注入提示词中。
  • 接口规范:统一采用 OpenAI 兼容的 /v1/images/generations 格式。多张生成通过 n 参数请求,实际支持数量取决于后端模型(如 DALL-E 3 仅支持 n=1,需多次调用模拟多张)。

3. QualitySupervisor

  • 输入:原始生成图片 + 风格配置
  • 输出:通过 / 不通过 + 不通过的原因
  • 职责:通过视觉模型检查素材是否符合提示词要求与风格约束。不通过时,Graph 分支将 RejectReason 回填到 PipelineState,路由回 PromptOptimizer 重新生成(最多 3 次,超过则降级输出)。

4. FormatAdapter

  • 输入:通过质检的图片 + 素材类型
  • 输出:游戏引擎可用的素材文件 + 元数据
  • 职责:格式转换、spritesheet 打包、元数据生成、上传素材到七牛云对象存储。
  • 示例:输入 4 张 64×64 的角色行走帧 PNG → 输出一张 256×64 的 spritesheet + JSON 元数据(帧尺寸、帧数、锚点偏移),可直接拖入 Unity 2D Animation 使用。

管线设计(Eino compose.Graph)

类型定义(types.go)

// PipelineInput 管线入口输入
type PipelineInput struct {
    Prompt       string            // 用户原始文本
    AssetType    string            // 素材类型:sprite / background / ui / animation
    ProjectStyle map[string]string // 工程风格键值对
    TaskStyle    map[string]string // 任务风格覆盖
    Params       AssetParams       // 技术参数(分辨率、帧数、格式等)
}

// PipelineState Graph 全局状态,通过 WithGenLocalState 注入
type PipelineState struct {
    Input        PipelineInput
    FinalPrompt  string            // PromptOptimizer 输出的三段式提示词
    RawImages    []GeneratedImage  // AssetGenerator 输出的原始图片
    PassQuality  bool              // QualitySupervisor 质检结果
    RejectReason string            // 质检不通过原因
    RetryCount   int               // 重试次数
}

// PipelineOutput 管线最终输出
type PipelineOutput struct {
    Assets   []Asset       // 生成结果素材列表
    Metadata AssetMetadata // 元数据(分辨率、帧数、格式)
}

编排入口(pipeline.go)

const (
    nodePromptOptimizer      = "prompt_optimizer"
    nodeAssetGenerator     = "asset_generator"
    nodeQualitySupervisor  = "quality_supervisor"
    nodeFormatAdapter      = "format_adapter"
)

func NewGenerateGraph() (*compose.Graph[PipelineInput, PipelineOutput], error) {
    g := compose.NewGraph[PipelineInput, PipelineOutput](
        compose.WithGenLocalState(func(ctx context.Context) *PipelineState {
            return &PipelineState{}
        }),
    )

    // 添加节点
    _ = g.AddLambdaNode(nodePromptOptimizer, promptBuilderNode,
        compose.WithStatePreHandler(promptBuilderPreHandler),   // 重试时注入 RejectReason
        compose.WithStatePostHandler(promptBuilderPostHandler))
    _ = g.AddLambdaNode(nodeAssetGenerator, assetGeneratorNode,
        compose.WithStatePostHandler(assetGeneratorPostHandler))
    _ = g.AddLambdaNode(nodeQualitySupervisor, qualitySupervisorNode,
        compose.WithStatePostHandler(qualitySupervisorPostHandler))
    _ = g.AddLambdaNode(nodeFormatAdapter, formatAdapterNode)

    // 连线:正常路径
    _ = g.AddEdge(compose.START, nodePromptOptimizer)
    _ = g.AddEdge(nodePromptOptimizer, nodeAssetGenerator)
    _ = g.AddEdge(nodeAssetGenerator, nodeQualitySupervisor)
    _ = g.AddEdge(nodeFormatAdapter, compose.END)

    // 连线:质检分支
    _ = g.AddBranch(nodeQualitySupervisor, compose.NewGraphBranch(
        func(ctx context.Context, state *PipelineState) (string, error) {
            if state.PassQuality {
                return nodeFormatAdapter, nil
            }
            if state.RetryCount >= 3 {
                return nodeFormatAdapter, nil // 超过重试次数,降级输出
            }
            return nodePromptOptimizer, nil // 重生成
        },
        map[string]bool{nodePromptOptimizer: true, nodeFormatAdapter: true},
    ))

    return g, nil
}

节点实现(nodes.go)

每个节点是 Graph 中的 Lambda,通过 StatePreHandler / StatePostHandler 读写全局状态:

节点 Lambda 输入→输出 State 交互 职责
PromptOptimizer PipelineInput → string PreHandler 读取 RejectReason,PostHandler 写入 FinalPrompt 合并风格 → 生成三段式提示词(重试时注入质检问题)
AssetGenerator string → []GeneratedImage PostHandler 写入 RawImages 调用 AI 推理 API 出图
QualitySupervisor []GeneratedImage → bool PostHandler 写入 PassQuality + RejectReason + RetryCount 视觉模型质检
FormatAdapter []GeneratedImage → PipelineOutput 无 格式转换、spritesheet 打包
// PromptOptimizer 节点:接收输入,输出提示词
var promptBuilderNode = compose.InvokableLambda(func(ctx context.Context, in PipelineInput) (string, error) {
    return buildPrompt(in), nil
})

// StatePreHandler:重试时将 RejectReason 注入输入
func promptBuilderPreHandler(ctx context.Context, in PipelineInput, state *PipelineState) (PipelineInput, error) {
    if state.RetryCount > 0 && state.RejectReason != "" {
        // 将上次质检问题附加到输入中,供 buildPrompt 注入【约束】段
        in.RejectReason = state.RejectReason
    }
    return in, nil
}

// StatePostHandler:将提示词写入全局状态
func promptBuilderPostHandler(ctx context.Context, out string, state *PipelineState) (string, error) {
    state.FinalPrompt = out
    return out, nil
}

// QualitySupervisor StatePostHandler:写入质检结果和重试计数
func qualitySupervisorPostHandler(ctx context.Context, out bool, state *PipelineState) (bool, error) {
    state.PassQuality = out
    if !out {
        state.RetryCount++
        state.RejectReason = "风格不一致" // 实际由视觉模型返回
    }
    return out, nil
}

运行入口

func RunPipeline(ctx context.Context, in PipelineInput) (*PipelineOutput, error) {
    g, err := NewGenerateGraph()
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    r, err := g.Compile(ctx)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    return r.Invoke(ctx, in)
}

关键实体

实体 说明 关系
Project 顶层容器,用户创建的项目 1──1 ProjectStyle, 1──N Task
ProjectStyle 工程级键值对风格配置,保证同一工程下所有素材风格一致 属于 Project
Task 工程下的单次生成请求,包含用户文本、素材类型、任务风格覆盖、技术参数、状态、结果 属于 Project, 1──N Asset
Prompt PromptOptimizer 输出的三段式提示词(主题+约束+内容),管线中间产物,不持久化 由 Task 生成
Asset 生成结果素材,关联到任务,包含 URL、元数据(分辨率、帧数、格式) 属于 Task

ER 关系图与外键约束详见 数据存储 — ER 关系。

风格模型

工程风格(Project Style)

工程级别,保证同一工程下所有素材风格一致:

type ProjectStyle struct {
    ID        string            `json:"id"`
    ProjectID string            `json:"projectId"`
    KVPairs   map[string]string `json:"kvPairs"` // 如 {"artStyle":"pixel","palette":"warm"}
    CreatedAt time.Time         `json:"createdAt"`
    UpdatedAt time.Time         `json:"updatedAt"`
}

任务风格覆盖(Task Style Override)

任务级别,仅覆盖需要差异化的键:

type TaskStyle struct {
    KVPairs map[string]string `json:"kvPairs"` // 仅记录与工程风格不同的部分
}

合并逻辑

finalStyle = merge(projectStyle.KVPairs, taskStyle.KVPairs)

任务同名键覆盖工程风格,由 PromptOptimizer 节点在生成提示词时执行合并。

缓存层

cache/cache.go 提供应用内存级缓存,主要用于请求去重(详见 数据存储 — 去重策略):

  • 数据结构:sync.Map,key 为 hash(prompt + assetType + params),value 为 taskId
  • 生命周期:任务提交时写入,任务完成或失败后清除;可设置 TTL 过期兜底
  • 作用域:单实例内存,不跨实例共享
  • 接口:提供 Get/Set/Delete/Clear 方法,供 service 层(去重检查)调用