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OpenFlare/docs/superpowers/specs/2026-08-08-log-database-decoupling-design.md
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ryan 7d71f1e4e1 feat(log): decouple log storage from ClickHouse with switchable logstore
- New internal/repository/logstore abstraction: exported domain interfaces
  (AccessLogStore/ObservabilityStore/UserAccessLogStore/StatusStore),
  config-driven provider (Active/Build/Migrating/SetConfigReader), GORM
  implementation for PostgreSQL/SQLite (incl. hourly rollups computed in
  real time, migration listers, PG partition maintenance), and a ClickHouse
  wrapper preserving the native batch path; repository facade delegates to
  logstore; import-lint test enforces apps never import analyticsrepo.
- ClickHouse is now optional: the log DB is either the main DB (postgres
  when database.enabled, else sqlite) or clickhouse; boot validation +
  first-run seed; log_database / log_db_migration are protected keys.
- New user task 切换日志数据库 (of_log_db_switch): freeze log writes,
  drain batch writers, copy all 6 raw log tables by id (preserving IDs)
  with target-partition pre-creation for PG, flip log_database on success,
  clear the freeze flag on failure.
- Per-store retention (log_retention_days_*) with expiry cleanup folded
  into the daily system_cleanup task; legacy database_auto_cleanup_* and
  of_database_auto_cleanup decommissioned.
- goose migrations: 6 log tables in PG (2 monthly-partitioned) + SQLite,
  retention config seeds, schedule cleanup; GET
  /api/v1/admin/status/log-database endpoint; frontend retention settings,
  switch-task UI and status badge; changelog and docs updated.

docs(plan): log database decoupling implementation plan

docs(design): log database decoupling design (ClickHouse optional)
2026-08-08 19:43:01 +08:00

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# 日志数据库解耦设计(ClickHouse 可选化)
> 状态:已与用户逐段确认,待用户复核。
> 日期:2026-08-08
## 1. 背景与目标
当前系统日志/分析(访问日志、可观测时序)完全绑定 ClickHouse:`internal/repository/analytics` 直接操作 `db.ChConn`/`db.ChDB`,apps 层(`chwriter`、`risk_control`、`admin/logs`、`admin/status`)依赖 `config.ClickHouse.Enabled` 判断可用性。业务流量小、主机性能低时 ClickHouse 负担大。
目标:
1. **解耦**:ClickHouse 变为可选项;不启用时,主库(PostgreSQL;禁用时 SQLite)完整承接全部日志功能(写入、查询、聚合、清理)。
2. **代码级约束**:上层应用写日志不能直接调用底层库(`analyticsrepo` / `db.ChConn`),用接口 + import-lint 测试保证,而非 AGENTS.md 口头约束。
3. **可迁移**:提供用户触发的「切换日志数据库」任务,支持 PostgreSQL/SQLite ↔ ClickHouse 数据迁移。
4. **表结构**:CH 日志表迁入 PG/SQLite;CH 保持只有日志表的 SQL 脚本;PG/SQLite 包含全部表。
## 2. 现状要点
- 连接:`internal/infra/persistence/clickhouse.go`(`ChConn` 原生批量写 + `ChDB` GORM 查询),`init()` 依据 `clickhouse.enabled`。
- 分析域:`internal/repository/analytics/` 直接读写 CH;apps 通过 `batchwriter` 异步 flush(`chwriter`、`risk_control`)。
- 已有抽象雏形:`internal/repository/openflare_access_log_store.go` / `openflare_observability_store.go` 中的未导出 `accessLogStore` / `observabilityStore` 接口,默认 `clickhouseAccessLogStore{}`,测试可换 memory 实现——默认写死 CH、不可配置切换、接口未导出。
- 迁移:主库 goose(`goose/postgres` + `goose/sqlite` 双方言)与 CH 单方言(`goose/clickhouse`)分离。
- 历史:PG/SQLite 曾有过 `of_node_metric_snapshots`、`of_node_access_logs` 等观测表(`202606190010_create_of_observability_tables.sql`),后由 `202606200005_drop_of_node_observability_timeseries.sql` 删除(迁去 CH)。**旧 DDL 可复活改造**。
- 任务:Asynq + `task.RegisterHandler`/`RegisterTaskMeta`;`system_cleanup`(系统垃圾清理)每日任务已存在;`of_database_auto_cleanup`(可观测清理,schedule id=102)存在。
- 系统配置:`system_configs` 表(key/type/visibility),现有 `database_auto_cleanup_enabled` / `database_auto_cleanup_retention_days`(business)。
## 3. 已确认的核心决策
| # | 决策 |
|---|---|
| 1 | 范围:CH 不启用时,PG(或 SQLite)承担**全部**日志功能;聚合在 PG/SQLite 查询时实时计算,不物理建 MV 同构表。 |
| 2 | 实现:接口定义在 repository 层;PG 用 GORM 全新实现;CH 保留现有原生批量优化(`PrepareBatch`)包进同一接口。 |
| 3 | SQLite 是一等公民:`log_database` ∈ {`postgres`, `sqlite`, `clickhouse`};迁移方向 PG→CH、SQLite→CH、CH→PG、CH→SQLite。 |
| 4 | 日志库只有两种合法状态:**随主库**(`database.enabled` → postgres,否则 sqlite)或 **clickhouse**;不存在主库 PG + 日志 SQLite 的组合。 |
| 5 | 迁移任务「切换日志数据库」:纯复制、**源数据不删除**、可重试;迁移期间**冻结日志写入**(拒绝,不排队积压);全部成功才翻转主库标记。 |
| 6 | 清理统一到 `system_cleanup`(每日一次,日志过期无需实时);保留时间按**存储库**配置(`type=business`)。 |
## 4. 包结构与接口(方案一)
新增 `internal/repository/logstore/`,职责唯一:日志存储抽象。
```
internal/repository/logstore/
├── logstore.go # 导出接口:AccessLogStore / ObservabilityStore / UserAccessLogStore / CleanupStore / StatusStore
├── provider.go # Open(ctx) 按当前日志主库返回实现;ActiveDatabase() 供状态/UI;测试可注入
├── postgres_store.go # GORM 实现(PG 与 SQLite 共用一套,方言差异只在 goose DDL + dialect_* 小文件)
├── dialect_postgres.go # PG 方言 SQL 片段(date_trunc / FILTER / 分区清理)
├── dialect_sqlite.go # SQLite 方言 SQL 片段(strftime / unixepoch)
└── clickhouse_store.go # 把现有 analyticsrepo 原生批量 + GORM 查询包进接口(零性能损耗)
```
- **接口划分**(避免 40+ 方法巨型接口,合成 `logstore.Store` 结构体持有):
- `AccessLogStore`:节点访问日志的 InsertBatch / List / Count / RegionCounts / BucketAggregates / CountBuckets / BucketDimensions / IPAggregates / IPSummaries / CountIPSummaries / WAFIPAggregates / IPTrend / TrafficSummary / ValueCounts / NodeAggregates / DeleteAll / DeleteBefore / DeleteByNodeBefore。
- `ObservabilityStore`:4 表(metric snapshots / edge health / frps / frpc)的 Insert / List / Delete。
- `UserAccessLogStore`:`w_user_access_logs` 的 BatchInsert / Count / List / 统计(DailyTrend / BrowserDistribution / TopActiveUsers 等)。
- `CleanupStore`:按保留天数清理过期数据(PG=分区 DROP + 分批 DELETE;SQLite=分批 DELETE;CH=MODIFY TTL + materialize)。
- `StatusStore`:当前库状态、CH 运行指标(激活时)、GORM 写入器状态。
- **消费面**:`internal/repository` 现有公开函数(`ListOpenFlareAccessLogs`、`InsertOpenFlareAccessLogsBatch`、`InsertOpenFlareMetricSnapshot` 等)**保留签名、改为一行委托 `logstore`**,apps 调用面几乎不动;apps 里现有 `analyticsrepo` 直连(`risk_control`、`chwriter`、`tasks/database_cleanup.go`、`observability/access_log_logics.go`、`admin/logs`、`admin/status`)全部改走 repository/logstore。
- **import-lint 测试**:新增 `go test`,扫描 `internal/apps/**` 的 import,发现 `internal/repository/analytics` 或 `internal/infra/persistence`(`batchwriter` 白名单除外)即失败。这是「代码层面规避」的验收。
- `analyticsrepo` 保留,仅被 `logstore/clickhouse_store.go` 引用(CH 实现细节)。
### 主库标记与启动校验
- `system_configs` 新增内部 key:
- `log_database`(`postgres`/`sqlite`/`clickhouse`):当前日志主库,仅迁移任务写入。
- `log_db_migration`(`"migrating"`/空):迁移冻结标记,仅迁移任务写入。
- **首次 seed**(bootstrap Go 侧,因依赖运行时主库选择):key 缺失时,`clickhouse.enabled` → `clickhouse`(保持现状、不丢现有 CH 数据);否则 → 当前主库(`database.enabled` → `postgres`,否则 `sqlite`)。
- **启动校验**(bootstrap):
- `log_database=clickhouse` 但 `clickhouse.enabled=false` → 启动报错:「当前日志主库为 ClickHouse 但 ClickHouse 未启用。请先重新启用 ClickHouse 配置并启动,在任务管理运行『切换日志数据库』迁移到 PostgreSQL/SQLite 后再禁用 ClickHouse」。
- `log_database=postgres` 但 `database.enabled=false`,或 `log_database=sqlite` 但 `database.enabled=true` → 启动报错(违反「随主库或随 CH」规则)。
- **key 保护**:`log_database`、`log_db_migration` 在配置更新接口(admin system-configs / option 校验)拒绝修改;仅迁移任务可写;启动校验兜底被篡改组合。
- **热切换**:`logstore` 通过系统配置缓存(Redis,更新即失效)读取 `log_database`;翻转后 API 进程自动切到新实现,无需自定义跨进程协议。
## 5. PG/SQLite 表结构与优化
**新建原始日志表(PG + SQLite 双方言 goose,同版本号)**——只建原始表,**不建** CH 物化视图/聚合表(`of_access_log_hourly`、`of_node_metric_capacity_hourly` 等),PG/SQLite 查询时实时聚合:
| 表 | 说明 |
|---|---|
| `w_user_access_logs` | 用户访问日志 |
| `of_node_access_logs` | 节点访问日志(含 user_agent/cache_status/bytes_sent/request_length/request_time_ms 现行列) |
| `of_node_metric_snapshots` | 资源指标 |
| `of_node_edge_health` | 边缘健康 |
| `of_node_obs_frps` | FRPS 观测 |
| `of_node_obs_frpc` | FRPC 观测 |
- **ID**:沿用 snowflake uint64(DDL 用 BIGINT,与 CH UInt64 对齐);不换自增,保证迁移 ID 原样保留、无冲突。
- **时间**:PG `TIMESTAMPTZ`;SQLite `DATETIME`。
- **复合主键**:分区表主键 `(id, 时间列)`(满足 PG 分区键进唯一索引要求)。
### PG 优化
1. **分区**:仅 `of_node_access_logs`、`w_user_access_logs` 两个高频表用 PG 原生 `PARTITION BY RANGE` **按月分区**;可观测 4 表数据量小,普通表 + 索引。SQLite 无原生分区 → 普通表 + 组合索引(方言差异只留在 goose DDL,运行时 GORM 代码共用)。
2. **批量写入**:PG/SQLite 统一 GORM `CreateInBatches`(批次 500–1000);CH 维持原生 `PrepareBatch`。
3. **索引**:
- `of_node_access_logs`:`(logged_at DESC)`、`(node_id, logged_at DESC)`、`(host, logged_at DESC)`;
- `w_user_access_logs`:`(created_at DESC)`、`(user_id, created_at DESC)`;
- 可观测表:`(node_id, captured_at DESC)`。
4. **聚合查询重写**:PG 用 `date_trunc` / `count(DISTINCT)` / `FILTER (WHERE ...)` 等价替换 CH 的 `toStartOfHour` / `uniqExact` / `countIf`;SQLite 用 `strftime` / `unixepoch`。时间分桶等少量方言 SQL 拆到 `dialect_postgres.go` / `dialect_sqlite.go`,store 主体方言中立。
### goose 迁移
- PG/SQLite 各新增一组建表迁移(复活并改造 `202606190010` 旧 DDL,按 database-migration 技能双方言、同版本号规则)。
- CH 目录不动(本来就只有日志表脚本,满足「CH 保持只有日志表 SQL」)。
## 6. 清理(并入 system_cleanup)
- 日志过期清理并入 `system_cleanup`(系统垃圾清理)每日任务;`of_database_auto_cleanup` 专用 schedule(id=102)与任务下线。
- 新增 `type=business` 配置(替换旧 `database_auto_cleanup_enabled` / `database_auto_cleanup_retention_days`):
- `log_retention_days_postgres`(默认 90)
- `log_retention_days_sqlite`(默认 90)
- `log_retention_days_clickhouse`(默认 90)
- `CleanupStore` 按当前生效库读取对应值执行:
- PG:分区 DROP(整月)+ 分批 DELETE(不满月);
- SQLite:分批 DELETE;
- CH:`ALTER TABLE ... MODIFY TTL toDateTime(...) + INTERVAL N DAY` + materialize(保留期由配置驱动,不再依赖 DDL 写死)。
- 旧 key `database_auto_cleanup_*` 由 goose 迁移删除,前端同步清理。
## 7. 迁移任务「切换日志数据库」
**元数据**:Asynq `openflare:log_db_switch`,管理类型 `of_log_db_switch`,名称「切换日志数据库」,参数 `target`(`postgres`/`sqlite`/`clickhouse`),`Retryable: true`。UI 按当前日志主库只展示合法目标(当前=CH → 「主库」;当前=主库 → 「ClickHouse」)。
**执行流程(worker 进程)**:
1. **校验**:`target == 当前主库` → 拒绝;`target=clickhouse` 但 CH 未启用 / `target=postgres` 但 `database.enabled=false` / `target=sqlite` 但 `database.enabled=true` → 拒绝。
2. **写冻结**:写 `log_db_migration = "migrating"`;先让 batchwriter 把在途批次 flush 完;此后 API 进程所有日志写入路径(`risk_control`、`chwriter` 队列、agent 上报落库)检查该 key → 返回明确错误(HTTP 503「日志数据库迁移中,暂不可写」),不排队积压。
3. **复制**:6 张原始日志表逐表、按 id 分批(每批 ~1000)读源 → 写目标(CH→主库用 GORM `CreateInBatches`;主库→CH 用原生 `PrepareBatch`);ID 原样保留;每表/每批 `task.AppendLog` 进度。
- **幂等前提**:开始复制前**清空目标库日志表**(任务参数「覆盖目标库已有日志」默认开启;目标库通常为空,仅「切回去」场景有旧数据)——保证失败重试可重跑不重复。
4. **翻转**:全部成功 → 更新 `log_database = target`、清除迁移标记 → `logstore` 缓存失效自动切到新实现 → 写入恢复(走新库)。
5. **失败**:返回错误触发 Asynq 重试;**失败时清除迁移标记**,写入继续走源库(不丢功能);重试时重新清空目标 + 复制。
**双进程一致性**:迁移标记与主库标记落在 `system_configs`(Redis 缓存,worker 更新后 API 进程自动失效重读)。
## 8. API 与前端
**后端**:
- `GET /api/v1/admin/status/log-database`(改造现有 `/clickhouse` 状态端点):返回当前日志主库、迁移状态(`idle`/`migrating`)、各库保留天数、当前合法迁移目标;CH 为主时附带现有 CH 运行指标,主库为主时附带 GORM 写入器状态。
- 任务「切换日志数据库」走现有任务管理通用派发 API(`RegisterTaskMeta` + Params),无需新派发接口;执行记录/进度复用任务框架。
- 系统配置:新增 3 个 `log_retention_days_*`(business)图形化 + 参数表可见;新增内部 `log_database`、`log_db_migration`(system、visibility=0、受保护);下线 `database_auto_cleanup_*`。
**前端**:
- 任务管理页:出现「切换日志数据库」,参数下拉只显示合法目标;页面展示当前日志主库与迁移状态。
- `/admin/settings` 业务配置:新增「日志保留时间」分组(PG/SQLite/CH 三个数字输入)。
- 状态/仪表盘:日志库状态卡片(当前库 + 迁移中提示)。
## 9. 测试与验证
- **import-lint 测试**:`internal/apps/**` 不得 import `internal/repository/analytics`、`internal/infra/persistence`(`batchwriter` 白名单除外),违规即失败。
- **logstore 单测**:GORM 实现用 SQLite 全量跑;PG 专属(分区 DROP 等)走既有集成测试路径;CH 实现复用现有 analyticsrepo 测试。
- **迁移任务测试**:目标/组合校验、批处理与 ID 保留、清空目标、翻转标记、失败清标记回退、冻结期写入拒绝——用 memory/sqlite 双端模拟,不依赖真实 CH。
- **清理测试**:`system_cleanup` 日志清理步骤(PG 分区 DROP / SQLite 分批 DELETE / CH TTL 修改)与保留配置读取。
- **迁移验证**:goose 空库 Up 全量(PG/SQLite/CH 三套)、`go test ./...`、`make swagger`(API 变更)、`make code-check`、`make format`。
## 10. 非目标(YAGNI)
- 不在 PG/SQLite 物理建聚合/物化视图表(查询实时聚合)。
- 不做 PG ↔ SQLite 日志互迁(非法组合,启动校验拒绝)。
- 迁移成功不自动删除源库数据(保留,后续提供手动清理入口)。
- 不引入 PG COPY 协议(GORM `CreateInBatches` 对低流量足够)。
- 不引入自定义跨进程迁移协议(`system_configs` + Redis 缓存即可)。
## 11. 里程碑建议(供实现计划分解)
1. **M1 抽象与改造**:`logstore` 接口 + PG/SQLite 实现 + `clickhouse_store` 包装 + import-lint 测试 + repository 委托改造 + apps 直连改造 + `log_database`/`log_db_migration` key 与启动校验。
2. **M2 表与清理**:goose 双方言建表迁移 + 保留配置 key + `system_cleanup` 日志清理步骤 + 下线 `of_database_auto_cleanup` 与旧配置。
3. **M3 迁移任务与展示**:迁移任务 Handler + 状态端点 + 任务管理页/业务配置前端 + 日志库状态卡片。
4. **M4 收尾**:全量验证(goose 三套、单测、`make code-check`/`swagger`/`format`)、文档同步(中文)、changelog `[Unreleased]`。
## 12. 实现归档说明(Task 18,2026-08-08)
- 设计稿第 4 节 provider 入口写作 `Open(ctx)`,实现命名为 `Active(ctx)`(按 `log_database` 解析并缓存,配置翻转后重建),另导出 `Build(ctx, database)` / `BuildForMigration(ctx, database)` 供迁移任务构造目标库 store;`ActiveDatabase(ctx)` 供状态端点。
- 设计稿第 4 节列出的 `CleanupStore` 接口未单独落地:清理实现为包级 `CleanupExpired(ctx)`(按当前激活库保留天数删除过期日志并预建 PG 分区),由 `system_cleanup` 每日任务调用。
- 设计稿第 4 节列举的 `tasks/database_cleanup.go` 已随 M2 下线(`of_database_auto_cleanup` 配置与前端 UI 一并移除),日志清理职责并入 `system_cleanup`。
- 迁移复制按 id 升序分页,`copyObservability` 以每批最后一条 id 作为下一批游标(修正计划中 `lastID += n` 的近似写法);失败回退由 `defer setMigrationFlag("")` 保证源库恢复可写,重试前先清空目标库保证幂等。
- 其余实现决策(`SetConfigReader` 注入、`ensureWritable` 统一冻结、解析 helper 迁至 `model/analytics` 等)见计划「自检记录」,与本文档一致。