feat:优化架构
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# AiVideo Architecture Guide
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## 1. 项目目标与当前定位
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该项目是一个 AIGC 视频 POC，核心能力是把用户 prompt 转成三分镜短视频，并通过 Node API 流式返回进度与结果。当前实现已经覆盖：
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- 分镜生成（`script`）
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- 单分镜润色（`refine`）
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- 视频渲染与合成（`render`）
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- `task_id` 级别隔离输出（`outputs/{task_id}/`）
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- Docker 内置 ComfyUI + Node + Python 联动
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- 启动时自检（Comfy 可达性 + workflow/节点约束）
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整体设计是「Node 作为编排/网关，Python 作为生成引擎」。
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## 2. 目录与职责
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- `server/`：Node API + SSE 网关 + 启动自检入口
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- `engine/`：Python 生成引擎（LLM 分镜、TTS、Comfy、MoviePy 合成）
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- `scripts/`：Comfy 连通性和 workflow 约束检查
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- `configs/config.yaml`：运行时配置（Comfy 地址、模型、workflow 映射等）
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- `docker-compose.yml`：`aivideo` + `comfyui` 双服务部署
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- `dev.sh`：本地开发启动/日志/重建封装
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- `outputs/{task_id}/`：任务级产物目录（分镜、润色结果、最终视频）
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## 3. 运行架构（容器级）
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- `aivideo` 服务
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- 运行 Node (`server/index.js`)
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- Node 通过 `spawn` 调用 Python（`python -m engine.main`）
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- 对外暴露 `3000`
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- `comfyui` 服务
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- 默认镜像：`jamesbrink/comfyui:latest`
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- 对外暴露 `8188`
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- 挂载 `./ComfyUI/*` 到容器 `/comfyui/*`
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- 服务连接
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- `aivideo` 通过 `http://comfyui:8188` 访问 ComfyUI API（容器内 DNS）
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## 4. 应用架构（进程级）
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### 4.1 Node 层（`server/index.js`）
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职责：
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- 提供 HTTP/SSE 接口
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- 统一生成 `task_id` 并创建输出目录
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- 把请求参数透传给 Python 引擎
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- 把 Python stdout 协议行转成 SSE 事件
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- 启动前执行自检（`check_comfy.py` + `inspect_comfy_node.py`）
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主要接口：
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- `GET /api/health`
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- `GET /api/script`（SSE）
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- `POST /api/refine`（JSON）
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- `POST /api/render`（SSE）
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- `GET /api/static/...`（输出视频静态托管，禁缓存）
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并发策略（当前）：
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- 渲染接口使用单全局锁 `isBusy`（同一时刻只允许一个渲染）
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### 4.2 Python 引擎层（`engine/main.py`）
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职责：
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- 解析参数并分发 `step`：`script/refine/render`
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- 处理全局风格与角色注入
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- 与 OpenAI、ComfyUI、TTS、MoviePy 协同
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- 按协议输出进度与结构化结果（`SCENE_JSON`、`PROG`、`RENDER_DONE`）
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子模块职责：
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- `engine/script_gen.py`：LLM 分镜生成与润色
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- `engine/audio_gen.py`：Edge TTS 合成旁白
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- `engine/comfy_client.py`：提交 workflow、轮询 history、提取产物
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- `engine/video_editor.py`：字幕叠加 + 转场 + 最终拼接
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- `engine/config.py`：YAML 配置读取
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## 5. 核心流程
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### 5.1 Script 生成
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1. Node 收到 `GET /api/script`
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2. 生成 `task_id`，创建 `outputs/{task_id}`
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3. Node spawn Python `--step script`
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4. Python 调 LLM 生成三分镜（无 key 时可 mock fallback）
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5. Python 输出多行 `SCENE_JSON ...`
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6. Node 将其转发为 SSE `scene` 事件
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### 5.2 Refine 润色
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1. Node 收到 `POST /api/refine`
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2. 透传当前 scenes/scene 到 Python stdin
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3. Python 调 LLM 润色指定分镜
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4. 返回 `SCENE_JSON`，Node 组装 JSON 响应
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### 5.3 Render 渲染
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1. Node 收到 `POST /api/render`（SSE）
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2. 全局 `isBusy` 判定是否可渲染
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3. Python 先做 TTS（并发），再逐分镜调 Comfy
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4. 收集视频 + 音频，MoviePy 合成 `final.mp4`
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5. Python 输出 `PROG` 进度与 `RENDER_DONE`
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6. Node 转发 SSE 完成事件
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## 6. 关键设计约束
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- `task_id` 必须贯穿 API 与引擎，保证产物隔离
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- 启动自检失败时，服务不启动（fail fast）
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- workflow 参数注入基于：
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- 明确 node_id，或
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- class_type fallback 自动定位
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- 全局风格/角色必须双重注入：
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- LLM prompt 约束
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- 渲染前 image_prompt 装饰（character + style + scene）
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## 7. 当前架构优势
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- **职责拆分清晰**：Node 编排、Python 算法，边界明确
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- **可观测性较好**：SSE 实时进度 + 结构化协议行
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- **生产思路正确**：自检机制避免“半可用”状态
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- **兼容能力强**：mock 路径可脱离 Comfy/LLM 快速调通
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## 8. 主要架构风险与优化方向
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### P0（优先处理）
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1. **作业状态只在内存**
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- 问题：Node 重启后任务状态丢失，前端不可恢复
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- 建议：引入任务元数据存储（SQLite/Redis），记录状态机（queued/running/succeeded/failed）
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2. **单点渲染锁 `isBusy`**
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- 问题：无法扩展并发；请求高峰体验差
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- 建议：升级为队列模型（本地队列或 Redis/BullMQ），支持排队和取消
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3. **SSE 协议基于字符串前缀**
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- 问题：协议演进脆弱，难版本化
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- 建议：统一 JSON line 协议（字段：`type`, `task_id`, `ts`, `payload`, `version`）
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### P1（中期）
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4. **配置与环境耦合较松散**
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- 建议：增加 config schema 校验（pydantic/JSON schema），启动即检查缺项与类型
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5. **Comfy 产物识别依赖 history + 文件存在**
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- 建议：扩展更稳定的完成判定（WebSocket event 或更严格 history 状态判断）
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6. **缺少全链路 trace id**
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- 建议：在 Node/Python/Comfy 请求中统一注入 `task_id` 和 `request_id`
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### P2（长期）
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7. **引擎内聚度可再提升**
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- 建议：把 `script/refine/render` 拆成独立 use-case 模块，CLI 仅作参数适配
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8. **测试体系不足**
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- 建议：
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- 单元测试：config、workflow 注入、scene 解析
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- 集成测试：mock 渲染链路
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- 冒烟测试：Docker 启动 + `/api/health`
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## 9. 推荐重构路线（4 周）
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- 第 1 周：任务状态持久化 + API 状态查询接口（`/api/tasks/:id`）
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- 第 2 周：渲染队列化（先单 worker），替换 `isBusy`
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- 第 3 周：统一事件协议（JSON line + version），前后端同时改
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- 第 4 周：补测试与可观测（结构化日志、错误码、性能指标）
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## 10. 建议新增接口（便于运维和前端）
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- `GET /api/tasks/:task_id`：任务状态与阶段信息
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- `POST /api/tasks/:task_id/cancel`：取消任务
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- `GET /api/tasks/:task_id/artifacts`：列出产物路径和类型
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- `GET /api/system/checks`：最近一次自检结果
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## 11. 性能优化清单（先易后难）
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- TTS 结果按文本 hash 缓存，避免重复合成
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- 分镜视频生成支持失败重试与断点继续
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- MoviePy 合成参数按场景切换（开发 `veryfast`，生产 `medium/slow`）
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- 对 `outputs/` 增加清理策略（TTL + 最大磁盘占用阈值）
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## 12. 你下一步可以直接做的事
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1. 先落地任务持久化和状态查询（收益最大、侵入最小）
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2. 再把 `isBusy` 改为队列（并保留单 worker）
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3. 最后统一事件协议，减少前后端耦合与兼容风险
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这份文档的目的不是重写现有实现，而是在保留当前可用链路的前提下，把系统逐步推进到可扩展的生产形态。
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