# 接口文档

## 概述

前后端通信接口定义。以 WebSocket 承载实时对话，REST 端点支撑基础运维。**暂不实现持久化**，但通过 Repository 接口模式为后续扩展预留接入点。

**设计原则**：
- WebSocket 为主：所有对话数据走 WebSocket
- REST 为辅：仅用于健康检查、会话管理等低频操作
- 接口先行：先定义契约，再填充实现——前后端可并行开发

## 接口全景

```
浏览器                    Go Gateway :8080
  WebSocket Client  <-->  /ws           （实时对话）
  HTTP Client       -->   GET /api/health
  HTTP Client       <-->  POST/DELETE /api/sessions
```

---

## 一、WebSocket 协议

连接地址：`ws://localhost:8080/ws`

### 消息格式约定

所有 WebSocket 消息均为 JSON 文本帧，统一结构：

```typescript
interface WsMessage {
  type: string;        // 消息类型，必填
  request_id?: string; // 可选，用于请求-响应关联
  timestamp?: number;  // 可选，毫秒时间戳
  [key: string]: any;  // 类型特定字段
}
```

### 客户端 → 服务端消息

#### `query` — 发起一次视觉对话

用户说完话后，客户端同时发送当前图像帧和语音片段：

```typescript
interface QueryMessage {
  type: "query";
  request_id: string;    // 客户端生成的 UUID
  image: string;         // Base64 编码的 JPEG 图像（不含 data: 前缀）
  audio: string;         // Base64 编码的音频片段（PCM 16kHz）
  mime_type?: string;    // 音频格式，默认 "audio/pcm"
}
```

> 为什么图像和音频放在同一条消息里？因为 VAD 检测到用户说完话时，需要同时捕获"此刻的画面"和"说的话"，拆成两条消息会增加时序同步的复杂度。

#### `config` — 更新会话配置

```typescript
interface ConfigMessage {
  type: "config";
  payload: {
    tts_enabled?: boolean;         // 是否开启语音合成，默认 true
    detail_level?: "low" | "high"; // 图像精度，默认 "low"
    language?: string;             // 交互语言，默认 "zh-CN"
  };
}
```

#### `interrupt` — 打断当前回复

```typescript
interface InterruptMessage {
  type: "interrupt";
  request_id?: string; // 可选，指定打断哪次请求
}
```

#### `ping` — 心跳保活

```typescript
interface PingMessage {
  type: "ping";
}
```

### 服务端 → 客户端消息

#### `connected` — 连接建立确认

```typescript
interface ConnectedMessage {
  type: "connected";
  session_id: string;       // 服务端生成的会话 ID
  server_version: string;   // 服务端版本号，如 "0.1.0"
}
```

#### `stt_result` — 语音识别结果

```typescript
interface STTResultMessage {
  type: "stt_result";
  request_id: string;
  text: string;        // 识别出的用户语音文本
  is_final: boolean;   // 是否为最终结果
}
```

#### `llm_chunk` — LLM 流式输出片段

```typescript
interface LLMChunkMessage {
  type: "llm_chunk";
  request_id: string;
  delta: string;       // 本次增量文本
  role: "assistant";
}
```

#### `llm_done` — LLM 输出完成

```typescript
interface LLMDoneMessage {
  type: "llm_done";
  request_id: string;
  full_text: string;     // 完整回复文本
  tokens_used: {
    prompt: number;
    completion: number;
    total: number;
  };
  model: string;         // 实际使用的模型名
  latency_ms: number;    // 端到端延迟（毫秒）
}
```

#### `tts_audio` — TTS 音频流片段

```typescript
interface TTSAudioMessage {
  type: "tts_audio";
  request_id: string;
  audio: string;         // Base64 编码的音频片段
  mime_type: string;     // "audio/mp3" 或 "audio/pcm"
  is_last: boolean;      // 是否为最后一片
}
```

#### `error` — 错误通知

```typescript
interface ErrorMessage {
  type: "error";
  request_id?: string;
  code: string;          // 错误码，见下方错误码表
  message: string;       // 人类可读的错误描述
}
```

#### `pong` — 心跳响应

```typescript
interface PongMessage {
  type: "pong";
}
```

### 消息流时序

一次完整交互：

```
Client                          Server
  |                               |
  |-- query {image, audio} ------>|
  |<-- stt_result {text} ---------|
  |                               |
  |<-- llm_chunk {delta: "这"} ---|  (LLM 流式输出)
  |<-- llm_chunk {delta: "是一"} -|
  |<-- llm_chunk {delta: "朵花"} -|
  |<-- llm_done {full_text} ------|
  |                               |
  |<-- tts_audio {audio} ---------|  (TTS 音频流)
  |<-- tts_audio {is_last: true} -|
```

---

## 二、REST API

### 健康检查

```
GET /api/health
```

响应：

```json
{
  "status": "ok",
  "version": "0.1.0",
  "uptime_seconds": 3600,
  "active_sessions": 42
}
```

### 创建会话（可选，MVP 自动创建）

```
POST /api/sessions
Content-Type: application/json

{
  "user_id": "optional-user-id",
  "config": {
    "tts_enabled": true,
    "detail_level": "low",
    "language": "zh-CN"
  }
}
```

响应：

```json
{
  "session_id": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",
  "created_at": "2026-06-12T15:41:00Z"
}
```

### 销毁会话

```
DELETE /api/sessions/{session_id}
```

响应：`204 No Content`

### 预留端点（暂不实现）

| 端点 | 方法 | 用途 |
|------|------|------|
| `/api/sessions/{id}/messages` | GET | 查询对话历史 |
| `/api/usage` | GET | 查询用量统计 |
| `/api/users/{id}/preferences` | GET/PUT | 用户偏好管理 |

---

## 三、数据模型

### Go 后端模型

```go
// ---- 核心模型（MVP 实现）----

type Session struct {
    ID        string    `json:"session_id"`
    CreatedAt time.Time `json:"created_at"`
    Config    SessionConfig `json:"config"`
}

type SessionConfig struct {
    TTSEnabled  bool   `json:"tts_enabled"`
    DetailLevel string `json:"detail_level"` // "low" | "high"
    Language    string `json:"language"`
}

type QueryRequest struct {
    RequestID string `json:"request_id"`
    Image     []byte `json:"-"`           // Base64 解码后
    Audio     []byte `json:"-"`           // Base64 解码后
    MimeType  string `json:"mime_type"`
}

type Message struct {
    Role      string `json:"role"`       // "user" | "assistant"
    Content   string `json:"content"`
    ImageURL  string `json:"image_url,omitempty"`
    TokensUsed int   `json:"tokens_used,omitempty"`
}
```

### TypeScript 前端模型

```typescript
interface Session {
  sessionId: string;
  createdAt: string;
  config: SessionConfig;
}

interface SessionConfig {
  ttsEnabled: boolean;
  detailLevel: "low" | "high";
  language: string;
}

interface ChatMessage {
  role: "user" | "assistant";
  content: string;
  imageUrl?: string;
  timestamp: number;
  tokensUsed?: number;
}

// WebSocket 消息联合类型
type ServerMessage =
  | ConnectedMessage
  | STTResultMessage
  | LLMChunkMessage
  | LLMDoneMessage
  | TTSAudioMessage
  | ErrorMessage
  | PongMessage;

type ClientMessage =
  | QueryMessage
  | ConfigMessage
  | InterruptMessage
  | PingMessage;
```

---

## 四、扩展接口设计

通过 Repository 接口隔离存储层，MVP 用内存实现，后续替换为数据库——业务逻辑零改动。

```go
// HistoryRepository — 对话历史存储契约
// MVP: 内存实现（session 内有效，断开即丢）
// 后续: PostgreSQL 实现
type HistoryRepository interface {
    SaveMessage(ctx context.Context, sessionID string, msg Message) error
    GetMessages(ctx context.Context, sessionID string, limit int) ([]Message, error)
}

// UsageRepository — 用量统计存储契约
// MVP: 内存计数器
// 后续: PostgreSQL 按天聚合
type UsageRepository interface {
    RecordUsage(ctx context.Context, sessionID string, usage UsageRecord) error
    GetDailyUsage(ctx context.Context, userID string, days int) ([]UsageDaily, error)
}
```

MVP 内存实现：

```go
type InMemoryHistory struct {
    mu       sync.RWMutex
    sessions map[string][]Message
}

func (h *InMemoryHistory) SaveMessage(ctx context.Context, sessionID string, msg Message) error {
    h.mu.Lock()
    defer h.mu.Unlock()
    h.sessions[sessionID] = append(h.sessions[sessionID], msg)
    return nil
}

func (h *InMemoryHistory) GetMessages(ctx context.Context, sessionID string, limit int) ([]Message, error) {
    h.mu.RLock()
    defer h.mu.RUnlock()
    msgs := h.sessions[sessionID]
    if limit > 0 && len(msgs) > limit {
        msgs = msgs[len(msgs)-limit:]
    }
    return msgs, nil
}
```

注入点（应用启动时根据配置选择实现）：

```go
func NewApp(cfg *Config) *App {
    var history HistoryRepository
    var usage UsageRepository

    switch cfg.Storage.Driver {
    case "postgres":
        pool, _ := pgxpool.New(ctx, cfg.Storage.DSN)
        history = &PgHistory{pool: pool}
        usage = &PgUsage{pool: pool}
    default: // "memory" — MVP 默认
        history = &InMemoryHistory{sessions: make(map[string][]Message)}
        usage = &InMemoryUsage{}
    }

    return &App{
        orchestrator: NewOrchestrator(cfg.AI, history, usage),
        sessionMgr:   NewSessionManager(cfg.Session, history),
    }
}
```

> 依赖倒置原则——业务层依赖接口，不依赖具体实现。MVP 注入 `InMemoryHistory`，上线时一行代码换成 `PgHistory`。

---

## 五、错误码

| 错误码 | 含义 | 客户端处理建议 |
|--------|------|--------------|
| `INVALID_MESSAGE` | 消息格式不合法 | 检查 JSON 结构，不重试 |
| `SESSION_NOT_FOUND` | 会话不存在或已过期 | 重新建立 WebSocket 连接 |
| `RATE_LIMITED` | 请求频率超限 | 延迟后重试，提示用户稍等 |
| `IMAGE_TOO_LARGE` | 图像超过 4MB 限制 | 降低分辨率或压缩质量 |
| `AUDIO_TOO_SHORT` | 音频片段 < 250ms | 忽略，等待下次语音输入 |
| `LLM_TIMEOUT` | LLM 推理超时（>10s） | 提示用户重试 |
| `LLM_ERROR` | LLM 服务异常 | 提示用户重试，服务端记录日志 |
| `STT_ERROR` | 语音识别失败 | 回退到纯文本输入模式 |
| `TTS_ERROR` | 语音合成失败 | 静默回退到纯文本回复 |
| `INTERNAL_ERROR` | 服务端内部错误 | 提示用户重试 |

## 六、连接管理

**心跳机制**：客户端每 30 秒发送 `ping`，服务端回复 `pong`。超过 60 秒无 `ping`，服务端判定连接断开并清理会话资源。

**重连策略**（指数退避 + 抖动）：

```typescript
function reconnect(attempt: number) {
  const delay = Math.min(1000 * Math.pow(2, attempt), 30000); // 最大 30s
  const jitter = Math.random() * 1000;
  setTimeout(() => connect(), delay + jitter);
}
// attempt: 0 → 1s, 1 → 2s, 2 → 4s, 3 → 8s, ... 最大 30s
```