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# 系統架構設計文檔 (System Architecture Document) - [專案名稱] --- **文件版本 (Document Version):** `v0.1` **最後更新 (Last Updated):** `YYYY-MM-DD` **主要作者/架構師 (Lead Author/Architect):** `[請填寫]` **審核者 (Reviewers):** `[列出主要審核人員/團隊]` **狀態 (Status):** `[例如：草稿 (Draft), 審核中 (In Review), 已批准 (Approved), 進行中 (Active), 已過時 (Deprecated)]` **相關 PRD/專案簡報:** `[連結到 00_project_brief_prd_summary.md 或其他需求文檔]` **相關 ADRs:** `[列出此架構設計所依賴或產生的重要 ADR 編號，例如 ADR-001, ADR-003]` --- ## 目錄 (Table of Contents) 1. [引言 (Introduction)](#1-引言-introduction) 1.1. [目的與範圍 (Purpose and Scope)](#11-目的與範圍-purpose-and-scope) 1.2. [目標讀者 (Target Audience)](#12-目標讀者-target-audience) 1.3. [術語表 (Glossary - 選填)](#13-術語表-glossary---選填) 1.4. [參考文件 (References)](#14-參考文件-references) 2. [架構概述與目標 (Architecture Overview and Goals)](#2-架構概述與目標-architecture-overview-and-goals) 2.1. [系統願景與核心價值 (System Vision and Core Values)](#21-系統願景與核心價值-system-vision-and-core-values) 2.2. [架構目標與原則 (Architectural Goals and Principles)](#22-架構目標與原則-architectural-goals-and-principles) 2.3. [主要制約因素與假設 (Key Constraints and Assumptions)](#23-主要制約因素與假設-key-constraints-and-assumptions) 3. [需求回顧 (Requirements Revisited - FANG Style PRD Alignment)](#3-需求回顧-fang-style-prd-alignment) 3.1. [功能性需求摘要 (Functional Requirements Summary)](#31-功能性需求摘要-functional-requirements-summary) 3.2. [非功能性需求 (Non-Functional Requirements - NFRs)](#32-非功能性需求-non-functional-requirements---nfrs) 4. [高層次架構設計 (High-Level Architectural Design)](#4-高層次架構設計-high-level-architectural-design) 4.1. [選定的架構模式 (Chosen Architectural Pattern)](#41-選定的架構模式-chosen-architectural-pattern) 4.2. [系統組件圖 (System Component Diagram)](#42-系統組件圖-system-component-diagram) 4.3. [主要組件/服務及其職責 (Key Components/Services and Responsibilities)](#43-主要組件服務及其職責-key-componentsservices-and-responsibilities) 4.4. [資料流圖 (Data Flow Diagrams - DFDs)](#44-資料流圖-data-flow-diagrams---dfds) 4.5. [請求流/交互時序圖 (Request Flow / Interaction Sequence Diagrams - 選填)](#45-請求流交互時序圖-request-flow--interaction-sequence-diagrams---選填) 5. [技術選型詳述 (Technology Stack Details)](#5-技術選型詳述-technology-stack-details) 5.1. [前端技術棧 (Frontend Stack)](#51-前端技術棧-frontend-stack) 5.2. [後端技術棧 (Backend Stack)](#52-後端技術棧-backend-stack) 5.3. [資料庫與儲存 (Databases and Storage)](#53-資料庫與儲存-databases-and-storage) 5.4. [訊息佇列/事件流 (Message Queues/Event Streaming)](#54-訊息佇列事件流-message-queuesevent-streaming) 5.5. [基礎設施與部署 (Infrastructure and Deployment)](#55-基礎設施與部署-infrastructure-and-deployment) 5.6. [可觀測性工具 (Observability Stack)](#56-可觀測性工具-observability-stack) 6. [可行性分析概要 (Feasibility Analysis Summary - FANG Style 6-Pager Concept)](#6-可行性分析概要-fang-style-6-pager-concept) 6.1. [技術可行性評估 (Technical Feasibility)](#61-技術可行性評估-technical-feasibility) 6.2. [經濟可行性/成本效益分析 (Economic Feasibility / Cost-Benefit)](#62-經濟可行性成本效益分析-economic-feasibility--cost-benefit) 6.3. [時程可行性與資源預估 (Schedule Feasibility and Resource Estimation)](#63-時程可行性與資源預估-schedule-feasibility-and-resource-estimation) 6.4. [關鍵風險識別與緩解策略 (Key Risks and Mitigation Strategies)](#64-關鍵風險識別與緩解策略-key-risks-and-mitigation-strategies) 7. [Production Readiness Checklist (PRC) - 初步考量](#7-production-readiness-checklist-prc---初步考量) * `[參考 sa_review.mdc 中的 PRC 部分，列出此階段已考慮的 PRC 項目和初步想法。]` 8. [未來展望與演進方向 (Future Considerations and Evolution)](#8-未來展望與演進方向-future-considerations-and-evolution) 9. [附錄 (Appendices - 選填)](#9-附錄-appendices---選填) --- ## 1. 引言 (Introduction) ### 1.1 目的與範圍 (Purpose and Scope) * **目的 (Purpose):** `[描述本系統架構設計文檔的主要目的。例如：為 [專案名稱] 提供一個清晰、一致的高層次架構藍圖，指導後續的詳細設計和開發實施。]` * **範圍 (Scope):** `[明確定義本架構文檔所涵蓋的系統邊界和主要功能範圍。哪些部分在此文檔中詳細闡述，哪些部分則不包括？]` ### 1.2 目標讀者 (Target Audience) * `[列出本文件的主要閱讀對象，例如：專案開發團隊、架構師、產品經理、測試團隊、運維團隊、技術主管等。]` ### 1.3 術語表 (Glossary - 選填) * `[定義專案或技術領域中可能引起混淆的專用術語、縮寫。]` | 術語/縮寫 | 完整名稱/解釋 | | :------- | :----------- | | `[例如：MLOps]` | `[Machine Learning Operations]` | | `[例如：CI/CD]` | `[Continuous Integration / Continuous Delivery]` | ### 1.4 參考文件 (References) * `[列出編寫本架構文檔時參考的所有重要文件，如 PRD、相關 ADRs、行業標準、競品分析報告等。]` * `[PRD/專案簡報: [連結]]` * `[ADR-XXX: [決策標題] - [連結]]` * `...` --- ## 2. 架構概述與目標 (Architecture Overview and Goals) ### 2.1 系統願景與核心價值 (System Vision and Core Values) * `[從更高層面描述系統的長期願景，以及它為用戶和業務帶來的核心價值。]` ### 2.2 架構目標與原則 (Architectural Goals and Principles) * **架構目標 (Goals):** `[列出此架構設計旨在實現的關鍵質量屬性，例如：高可用性、可擴展性、可維護性、安全性、高性能、成本效益等。目標應盡可能SMART化。]` * *例如：系統應能支持 P95 延遲在 100ms 以下處理 1000 QPS 的併發請求。* * *例如：新功能模組的平均開發和部署週期應小於 X 天。* * **設計原則 (Principles):** `[列出指導架構決策的核心設計原則，例如：API 優先、領域驅動設計、事件驅動、無狀態服務、松耦合、單一職責等。]` ### 2.3 主要制約因素與假設 (Key Constraints and Assumptions) * **制約因素 (Constraints):** `[列出對架構設計產生限制的因素，例如：預算限制、時間限制、已有的技術棧、合規性要求、團隊技能等。]` * **假設 (Assumptions):** `[列出在進行架構設計時所依賴的關鍵假設。如果這些假設不成立，可能會對設計產生重大影響。]` --- ## 3. 需求回顧 (Requirements Revisited - FANG Style PRD Alignment) * `[本章節旨在從架構視角重新審視和提煉核心需求，確保與 PRD/專案簡報的目標一致。]` ### 3.1 功能性需求摘要 (Functional Requirements Summary) * `[簡要列出系統必須實現的核心功能。可以是對 PRD 中 User Stories/Features 的高度概括，並強調其對架構的影響。]` * *功能點 1: [描述] (對應 User Story US-XXX)* * *功能點 2: [描述] (對應 User Story US-YYY)* * `...` ### 3.2 非功能性需求 (Non-Functional Requirements - NFRs) * `[詳細列出並量化關鍵的非功能性需求。這部分對架構設計至關重要。]` | NFR 分類 | 具體需求描述 | 衡量指標/目標值 (若適用) | | :--------------- | :--------------------------------------------------------------------------- | :---------------------------------------- | | **性能 (Performance)** | `[例如：API 端點平均響應時間]` | `< 200ms (P95)` | | | `[例如：系統吞吐量]` | `1000 TPS` | | **可擴展性 (Scalability)** | `[例如：系統應能處理未來 X 年內預期 Y 倍的用戶增長]` | `支持線性擴展至 N 個節點` | | **可用性 (Availability)** | `[例如：核心服務的年可用性]` | `99.99% (SLA)` | | **可靠性 (Reliability)** | `[例如：數據丟失容忍度]` | `RPO < 1 hour` | | **安全性 (Security)** | `[例如：數據傳輸加密標準]` | `TLS 1.3+` | | | `[例如：身份驗證機制]` | `OAuth 2.0 / JWT (HS256)` | | **可維護性 (Maintainability)** | `[例如：新開發者上手時間]` | `< X 天熟悉核心模組` | | | `[例如：代碼複雜度]` | `平均圈複雜度 < 10` | | **可觀測性 (Observability)** | `[例如：關鍵業務指標監控覆蓋率]` | `100% 覆蓋，延遲 < 1 分鐘` | | **合規性 (Compliance)** | `[例如：需符合 GDPR 個人數據處理要求]` | `通過相關審計` | | ... | ... | ... | --- ## 4. 高層次架構設計 (High-Level Architectural Design) * `[這是 SA 文檔的核心。詳細描述系統的整體架構。參考 sa_review.mdc 的 "高層次架構設計" 部分。]` ### 4.1 選定的架構模式 (Chosen Architectural Pattern) * `[明確說明選擇的總體架構模式，例如：分層架構 (Layered Architecture)、微服務架構 (Microservices)、事件驅動架構 (Event-Driven Architecture)、服務導向架構 (SOA)、模塊化單體 (Modular Monolith) 等。]` * **選擇理由:** `[詳細闡述選擇此架構模式的原因，它如何滿足專案的架構目標和 NFRs？與其他備選模式的比較和權衡是什麼？(可引用相關 ADR)]` ### 4.2 系統組件圖 (System Component Diagram) * `[使用圖表（建議嵌入 Mermaid 或 PlantUML 碼塊）展示系統的高層次組件及其相互關係。圖中應標明主要組件、介面和關鍵的數據流向。]` ```mermaid graph TD A[用戶端] -->|請求| B(API 閘道) B --> C{服務 A} B --> D{服務 B} C --> E[資料庫] D --> E D --> F[外部服務] ``` * `[對圖中各組件和連接進行簡要文字說明。]` ### 4.3 主要組件/服務及其職責 (Key Components/Services and Responsibilities) * `[列表形式詳細描述每個主要組件或服務。]` | 組件/服務名稱 | 核心職責 (1-2句話概括) | 主要技術/框架 (若已定) | 預期 Owner (團隊/個人) | 依賴的其他組件/服務 | (選填) 初步SLA/SLO | (選填) 備註/設計考量 | | :-------------------- | :-------------------------------------------------------- | :------------------- | :--------------------- | :-------------------- | :----------------- | :------------------- | | `[例如：用戶認證服務]` | `[負責處理用戶註冊、登入、Token管理等身份驗證相關功能]` | `[FastAPI, JWT]` | `[安全團隊]` | `[用戶資料庫]` | `[99.95% 可用性]` | `[需考慮 OAuth 整合]` | | `[例如：數據處理 Pipeline]` | `[負責從原始數據源提取、轉換、加載(ETL)數據至資料倉儲]` | `[Python, Airflow]` | `[數據工程團隊]` | `[原始數據源, 數據倉儲]` | `[每日準時完成]` | `[注意處理髒數據]` | | ... | ... | ... | ... | ... | ... | ... | ### 4.4 資料流圖 (Data Flow Diagrams - DFDs) * `[針對系統中的關鍵數據流（例如：用戶請求處理流程、數據ETL流程），使用DFD（0層、1層，建議嵌入Mermaid或PlantUML）來描述數據的來源、去向、處理過程和儲存。]` * **DFD 1: [流程名稱]** ```mermaid %% DFD 範例 graph TD 外部實體 -->|數據輸入| 處理1 處理1 -->|處理後數據| 資料儲存A 處理1 -->|部分數據| 處理2 資料儲存B -->|讀取數據| 處理2 處理2 -->|最終結果| 外部實體 ``` * `[對 DFD 進行說明。]` ### 4.5 請求流/交互時序圖 (Request Flow / Interaction Sequence Diagrams - 選填) * `[對於一些關鍵的、涉及多組件交互的用戶場景或系統操作，可以使用時序圖（建議嵌入Mermaid或PlantUML）來清晰地展示組件間的調用順序和消息傳遞。]` * **場景 1: [操作名稱，例如：用戶下單流程]** ```mermaid sequenceDiagram participant U as 用戶 participant A as API服務 participant O as 訂單服務 participant P as 支付服務 U->>A: 提交訂單請求 A->>O: 創建訂單 O-->>A: 訂單ID A->>P: 請求支付 P-->>A: 支付結果 A-->>U: 返回訂單與支付狀態 ``` * `[對時序圖進行說明。]` --- ## 5. 技術選型詳述 (Technology Stack Details) * `[本章節詳細闡述在各個方面選擇的具體技術、框架、函式庫或服務，並說明選擇理由。每個選型最好能對應到一個 ADR。參考 sa_review.mdc 的 "技術選型與 ADR" 部分。]` ### 5.1 前端技術棧 (Frontend Stack) (若適用) * **主要框架/函式庫:** `[例如：React, Vue, Angular, Svelte]` * **選擇理由:** `[...]` (引用 ADR-XXX) * **狀態管理:** `[例如：Redux, Vuex, Zustand, Context API]` * **選擇理由:** `[...]` (引用 ADR-YYY) * `... (其他如 UI 元件庫、打包工具等)` ### 5.2 後端技術棧 (Backend Stack) * **主要語言/運行時:** `[例如：Python (v3.11+), Node.js (v18+), Java (v17+), Go]` * **選擇理由:** `[...]` (引用 ADR-AAA) * **主要框架:** `[例如：FastAPI, Django, Spring Boot, Express.js]` * **選擇理由:** `[...]` (引用 ADR-BBB) * **API 規格語言:** `[例如：OpenAPI v3.x]` * **選擇理由:** `[...]` * `... (其他如 ORM、緩存方案等)` ### 5.3 資料庫與儲存 (Databases and Storage) * **主要關聯式資料庫:** `[例如：PostgreSQL, MySQL, SQL Server]` * **選擇理由:** `[...]` (引用 ADR-CCC) * **NoSQL 資料庫 (若適用):** `[例如：MongoDB, Cassandra, Redis, Elasticsearch]` * **類型與用途:** `[例如：MongoDB (文件儲存), Redis (快取)]` * **選擇理由:** `[...]` (引用 ADR-DDD) * **對象儲存 (若適用):** `[例如：AWS S3, Google Cloud Storage, MinIO]` * **用途:** `[例如：存儲用戶上傳的大文件、備份]` * **選擇理由:** `[...]` ### 5.4 訊息佇列/事件流 (Message Queues/Event Streaming) (若適用) * **選用技術:** `[例如：Kafka, RabbitMQ, AWS SQS/SNS, Google Pub/Sub]` * **使用場景:** `[例如：異步任務處理、服務間解耦、事件溯源]` * **選擇理由:** `[...]` (引用 ADR-EEE) ### 5.5 基礎設施與部署 (Infrastructure and Deployment) * **雲服務商 (若適用):** `[例如：AWS, Azure, GCP, 或私有雲/本地部署]` * **選擇理由:** `[...]` * **容器化技術:** `[例如：Docker]` * **容器編排:** `[例如：Kubernetes (EKS, GKE, AKS), Docker Swarm, Nomad]` * **選擇理由:** `[...]` (引用 ADR-FFF) * **CI/CD 工具:** `[例如：GitHub Actions, Jenkins, GitLab CI, CircleCI]` * **選擇理由:** `[...]` * **IaC (Infrastructure as Code) 工具:** `[例如：Terraform, Ansible, Pulumi]` * **選擇理由:** `[...]` ### 5.6 可觀測性工具 (Observability Stack) * **日誌管理 (Logging):** `[例如：ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana), Grafana Loki, Splunk, Datadog Logs]` * **選擇理由:** `[...]` * **指標監控 (Metrics):** `[例如：Prometheus, Grafana, Datadog Metrics, InfluxDB]` * **選擇理由:** `[...]` * **分散式追蹤 (Tracing):** `[例如：Jaeger, Zipkin, OpenTelemetry, Datadog APM]` * **選擇理由:** `[...]` * **告警 (Alerting):** `[例如：Alertmanager (Prometheus), Grafana Alerting, PagerDuty, Opsgenie]` * **選擇理由:** `[...]` --- ## 6. 可行性分析概要 (Feasibility Analysis Summary - FANG Style 6-Pager Concept) * `[本章節總結專案的主要可行性評估。參考 sa_review.mdc 的 "可行性分析" 部分。應簡潔有力，如同 6-Pager 的核心論點。]` ### 6.1 技術可行性評估 (Technical Feasibility) * `[總結核心技術挑戰、是否有成熟方案、團隊是否有能力實現。]` ### 6.2 經濟可行性/成本效益分析 (Economic Feasibility / Cost-Benefit) * `[總結預估成本 (開發、運維) 與預期收益 (直接/間接) 的比較。ROI 初步評估。]` ### 6.3 時程可行性與資源預估 (Schedule Feasibility and Resource Estimation) * `[總結基於當前範圍和資源，主要里程碑是否現實。是否有足夠的資源投入？]` ### 6.4 關鍵風險識別與緩解策略 (Key Risks and Mitigation Strategies) * `[列表總結最重要的 3-5 個風險及其核心緩解策略。]` | 風險描述 | 核心緩解策略 | | :----------------------- | :------------------------------------- | | `[風險 1]` | `[策略 1]` | | `[風險 2]` | `[策略 2]` | | ... | ... | --- ## 7. Production Readiness Checklist (PRC) - 初步考量 * `[參考 sa_review.mdc 中的 PRC 部分，針對本專案的特性，列出此 SA 階段需要重點考慮並在後續 SD 和實施階段持續跟進的 PRC 項目和初步想法。這不是最終的 PRR，而是早期的風險識別和規劃。]` * **可觀測性 (Observability):** * `[初步思考：哪些是必須監控的核心業務指標和系統指標？日誌格式標準？Trace 如何串聯？]` * **可擴展性 (Scalability):** * `[初步思考：系統的哪個部分可能成為瓶頸？預期的擴展方式是什麼？是否需要進行負載測試？]` * **安全性與機密管理 (Security & Secrets):** * `[初步思考：主要的威脅模型是什麼？數據如何加密？API 如何認證？Secrets 如何管理？]` * **可靠性與容錯 (Reliability & Fault Tolerance):** * `[初步思考：單點故障風險？重試機制？災難恢復 (DR) 策略？]` * **合規性 (Compliance):** * `[初步思考：專案涉及哪些合規性要求？如何確保設計符合這些要求？]` * **部署與回滾 (Deployment & Rollback):** * `[初步思考：期望的部署頻率？藍綠部署還是金絲雀發布？回滾計劃？]` * **LaunchGate／Review 清單:** * `[列出從 SA 到最終上線需要經過的關鍵內部審查節點和負責團隊，例如：API Design Council Review, Security Architecture Review, SRE Operational Readiness Review, Final Launch Go/No-Go Meeting。]` --- ## 8. 未來展望與演進方向 (Future Considerations and Evolution) * `[討論系統在當前版本之後可能的發展方向、潛在的增強功能或架構演進路徑。]` * `[例如：未來可能支持更多的數據源、集成新的 AI 模型、擴展到新的地理區域等。]` --- ## 9. 附錄 (Appendices - 選填) * `[任何補充材料，如詳細的 NFR 計算、成本模型、更詳細的組件接口定義草案等。]` --- **文件審核記錄 (Review History):** | 日期 | 審核人 | 版本 | 變更摘要/主要反饋 | | :--------- | :--------- | :--- | :---------------------------------------------- | | YYYY-MM-DD | [姓名/團隊] | v0.1 | 初稿提交 | | YYYY-MM-DD | [姓名/團隊] | v0.2 | 根據 XX 反饋更新了 YY 章節；增加了 ZZ 圖 | </rewritten_file>