君鸿卡管系统 - Fiber 中间件集成

基于 Go + Fiber 框架的 HTTP 服务，集成了认证、限流、结构化日志和配置热重载功能。

系统简介

物联网卡 + 号卡全生命周期管理平台，支持代理商体系和分佣结算。

技术栈：Fiber + GORM + Viper + Zap + Lumberjack.v2 + Validator + sonic JSON + Asynq + PostgreSQL

核心功能

• 认证中间件：基于 Redis 的 Token 认证
• 限流中间件：基于 IP 的限流，支持可配置的限制和存储后端
• 结构化日志：使用 Zap 的 JSON 日志和自动日志轮转
• 配置热重载：运行时配置更新，无需重启服务
• 请求 ID 追踪：UUID 跨日志的请求追踪
• Panic 恢复：优雅的 panic 处理和堆栈跟踪日志
• 统一错误处理：全局 ErrorHandler 统一处理所有 API 错误，返回一致的 JSON 格式（包含错误码、消息、时间戳）；Panic 自动恢复防止服务崩溃；错误分类处理（客户端 4xx、服务端 5xx）和日志级别控制；敏感信息自动脱敏保护
• 数据持久化：GORM + PostgreSQL 集成，提供完整的 CRUD 操作、事务支持和数据库迁移能力
• 异步任务处理：Asynq 任务队列集成，支持任务提交、后台执行、自动重试和幂等性保障，实现邮件发送、数据同步等异步任务
• 生命周期管理：物联网卡/号卡的开卡、激活、停机、复机、销户
• 代理商体系：层级管理和分佣结算
• 批量同步：卡状态、实名状态、流量使用情况

快速开始

# 安装依赖
go mod tidy

# 启动 Redis（认证功能必需）
redis-server

# 运行 API 服务
go run cmd/api/main.go

# 运行 Worker 服务（可选）
go run cmd/worker/main.go

详细设置和测试说明请参阅 快速开始指南。

项目结构

junhong_cmp_fiber/
│
├── cmd/                          # 应用程序入口
│   ├── api/                      # HTTP API 服务
│   │   └── main.go               # API 服务主入口
│   └── worker/                   # Asynq 异步任务 Worker
│       └── main.go               # Worker 服务主入口
│
├── internal/                     # 私有业务代码
│   ├── handler/                  # HTTP 处理层
│   │   ├── user.go               # 用户处理器
│   │   └── health.go             # 健康检查处理器
│   ├── middleware/               # Fiber 中间件实现
│   │   ├── auth.go               # 认证中间件（keyauth）
│   │   ├── ratelimit.go          # 限流中间件
│   │   └── recover.go            # Panic 恢复中间件
│   ├── service/                  # 业务逻辑层（核心业务）
│   ├── store/                    # 数据访问层
│   │   └── postgres/             # PostgreSQL 实现
│   ├── model/                    # 数据模型（实体、DTO）
│   ├── task/                     # Asynq 任务定义和处理
│   ├── gateway/                  # Gateway 服务 HTTP 客户端
│   └── router/                   # 路由注册
│
├── pkg/                          # 公共工具库
│   ├── config/                   # 配置管理
│   │   ├── config.go             # 配置结构定义
│   │   ├── loader.go             # 配置加载与验证
│   │   └── watcher.go            # 配置热重载（fsnotify）
│   ├── logger/                   # 日志基础设施
│   │   ├── logger.go             # Zap 日志初始化
│   │   └── middleware.go         # Fiber 日志中间件适配器
│   ├── response/                 # 统一响应处理
│   │   └── response.go           # 响应结构和辅助函数
│   ├── errors/                   # 错误码和类型
│   │   ├── codes.go              # 错误码常量
│   │   └── errors.go             # 自定义错误类型
│   ├── constants/                # 业务常量
│   │   ├── constants.go          # 上下文键、请求头名称
│   │   └── redis.go              # Redis Key 生成器
│   ├── validator/                # 验证服务
│   │   └── token.go              # Token 验证（Redis）
│   ├── database/                 # 数据库初始化
│   │   └── redis.go              # Redis 客户端初始化
│   └── queue/                    # 队列封装（Asynq）
│
├── configs/                      # 配置文件
│   ├── config.yaml               # 默认配置
│   ├── config.dev.yaml           # 开发环境
│   ├── config.staging.yaml       # 预发布环境
│   └── config.prod.yaml          # 生产环境
│
├── tests/
│   └── integration/              # 集成测试
│       ├── auth_test.go          # 认证测试
│       └── ratelimit_test.go     # 限流测试
│
├── migrations/                   # 数据库迁移文件
├── scripts/                      # 脚本工具
├── docs/                         # 文档
│   └── rate-limiting.md          # 限流指南
└── logs/                         # 应用日志（自动创建）
    ├── app.log                   # 应用日志（JSON）
    └── access.log                # 访问日志（JSON）

中间件执行顺序

中间件按注册顺序执行。请求按顺序流经每个中间件：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         HTTP 请求                                │
└────────────────────────────────┬────────────────────────────────┘
                                 │
                    ┌────────────▼────────────┐
                    │  1. Recover 中间件      │
                    │  (panic 恢复)           │
                    └────────────┬────────────┘
                                 │
                    ┌────────────▼────────────┐
                    │  2. RequestID 中间件    │
                    │  (生成 UUID)            │
                    └────────────┬────────────┘
                                 │
                    ┌────────────▼────────────┐
                    │  3. Logger 中间件       │
                    │  (访问日志)             │
                    └────────────┬────────────┘
                                 │
                    ┌────────────▼────────────┐
                    │  4. KeyAuth 中间件      │
                    │  (认证)                 │ ─── 可选 (config: enable_auth)
                    └────────────┬────────────┘
                                 │
                    ┌────────────▼────────────┐
                    │  5. RateLimiter 中间件  │
                    │  (限流)                 │ ─── 可选 (config: enable_rate_limiter)
                    └────────────┬────────────┘
                                 │
                    ┌────────────▼────────────┐
                    │  6. 路由处理器          │
                    │  (业务逻辑)             │
                    └────────────┬────────────┘
                                 │
┌────────────────────────────────▼────────────────────────────────┐
│                         HTTP 响应                                │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

中间件详情

1. Recover 中间件（fiber.Recover）

• 用途：捕获 panic 并防止服务器崩溃
• 行为：
  • 捕获下游中间件/处理器中的任何 panic
  • 将 panic 及堆栈跟踪记录到 logs/app.log
  • 返回 HTTP 500 统一错误响应
  • 服务器继续处理后续请求
• 始终激活：是

2. RequestID 中间件（自定义）

• 用途：生成请求追踪的唯一标识符
• 行为：
  • 为每个请求生成 UUID v4
  • 存储在上下文中：c.Locals(constants.ContextKeyRequestID)
  • 添加 X-Request-ID 响应头
  • 用于所有日志条目以进行关联
• 始终激活：是

3. Logger 中间件（自定义 Fiber 适配器）

• 用途：记录所有 HTTP 请求和响应
• 行为：
  • 记录请求：方法、路径、IP、User-Agent、请求 ID
  • 记录响应：状态码、耗时、用户 ID（如果已认证）
  • 写入 logs/access.log（JSON 格式）
  • 结构化字段便于解析和分析
• 始终激活：是
• 日志格式：包含字段的 JSON：timestamp、level、method、path、status、duration_ms、request_id、ip、user_agent、user_id

4. KeyAuth 中间件（internal/middleware/auth.go）

• 用途：使用 Token 验证对请求进行认证
• 行为：
  • 从 token 请求头提取 token
  • 通过 Redis 验证 token（auth:token:{token}）
  • 如果缺失/无效 token 返回 401
  • 如果 Redis 不可用返回 503（fail-closed 策略）
  • 成功时将用户 ID 存储在上下文中：c.Locals(constants.ContextKeyUserID)
• 配置：middleware.enable_auth（默认：true）
• 跳过路由：/health（健康检查绕过认证）
• 错误码：
  • 1001：缺失 token
  • 1002：无效或过期 token
  • 1004：认证服务不可用

5. RateLimiter 中间件（internal/middleware/ratelimit.go）

• 用途：通过限制请求速率保护 API 免受滥用
• 行为：
  • 按客户端 IP 地址追踪请求
  • 执行限制：expiration 时间窗口内 max 个请求
  • 如果超过限制返回 429
  • 每个 IP 地址独立计数器
• 配置：middleware.enable_rate_limiter（默认：false）
• 存储选项：
  • memory：内存存储（单服务器，重启后重置）
  • redis：基于 Redis（分布式，持久化）
• 错误码：1003（请求过于频繁）

6. 路由处理器

• 用途：执行端点的业务逻辑
• 可用上下文数据：
  • 请求 ID：c.Locals(constants.ContextKeyRequestID)
  • 用户 ID：c.Locals(constants.ContextKeyUserID)（如果已认证）
  • 标准 Fiber 上下文方法：c.Params()、c.Query()、c.Body() 等

中间件注册（cmd/api/main.go）

// 核心中间件（始终激活）
app.Use(recover.New())
app.Use(addRequestID())
app.Use(loggerMiddleware())

// 可选：认证中间件
if config.GetConfig().Middleware.EnableAuth {
    tokenValidator := validator.NewTokenValidator(rdb, logger.GetAppLogger())
    app.Use(middleware.KeyAuth(tokenValidator, logger.GetAppLogger()))
}

// 可选：限流中间件
if config.GetConfig().Middleware.EnableRateLimiter {
    var storage fiber.Storage = nil
    if config.GetConfig().Middleware.RateLimiter.Storage == "redis" {
        storage = redisStorage // 使用 Redis 存储
    }
    app.Use(middleware.RateLimiter(
        config.GetConfig().Middleware.RateLimiter.Max,
        config.GetConfig().Middleware.RateLimiter.Expiration,
        storage,
    ))
}

// 路由
app.Get("/health", healthHandler)
app.Get("/api/v1/users", listUsersHandler)

请求流程示例

场景：已启用所有中间件的 /api/v1/users 认证请求

1. 请求到达：GET /api/v1/users
   请求头：token: abc123

2. Recover 中间件：准备捕获 panic
   → 传递到下一个中间件

3. RequestID 中间件：生成 UUID
   → 设置上下文：request_id = "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000"
   → 传递到下一个中间件

4. Logger 中间件：记录请求开始
   → 日志：{"method":"GET", "path":"/api/v1/users", "request_id":"550e8400-..."}
   → 传递到下一个中间件

5. KeyAuth 中间件：验证 token
   → 检查 Redis：GET "auth:token:abc123" → "user-789"
   → 设置上下文：user_id = "user-789"
   → 传递到下一个中间件

6. RateLimiter 中间件：检查限流
   → 检查计数器：GET "rate_limit:127.0.0.1" → "5"（低于限制 100）
   → 增加计数器：INCR "rate_limit:127.0.0.1" → "6"
   → 传递到下一个中间件

7. 处理器执行：listUsersHandler()
   → 从上下文获取 user_id："user-789"
   → 从数据库获取用户
   → 返回响应：{"code":0, "data":[...], "msg":"success"}

8. Logger 中间件：记录响应
   → 日志：{"status":200, "duration_ms":23.45, "user_id":"user-789"}

9. RequestID 中间件：添加响应头
   → 响应头：X-Request-ID: 550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000

10. 响应发送给客户端

中间件中的错误处理

如果任何中间件返回错误，链停止并发送错误响应：

请求 → Recover → RequestID → Logger → [KeyAuth 失败] ✗
                                              ↓
                                         返回 401
                                         （不执行 RateLimiter 和 Handler）

示例：缺失 token

KeyAuth：Token 缺失
→ 返回 response.Error(c, 401, 1001, "缺失认证令牌")
→ Logger 记录：{"status":401, "duration_ms":1.23}
→ RequestID 添加响应头
→ 发送响应

配置

环境特定配置

设置 CONFIG_ENV 环境变量以加载特定配置：

# 开发环境（config.dev.yaml）
export CONFIG_ENV=dev

# 预发布环境（config.staging.yaml）
export CONFIG_ENV=staging

# 生产环境（config.prod.yaml）
export CONFIG_ENV=prod

# 默认配置（config.yaml）
# 不设置 CONFIG_ENV

配置热重载

配置更改在 5 秒内自动检测并应用，无需重启服务器：

• 监控文件：所有 configs/*.yaml 文件
• 检测：使用 fsnotify 监视文件更改
• 验证：应用前验证新配置
• 行为：
  • 有效更改：立即应用，记录到 logs/app.log
  • 无效更改：拒绝，服务器继续使用先前配置
• 原子性：使用 sync/atomic 进行线程安全的配置更新

示例：

# 在服务器运行时编辑配置
vim configs/config.yaml
# 将 logging.level 从 "info" 改为 "debug"

# 检查日志（5 秒内）
tail -f logs/app.log | jq .
# {"level":"info","message":"配置文件已更改","file":"configs/config.yaml"}
# {"level":"info","message":"配置重新加载成功"}

测试

运行所有测试

# 运行所有单元和集成测试
go test ./...

# 带覆盖率运行
go test -cover ./...

# 详细输出运行
go test -v ./...

运行特定测试套件

# 仅单元测试
go test ./pkg/...

# 仅集成测试
go test ./tests/integration/...

# 特定测试
go test -v ./internal/middleware -run TestKeyAuth

集成测试

集成测试需要 Redis 运行：

# 启动 Redis
redis-server

# 运行集成测试
go test -v ./tests/integration/...

如果 Redis 不可用，测试自动跳过。

架构设计

分层架构

Handler (HTTP) → Service (业务逻辑) → Store (数据访问) → Model (数据模型)

双服务架构

• API 服务：处理 HTTP 请求，快速响应
• Worker 服务：处理异步任务（批量同步、分佣计算等），独立部署

核心模块

• Service 层：统一管理所有业务逻辑，支持跨模块调用
• Store 层：统一管理所有数据访问，支持事务
• Task 层：Asynq 任务处理器，支持定时任务和事件触发

开发规范

依赖注入

通过 Service 和 Store 结构体统一管理依赖：

// 初始化
st := store.New(db)
svc := service.New(st, queueClient, logger)

// 使用
svc.SIM.Activate(...)
svc.Commission.Calculate(...)

事务处理

store.Transaction(ctx, func(tx *store.Store) error {
    tx.SIM.UpdateStatus(...)
    tx.Commission.Create(...)
    return nil
})

异步任务

• 高频任务：批量状态同步、流量同步、实名检查
• 业务任务：分佣计算、生命周期变更通知
• 任务优先级：critical > default > low

常量和 Redis Key 管理

所有常量统一在 pkg/constants/ 目录管理：

// 业务常量
constants.SIMStatusActive
constants.SIMStatusInactive

// Redis Key 管理（统一使用 Key 生成函数）
constants.RedisSIMStatusKey(iccid)              // sim:status:{iccid}
constants.RedisAgentCommissionKey(agentID)      // agent:commission:{agentID}
constants.RedisTaskLockKey(taskName)            // task:lock:{taskName}
constants.RedisAuthTokenKey(token)              // auth:token:{token}

// 使用示例
key := constants.RedisSIMStatusKey("898600...")
rdb.Set(ctx, key, status, time.Hour)

文档

• 快速开始指南：详细设置和测试说明
• 限流指南：全面的限流配置和使用
• 错误处理使用指南：错误码参考、Handler 使用、客户端处理、最佳实践
• 错误处理架构说明：架构设计、性能优化、扩展性说明
• 实现计划：设计决策和架构
• 数据模型：配置结构和 Redis 架构

技术栈

• Go：1.25.1
• Fiber：v2.52.9（HTTP 框架）
• Zap：v1.27.0（结构化日志）
• Lumberjack：v2.2.1（日志轮转）
• Viper：v1.19.0（配置管理）
• go-redis：v9.7.0（Redis 客户端）
• fsnotify：v1.8.0（文件系统通知）
• GORM：（数据库 ORM）
• sonic：（高性能 JSON）
• Asynq：（异步任务队列）
• Validator：（参数验证）

开发流程（Speckit）

本项目使用 Speckit 规范化功能开发流程，确保代码质量、测试覆盖和架构一致性。

项目宪章

项目遵循 .specify/memory/constitution.md 定义的核心原则：

1. 技术栈遵守：严格使用 Fiber + GORM + Viper + Zap + Asynq，禁止原生调用快捷方式
2. 代码质量标准：遵循 Handler → Service → Store → Model 分层架构
3. 测试标准：70%+ 测试覆盖率，核心业务 90%+
4. 用户体验一致性：统一 JSON 响应格式、RESTful API、双语错误消息
5. 性能要求：API P95 < 200ms，P99 < 500ms，合理使用批量操作和异步任务

详细原则和规则请参阅宪章文档。

Speckit 命令

# 创建功能规范
/speckit.specify "功能描述"

# 明确规范细节
/speckit.clarify

# 生成实现计划
/speckit.plan

# 生成任务列表
/speckit.tasks

# 执行实现
/speckit.implement

# 一致性分析
/speckit.analyze

# 生成自定义检查清单
/speckit.checklist "检查项要求"

# 更新项目宪章
/speckit.constitution "宪章更新说明"

设计原则

• 简单实用：不过度设计，够用就好
• 直接实现：避免不必要的接口抽象
• 统一管理：依赖集中初始化，避免参数传递
• 职责分离：API 和 Worker 独立部署，便于扩展

许可证

MIT License