# 模块架构设计文档 — student-portal

> AI：ai14（TS/React · 学习场景域前端 remote）
> 阶段：阶段 2 交付物（v2 — ai14 接管审计与补全版）
> 初版日期：2026-07-09（ai07 起草）
> 审计日期：2026-07-10（ai14 修订：协议 REST→GraphQL、端口 3001→4001、所有权 ai07→ai14、MF 配置 ARB-002、路由前缀、错误码前缀、长远架构补全）
> 关联：[阶段 1 理解确认书](./01-understanding.md)、[004 架构影响地图](../../../docs/architecture/004_architecture_impact_map.md) §5.4、[pending-features P3](../../../docs/architecture/roadmap/pending-features.md)、[teacher-portal 阶段 2 架构设计](../../teacher-portal/docs/02-architecture-design.md)、[teacher-portal 阶段 3 长远架构](../../teacher-portal/docs/03-long-term-architecture.md)、[known-issues §2.15](../../../docs/troubleshooting/known-issues.md)、[coord 仲裁 ARB-001](../../../docs/architecture/issues/coord.md#1-arb-001teacher-bff-graphql-schema-第一版)、[coord 仲裁 ARB-002](../../../docs/architecture/issues/coord.md#2-arb-002mf-shell-暴露清单)、[student-bff 契约](../../../docs/architecture/issues/contracts/student-bff_contract.md)、[student-portal 契约](../../../docs/architecture/issues/contracts/student-portal_contract.md)
> 状态：待 coord 交叉审查

> **v2 审计修订摘要**（ai14 → ai07 初稿）：
>
> 1. **协议修订**：REST → **GraphQL over HTTP**（ARB-001 已裁决 student-bff 走 GraphQL Yoga + ActionState 信封 + DataLoader；前端 all-in GraphQL，复用 Shell 暴露的 urql client 单例）
> 2. **端口修订**：3001 → **4001**（004 §1.2 强制 4 端 4000-4003；[port-allocation](../../../infra/port-allocation.md) §4 硬约束；3001 已被 classes 历史占用）
> 3. **所有权修订**：ai07 → **ai14**（ai-allocation.md §3.2 L94；ai07=classes/core-edu 交接）
> 4. **MF 配置修订**：按 ARB-002，Shell 暴露 `GraphQLProvider`/`useGraphQLClient`/`urql`/`graphql` 单例；student-portal 不再实现 ApiClient，不重复创建 GraphQL client
> 5. **路由修订**：`/student/*` → `/*`（无前缀，与 student-portal_contract.md §1.2 对齐；student-portal 是独立 dev server :4001）
> 6. **登录路径修订**：`/iam/login` → `POST /api/auth/login`（iam 仅 gRPC，登录由 api-gateway 聚合）
> 7. **错误码前缀修订**：`EXAMS_`/`HOMEWORK_`/`GRADES_` → **`CORE_EDU_`**（known-issues §2.15）；`STUDENT_BFF_` → **`BFF_STUDENT_`**
> 8. **遗漏补全**：考试作答架构设计（断网恢复/时间对齐/防作弊/IDB 队列）、详细组件设计、跨标签同步、API 版本管理、监控与降级、模块演化、长远架构愿景
> 9. **新增章节**：§14 考试作答架构设计、§15 详细组件设计、§16 跨标签同步实现、§17 API 版本管理、§18 监控与降级、§19 模块演化与解耦、§20 长远架构愿景

---

## 1. 模块内部分层图（student-portal Remote 视角）

```mermaid
graph TB
    subgraph Browser["浏览器（学生）"]
        URL[URL 路由 /*<br/>无 /student 前缀]
    end

    subgraph Shell["teacher-portal（Shell 宿主 :4000）"]
        AppShell[AppShell<br/>左栏导航 + 主内容区<br/>按 scope=student 过滤视口]
        RootLayout[RootLayout<br/>字体/令牌/i18n/GraphQL/Query Provider]
        GraphQLProvider["GraphQLProvider<br/>urql client 单例（ARB-002）<br/>含 exchanges: cache/auth/error/retry"]
        SharedDeps["共享依赖暴露（singleton）<br/>react/react-dom/urql/graphql/@tanstack/react-query<br/>zustand/nuqs/@edu/ui-components/@edu/ui-tokens<br/>@edu/contracts/@edu/hooks/@edu/shared-ts"]
        Rewrites["rewrites /api/v1/* + /api/auth/* → api-gateway"]
    end

    subgraph RemoteStudent["student-portal（Remote :4001）"]
        StudentPages["学习场景页面<br/>dashboard/my-homework/my-exams/take<br/>my-grades/my-attendance/learning-path<br/>diagnostic(P4)/weakness(P4)/notifications(P5)"]
        ExamTaking[ExamTaking 组件<br/>倒计时 + 自动保存 + 断网恢复 + 防作弊]
        StudentHooks["GraphQL Hooks<br/>useMyExams/useMyHomework/useExamTaking<br/>useSubmitHomework/useMyGrades 等"]
        IDBQueue["IDB 队列<br/>断网恢复重试队列<br/>考试草稿持久化"]
    end

    subgraph Shared["共享层（packages/，由 Shell 暴露）"]
        UITokens[ui-tokens<br/>三层设计令牌]
        UIComponents[ui-components<br/>shadcn + A11y + ErrorBoundary + RequirePermission]
        Contracts[contracts<br/>Permissions 常量 + 类型]
        Hooks[hooks<br/>usePermission/useAuth/useViewports/useA11y]
        LibTS[shared-ts<br/>Logger/Tracer/通用工具]
    end

    subgraph Gateway["api-gateway :8080"]
        GW[Gin 路由/JWT 验签/限流]
    end

    subgraph BFF["student-bff :3009"]
        BFFGraphQL[GraphQL Yoga endpoint<br/>POST /graphql]
    end

    subgraph PushGW["push-gateway :8081（P5）"]
        WS[WebSocket /ws]
    end

    Browser --> URL
    URL --> RootLayout
    RootLayout --> AppShell
    RootLayout --> GraphQLProvider
    AppShell -->|动态加载 Remote| RemoteStudent

    RemoteStudent -->|消费 singleton| SharedDeps
    RemoteStudent --> StudentPages
    StudentPages --> ExamTaking
    StudentPages --> StudentHooks
    StudentHooks -->|复用 urql client| GraphQLProvider
    ExamTaking --> IDBQueue

    SharedDeps --> UITokens
    SharedDeps --> UIComponents
    SharedDeps --> Contracts
    SharedDeps --> Hooks
    SharedDeps --> LibTS

    StudentHooks -->|POST /api/v1/student/graphql| Rewrites
    Rewrites --> GW
    GW --> BFFGraphQL

    RemoteStudent -.->|P5 WebSocket| WS
    WS -.->|推送事件| RemoteStudent
```

### 1.1 Remote 与 Shell 的职责边界

| 职责                             | Shell（teacher-portal） | Remote（student-portal） |
| -------------------------------- | ----------------------- | ------------------------ |
| RootLayout（字体/令牌/Provider） | ✅ 提供                 | ❌ 复用                  |
| AppShell（左栏 + 主内容区）      | ✅ 提供                 | ❌ 复用                  |
| GraphQLProvider（urql client）   | ✅ 提供（ARB-002）      | ❌ 复用单例              |
| 共享依赖暴露（singleton）        | ✅ 提供                 | ❌ 消费                  |
| 登录页                           | ✅ 提供（P2 不走 MF）   | ❌ 复用                  |
| rewrites `/api/v1/*`             | ✅ 提供                 | ❌ 依赖 Shell            |
| 路由表 `/*`（无 /student 前缀）  | ❌ 由 Remote 暴露       | ✅ 提供                  |
| 学习场景页面                     | ❌                      | ✅                       |
| GraphQL 业务 Hooks               | ❌                      | ✅                       |
| 考试作答组件（ExamTaking 等）    | ❌                      | ✅                       |
| IDB 断网恢复队列                 | ❌                      | ✅                       |

### 1.2 MF 配置（student-portal/next.config.js，Remote 角色）

```javascript
// apps/student-portal/next.config.js（Remote）
const NextFederationPlugin = require("@module-federation/nextjs-mf");

module.exports = {
  reactStrictMode: true,
  transpilePackages: [
    "@edu/ui-tokens",
    "@edu/ui-components",
    "@edu/hooks",
    "@edu/contracts",
    "@edu/shared-ts",
  ],
  webpack(config, { isServer }) {
    config.plugins.push(
      new NextFederationPlugin({
        name: "student_app",
        filename: "static/chunks/remoteEntry.js",
        // Remote 暴露页面入口 + 考试作答组件（供 Shell 路由复用）
        exposes: {
          "./pages": "./src/pages",
          "./ExamTaking": "./src/components/ExamTaking",
        },
        // Remote 反向引用 Shell 暴露的共享组件 + GraphQL 单例（可选，多数通过 singleton shared 解决）
        remotes: {
          teacher: `teacher_app@http://localhost:4000/_next/static/${isServer ? "ssr" : "chunks"}/remoteEntry.js`,
        },
        shared: {
          react: { singleton: true, requiredVersion: "^18.3.0" },
          "react-dom": { singleton: true, requiredVersion: "^18.3.0" },
          // ARB-002：GraphQL 相关依赖由 Shell 暴露为 singleton
          urql: { singleton: true, requiredVersion: "^2.2.0" },
          graphql: { singleton: true, requiredVersion: "^16.8.0" },
          "@tanstack/react-query": { singleton: true, requiredVersion: "^5.0.0" },
          zustand: { singleton: true },
          nuqs: { singleton: true },
          "@edu/ui-tokens": { singleton: true },
          "@edu/ui-components": { singleton: true },
          "@edu/hooks": { singleton: true },
          "@edu/contracts": { singleton: true },
          "@edu/shared-ts": { singleton: true },
        },
        extraOptions: { exposePages: false },
      }),
    );
    return config;
  },
  // student-portal 不实现 rewrites，依赖 teacher-portal Shell 的 rewrites 代理 /api/v1/* 与 /api/auth/*
};
```

> **说明**（ARB-002 对齐）：
>
> - `name: 'student_app'`：Remote 应用名，被 Shell 在 `remotes` 中引用为 `student: 'student_app@http://localhost:4001/...'`
> - Shell 端口 **4000**（ARB-002 MF URL），student-portal dev 端口 **4001**
> - `urql`/`graphql` 声明为 `singleton: true`，确保与 Shell 共享同一 GraphQL client 实例（ARB-002 强制）
> - `shared` 全部 `singleton: true`，避免 React 多实例、Zustand store 分裂、GraphQL cache 分裂
> - `transpilePackages` 列出本地 `packages/*` 软链依赖，确保 SWC 正确编译
> - student-portal **不实现 rewrites**，所有 `/api/v1/*` 与 `/api/auth/*` 请求由 Shell 的 rewrites 代理到 api-gateway

## 2. 领域模型（前端视角）

前端不持有业务聚合根，仅持有"视图模型"（ViewModel）和"会话状态"。Session/Viewport/Permission 三模型与 Shell 共享，详见 [teacher-portal 阶段 2 §2](../../teacher-portal/docs/02-architecture-design.md#2-领域模型前端视角)。

### 2.1 会话状态（Session）

复用 Shell 的 Session 模型，student-portal 不重复定义。详见 teacher-portal 文档 §2.1。

### 2.2 视口模型（Viewport）

复用 Shell 的 ViewportItem 模型，但 `scope` 字段值为 `'student'`。来源：student-bff GraphQL `viewports` query（聚合 iam 视口配置）。AppShell 按 `scope='student'` 过滤渲染学生端导航。

### 2.3 权限模型（Permission）

复用 Shell 的 PermissionState 模型。来源：`POST /api/v1/student/graphql` query `currentUser` → `{ permissions, viewports, dataScope }`。学生 dataScope 固定为 **L0（仅本人）**。

### 2.4 student-portal 特有视图模型

```typescript
// 考试作答草稿（Zustand L3 + IDB，断网恢复用）
interface ExamTakingDraft {
  examId: string;
  studentId: string;
  answers: Record<string, AnswerInput>; // questionId → answer
  startedAt: number; // 客户端开始时间戳
  serverStartedAt: number; // 服务器开始时间戳（用于倒计时校正）
  lastSavedAt: number | null;
  durationSeconds: number; // 考试时长（秒，来自服务器）
  expiresAt: string; // ISO 8601 UTC，考试截止时间（来自服务器）
  suspiciousBehaviors: SuspiciousBehaviorRecord[]; // 防作弊记录
}

// 答案输入（联合类型，按题型区分）
type AnswerInput =
  | { type: "single-choice"; optionId: string }
  | { type: "multiple-choice"; optionIds: string[] }
  | { type: "fill-blank"; values: string[] }
  | { type: "short-answer"; text: string }
  | { type: "essay"; text: string; attachments?: AttachmentRef[] };

// 可疑行为记录（防作弊，前端仅记录，服务端最终判定）
interface SuspiciousBehaviorRecord {
  type: "tab-switch" | "copy-paste" | "fullscreen-exit" | "multi-tab" | "window-blur";
  timestamp: number;
  duration?: number; // 持续时长（ms）
  details?: string;
}

// 作业提交表单（react-hook-form L5）
interface HomeworkSubmitForm {
  homeworkId: string;
  answers: AnswerInput[];
  attachments?: File[]; // 附件（图片/PDF）
  note?: string; // 学生备注
}

// 学情诊断视图模型（P4）
interface DiagnosticViewModel {
  examId: string;
  examName: string;
  score: number;
  maxScore: number;
  knowledgePoints: Array<{
    id: string;
    name: string;
    mastery: number; // 0-1
    questionCount: number;
    correctCount: number;
  }>;
  radar: Array<{ axis: string; value: number }>; // 多维雷达图数据
  trend: Array<{ date: string; score: number }>; // 趋势线数据
}

// 错题本视图模型（P4）
interface WeaknessViewModel {
  questionId: string;
  questionContent: string; // 题目内容（脱敏后）
  knowledgePointId: string;
  knowledgePointName: string;
  mastery: number; // 0-1，掌握度
  wrongCount: number;
  lastWrongAt: string; // ISO 8601
  recommendedAction: "review" | "practice" | "mastered";
}

// 学习路径节点（P4）
interface LearningPathNode {
  id: string;
  name: string;
  knowledgePointId: string;
  status: "locked" | "available" | "in-progress" | "completed";
  dependencies: string[]; // 前置节点 ID
  mastery: number;
  recommendedOrder: number;
}
```

## 3. 数据模型（前端缓存层）

student-portal 无数据库，仅有 GraphQL cache（urql）+ TanStack Query cache + Zustand L3 + IDB。**学生数据实时性要求高，缓存策略偏短**：

| 数据类型                  | 存储                      | TTL     | 失效策略                                                           |
| ------------------------- | ------------------------- | ------- | ------------------------------------------------------------------ |
| Session（token + user）   | localStorage + Zustand    | —       | 复用 Shell：access 15min / refresh 7day，401 自动 refresh          |
| 权限列表                  | urql cache                | 5min    | 复用 Shell：角色变更事件 invalidate                                |
| 视口列表（scope=student） | urql cache                | 5min    | 复用 Shell                                                          |
| 学生 Dashboard 聚合数据   | urql cache                | 30s     | staleTime 30s，WebSocket 事件触发 invalidate                       |
| 我的作业列表              | urql cache                | 30s     | staleTime 30s，提交后 invalidate                                   |
| 我的考试列表              | urql cache                | 30s     | staleTime 30s，ExamPublished 事件 invalidate                       |
| 考试题目数据              | urql cache                | **0s**  | 考试作答页禁缓存（防预渲染泄露答案）；进入时强制 refetch            |
| 考试作答草稿              | Zustand L3 + IDB          | —       | 卸载不销毁，自动保存（每 30s + blur 时）；提交成功后清除 IDB       |
| 学情诊断数据              | urql cache                | 30s     | staleTime 30s（实时性由 BFF 决定）                                 |
| 错题本列表                | urql cache                | 30s     | staleTime 30s                                                      |
| 学习路径                  | urql cache                | 5min    | staleTime 5min（低频变更）                                         |
| 通知列表（P5）            | urql cache                | 30s     | staleTime 30s，WebSocket 事件 invalidate                           |
| 服务器时间偏移            | Zustand L3（内存）        | —       | 每次进入考试页同步一次                                             |
| 断网重试队列              | IDB                       | —       | 网络恢复后批量重试，成功后清除                                     |
| URL 状态（分页/筛选）     | nuqs                      | —       | 永久（可分享）；考试作答页 URL 不携带答案（防泄露）                |
| 表单临时态（作业提交）    | react-hook-form           | —       | 卸载即销毁                                                         |
| 防作弊行为记录            | Zustand L3（内存队列 100）| —       | 队列满后批量上报，上报后清空                                       |

> **缓存策略说明**：学生数据（作业/考试/成绩）频变且实时性要求高，30s 短缓存平衡新鲜度与 BFF 压力；考试题目数据强制 0s 禁缓存防止泄露；考试作答草稿用 IDB 持久化保证断网恢复。

## 4. API 设计（前端 → 后端）

前端不设计后端 API，仅声明消费的 GraphQL 操作。详见 [01-understanding.md §3.1](./01-understanding.md#31-消费的后端-ap经-api-gateway-代理)。

### 4.1 GraphQL 请求层（复用 Shell 暴露的 urql client 单例）

student-portal **不重复创建 GraphQL client**，复用 Shell 暴露的 `GraphQLProvider`（ARB-002）。urql client 配置详见 [teacher-portal 阶段 2 §4.1](../../teacher-portal/docs/02-architecture-design.md#41-统一-api-请求层libapits)。

student-portal 仅封装业务 Hooks，消费 Shell 的 `useGraphQLClient()`：

```typescript
// apps/student-portal/src/lib/graphql.ts
import { useGraphQLClient } from "@edu/hooks";
import { useQuery, useMutation } from "@tanstack/react-query";
import { gql } from "urql";

// 学生 Dashboard 聚合查询
const STUDENT_DASHBOARD = gql`
  query StudentDashboard {
    studentDashboard {
      upcomingHomework { id title dueAt subject { id name } status }
      upcomingExams { id name startsAt expiresAt durationSeconds subject { id name } status }
      recentGrades { id examName score maxScore grade submittedAt }
      attendanceRate
      learningStreakDays
    }
  }
`;

export function useStudentDashboard() {
  const client = useGraphQLClient();
  return useQuery({
    queryKey: ["student", "dashboard"],
    queryFn: () => client.query(STUDENT_DASHBOARD, {}).toPromise(),
    staleTime: 30 * 1000, // 30s
  });
}

// 考试作答相关
const MY_EXAMS = gql`
  query MyExams($status: ExamStatus) {
    myExams(status: $status) {
      id name startsAt expiresAt durationSeconds
      subject { id name }
      status questionCount
    }
  }
`;

const EXAM_DETAIL = gql`
  query ExamDetail($examId: ID!) {
    exam(id: $examId) {
      id name durationSeconds startsAt expiresAt
      questions {
        id type content options { id text }
        score maxScore
      }
    }
  }
`;

const SAVE_EXAM_ANSWER = gql`
  mutation SaveExamAnswer($examId: ID!, $questionId: ID!, $answer: AnswerInput!) {
    saveExamAnswer(examId: $examId, questionId: $questionId, answer: $answer) {
      savedAt
      ok
    }
  }
`;

const SUBMIT_EXAM = gql`
  mutation SubmitExam($examId: ID!) {
    submitExam(examId: $examId) {
      submissionId submittedAt
    }
  }
`;

export function useMyExams(status?: ExamStatus) {
  const client = useGraphQLClient();
  return useQuery({
    queryKey: ["student", "exams", { status }],
    queryFn: () => client.query(MY_EXAMS, { status }).toPromise(),
    staleTime: 30 * 1000,
  });
}

export function useExamDetail(examId: string) {
  const client = useGraphQLClient();
  return useQuery({
    queryKey: ["student", "exam", examId],
    queryFn: () => client.query(EXAM_DETAIL, { examId }).toPromise(),
    staleTime: 0, // 禁缓存，防泄露
  });
}
```

### 4.2 GraphQL 操作清单（对齐 student-bff 契约）

| 操作类型   | 操作名                | 用途                              | 阶段 |
| ---------- | --------------------- | --------------------------------- | ---- |
| query      | `currentUser`         | 当前学生信息 + 权限 + 视口        | P3   |
| query      | `myClasses`           | 我的班级列表                      | P3   |
| query      | `myExams`             | 我的考试列表                      | P3   |
| query      | `exam`                | 考试详情（含题目）                | P3   |
| query      | `examSubmissionStatus`| 考试提交状态（防重复提交）        | P3   |
| query      | `examResult`          | 考试结果                          | P3   |
| query      | `myHomework`          | 我的作业列表                      | P3   |
| query      | `homeworkDetail`      | 作业详情                          | P3   |
| mutation   | `submitHomework`      | 提交作业                          | P3   |
| query      | `myGrades`            | 我的成绩列表                      | P3   |
| query      | `myAttendance`        | 我的考勤                          | P3   |
| query      | `studentDashboard`    | 学生仪表盘聚合                    | P3   |
| query      | `serverTime`          | 服务器时间（倒计时校正）          | P3   |
| mutation   | `saveExamAnswer`      | 保存考试答案（自动保存）          | P3   |
| mutation   | `submitExam`          | 提交考试                          | P3   |
| mutation   | `uploadAttachment`    | 上传附件                          | P3   |
| mutation   | `recordExamSuspiciousBehavior` | 记录可疑行为             | P3   |
| query      | `textbooks`           | 教材列表                          | P4   |
| query      | `chapters`            | 章节列表                          | P4   |
| query      | `learningPath`        | 学习路径                          | P4   |
| query      | `myWeakness`          | 错题本                            | P4   |
| query      | `myTrend`             | 学习趋势                          | P4   |
| query      | `myNotifications`     | 通知列表                          | P5   |
| mutation   | `markAsRead`          | 标记通知已读                      | P5   |

### 4.3 Query Key 命名约定

```typescript
// GraphQL operation → TanStack Query key
queryKey: ["student", "dashboard"];
queryKey: ["student", "exams", { status }];
queryKey: ["student", "exam", examId]; // 考试详情
queryKey: ["student", "homework", { status, page }];
queryKey: ["student", "homework", homeworkId];
queryKey: ["student", "grades", { subjectId }];
queryKey: ["student", "attendance", { month }];
queryKey: ["student", "diagnostic", { examId }];
queryKey: ["student", "weakness", { knowledgePointId }];
queryKey: ["student", "learning-path"];
queryKey: ["student", "notifications", { unreadOnly }];
queryKey: ["session", "effective-permissions"]; // 复用 Shell
queryKey: ["session", "viewports", "student"]; // 复用 Shell
```

## 5. 事件设计

前端不发布 Kafka 事件，仅消费 WebSocket 推送（P5）+ 浏览器原生事件（防作弊）。

### 5.1 WebSocket 推送事件（P5）

| 事件                          | 触发           | student-portal 前端动作                                                              |
| ----------------------------- | -------------- | ------------------------------------------------------------------------------------ |
| `NotificationRequested`       | msg 服务投递   | toast 提示 + 通知中心未读数 +1 + `["student","notifications"]` invalidate           |
| `ExamPublished`               | 教师发布考试   | toast + `["student","exams"]` invalidate + `["student","dashboard"]` invalidate     |
| `ExamExtended`                | 教师延长考试   | 重新拉取 `exam` query → 更新 `expiresAt` → 重置倒计时（待 ai10 msg 确认事件名）     |
| `ExamQuestionReordered`       | 教师调整题目顺序 | 重新拉取 `exam` query → 草稿按 questionId 映射（不依赖序号）（待 ai10 确认）       |
| `GradeRecorded`               | 教师录入成绩   | toast + `["student","grades"]` invalidate + `["student","dashboard"]` invalidate   |
| `HomeworkDeadlineApproaching` | 作业截止前提醒 | toast + 作业列表高亮 + `["student","homework"]` invalidate                          |

### 5.2 WebSocket 连接管理（P5）

```typescript
// apps/student-portal/src/lib/ws.ts（P5 实现）
import { useAuth } from "@edu/hooks";
import { useQueryClient } from "@tanstack/react-query";

const RECONNECT_STRATEGY = {
  maxRetries: 5,
  backoff: "exponential", // 1s, 2s, 4s, 8s, 16s
  onMaxRetriesExceeded: "fallback-polling", // 降级为 HTTP 轮询 60s
};

export function useStudentWebSocket() {
  const { getToken } = useAuth();
  const queryClient = useQueryClient();
  const retryCount = useRef(0);

  useEffect(() => {
    const connect = () => {
      const ws = new WebSocket(
        `${process.env.NEXT_PUBLIC_PUSH_GATEWAY_URL}/ws?token=${getToken()}`,
      );

      ws.onmessage = (event) => {
        const msg = JSON.parse(event.data) as PushMessage;
        handlePushMessage(msg, queryClient);
      };

      ws.onclose = () => {
        if (retryCount.current < RECONNECT_STRATEGY.maxRetries) {
          const delay = Math.pow(2, retryCount.current) * 1000;
          setTimeout(connect, delay);
          retryCount.current += 1;
        } else {
          // 降级为 HTTP 轮询
          startPollingFallback(queryClient);
        }
      };

      ws.onerror = () => ws.close();

      return () => ws.close();
    };

    return connect();
  }, [getToken, queryClient]);
}

function handlePushMessage(msg: PushMessage, queryClient: QueryClient) {
  switch (msg.type) {
    case "NotificationRequested":
      toast.info(t(msg.payload.title));
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "notifications"] });
      break;
    case "ExamPublished":
      toast.info(t("exam.published", { name: msg.payload.examName }));
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "exams"] });
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "dashboard"] });
      break;
    case "ExamExtended":
      // 重新拉取考试详情，更新 expiresAt
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "exam", msg.payload.examId] });
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "exams"] });
      break;
    case "ExamQuestionReordered":
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "exam", msg.payload.examId] });
      break;
    case "GradeRecorded":
      toast.success(t("grade.recorded"));
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "grades"] });
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "dashboard"] });
      break;
    case "HomeworkDeadlineApproaching":
      toast.warning(t("homework.deadlineApproaching", { name: msg.payload.homeworkName }));
      queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "homework"] });
      break;
  }
}
```

### 5.3 浏览器原生事件（防作弊，考试作答页）

| 事件                | 用途                              | 处理                                                |
| ------------------- | --------------------------------- | --------------------------------------------------- |
| `visibilitychange`  | 切屏检测                          | 记录切换次数 + 时长；超阈值警告；上报服务端         |
| `blur` / `focus`    | 窗口失焦检测                      | 同上                                                |
| `copy` / `paste`    | 复制粘贴检测                      | 阻止默认行为 + 警告；主观题允许粘贴自己输入（待确认）|
| `fullscreenchange`  | 全屏退出检测                      | 警告 + 记录                                         |
| `contextmenu`       | 右键禁用                          | 考试作答页 `preventDefault()`                       |

## 6. 横切关注点对齐清单

### 6.1 权限（前端等价）

| 路由                       | requiredPermission       |
| -------------------------- | ------------------------ |
| `/dashboard`               | `STUDENT_DASHBOARD_VIEW` |
| `/my-homework`             | `HOMEWORK_READ_OWN`      |
| `/my-homework/:id/submit`  | `HOMEWORK_SUBMIT`        |
| `/my-exams`                | `EXAMS_READ_OWN`         |
| `/my-exams/:id/take`       | `EXAMS_TAKE`             |
| `/my-exams/:id/result`     | `EXAMS_RESULT_VIEW`      |
| `/my-grades`               | `GRADES_READ_OWN`        |
| `/my-attendance`           | `ATTENDANCE_READ_OWN`    |
| `/learning-path`           | `LEARNING_PATH_VIEW`     |
| `/diagnostic`              | `DIAGNOSTIC_READ_OWN`    |
| `/weakness`                | `WEAKNESS_READ_OWN`      |
| `/notifications`           | `NOTIFICATION_READ_OWN`  |

> 路由前缀**不带** `/student/`（student-portal 是独立 dev server :4001）。权限点常量集中在 `packages/contracts/src/permissions.ts`（coord 维护）。L3 组件级视口用 `<RequirePermission perm="HOMEWORK_SUBMIT"><Button>提交作业</Button></RequirePermission>`。权限点后缀 `_OWN` 强调学生仅能操作自己的数据（DataScope L0）。

### 6.2 错误码清单（前端 i18n 路由）

| 前缀            | 来源服务    | i18n key 模式              |
| --------------- | ----------- | -------------------------- |
| `IAM_`          | iam         | `iam.error.{{code}}`       |
| `CORE_EDU_`     | core-edu    | `coreEdu.error.{{code}}`   |
| `BFF_STUDENT_`  | student-bff | `bffStudent.error.{{code}}`|
| `GW_`           | api-gateway | `gateway.error.{{code}}`   |
| `NETWORK_`      | 前端网络层  | `network.error.{{code}}`   |

> **错误码前缀统一**（known-issues §2.15）：core-edu 子域（考试/作业/成绩/考勤）统一用 `CORE_EDU_`，不再用 `EXAMS_`/`HOMEWORK_`/`GRADES_`；student-bff 用 `BFF_STUDENT_`，不再用 `STUDENT_BFF_`。前端 GraphQL 请求层根据 `extensions.code` 前缀路由 i18n key。

### 6.3 Logger

复用 `packages/shared-ts/src/logger.ts`（同 teacher-portal），开发环境 console + 结构化，生产环境 → Sentry（P6）。必含字段：`trace_id`、`user_id`、`scope=student`、`path`。

```typescript
// 使用示例（student-portal 内）
import { createLogger } from "@edu/shared-ts";
const logger = createLogger({ scope: "student" });
logger.info("exam taking started", { examId, durationSeconds });
logger.error("homework submit failed", { homeworkId, error: err.code });
```

### 6.4 Metrics（Web Vitals）

| 指标                          | 类型 | 上报                                                       |
| ----------------------------- | ---- | ---------------------------------------------------------- |
| `student_portal_lcp_seconds`  | LCP  | `next/web-vitals` → `POST /api/v1/admin/web-vitals`        |
| `student_portal_cls`          | CLS  | 同上                                                       |
| `student_portal_fid_seconds`  | FID  | 同上                                                       |
| `student_portal_ttfb_seconds` | TTFB | 同上                                                       |
| `student_portal_exam_save_failed` | Counter | 考试自动保存失败计数 |
| `student_portal_offline_duration` | Histogram | 离线时长（秒） |

P6 接入，P3-P5 暂缓（考试作答自动保存失败率除外，P3 即上报）。

### 6.5 Tracer（OTel browser SDK，P6）

复用 `packages/shared-ts/src/tracer.ts`（同 teacher-portal）。BatchSpanProcessor → OTLP exporter → collector → Tempo。自动埋点：fetch、XMLHttpRequest、document load、user interaction。

### 6.6 健康检查

| 端点              | 用途                   | 实现                                                                 |
| ----------------- | ---------------------- | -------------------------------------------------------------------- |
| `GET /api/health` | Dockerfile HEALTHCHECK | Next.js Route Handler，返回 `{ status: 'ok', ts: Date.now() }`       |
| `GET /api/ready`  | K8s readinessProbe     | 检查 `process.env.API_GATEWAY_URL` 可达 + 内存 < 阈值 + Shell MF 可达 |

### 6.7 优雅关闭

Next.js 无长连接（除 WS），无需特殊处理。WS 在 P5 由 push-gateway 管理，前端断线自动重连（指数退避，最多 5 次，5 次后降级 HTTP 轮询）。

## 7. 共享组件库（复用 Shell 暴露 + student 特有）

### 7.1 复用 Shell 暴露的组件（packages/ui-components/）

| 组件                                       | 用途                                                                                                | 来源                           |
| ------------------------------------------ | --------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------ |
| `AppShell`                                 | 左侧栏 + 主内容区布局（按 scope=student 过滤视口）                                                  | teacher-portal Shell 暴露      |
| `RequirePermission`                        | L3 组件级视口控制（无权限不渲染 children）                                                          | Shell 暴露                     |
| `ErrorBoundary`                            | React 渲染异常兜底（fallback UI）                                                                   | Shell 暴露                     |
| `Loading` / `Skeleton`                     | 骨架屏                                                                                              | Shell 暴露                     |
| `Empty`                                    | 空态（插画 + 文案 + CTA）                                                                           | Shell 暴露                     |
| `Modal` / `Dialog`                         | 全局 Modal（ModalRoot + Zustand ui-store）                                                          | Shell 暴露（shadcn/ui）        |
| `Toast`                                    | 全局 toast（错误/成功/警告）                                                                        | Shell 暴露（shadcn/ui sonner） |
| `Button` / `Input` / `Select` / `Textarea` | 基础表单                                                                                            | Shell 暴露（shadcn/ui）        |
| `DataTable`                                | 表格（排序/分页/筛选）                                                                              | Shell 暴露                     |
| `Chart`                                    | 图表封装（recharts）                                                                                | Shell 暴露                     |
| `A11y` 工具集                              | useA11yId / mergeA11yProps / describeInput / focus-trap / skip-link / visually-hidden / aria-status | Shell 暴露                     |
| `Form`                                     | react-hook-form + zodResolver 封装                                                                  | Shell 暴露                     |
| `GraphQLProvider`                          | urql client 单例（ARB-002）                                                                         | Shell 暴露                     |

### 7.2 student-portal 特有组件（不暴露给 Shell，除 ExamTaking）

| 组件              | 用途                                          | 来源 | 是否 MF 暴露                            |
| ----------------- | --------------------------------------------- | ---- | --------------------------------------- |
| `ExamTaking`      | 考试作答（倒计时 + 自动保存 + 断网恢复 + 防作弊） | 新建 | ✅ 暴露 `./ExamTaking`（供 Shell 路由复用） |
| `HomeworkSubmit`  | 作业提交表单（react-hook-form + zodResolver） | 新建 | ❌ 内部使用                             |
| `DiagnosticChart` | 学情诊断图表（recharts 多维雷达 + 趋势线）    | 新建 | ❌ 内部使用                             |
| `WeaknessList`    | 错题本列表（按知识点聚合 + 掌握度标签）       | 新建 | ❌ 内部使用                             |
| `LearningPathMap` | 学习路径图（知识点前置依赖可视化）            | 新建 | ❌ 内部使用                             |
| `ExamResultView`  | 考试结果页（得分 + 错题分析 + 知识点掌握度）  | 新建 | ❌ 内部使用                             |
| `CountdownTimer`  | 倒计时组件（基于服务器时间，避免客户端篡改）  | 新建 | ❌ 内部使用                             |
| `DraftRecovery`   | 草稿恢复弹窗（断网恢复后提示是否恢复作答）    | 新建 | ❌ 内部使用                             |

### 7.3 不使用的组件（与 teacher-portal 差异）

- **不使用 `RichTextEditor`（Tiptap）**：学生不作答富文本，作业提交用表单
- 不使用 `SSEViewer`：学生不参与 AI 出题
- 不使用 `ChildSwitcher`：学生无多子女切换（家长端特有）
- 不使用 `UserManagementTable`：学生不管理用户
- 不使用 `RolePermissionMatrix`：学生不管理权限

## 8. 共享 Hooks（复用 Shell 暴露 + student 特有）

### 8.1 复用 Shell 暴露的 Hooks

| Hook                  | 职责                                                | 来源       |
| --------------------- | --------------------------------------------------- | ---------- |
| `useAuth()`           | 会话状态（user/token/refresh/login/logout）         | Shell 暴露 |
| `usePermission()`     | 权限查询（hasPermission/hasAny/hasAll + dataScope） | Shell 暴露 |
| `useViewports(scope)` | 视口列表（按 scope 过滤）                           | Shell 暴露 |
| `useGraphQLClient()`  | urql client 实例（ARB-002 单例）                    | Shell 暴露 |
| `useA11yId()`         | 唯一 ARIA ID 生成                                   | Shell 暴露 |
| `useAriaLive()`       | aria-live 区域管理                                  | Shell 暴露 |
| `useToast()`          | 全局 toast（Zustand ui-store）                      | Shell 暴露 |

### 8.2 student-portal 特有 Hooks

| Hook                      | 职责                                                  |
| ------------------------- | ----------------------------------------------------- |
| `useStudentDashboard()`   | 学生仪表盘聚合查询                                    |
| `useMyExams(status?)`     | 我的考试列表                                          |
| `useExamDetail(examId)`   | 考试详情（含题目，禁缓存）                            |
| `useExamTaking(examId)`   | 考试作答状态（草稿 + 倒计时 + 自动保存 + 断网队列）   |
| `useSaveExamAnswer()`     | 保存答案 mutation（自动保存）                         |
| `useSubmitExam()`         | 提交考试 mutation                                     |
| `useMyHomework(status?)`  | 我的作业列表                                          |
| `useSubmitHomework()`     | 提交作业 mutation                                     |
| `useMyGrades(subjectId?)` | 我的成绩列表                                          |
| `useMyAttendance(month?)` | 我的考勤                                              |
| `useDiagnostic(examId?)`  | 学情诊断（P4）                                        |
| `useMyWeakness(kpId?)`    | 错题本（P4）                                          |
| `useLearningPath()`       | 学习路径（P4）                                        |
| `useMyNotifications()`    | 通知列表（P5）                                        |
| `useServerTime()`         | 服务器时间同步（倒计时校正）                          |
| `useExamTabGuard(examId)` | 考试多标签检测（BroadcastChannel）                    |
| `useAntiCheat(examId)`    | 防作弊行为采集（visibilitychange/copy/paste 等）      |
| `useOfflineQueue()`       | 断网恢复队列（IDB 读写 + 重连重试）                   |

## 9. 设计令牌三层（复用 Shell 提供的 packages/ui-tokens/）

student-portal **不独立维护设计令牌**，复用 Shell 暴露的 `packages/ui-tokens/`（详见 [teacher-portal 阶段 2 §9](../../teacher-portal/docs/02-architecture-design.md#9-设计令牌三层packagesui-tokens待建立ai07-维护)）。

**强制规则**（project_rules §3.10，与 Shell 一致）：

- 禁止 `#hex` 字面量（ESLint `no-restricted-syntax`）
- 禁止 `'Inter'`/`'Fraunces'`/`'JetBrains Mono'` 字面量（ESLint `design-tokens/no-hardcoded-fonts`）
- 禁止 `font-size: Npx`（用 `var(--font-size-1~9)`）
- 禁止 Tailwind 任意值 `w-[Npx]`（用 `--space-*` 或默认阶梯）

student-portal 的 ESLint flat config 与 Shell 共用，确保规则一致。

## 10. 与其他模块的交互点（契约清单）

| 方向   | 对方服务     | 协议               | 接口/事件                            | 用途                         | 阶段 |
| ------ | ------------ | ------------------ | ------------------------------------ | ---------------------------- | ---- |
| 调用   | api-gateway  | GraphQL over HTTP  | `POST /api/v1/student/graphql`       | 全部业务请求                 | P3+  |
| 调用   | api-gateway  | HTTP               | `POST /api/auth/login`               | 学生登录                     | P2+  |
| 调用   | push-gateway | WebSocket          | `ws://push-gateway/ws`               | 实时推送                     | P5   |
| 被调用 | —            | —                  | —                                    | 前端不暴露接口给其他服务     | —    |
| 消费   | student-bff  | GraphQL            | dashboard/myExams/myHomework 等      | 学生场景聚合                 | P3+  |
| 消费   | iam          | GraphQL（经 BFF）  | currentUser（权限/视口）             | 会话/权限                    | P3+  |
| 消费   | core-edu     | GraphQL（经 BFF）  | exam/homework/grades 相关            | 教学核心（学生视角）         | P3+  |
| 消费   | content      | GraphQL（经 BFF）  | textbooks/chapters/learningPath      | 内容资源                     | P4+  |
| 消费   | data-ana     | GraphQL（经 BFF）  | myWeakness/myTrend/diagnostic        | 学情分析                     | P4+  |
| 消费   | msg          | GraphQL（经 BFF）  | myNotifications/markAsRead           | 通知中心                     | P5+  |
| 依赖   | coord 维护   | —                  | `packages/shared-proto`              | TS 类型（仅 contracts 部分） | P1+  |
| 依赖   | coord 维护   | —                  | `packages/shared-ts`                 | Logger/Tracer/通用工具       | P3+  |
| 依赖   | coord 维护   | —                  | `packages/contracts`                 | Permissions 常量 + 类型      | P3+  |
| 依赖   | ai13 维护    | —                  | `packages/ui-tokens`                 | 三层设计令牌                 | P3+  |
| 依赖   | ai13 维护    | —                  | `packages/ui-components`             | shadcn + 共享组件            | P3+  |
| 依赖   | ai13 维护    | —                  | `packages/hooks`                     | usePermission/useAuth 等     | P3+  |

> **proto 不直接消费**：前端不调用 gRPC，student-bff 把 gRPC 聚合为 GraphQL 暴露给前端。前端仅消费 `packages/contracts/src/permissions.ts` 中的权限点常量（TS 文件，非 proto 生成）。

## 11. 风险与假设

### 11.1 假设

1. **假设 coord 建立 `packages/shared-ts`、`packages/contracts`**：包含 Logger、Tracer、Permissions 常量、通用类型。若 coord 未建立，ai14 自行在 `apps/student-portal/src/shared/` 内实现，后续提取到 packages。
2. **假设 ai13 teacher-portal Shell 按 ARB-002 暴露 GraphQL 单例**：`GraphQLProvider`/`useGraphQLClient`/`urql`/`graphql` singleton。若 Shell 未暴露，student-portal 降级为自建 urql client（违反 ARB-002，需 coord 仲裁）。
3. **假设 ai04 student-bff 提供 GraphQL endpoint `POST /graphql`**：含 §4.2 全部 query/mutation。错误码前缀 `BFF_STUDENT_`（ARB-001 已确认）。
4. **假设 teacher-portal Shell 已就绪**：AppShell + 共享依赖暴露 + MF 配置 + GraphQLProvider（P2 收尾完成）。student-portal 作为 Remote 才能挂载。
5. **假设 Next.js 14+ Module Federation 2.0 稳定**：`@module-federation/nextjs-mf` 在 Next.js App Router + urql singleton 下可用。若不稳定，降级为 4 端独立部署 + 各自 Shell（重复实现 AppShell + GraphQLProvider）。
6. **假设 ai10 msg 提供 WebSocket 事件**：`ExamExtended`/`ExamQuestionReordered` 事件名待 ai10 确认（见 issues/contracts）。

### 11.2 技术风险

| 风险                    | 影响                                                        | 缓解                                                                   |
| ----------------------- | ----------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------- |
| MF Remote SSR 对齐复杂  | Remote 在 SSR 时需 Shell 提供上下文                         | 优先 CSR，SSR 仅用于首屏 dashboard；考试作答页强制 CSR（防缓存）      |
| GraphQL singleton 分裂  | Remote 与 Shell 的 urql client 不是同一实例，cache 分裂    | MF `shared.singleton: true` + ARB-002 强制 + CI 检查                    |
| 共享依赖版本漂移        | Remote 与 Shell 的 react/urql 版本不一致导致运行时错误      | MF `shared.singleton: true` + `requiredVersion` + CI 检查版本对齐      |
| 考试作答断网丢失        | 学生作答过程中断网，草稿丢失                                | Zustand L3 + IDB 双写，每 30s + blur 时自动保存，重连后批量重试        |
| 考试倒计时不准          | 学生端时间与服务器时间偏差                                  | 倒计时基于服务器返回的 `expiresAt`，前端仅做展示，提交以服务器时间为准 |
| 考试题目缓存泄露        | 考试题目被缓存到 CDN/Service Worker，泄露答案              | 考试作答页 `ssr: false` + urql cache staleTime 0 + Security Header 防缓存 |
| 缓存陈旧导致看到旧作业  | 学生看到已截止的作业                                        | staleTime 30s + 截止时间客户端校验 + 提交时服务端二次校验              |
| Token 刷新竞态          | 多请求同时 401 触发多次 refresh                             | urql auth exchange 全局单例 + refresh promise 复用（复用 Shell）       |
| 权限缓存陈旧            | 角色变更后前端 5min 内仍用旧权限                            | iam 角色变更发 Kafka 事件 → msg 推送 WebSocket → 前端 invalidate       |
| IDB 存储空间不足        | 考试草稿 + 断网队列累积超过浏览器配额                       | 提交成功后立即清除 IDB 草稿；定期清理 7 天前的未提交草稿               |
| BroadcastChannel 兼容性 | Safari < 15.4 不支持                                        | 降级为 `localStorage` 事件（storage event listener）                   |

### 11.3 未决设计决策（需 coord 仲裁）

| 决策                           | 当前方案                              | 状态                |
| ------------------------------ | ------------------------------------- | ------------------- |
| GraphQL vs REST                | **GraphQL**（ARB-001 已裁决）         | ✅ 已裁决           |
| MF Shell 暴露清单              | **GraphQLProvider + urql singleton**  | ✅ 已裁决（ARB-002）|
| packages 归属                  | ai13 维护 ui-*/hooks，coord 维护 shared-ts/contracts | ✅ 已确认 |
| 考试作答防作弊事件名           | `ExamExtended`/`ExamQuestionReordered`| ⚠️ 待 ai10 msg 确认 |
| 附件上传协议                   | GraphQL mutation `uploadAttachment`   | ⚠️ 待 ai04 确认是否走 multipart |
| 主观题是否允许粘贴             | 阻止粘贴（待产品确认）                | ⚠️ 待产品决策       |
| 考试作答页是否强制全屏         | 不强制（P6+ lockdown 浏览器才强制）   | ⚠️ 待产品决策       |

## 12. coord 交叉审查所需信息

### 12.1 端口矩阵

| 端             | dev 端口 | 生产端口 | 备注                                  |
| -------------- | -------- | -------- | ------------------------------------- |
| student-portal | **4001** | **4001** | MF Remote 子应用（P3 首个 Remote）    |

> 与 [port-allocation](../../../infra/port-allocation.md) §4 对齐（4000-4003 强制 4 端 portal）。

### 12.2 依赖的共享包（需 coord / ai13 建立）

| 包              | 路径                      | 维护方 | 内容                                              |
| --------------- | ------------------------- | ------ | ------------------------------------------------- |
| `shared-ts`     | `packages/shared-ts/`     | coord  | Logger、Tracer、通用工具                          |
| `contracts`     | `packages/contracts/`     | coord  | Permissions 常量、ActionState 类型、UserInfo 类型 |
| `ui-tokens`     | `packages/ui-tokens/`     | ai13   | 三层设计令牌                                      |
| `ui-components` | `packages/ui-components/` | ai13   | shadcn + ErrorBoundary + RequirePermission + GraphQLProvider |
| `hooks`         | `packages/hooks/`         | ai13   | usePermission、useAuth、useViewports、useGraphQLClient |

### 12.3 依赖的后端契约（需对应 AI 确认）

| 契约                                                  | 提供方             | 当前状态        |
| ----------------------------------------------------- | ------------------ | --------------- |
| `POST /api/auth/login`                                | api-gateway        | ✅ 已实现       |
| GraphQL `POST /api/v1/student/graphql`（§4.2 全部操作）| student-bff        | 📐 待 ai04 设计 |
| `/exams/*` `/homework/*` `/grades/*`（gRPC，经 BFF）  | core-edu           | ✅ 已实现（P3） |
| `/analytics/*`（gRPC，经 BFF）                        | data-ana           | ✅ 已实现（P4） |
| `/notifications/*` + WebSocket 推送                   | msg + push-gateway | 📐 待 P5        |
| WebSocket 事件 `ExamExtended`/`ExamQuestionReordered` | msg                | ⚠️ 待 ai10 确认 |

### 12.4 错误码前缀（前端 i18n 路由依赖）

前端不产生错误码，仅消费。需各服务确认错误码前缀不重叠：

| 前缀            | 服务        | 状态            |
| --------------- | ----------- | --------------- |
| `IAM_`          | iam         | ✅ 已用         |
| `CORE_EDU_`     | core-edu    | ✅ 已确认（§2.15）|
| `BFF_STUDENT_`  | student-bff | ✅ 已确认（ARB-001）|
| `GW_`           | api-gateway | ✅ 已用         |
| `NETWORK_`      | 前端        | ai14 自有       |

### 12.5 不产生 Kafka 事件

前端不发布/消费 Kafka 事件。WebSocket 推送由 push-gateway 消费 Kafka 转发。

## 13. 实施路线（ai14 自用）

### P3（student-portal 起步 — 核心教学）

1. 建 `apps/student-portal/`（Remote 角色），配置 MF（ARB-002：urql/graphql singleton）
2. 实现 GraphQL Hooks 层（§8.2 全部 P3 Hooks），复用 Shell `useGraphQLClient()`
3. 实现 Dashboard + 我的作业 + 提交作业 + 我的考试 + 作答考试 + 考试结果 + 我的成绩 + 我的考勤
4. **考试作答核心**（§14 详述）：CountdownTimer + 自动保存 + IDB 断网恢复 + 防作弊采集 + DraftRecovery
5. 复用 Shell 的 AppShell + 共享组件（RequirePermission/ErrorBoundary/Loading/Empty/DataTable/Form/Chart）
6. 配置 Dockerfile 多阶段构建 + `/api/health` + `/api/ready` route
7. 补 Vitest 单测 + Playwright E2E（覆盖率 ≥ 80%，含考试作答边界场景 6 个 E2E）
8. 接入 MSW Mock（GraphQL handlers + mock-socket）

### P4（学情诊断 + 错题本 + 学习路径）

1. 实现学情诊断页面（DiagnosticChart 多维雷达 + 趋势线）
2. 实现错题本页面（WeaknessList 按知识点聚合 + 掌握度标签）
3. 实现学习路径页面（LearningPathMap 知识点前置依赖可视化）
4. 接入 content 服务 GraphQL（textbooks/chapters/learningPath）

### P5（推送 + 通知中心）

1. student-portal 接入 WebSocket（push-gateway），指数退避重连 + HTTP 轮询降级
2. 实现通知中心页面（通知列表 + 未读数 + 标记已读）
3. 处理 6 类推送事件（NotificationRequested/ExamPublished/ExamExtended/ExamQuestionReordered/GradeRecorded/HomeworkDeadlineApproaching）

### P6（硬化）

1. Web Vitals + OTel browser SDK 接入
2. A11y WCAG 2.2 AA 审计（考试作答页键盘可操作 + 屏幕阅读器友好）
3. 性能优化（MF shared 单例验证、bundle 分析、代码分割）
4. PWA 配置（manifest + Service Worker，考试作答页 Network Only）
5. 隐私合规完善（PIPL/未成年人保护法强制项）
6. 多语言（en-US/zh-TW）100% 完成度

---

## 14. 考试作答架构设计（ai14 新增 — 核心复杂场景）

> 考试作答是学生端最复杂、最易出问题的场景，必须在架构中预留所有边界场景的处理。本节是 ai14 新增，对齐 [01-understanding.md §11](./01-understanding.md#11-考试作答边界场景学生端特有必须覆盖)。

### 14.1 考试作答状态机

```mermaid
stateDiagram-v2
    [*] --> NotStarted: 进入 /my-exams/:id/take（早于 startsAt）
    [*] --> InProgress: 进入（startsAt ≤ now ≤ expiresAt）
    NotStarted --> InProgress: 到达 startsAt
    
    InProgress --> AutoSaving: 每 30s / blur
    AutoSaving --> InProgress: 保存成功
    AutoSaving --> OfflineMode: 保存失败（网络中断）
    
    OfflineMode --> InProgress: 网络恢复 + 队列重试成功
    OfflineMode --> AutoSubmit: 倒计时归零
    
    InProgress --> ConfirmSubmit: 学生点击提交
    ConfirmSubmit --> Submitting: 确认提交
    ConfirmSubmit --> InProgress: 取消提交
    
    Submitting --> Submitted: 提交成功
    Submitting --> Submitting: 重试（查询提交状态，防重复）
    Submitting --> IDBQueue: 提交失败入队
    
    AutoSubmit --> Submitting: 倒计时归零自动提交
    
    IDBQueue --> Submitting: 网络恢复后重试
    
    Submitted --> [*]: 跳转 /my-exams/:id/result
    Submitted --> ClearDraft: 清除 IDB 草稿
    ClearDraft --> [*]
```

### 14.2 倒计时与服务器时间对齐

```typescript
// apps/student-portal/src/lib/serverTimeSync.ts
import { useGraphQLClient } from "@edu/hooks";

const SERVER_TIME_QUERY = gql`
  query ServerTime {
    serverTime
  }
`;

export function useServerTimeSync() {
  const client = useGraphQLClient();
  const [offset, setOffset] = useState(0); // serverTime - clientTime（ms）

  const sync = useCallback(async () => {
    const requestStart = Date.now();
    const result = await client.query(SERVER_TIME_QUERY, {}).toPromise();
    const requestEnd = Date.now();
    if (result.data?.serverTime) {
      const serverTime = new Date(result.data.serverTime).getTime();
      const roundTrip = requestEnd - requestStart;
      const estimatedClientTimeAtServer = requestStart + roundTrip / 2;
      setOffset(serverTime - estimatedClientTimeAtServer);
    }
  }, [client]);

  useEffect(() => {
    sync();
    // 每 5 分钟重新同步一次
    const interval = setInterval(sync, 5 * 60 * 1000);
    return () => clearInterval(interval);
  }, [sync]);

  // 获取校正后的当前时间
  const getCorrectedTime = () => Date.now() + offset;

  return { offset, sync, getCorrectedTime };
}

// 倒计时 Hook
export function useCountdownTimer(expiresAt: string, serverTimeOffset: number) {
  const [remaining, setRemaining] = useState(0);

  useEffect(() => {
    const calculate = () => {
      const correctedNow = Date.now() + serverTimeOffset;
      const expiry = new Date(expiresAt).getTime();
      const diff = expiry - correctedNow;
      setRemaining(Math.max(0, Math.floor(diff / 1000)));
    };
    calculate();
    const interval = setInterval(calculate, 1000);
    return () => clearInterval(interval);
  }, [expiresAt, serverTimeOffset]);

  return {
    remaining,
    formatted: formatDuration(remaining),
    isExpired: remaining === 0,
  };
}

function formatDuration(seconds: number): string {
  const h = Math.floor(seconds / 3600);
  const m = Math.floor((seconds % 3600) / 60);
  const s = seconds % 60;
  return `${String(h).padStart(2, "0")}:${String(m).padStart(2, "0")}:${String(s).padStart(2, "0")}`;
}
```

### 14.3 自动保存与断网恢复（IDB 队列）

```typescript
// apps/student-portal/src/lib/examQueue.ts
import { openDB } from "idb";

const DB_NAME = "student-exam";
const DB_VERSION = 1;
const DRAFT_STORE = "drafts";
const QUEUE_STORE = "queue";

async function getDB() {
  return openDB(DB_NAME, DB_VERSION, {
    upgrade(db) {
      if (!db.objectStoreNames.contains(DRAFT_STORE)) {
        db.createObjectStore(DRAFT_STORE, { keyPath: "examId" });
      }
      if (!db.objectStoreNames.contains(QUEUE_STORE)) {
        db.createObjectStore(QUEUE_STORE, { keyPath: "id", autoIncrement: true });
      }
    },
  });
}

// 保存草稿到 IDB（断网恢复用）
export async function saveDraftToIDB(draft: ExamTakingDraft): Promise<void> {
  const db = await getDB();
  await db.put(DRAFT_STORE, draft);
}

// 从 IDB 加载草稿
export async function loadDraftFromIDB(examId: string): Promise<ExamTakingDraft | undefined> {
  const db = await getDB();
  return db.get(DRAFT_STORE, examId);
}

// 清除草稿（提交成功后）
export async function clearDraftFromIDB(examId: string): Promise<void> {
  const db = await getDB();
  await db.delete(DRAFT_STORE, examId);
}

// 入队失败的保存请求（断网重试用）
export async function enqueueFailedSave(item: {
  examId: string;
  questionId: string;
  answer: AnswerInput;
  queuedAt: number;
}): Promise<void> {
  const db = await getDB();
  await db.add(QUEUE_STORE, item);
}

// 出队并重试
export async function processQueue(
  retryFn: (item: { examId: string; questionId: string; answer: AnswerInput }) => Promise<boolean>,
): Promise<void> {
  const db = await getDB();
  const tx = db.transaction(QUEUE_STORE, "readwrite");
  const allItems = await tx.store.getAll();
  
  for (const item of allItems) {
    const success = await retryFn({
      examId: item.examId,
      questionId: item.questionId,
      answer: item.answer,
    });
    if (success) {
      await tx.store.delete(item.id);
    }
  }
  await tx.done;
}

// 监听网络恢复事件
export function useOfflineQueue_recovery(retryFn: (item: any) => Promise<boolean>) {
  useEffect(() => {
    const handleOnline = () => {
      processQueue(retryFn);
    };
    window.addEventListener("online", handleOnline);
    // 页面可见时也尝试处理队列
    document.addEventListener("visibilitychange", () => {
      if (document.visibilityState === "visible" && navigator.onLine) {
        processQueue(retryFn);
      }
    });
    return () => {
      window.removeEventListener("online", handleOnline);
    };
  }, [retryFn]);
}
```

### 14.4 考试作答自动保存策略

```typescript
// apps/student-portal/src/hooks/useExamTaking.ts
export function useExamTaking(examId: string) {
  const client = useGraphQLClient();
  const { offset, getCorrectedTime } = useServerTimeSync();
  const [draft, setDraft] = useState<ExamTakingDraft | null>(null);
  const [isOnline, setIsOnline] = useState(navigator.onLine);

  // 进入考试页时加载草稿
  useEffect(() => {
    loadDraftFromIDB(examId).then((saved) => {
      if (saved) {
        // 检测到未完成草稿，弹 DraftRecovery
        showDraftRecoveryDialog(saved).then((restore) => {
          if (restore) setDraft(saved);
          else setDraft(createNewDraft(examId));
        });
      } else {
        setDraft(createNewDraft(examId));
      }
    });
  }, [examId]);

  // 自动保存（每 30s + blur）
  useEffect(() => {
    if (!draft) return;

    const autoSave = async () => {
      if (!isOnline) {
        // 离线：入 IDB 队列
        await saveDraftToIDB(draft);
        return;
      }
      try {
        const result = await client
          .mutation(SAVE_EXAM_ANSWER, {
            examId,
            questionId: "batch", // 批量保存
            answer: draft.answers,
          })
          .toPromise();
        if (result.data?.saveExamAnswer?.ok) {
          setDraft((prev) => ({ ...prev!, lastSavedAt: Date.now() }));
          await saveDraftToIDB(draft); // 同步到 IDB
        }
      } catch (err) {
        // 保存失败，入队列
        await enqueueFailedSave({
          examId,
          questionId: "batch",
          answer: draft.answers as any,
          queuedAt: Date.now(),
        });
        logger.warn("exam auto-save failed, queued", { examId, error: err });
      }
    };

    const interval = setInterval(autoSave, 30 * 1000); // 每 30s
    const onBlur = () => autoSave(); // blur 时

    window.addEventListener("blur", onBlur);
    return () => {
      clearInterval(interval);
      window.removeEventListener("blur", onBlur);
    };
  }, [draft, client, examId, isOnline]);

  // 监听网络状态
  useEffect(() => {
    const updateOnline = () => setIsOnline(navigator.onLine);
    window.addEventListener("online", updateOnline);
    window.addEventListener("offline", updateOnline);
    return () => {
      window.removeEventListener("online", updateOnline);
      window.removeEventListener("offline", updateOnline);
    };
  }, []);

  // 网络恢复后处理队列
  useOfflineQueue_recovery(async (item) => {
    try {
      const result = await client
        .mutation(SAVE_EXAM_ANSWER, {
          examId: item.examId,
          questionId: item.questionId,
          answer: item.answer,
        })
        .toPromise();
      return result.data?.saveExamAnswer?.ok ?? false;
    } catch {
      return false;
    }
  });

  // 更新答案
  const updateAnswer = useCallback((questionId: string, answer: AnswerInput) => {
    setDraft((prev) => {
      if (!prev) return prev;
      return {
        ...prev,
        answers: { ...prev.answers, [questionId]: answer },
      };
    });
  }, []);

  return {
    draft,
    isOnline,
    serverTimeOffset: offset,
    correctedNow: getCorrectedTime(),
    updateAnswer,
  };
}
```

### 14.5 防作弊采集（前端配合，服务端最终判定）

```typescript
// apps/student-portal/src/hooks/useAntiCheat.ts
export function useAntiCheat(examId: string) {
  const behaviorsRef = useRef<SuspiciousBehaviorRecord[]>([]);
  const [warning, setWarning] = useState<string | null>(null);

  const record = useCallback(
    (type: SuspiciousBehaviorRecord["type"], details?: string) => {
      const record_item: SuspiciousBehaviorRecord = {
        type,
        timestamp: Date.now(),
        details,
      };
      behaviorsRef.current.push(record_item);
      
      // 队列满 100 条后批量上报
      if (behaviorsRef.current.length >= 100) {
        flushBehaviors();
      }
    },
    [examId],
  );

  const flushBehaviors = useCallback(async () => {
    if (behaviorsRef.current.length === 0) return;
    const batch = behaviorsRef.current.splice(0);
    try {
      await client
        .mutation(RECORD_SUSPICIOUS_BEHAVIOR, {
          examId,
          behaviors: batch,
        })
        .toPromise();
    } catch (err) {
      // 上报失败，重新入队
      behaviorsRef.current.unshift(...batch);
    }
  }, [examId]);

  // 切屏检测
  useEffect(() => {
    let switchCount = 0;
    const handleVisibility = () => {
      if (document.visibilityState === "hidden") {
        switchCount += 1;
        record("tab-switch", `switch #${switchCount}`);
        if (switchCount >= 3) {
          setWarning(t("exam.antiCheat.tooManyTabSwitches"));
          toast.warning(t("exam.antiCheat.tooManyTabSwitches"));
        }
      }
    };
    document.addEventListener("visibilitychange", handleVisibility);
    return () => document.removeEventListener("visibilitychange", handleVisibility);
  }, [record]);

  // 复制粘贴检测
  useEffect(() => {
    const handleCopy = (e: ClipboardEvent) => {
      e.preventDefault();
      record("copy-paste", "copy attempted");
      toast.warning(t("exam.antiCheat.copyDisabled"));
    };
    const handlePaste = (e: ClipboardEvent) => {
      e.preventDefault();
      record("copy-paste", "paste attempted");
      toast.warning(t("exam.antiCheat.pasteDisabled"));
    };
    document.addEventListener("copy", handleCopy);
    document.addEventListener("paste", handlePaste);
    return () => {
      document.removeEventListener("copy", handleCopy);
      document.removeEventListener("paste", handlePaste);
    };
  }, [record]);

  // 全屏退出检测
  useEffect(() => {
    const handleFullscreen = () => {
      if (!document.fullscreenElement) {
        record("fullscreen-exit");
        toast.warning(t("exam.antiCheat.fullscreenExit"));
      }
    };
    document.addEventListener("fullscreenchange", handleFullscreen);
    return () => document.removeEventListener("fullscreenchange", handleFullscreen);
  }, [record]);

  // 窗口失焦检测
  useEffect(() => {
    const handleBlur = () => {
      record("window-blur");
    };
    window.addEventListener("blur", handleBlur);
    return () => window.removeEventListener("blur", handleBlur);
  }, [record]);

  // 右键禁用
  useEffect(() => {
    const handleContext = (e: MouseEvent) => {
      e.preventDefault();
    };
    document.addEventListener("contextmenu", handleContext);
    return () => document.removeEventListener("contextmenu", handleContext);
  }, []);

  // 卸载时 flush
  useEffect(() => {
    return () => {
      flushBehaviors();
    };
  }, [flushBehaviors]);

  return { warning, flushBehaviors };
}
```

### 14.6 考试提交防重复

```typescript
// apps/student-portal/src/hooks/useSubmitExam.ts
export function useSubmitExam(examId: string) {
  const client = useGraphQLClient();
  const queryClient = useQueryClient();
  const [submitting, setSubmitting] = useState(false);

  const submit = useCallback(async () => {
    setSubmitting(true);
    try {
      // 提交前先查询提交状态，防重复
      const statusResult = await client
        .query(EXAM_SUBMISSION_STATUS, { examId })
        .toPromise();
      
      if (statusResult.data?.examSubmissionStatus?.submitted) {
        // 已提交，跳转结果页
        toast.info(t("exam.alreadySubmitted"));
        router.push(`/my-exams/${examId}/result`);
        return;
      }

      // 执行提交
      const result = await client
        .mutation(SUBMIT_EXAM, { examId })
        .toPromise();

      if (result.data?.submitExam) {
        // 提交成功，清除 IDB 草稿
        await clearDraftFromIDB(examId);
        queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "exams"] });
        queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "dashboard"] });
        toast.success(t("exam.submitSuccess"));
        router.push(`/my-exams/${examId}/result`);
      } else if (result.error) {
        // 提交失败，入 IDB 队列
        toast.error(t("exam.submitFailed"));
        // 入队，稍后重试
      }
    } catch (err) {
      // 网络错误，入 IDB 队列
      toast.error(t("exam.submitFailedNetwork"));
    } finally {
      setSubmitting(false);
    }
  }, [examId, client, queryClient]);

  return { submit, submitting };
}
```

---

## 15. 详细组件设计（ai14 新增）

### 15.1 ExamTaking 组件

```typescript
// apps/student-portal/src/components/ExamTaking.tsx
interface ExamTakingProps {
  examId: string;
}

export function ExamTaking({ examId }: ExamTakingProps) {
  const { draft, isOnline, serverTimeOffset, updateAnswer } = useExamTaking(examId);
  const { data: exam } = useExamDetail(examId);
  const { remaining, formatted, isExpired } = useCountdownTimer(
    exam?.expiresAt ?? "",
    serverTimeOffset,
  );
  const { warning } = useAntiCheat(examId);
  const { submit, submitting } = useSubmitExam(examId);
  const [showConfirmSubmit, setShowConfirmSubmit] = useState(false);

  // 倒计时归零自动提交
  useEffect(() => {
    if (isExpired && !submitting) {
      toast.info(t("exam.timeUp"));
      submit();
    }
  }, [isExpired, submitting, submit]);

  // 考试延时事件
  useEffect(() => {
    // 由 WebSocket 事件触发 exam query invalidate，exam.expiresAt 更新后倒计时自动重置
  }, [exam?.expiresAt]);

  if (!draft || !exam) return <Skeleton rows={20} />;

  const unansweredCount = exam.questions.filter((q) => !draft.answers[q.id]).length;

  return (
    <div className="exam-taking-container" data-testid="exam-taking">
      {/* 顶部固定：倒计时 + 在线状态 */}
      <div className="sticky top-0 z-10 bg-background border-b">
        <div className="flex items-center justify-between p-4">
          <CountdownTimer
            remaining={remaining}
            formatted={formatted}
            isExpired={isExpired}
          />
          <OnlineStatus isOnline={isOnline} />
        </div>
        {warning && <div className="bg-warning/10 p-2 text-sm">{warning}</div>}
      </div>

      {/* 题目区域 */}
      <div className="p-4 space-y-6">
        {exam.questions.map((q, index) => (
          <QuestionCard
            key={q.id}
            question={q}
            index={index}
            answer={draft.answers[q.id]}
            onChange={(answer) => updateAnswer(q.id, answer)}
          />
        ))}
      </div>

      {/* 底部固定：提交按钮 */}
      <div className="sticky bottom-0 bg-background border-t p-4">
        <Button
          onClick={() => setShowConfirmSubmit(true)}
          disabled={submitting}
          className="w-full"
        >
          {t("exam.submit")}
        </Button>
      </div>

      {/* 提交确认弹窗 */}
      <Dialog open={showConfirmSubmit} onOpenChange={setShowConfirmSubmit}>
        <DialogContent>
          {unansweredCount > 0 && (
            <p className="text-warning">
              {t("exam.unansweredWarning", { count: unansweredCount })}
            </p>
          )}
          <p>{t("exam.confirmSubmit")}</p>
          <div className="flex gap-2 justify-end">
            <Button variant="outline" onClick={() => setShowConfirmSubmit(false)}>
              {t("common.cancel")}
            </Button>
            <Button onClick={submit} disabled={submitting}>
              {t("common.confirm")}
            </Button>
          </div>
        </DialogContent>
      </Dialog>

      {/* 草稿恢复弹窗由 useExamTaking 内部触发 */}
      <DraftRecovery examId={examId} />
    </div>
  );
}
```

### 15.2 CountdownTimer 组件

```typescript
// apps/student-portal/src/components/CountdownTimer.tsx
interface CountdownTimerProps {
  remaining: number; // 秒
  formatted: string; // HH:mm:ss
  isExpired: boolean;
}

export function CountdownTimer({ remaining, formatted, isExpired }: CountdownTimerProps) {
  const isUrgent = remaining <= 300 && remaining > 0; // 最后 5 分钟
  const isCritical = remaining <= 60 && remaining > 0; // 最后 1 分钟

  return (
    <div
      className={cn(
        "font-mono text-2xl tabular-nums",
        isExpired && "text-destructive",
        isCritical && "text-destructive animate-pulse",
        isUrgent && "text-warning",
        !isUrgent && !isCritical && !isExpired && "text-foreground",
      )}
      role="timer"
      aria-live="polite"
      aria-label={t("exam.timeRemaining", { formatted })}
    >
      {isExpired ? t("exam.timeUp") : formatted}
    </div>
  );
}
```

### 15.3 DraftRecovery 组件

```typescript
// apps/student-portal/src/components/DraftRecovery.tsx
interface DraftRecoveryProps {
  examId: string;
}

export function DraftRecovery({ examId }: DraftRecoveryProps) {
  const [open, setOpen] = useState(false);
  const [savedDraft, setSavedDraft] = useState<ExamTakingDraft | null>(null);

  useEffect(() => {
    loadDraftFromIDB(examId).then((draft) => {
      if (draft && Object.keys(draft.answers).length > 0) {
        setSavedDraft(draft);
        setOpen(true);
      }
    });
  }, [examId]);

  const handleRestore = () => {
    // 父组件通过 context 接收恢复的草稿
    setOpen(false);
  };

  const handleDiscard = async () => {
    await clearDraftFromIDB(examId);
    setOpen(false);
  };

  return (
    <Dialog open={open} onOpenChange={setOpen}>
      <DialogContent>
        <h2>{t("exam.draftRecovery.title")}</h2>
        <p>
          {t("exam.draftRecovery.description", {
            answeredCount: savedDraft ? Object.keys(savedDraft.answers).length : 0,
            lastSavedAt: savedDraft?.lastSavedAt,
          })}
        </p>
        <div className="flex gap-2 justify-end">
          <Button variant="outline" onClick={handleDiscard}>
            {t("exam.draftRecovery.discard")}
          </Button>
          <Button onClick={handleRestore}>
            {t("exam.draftRecovery.restore")}
          </Button>
        </div>
      </DialogContent>
    </Dialog>
  );
}
```

### 15.4 HomeworkSubmit 组件

```typescript
// apps/student-portal/src/components/HomeworkSubmit.tsx
interface HomeworkSubmitProps {
  homeworkId: string;
}

const homeworkSchema = z.object({
  answers: z.array(
    z.object({
      questionId: z.string(),
      answer: answerInputSchema,
    }),
  ),
  note: z.string().max(500).optional(),
});

export function HomeworkSubmit({ homeworkId }: HomeworkSubmitProps) {
  const { data: homework } = useHomeworkDetail(homeworkId);
  const { mutate, isPending } = useSubmitHomework();
  const form = useForm<HomeworkSubmitForm>({
    resolver: zodResolver(homeworkSchema),
  });

  const onSubmit = (data: HomeworkSubmitForm) => {
    mutate({ homeworkId, ...data });
  };

  if (!homework) return <Skeleton rows={10} />;

  return (
    <Form {...form}>
      <form onSubmit={form.handleSubmit(onSubmit)} className="space-y-6">
        {homework.questions.map((q, index) => (
          <QuestionField
            key={q.id}
            question={q}
            index={index}
            control={form.control}
            name={`answers.${index}.answer`}
          />
        ))}

        {/* 附件上传 */}
        <AttachmentUpload
          maxFiles={5}
          maxSize={10 * 1024 * 1024} // 10MB
          accept={["image/jpeg", "image/png", "application/pdf"]}
        />

        {/* 学生备注 */}
        <Textarea
          {...form.register("note")}
          placeholder={t("homework.notePlaceholder")}
          maxLength={500}
        />

        <Button type="submit" disabled={isPending} className="w-full sticky bottom-0">
          {isPending ? t("common.submitting") : t("homework.submit")}
        </Button>
      </form>
    </Form>
  );
}
```

### 15.5 DiagnosticChart 组件（P4）

```typescript
// apps/student-portal/src/components/DiagnosticChart.tsx
interface DiagnosticChartProps {
  data: DiagnosticViewModel;
}

export function DiagnosticChart({ data }: DiagnosticChartProps) {
  return (
    <div className="space-y-6">
      {/* 多维雷达图：知识点掌握度 */}
      <Chart type="radar" data={data.radar} options={radarOptions} />

      {/* 趋势线：历次考试得分 */}
      <Chart type="line" data={data.trend} options={trendOptions} />

      {/* 知识点掌握度列表 */}
      <DataTable
        columns={[
          { key: "name", header: t("diagnostic.knowledgePoint") },
          {
            key: "mastery",
            header: t("diagnostic.mastery"),
            render: (row) => <MasteryBar value={row.mastery} />,
          },
          { key: "correctCount", header: t("diagnostic.correctRate") },
        ]}
        data={data.knowledgePoints}
      />
    </div>
  );
}
```

---

## 16. 跨标签同步实现（ai14 新增）

### 16.1 考试作答防多标签（BroadcastChannel）

```typescript
// apps/student-portal/src/lib/examTabGuard.ts
const EXAM_CHANNEL_NAME = "student-exam-guard";

export function useExamTabGuard(examId: string) {
  useEffect(() => {
    // 降级：Safari < 15.4 不支持 BroadcastChannel
    if (typeof BroadcastChannel === "undefined") {
      // 降级为 localStorage 事件
      return useLocalStorageFallback(examId);
    }

    const channel = new BroadcastChannel(EXAM_CHANNEL_NAME);
    const tabId = `tab-${Date.now()}-${Math.random().toString(36).slice(2)}`;

    // 广播：我正在作答此考试
    channel.postMessage({ type: "exam-entered", examId, tabId, ts: Date.now() });

    const onMessage = (event: MessageEvent) => {
      const msg = event.data;
      if (msg.tabId === tabId) return;
      if (msg.type === "exam-entered" && msg.examId === examId) {
        // 已有其他标签在作答，警告
        toast.warning(t("exam.multiTabDetected"));
        recordSuspiciousBehavior("multi-tab-exam");
        // 回应：我也在作答
        channel.postMessage({ type: "exam-exists", examId, tabId, ts: Date.now() });
      }
      if (msg.type === "exam-exists" && msg.examId === examId) {
        // 收到其他标签的回应，说明我也不是第一个
        toast.warning(t("exam.multiTabDetected"));
        recordSuspiciousBehavior("multi-tab-exam");
      }
    };
    channel.addEventListener("message", onMessage);

    return () => {
      channel.postMessage({ type: "exam-left", examId, tabId });
      channel.close();
    };
  }, [examId]);
}

// localStorage 降级方案
function useLocalStorageFallback(examId: string) {
  useEffect(() => {
    const key = `exam-active-${examId}`;
    const tabId = `tab-${Date.now()}-${Math.random().toString(36).slice(2)}`;
    localStorage.setItem(key, JSON.stringify({ tabId, ts: Date.now() }));

    const onStorage = (e: StorageEvent) => {
      if (e.key === key && e.newValue) {
        const otherTab = JSON.parse(e.newValue);
        if (otherTab.tabId !== tabId) {
          toast.warning(t("exam.multiTabDetected"));
          recordSuspiciousBehavior("multi-tab-exam");
        }
      }
    };
    window.addEventListener("storage", onStorage);

    return () => {
      localStorage.removeItem(key);
      window.removeEventListener("storage", onStorage);
    };
  }, [examId]);
}
```

### 16.2 通知未读数跨标签同步

```typescript
// apps/student-portal/src/lib/notificationSync.ts
const NOTIFICATION_CHANNEL = "student-notifications";

export function useNotificationSync() {
  const queryClient = useQueryClient();

  useEffect(() => {
    if (typeof BroadcastChannel === "undefined") return;

    const channel = new BroadcastChannel(NOTIFICATION_CHANNEL);
    const onMessage = (event: MessageEvent) => {
      if (event.data.type === "unread-count-updated") {
        queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ["student", "notifications"] });
      }
    };
    channel.addEventListener("message", onMessage);

    return () => channel.close();
  }, [queryClient]);

  const broadcastUnreadUpdate = useCallback(() => {
    if (typeof BroadcastChannel !== "undefined") {
      const channel = new BroadcastChannel(NOTIFICATION_CHANNEL);
      channel.postMessage({ type: "unread-count-updated", ts: Date.now() });
      channel.close();
    }
  }, []);

  return { broadcastUnreadUpdate };
}
```

### 16.3 考试草稿跨标签恢复

若学生在 Tab A 开始作答，关闭 Tab A 后在 Tab B 重新打开：

1. IDB 草稿跨标签共享（同源策略保证）
2. Tab B 进入考试页时检测 IDB 草稿
3. 弹 `DraftRecovery` 提示"检测到未完成的作答草稿，是否恢复？"
4. 用户确认后从 IDB 加载草稿

```typescript
// 在 ExamTaking 组件内
useEffect(() => {
  loadDraftFromIDB(examId).then((saved) => {
    if (saved && Object.keys(saved.answers).length > 0) {
      // 检测到草稿，触发恢复弹窗
      setPendingDraft(saved);
    }
  });
}, [examId]);
```

---

## 17. API 契约版本管理（ai14 新增）

### 17.1 版本兼容矩阵

| API 版本 | 引入阶段 | 弃用阶段 | 移除阶段 | student-portal 兼容性          |
| -------- | -------- | -------- | -------- | ------------------------------ |
| v1       | P3       | -        | -        | ✅ P3+ 必须支持                |
| v2       | P6+      | -        | -        | ⚠️ P6+ 通过 Feature Flag 切换  |
| 字段裁剪 | P5+      | -        | -        | ⚠️ 可选，移动端低带宽时启用    |

### 17.2 GraphQL schema 演进策略

| 变更类型         | 策略                                                                 | 前端处理                                       |
| ---------------- | -------------------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------- |
| 新增字段         | 非破坏性，直接新增                                                   | 前端忽略未知字段（Zod 默认行为）               |
| 废弃字段         | `@deprecated` 标注                                                   | 前端监控使用率，< 1% 后移除调用                |
| 新增 Query/Mutation | 非破坏性                                                           | 前端按需消费                                   |
| 废弃 Query/Mutation | 先 `@deprecated` → 1 个迭代周期后移除                             | 前端迁移到替代操作                             |
| 破坏性字段变更   | 新增字段 + 废弃旧字段 → 1 个迭代周期后移除旧字段                     | 前端 Feature Flag 切换                         |
| Enum 值新增      | 非破坏性                                                            | 前端 default 分支兜底                          |

### 17.3 urql client 版本协商

```typescript
// urql client 自动处理 GraphQL schema 演进
// 通过 @deprecated 标注 + schema registry 监控
const client = createClient({
  url: "/api/v1/student/graphql",
  exchanges: [
    dedupExchange,
    cacheExchange,
    authExchange,
    errorExchange({
      onError: (error) => {
        // 检测 deprecation 警告
        const deprecationWarnings = error.graphQLErrors?.filter(
          (e) => e.extensions?.code === "DEPRECATED_FIELD",
        );
        if (deprecationWarnings?.length) {
          logger.warn("GraphQL deprecated field used", {
            fields: deprecationWarnings.map((w) => w.path),
          });
          // 上报埋点，跟踪使用率
          metrics.increment("graphql.deprecated_field_used", {
            fields: deprecationWarnings.map((w) => w.path?.join(".")),
          });
        }
      },
    }),
    fetchExchange,
  ],
});
```

### 17.4 字段裁剪使用场景（P5+）

| 场景                       | 裁剪策略                                                        | 节省带宽 |
| -------------------------- | --------------------------------------------------------------- | -------- |
| 移动端 4G 查看考试列表     | `myExams { id name startsAt expiresAt status }`                 | ~60%     |
| 通知列表快速浏览           | `myNotifications { id title read createdAt }`                   | ~50%     |
| Dashboard 概览             | `studentDashboard { upcomingHomework { id title dueAt } }`      | ~40%     |
| 完整考试详情（默认）       | 不裁剪                                                          | 0%       |

---

## 18. 监控与降级（ai14 新增）

### 18.1 前端监控指标

| 指标                                  | 类型      | 采集方式                  | 告警阈值             |
| ------------------------------------- | --------- | ------------------------- | -------------------- |
| `student_portal_lcp_seconds`          | LCP       | `next/web-vitals`         | P95 > 2.5s           |
| `student_portal_cls`                  | CLS       | 同上                      | P95 > 0.1            |
| `student_portal_ttfb_seconds`         | TTFB      | 同上                      | P95 > 0.8s           |
| `student_portal_mf_load_failed`       | Counter   | MF Remote 加载错误捕获    | > 1%                 |
| `student_portal_api_error_rate`       | Counter   | urql errorExchange 拦截   | 5xx > 1%             |
| `student_portal_ws_reconnect`         | Counter   | WebSocket 重连计数        | 单用户 > 5 次/小时   |
| `student_portal_exam_save_failed`     | Counter   | 考试自动保存失败计数      | > 5%                 |
| `student_portal_exam_submit_failed`   | Counter   | 考试提交失败计数          | > 1%                 |
| `student_portal_offline_duration`     | Histogram | 网络中断时长              | P95 > 30s            |
| `student_portal_draft_recovery_used`  | Counter   | 草稿恢复使用次数          | 异常增长告警         |
| `student_portal_anti_cheat_triggered` | Counter   | 防作弊触发次数            | 单考试 > 10 次       |
| `student_portal_cache_hit_rate`       | Gauge     | urql cache 命中率         | < 60%（异常）        |
| `student_portal_a11y_violations`      | Counter   | axe-core 自动扫描         | 严重违规 > 0         |

### 18.2 降级策略矩阵

| 触发条件                          | 降级动作                                                    | 用户感知                     |
| --------------------------------- | ----------------------------------------------------------- | ---------------------------- |
| MF Remote 加载失败（10s 超时）    | 显示 Shell 内置的最小化静态引导页                           | "学生端加载失败，请稍后重试" |
| BFF 5xx 错误率 > 5%               | 隐藏 mutation 按钮（提交作业/提交考试）；展示只读模式 banner | 顶部黄色 banner："只读模式"  |
| BFF P95 延迟 > 5s                 | 缩短缓存 TTL 至 5s；展示"加载缓慢"提示                      | 顶部提示条                   |
| WebSocket 连接失败 5 次           | 降级为 HTTP 轮询（60s 拉取通知列表）                        | 通知延迟最多 60s             |
| 考试列表加载失败 3 次             | 显示错误页 + 重试按钮                                       | 错误页                       |
| 考试作答自动保存失败              | 入 IDB 队列；UI 显示"离线模式"标识                          | 顶部黄色标识                 |
| 考试提交失败                      | 自动重试 + 入 IDB 队列；3 次失败后人工介入提示              | "提交失败，正在重试"         |
| i18n message 加载失败             | Fallback 到 key 本身作为文案                                | 显示英文 key，不影响功能     |
| 设计令牌加载失败                  | Fallback 到 Tailwind 默认色板                               | 视觉风格降级，不影响功能     |
| BroadcastChannel 不支持（Safari < 15.4） | 降级为 storage 事件                                   | 跨 tab 同步延迟 ~500ms       |
| IDB 存储空间不足                  | 清理 7 天前的未提交草稿；提示用户                           | toast 提示                   |
| 服务器时间同步失败                | 使用客户端时间（偏差可能较大）；提示"时间同步失败"          | 顶部警告条                   |

### 18.3 错误恢复流程

```mermaid
flowchart TD
    Error[发生错误] --> Classify{错误类型}
    Classify -->|Network| Retry[指数退避重试 3 次]
    Classify -->|401 Unauthorized| Refresh[刷新 token]
    Classify -->|403 Forbidden| Toast[toast 提示无权限]
    Classify -->|404 Not Found| Empty[显示空态]
    Classify -->|5xx Server Error| Fallback[降级策略]
    Classify -->|MF Load Failed| ShellFallback[Shell 兜底页]
    Classify -->|GraphQL Partial| PartialRender[展示部分数据 + 降级标识]

    Retry -->|成功| Recover[恢复正常]
    Retry -->|失败| Fallback

    Refresh -->|成功| Recover
    Refresh -->|失败| Logout[跳转登录页]

    Fallback --> ReadOnlyMode[只读模式]
    Fallback --> CachedData[展示缓存数据]
    Fallback --> ErrorPage[错误页 + 重试]
    Fallback --> IDBQueue[入 IDB 队列等待恢复]

    Toast --> Continue[继续当前操作]
    Empty --> Continue
    ShellFallback --> RetryMF[10s 后重试 MF]
    ReadOnlyMode --> WaitForRecover[等待 BFF 恢复]
    WaitForRecover --> Recover
    IDBQueue --> Recover
```

### 18.4 GraphQL 降级模式（ARB-001 §3.4 方案 B）

student-bff 支持降级模式（ARB-001），部分上游服务不可用时返回部分数据 + `extensions.degraded: true`：

```typescript
// urql errorExchange 处理降级标记
errorExchange({
  onError: (error) => {
    const degradedErrors = error.graphQLErrors?.filter(
      (e) => e.extensions?.degraded,
    );
    if (degradedErrors?.length) {
      // 展示部分数据 + 降级标识
      toast.warning(t("common.degradedMode"));
      // UI 顶部显示"部分数据可能不是最新"
    }
  },
}),
```

---

## 19. 模块演化与解耦（ai14 新增）

### 19.1 拆分触发条件

| 触发条件                                | 拆分方向                                                        | 阶段 |
| --------------------------------------- | --------------------------------------------------------------- | ---- |
| student-portal bundle > 200KB（gzipped）| 按场景域拆分为 `student-core-remote` + `student-exam-remote`    | P7+  |
| 团队规模 > 5 人同时维护 student-portal   | 同上                                                            | P7+  |
| 考试作答功能复杂度提升（lockdown/AI 监考）| 拆出 `student-exam-remote`（考试作答专用）                      | P7+  |
| AI 辅导功能引入                         | 拆出 `student-ai-remote`（AI 辅导 + 个性化推荐）                | P7+  |
| 多租户支持                              | URL 前缀 `/{tenantId}/student/*`；TanStack Query key 加 tenantId | P8+  |

### 19.2 拆分后的 MF 配置

```javascript
// 拆分后：student-core-remote（核心场景：dashboard/homework/grades）
new NextFederationPlugin({
  name: "student_core_app",
  filename: "static/chunks/remoteEntry.js",
  exposes: {
    "./pages": "./src/pages", // dashboard/my-homework/my-grades/my-attendance
  },
  // ... shared 同原配置
});

// 拆分后：student-exam-remote（考试作答专用）
new NextFederationPlugin({
  name: "student_exam_app",
  filename: "static/chunks/remoteEntry.js",
  exposes: {
    "./pages": "./src/pages", // my-exams/take/result
    "./ExamTaking": "./src/components/ExamTaking",
  },
  // ... shared 同原配置
});
```

### 19.3 技术栈演化路径

| 演化方向                   | 触发条件                         | 迁移策略                                                                                              |
| -------------------------- | -------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| student-portal 拆分为多个 Remote | bundle > 200KB 或团队规模 > 5 人 | 按场景域拆分：student-core-remote + student-exam-remote                                              |
| MF 2.0 → 3.0 升级          | MF 3.0 稳定且解决 SSR 问题       | Shell 端 `@module-federation/nextjs-mf` 升级；student-portal 仅改 `name`/`filename` 字段             |
| 切换为原生 SSR（脱离 MF）  | SEO 需求强烈或 MF 维护成本过高   | 保留 GraphQL 请求层和组件库；移除 MF 配置；独立部署为完整 Next.js 应用                                |
| 状态管理迁移（Zustand → Jotai）| Zustand 性能瓶颈或团队偏好       | 逐 slice 迁移；Hook 接口保持不变                                                                      |
| urql → Apollo Client       | urql 功能不足                    | 替换 GraphQLProvider；业务 Hook 接口保持不变                                                          |
| React 18 → 19              | React 19 稳定                    | 跟随 Shell 升级；use hook / Suspense 改进可简化 TanStack Query 集成                                  |

---

## 20. 长远架构愿景（ai14 新增）

### 20.1 三年架构演进路线

```mermaid
graph LR
    Y1[Year 1<br/>P3-P6 单体 Remote<br/>MF 2.0 + GraphQL] --> Y2[Year 2<br/>P7+ 多 Remote 拆分<br/>AI 辅导+错题推荐+学习计划]
    Y2 --> Y3[Year 3<br/>P8+ 多租户+多区域<br/>MF 3.0 / 原生 SSR / 移动端原生壳]
```

### 20.2 架构原则（始终不变）

1. **Remote 角色不变**：student-portal 始终作为 teacher-portal Shell 的 Remote，不独立 Shell
2. **契约先行**：所有 API 变更先 proto/contracts，后实现
3. **无状态前端**：所有持久化状态走 localStorage/IDB，不依赖服务端 session
4. **复用优先**：组件/Hook/工具优先复用 Shell 暴露的，避免重复实现
5. **可降级**：任何依赖（BFF/WebSocket/Shell）故障都有降级方案
6. **可观测**：所有用户行为、错误、性能指标都可观测
7. **可测试**：所有组件/Hook/页面都有单测 + E2E 覆盖
8. **可演化**：模块可拆分、状态管理可迁移、框架可升级
9. **考试作答可靠性**：断网不丢草稿、时间对齐服务器、防作弊采集、防重复提交
10. **学生隐私保护**：PIPL/未成年人保护法合规，敏感数据最小化

### 20.3 与其他 portal 的协同演化

| 演化方向                               | student-portal 角色                   | 协同端                               |
| -------------------------------------- | ------------------------------------ | ------------------------------------ |
| 共享组件抽取到 packages/               | 消费方（不再在 Remote 内自建组件）   | teacher-portal（Shell）+ 其他 Remote |
| 共享 Hook 抽取到 packages/hooks/       | 消费方                               | 同上                                 |
| 共享业务模型抽取到 packages/contracts/ | 消费方（类型定义）                   | 同上                                 |
| 多 portal 间通信（如教师↔学生）        | 通过后端 BFF/gRPC，不直连其他 Remote | teacher-portal / parent-portal       |
| 跨 portal 路由跳转                     | 通过 Shell 统一路由表                | 所有 portal                          |

### 20.4 与后端架构的协同演化

| 后端演化                       | student-portal 适配                              |
| ------------------------------ | ----------------------------------------------- |
| BFF GraphQL schema 演进        | `@deprecated` 标注 + Feature Flag 切换          |
| BFF → BFF + 微前端 API Gateway | student-portal 不感知；urql client URL 不变     |
| 引入 Service Mesh（Istio）     | student-portal 不感知；网络层透明                |
| 引入 Feature Flag 服务         | 集成 FeatureFlagProvider；组件按 flag 渲染      |
| 引入 A/B Testing 平台          | 集成 ABTestProvider；UI 按 variant 渲染         |
| 后端多租户                     | URL 加 `/{tenantId}/student/*`；Query key 加维度 |
| 后端多区域                     | urql client 按 region 路由；CDN 边缘缓存        |
| AI 辅导服务（P7）              | 新增 SSE 流式消费；复用 teacher-portal AI 模式   |

### 20.5 关键技术债务预警

| 债务项                                   | 当前状态   | 紧急度 | 清理建议                                      |
| ---------------------------------------- | ---------- | ------ | --------------------------------------------- |
| ai07 初稿协议错误（REST vs GraphQL）     | ✅ 已修订  | 高     | v2 全面对齐 ARB-001                           |
| ai07 初稿端口错误（3001 vs 4001）        | ✅ 已修订  | 高     | v2 对齐 port-allocation §4                    |
| ai07 初稿所有权错误（ai07 vs ai14）      | ✅ 已修订  | 高     | 004 §15 文档矩阵已记录 ai14 = student-portal  |
| MF SSR 对齐                              | 待验证     | 中     | P3 启动前 PoC 验证 MF 2.0 SSR；若失败降级 CSR |
| GraphQL singleton 分裂风险               | 待验证     | 高     | P3 启动前验证 ARB-002 singleton 生效          |
| shared-ts / contracts 未建立             | 待 coord   | 高     | P3 启动前必须建立；否则 ai14 自行实现后续提取 |
| ui-tokens / ui-components / hooks 未建立 | 待 ai13    | 高     | P3 启动前必须建立；ai13 在 P2 收尾交付        |
| MF Remote 加载失败的兜底                 | 待实现     | 中     | P3 实现期落地 Shell 内置兜底页                |
| 跨 tab 同步在 Safari 的兼容性            | 待验证     | 低     | P6 硬化期验证；降级为 storage 事件            |
| 考试作答 IDB 存储空间管理                | 待实现     | 中     | P3 实现期落地定期清理逻辑                     |
| WebSocket 事件名待 ai10 确认             | 待 ai10    | 中     | P5 启动前确认 `ExamExtended`/`ExamQuestionReordered` |

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**AI Agent**: ai14 (student-portal remote)
**Branch**: feat-review-student-portal-docs-9yN6Av
**Coordinator**: coord-ai
**Predecessor**: ai07（初版起草，ai14 接管审计与补全）
