Edu/services/msg

Msg 沟通通知中台

版本：1.0（P5 完整实现） HTTP 端口：3007 / gRPC 端口：50056 设计文档：02-architecture-design.md 契约文档：msg_contract.md

职责

沟通通知限界上下文（P5），承担：

1. 多渠道通知分发：站内信 / 邮件 / 短信 / 推送 / 微信（策略模式 NotificationChannel 抽象）
2. 事件驱动 fan-out：消费 iam / core-edu / data-ana 共 12 类 Kafka 事件触发通知
3. CQRS 读写分离：MySQL 写模型 + Elasticsearch 全文检索 + Redis 位图（已读状态降级）
4. Push Gateway 解耦：通过 HTTP POST /internal/push 委托 push-gateway 推送实时通知（coord M4 仲裁豁免 gRPC）
5. Outbox 事务性事件：通知发送 / 已读 / 撤回 / 失败 4 类事件经 Outbox 模式投递到 Kafka
6. 幂等去重三层防线：Redis SETNX + processed_events 表 + event_id UNIQUE INDEX

技术栈

层	技术	版本
运行时	Node.js	22
框架	NestJS（HTTP + gRPC 双协议 microservice）	10
语言	TypeScript（ESM 模式）	5
ORM	Drizzle ORM（函数式 getDb()）	latest
写模型	MySQL	8.0
读模型	Elasticsearch（safeIndex/safeSearch 降级）	8
缓存/位图	Redis（幂等去重 + 已读位图）	7
消息	Kafka（KafkaJS，producer + consumer）	3.x
可观测性	pino + prom-client + OpenTelemetry SDK	—
ID	cuid2（varchar(32)）	—
契约	protobuf（packages/shared-proto/proto/msg.proto，17 RPC）	buf v2

架构分层

flowchart TB
  subgraph Gateway
    AG[api-gateway]
  end
  subgraph BFF
    TBFF[teacher-bff]
  end
  subgraph MsgService[msg service · HTTP:3007 + gRPC:50056]
    HTTP[HTTP Controller]
    GRPC[gRPC Controller · 3 Service 17 RPC]
    SVC[Application Service · notifications/preferences/templates]
    DISP[ChannelDispatcher · 策略模式]
    CH[InApp/Email/SMS/Push/WeChat Channels]
    KAFKA_C[KafkaConsumer · 12 类事件]
    OUTBOX[OutboxPublisher · 4 类事件]
    REPO[Repository · Drizzle]
    ES[Elasticsearch 读模型]
    REDIS[Redis 幂等/位图]
    PUSH[Push Gateway Client · HTTP]
  end
  AG --> HTTP
  TBFF --> GRPC
  KAFKA_C --> SVC
  SVC --> DISP
  DISP --> CH
  CH --> PUSH
  SVC --> REPO
  SVC --> ES
  SVC --> REDIS
  SVC --> OUTBOX
  OUTBOX -->|publish| KT[(Kafka · edu.notification.*)]
  KAFKA_K[(Kafka · edu.identity/teaching/insight.*)] --> KAFKA_C

模块结构

services/msg/src/
├─ notifications/                    # 通知限界上下文
│  ├─ notifications.controller.ts    # HTTP REST（10 端点）
│  ├─ notifications.service.ts       # Application Service
│  ├─ notifications.repository.ts    # Drizzle 数据访问
│  ├─ notifications.schema.ts        # Drizzle 表定义（4 张表）
│  └─ notifications.dto.ts           # Zod 验证 + DTO
├─ preferences/                      # 用户偏好限界上下文
│  ├─ preferences.controller.ts      # HTTP REST（2 端点）
│  ├─ preferences.service.ts
│  ├─ preferences.repository.ts
│  └─ preferences.dto.ts
├─ templates/                        # 通知模板限界上下文
│  ├─ templates.controller.ts        # HTTP REST（6 端点）
│  ├─ templates.service.ts
│  ├─ templates.repository.ts
│  └─ templates.dto.ts
├─ channels/                         # 多渠道分发（策略模式）
│  ├─ channel.types.ts               # NotificationChannelStrategy 接口
│  ├─ channel-dispatcher.service.ts  # ChannelDispatcher 编排
│  ├─ in-app.channel.ts
│  ├─ email.channel.ts
│  ├─ sms.channel.ts
│  ├─ push.channel.ts                # 走 PushGatewayClient
│  └─ wechat.channel.ts
├─ grpc/                             # gRPC 入口（3 Service 17 RPC）
│  ├─ grpc.module.ts
│  ├─ notifications.grpc.controller.ts  # 9 RPC
│  ├─ preferences.grpc.controller.ts    # 2 RPC
│  └─ templates.grpc.controller.ts      # 6 RPC
├─ config/                           # 配置
│  ├─ env.ts                         # @t3-oss/env-nextjs + Zod
│  ├─ database.ts                    # getDb() 函数式
│  ├─ elasticsearch.ts               # safeIndex/safeSearch 降级
│  └─ grpc.ts                        # gRPC microservice options
├─ middleware/
│  ├─ auth.middleware.ts             # JWT 校验 + userId/roles 注入
│  └─ permission.guard.ts            # @RequirePermission 3 个权限点
├─ shared/
│  ├─ errors/
│  │  ├─ application-error.ts        # 13 个错误码
│  │  └─ global-error.filter.ts      # GlobalErrorFilter
│  ├─ health/
│  │  └─ health.controller.ts        # /healthz + /readyz（5 项依赖）
│  ├─ kafka/
│  │  ├─ kafka.client.ts             # producer + consumer + isKafkaHealthy
│  │  ├─ kafka.consumer.ts           # 12 类事件路由
│  │  └─ topic-map.ts                # PRODUCER_TOPIC_MAP + CONSUMER_TOPICS
│  ├─ lifecycle/
│  │  └─ lifecycle.service.ts        # DB/ES/Redis/Kafka/Outbox 生命周期
│  ├─ observability/
│  │  ├─ logger.ts                   # pino
│  │  ├─ metrics.ts                  # 15 个业务指标
│  │  └─ tracer.ts                   # OpenTelemetry SDK
│  ├─ outbox/
│  │  ├─ outbox.publisher.ts         # 轮询 pending 投递 Kafka
│  │  ├─ outbox.repository.ts        # findPending/markPublished/incrementRetry
│  │  ├─ outbox.service.ts           # 事务内写入 outbox
│  │  └─ outbox.schema.ts            # msg_outbox_events + processed_events
│  ├─ push/
│  │  └─ push-gateway.client.ts      # HTTP POST /internal/push（M4 仲裁）
│  └─ redis/
│     ├─ redis.client.ts             # getRedis/checkRedisConnection/closeRedis
│     └─ idempotency.guard.ts        # checkAndMark（Redis SETNX + DB 降级）
├─ app.module.ts                     # 根 Module
└─ main.ts                           # HTTP + gRPC 双协议启动

API 清单

HTTP REST（18 端点）

Notifications（10 端点）

方法	路径	权限点	说明
POST	/notifications/send	MSG_NOTIFICATION_SEND	单条发送
POST	/notifications/batch	MSG_NOTIFICATION_SEND	批量发送
GET	/notifications/user/:userId	MSG_NOTIFICATION_READ	列表（分页+过滤）
GET	/notifications/user/:userId/unread-count	MSG_NOTIFICATION_READ	未读数
PUT	/notifications/:id/read	MSG_NOTIFICATION_READ	标记已读
PUT	/notifications/batch/read	MSG_NOTIFICATION_READ	批量已读
PUT	/notifications/read-all	MSG_NOTIFICATION_READ	全部已读
GET	/notifications/search	MSG_NOTIFICATION_READ	ES 全文检索
POST	/notifications/recall	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	撤回广播
DELETE	/notifications/:id	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	删除

Preferences（2 端点）

方法	路径	权限点	说明
GET	/preferences/user/:userId	MSG_NOTIFICATION_READ	查询偏好
PUT	/preferences/user/:userId	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	更新偏好

Templates（6 端点）

方法	路径	权限点	说明
GET	/templates	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	列表
POST	/templates	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	创建
GET	/templates/:id	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	查询
PUT	/templates/:id	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	更新
DELETE	/templates/:id	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	删除
POST	/templates/render	MSG_NOTIFICATION_SEND	渲染模板

gRPC（3 Service / 17 RPC）

契约源：packages/shared-proto/proto/msg.proto 包名：next_edu_cloud.msg.v1

NotificationService（9 RPC）

RPC	权限点	说明
SendNotification	MSG_NOTIFICATION_SEND	单条发送
BatchSendNotification	MSG_NOTIFICATION_SEND	批量发送
ListNotifications	MSG_NOTIFICATION_READ	列表
GetUnreadCount	MSG_NOTIFICATION_READ	未读数
MarkAsRead	MSG_NOTIFICATION_READ	标记已读
BatchMarkAsRead	MSG_NOTIFICATION_READ	批量已读
MarkAllAsRead	MSG_NOTIFICATION_READ	全部已读
SearchNotifications	MSG_NOTIFICATION_READ	ES 检索
RecallNotification	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	撤回

NotificationPreferenceService（2 RPC）

RPC	权限点	说明
GetPreferences	MSG_NOTIFICATION_READ	查询偏好
UpdatePreferences	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	更新偏好

NotificationTemplateService（6 RPC）

RPC	权限点	说明
CreateTemplate	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	创建
GetTemplate	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	查询
ListTemplates	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	列表
UpdateTemplate	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	更新
DeleteTemplate	MSG_NOTIFICATION_MANAGE	删除
RenderTemplate	MSG_NOTIFICATION_SEND	渲染

Kafka 事件流

消费（12 类事件）

Topic	来源	触发通知
edu.identity.user.created	iam	欢迎通知
edu.identity.user.updated	iam	（幂等标记，无通知）
edu.identity.user.deleted	iam	（幂等标记，无通知）
edu.identity.user.role_changed	iam	角色变更通知
edu.identity.role.created	iam	（幂等标记，无通知）
edu.identity.role.updated	iam	权限变更通知（fan-out affectedUserIds）
edu.teaching.exam.published	core-edu	考试通知（fan-out studentIds）
edu.teaching.assignment.submitted	core-edu	作业提交通知（教师）
edu.teaching.assignment.graded	core-edu	作业批改通知（学生）
edu.teaching.grade.recorded	core-edu	成绩录入通知
edu.teaching.attendance.recorded	core-edu	出勤异常通知（家长）
edu.insight.mastery.updated	data-ana	学情预警通知

发布（4 类事件 · Outbox 模式）

事件类型	Topic	触发条件
notification.sent	edu.notification.sent	通知发送成功
notification.read	edu.notification.read	通知标记已读
notification.recalled	edu.notification.recalled	通知撤回
notification.failed	edu.notification.failed	通知发送失败

幂等去重

• Redis SETNX（首选）：SETNX msg:event:{event_id} 1 EX 86400
• DB 降级：processed_events 表 event_id UNIQUE INDEX
• 三层防线：Redis → DB → 业务层 event_id 检查

数据库表

建表脚本：scripts/msg-init.sql

表	用途	关键索引
msg_notifications	通知主表	event_id UNIQUE / user_id+is_read / group_id
msg_notification_preferences	用户偏好	user_id+type UNIQUE
msg_notification_templates	通知模板	code UNIQUE
msg_notification_deliveries	投递记录	notification_id / status / next_retry_at
msg_outbox_events	Outbox 事件	status+next_retry_at / topic
processed_events	消费幂等	event_id PK

健康检查

端点	用途	检查项
GET /healthz	liveness	仅进程状态
GET /readyz	readiness	DB（关键）/ ES（可选）/ Redis（可选）/ Kafka / PushGateway（软失败）

/readyz 返回结构：

{
  "status": "ok" | "degraded",
  "service": "msg",
  "timestamp": "2026-07-10T...",
  "checks": {
    "database": { "status": "ok" },
    "elasticsearch": { "status": "ok" },
    "redis": { "status": "ok" },
    "kafka": { "status": "ok" },
    "pushGateway": { "status": "skipped" }
  }
}

可观测性

Metrics（/metrics 端点 · 15 个指标）

指标	类型	标签
msg_http_requests_total	Counter	method/route/status_code
msg_http_request_duration_seconds	Histogram	method/route
msg_grpc_requests_total	Counter	rpc_method/status
msg_notification_sent_total	Counter	type/channel/status
msg_notification_send_duration_seconds	Histogram	type/channel
msg_notification_failed_total	Counter	type/channel/error_code
msg_notification_read_total	Counter	type
msg_channel_dispatch_duration_seconds	Histogram	channel
msg_kafka_consumer_lag	Gauge	topic
msg_kafka_consumer_processed_total	Counter	topic/status
msg_idempotent_duplicate_total	Counter	topic
msg_outbox_pending_count	Gauge	—
msg_push_gateway_call_total	Counter	status
msg_push_gateway_call_duration_seconds	Histogram	—
msg_unread_count	Gauge	user_id

Tracer

• OpenTelemetry SDK + auto-instrumentations
• 服务名：msg
• OTLP exporter：{OTEL_EXPORTER_OTLP_ENDPOINT}/v1/traces

错误码

错误码	HTTP	触发条件
MSG_VALIDATION_ERROR	400	Zod 校验失败
MSG_NOT_FOUND	404	通知/偏好/模板不存在
MSG_PERMISSION_DENIED	403	权限不足 / 跨用户访问
MSG_CONFLICT	409	重复发送 / 状态机非法转换
MSG_BUSINESS_ERROR	422	业务规则违反
MSG_DATABASE_ERROR	500	Drizzle 操作异常
MSG_INTERNAL_ERROR	500	未知异常
MSG_ES_UNAVAILABLE	503	ES 不可用且无降级路径
MSG_REDIS_UNAVAILABLE	503	Redis 不可用且无降级路径
MSG_PUSH_GATEWAY_UNAVAILABLE	503	Push Gateway 不可用
MSG_TEMPLATE_NOT_FOUND	404	模板不存在
MSG_TEMPLATE_RENDER_ERROR	422	模板渲染失败（变量缺失）
MSG_RATE_LIMIT_EXCEEDED	429	通知频率超限

开发

# 安装依赖（monorepo 根目录）
pnpm install

# 启动开发服务（HTTP:3007 + gRPC:50056）
pnpm --filter msg dev

# 构建产物
pnpm --filter msg build

# 启动生产服务
pnpm --filter msg start

环境变量

变量	默认值	必填	说明
PORT	3007	否	HTTP 端口
GRPC_PORT	50056	否	gRPC 端口
DATABASE_URL	—	是	MySQL 连接串
REDIS_URL	—	否	Redis 连接串（未配置降级到 DB 去重）
JWT_SECRET	—	否	JWT 密钥（Gateway 已校验，可选）
JWT_ISSUER	next-edu-cloud	否	JWT 签发者
KAFKA_BROKERS	localhost:9092	否	Kafka broker 列表
KAFKA_CLIENT_ID	msg-service	否	Kafka client ID
KAFKA_CONSUMER_GROUP_ID	msg-service-group	否	Kafka consumer group
ES_URL	—	否	Elasticsearch 地址（未配置则降级到 DB 查询）
PUSH_GATEWAY_URL	—	否	Push Gateway 地址（M4 仲裁 HTTP）
PUSH_INTERNAL_TOKEN	—	否	Push Gateway 内部鉴权 token
OTEL_EXPORTER_OTLP_ENDPOINT	—	否	OpenTelemetry OTLP endpoint
LOG_LEVEL	info	否	pino 日志级别
NODE_ENV	development	否	运行环境
DEV_MODE	false	否	开发模式（跳过权限校验）

仲裁依据

• M4：Push Gateway 走 HTTP POST /internal/push，豁免 gRPC，鉴权头 X-Internal-Key
• M5：消费 topic 用 edu.teaching.* / edu.identity.* / edu.insight.*
• G2：/readyz 多依赖检查（DB/ES/Redis/Kafka/PushGateway）
• G10：getDb() 函数式（非类）
• G11：cuid2 ID（varchar(32)）
• G12：ESM 模式，相对 import 带 .js 后缀
• G13：仅类型导入用 import type

详见 coord-final-decisions.md + president-final-rulings.md