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# LoRa 通信层统一重构方案

## 1. 目标

统一项目当前并存的两种 LoRa 通信模式（基于 ChirpStack API 和基于串口透传），使其在架构层面遵循相同的接口和设计模式。最终实现：

-   **业务逻辑统一**：所有上行业务处理逻辑集中在一个地方，与具体的通信方式无关。
-   **发送接口统一**：上层服务使用同一个接口发送下行指令，无需关心底层实现。
-   **架构清晰**：明确划分基础设施层（负责传输）和应用层（负责业务）的职责，并确保正确的依赖方向 (`app` -> `infra`)。
-   **高扩展性**：未来支持新的通信方式时，只需添加新的“适配器”，而无需改动核心业务代码。

## 2. 背景与问题分析

### 2.1. 当前存在两种 LoRa 通信模式

1.  **ChirpStack 模式**: 通过 `internal/infra/transport/lora/chirp_stack.go` 实现发送，通过 `internal/app/listener/chirp_stack/chirp_stack.go` 监听并处理 ChirpStack Webhook 推送的数据。
2.  **串口透传模式**: 通过 `internal/infra/transport/lora/lora_mesh_uart_passthrough_transport.go` 实现发送和接收处理。

### 2.2. 核心差异

| 特性 | ChirpStack 模式 | 串口透传模式 |
| :--- | :--- | :--- |
| **通信模型** | 双向、有状态、异步API调用 | 单向、无状态、直接串口读写 |
| **接收机制** | Webhook (HTTP POST) 推送 | 主动从串口读取字节流 |
| **数据格式** | JSON 包装 + Base64 编码 | 自定义二进制物理帧 |
| **寻址方式**| `DevEui` | 自定义 16 位网络地址 |
| **核心职责** | LNS，管理会话、ACK、队列 | 纯粹的“无线串口” |

### 2.3. 问题

-   **业务逻辑分散**：处理 `CollectResult` 的业务逻辑在 `chirp_stack.go` 和 `lora_mesh_uart_passthrough_transport.go` 中都存在，造成代码重复和维护困难。
-   **职责不清**：`lora_mesh_uart_passthrough_transport.go` 同时承担了基础设施（串口读写）和应用（处理业务）两种职责。
-   **依赖关系混乱**：为了让 `infra` 层的串口模块能调用业务逻辑，可能会导致 `infra` 层反向依赖 `app` 层，破坏了项目的核心架构原则。

## 3. 统一架构设计方案

### 3.1. 核心思想

采用 **端口与适配器模式 (Ports and Adapters Pattern)**，严格遵守 **依赖倒置原则**。

-   **端口 (Port)**：在 `infra` 层定义一个 `UpstreamHandler` 接口。这个接口是 `infra` 层向上层暴露的“端口”，它规定了上行业务处理器必须满足的协约。
-   **适配器 (Adapter)**：在 `app` 层创建一个 `LoRaListener` 作为“适配器”，它实现 `infra` 层定义的 `UpstreamHandler` 接口，并封装所有核心业务处理逻辑。
-   **依赖注入**：在系统启动时，将 `app` 层的 `LoRaListener` 实例注入到需要它的 `infra` 层组件中。

### 3.2. 统一接口定义

#### 3.2.1. 发送接口 (已存在，无需修改)

```go
// file: internal/infra/transport/transport.go
package transport

type Communicator interface {
    Send(ctx context.Context, address string, payload []byte) (*SendResult, error)
}
```

#### 3.2.2. 接收处理接口 (端口定义)

此接口定义了 `infra` 层对上行业务处理器的期望，是 `infra` 层向上层暴露的“端口”。

```go
// file: internal/infra/transport/transport.go
package transport

import (
    "context"
    "git.huangwc.com/pig/pig-farm-controller/internal/infra/transport/proto"
)

// UpstreamHandler 定义了处理所有来源的上行数据的统一协约。
// 任何实现了上行消息监听的基础设施（如串口、MQTT客户端），都应该在收到消息后调用此接口的实现者。
// 这样，基础设施层只负责“接收和解析”，而将“业务处理”的控制权交给了上层。
type UpstreamHandler interface {
    // HandleInstruction 处理来自设备的、已解析为Instruction的业务指令。
    HandleInstruction(ctx context.Context, sourceAddr string, instruction *proto.Instruction) error

    // HandleStatus 处理非业务指令的设备状态更新，例如信号强度、电量等。
    HandleStatus(ctx context.Context, sourceAddr string, status map[string]interface{}) error
}
```

### 3.3. 组件职责划分 (重构后)

#### 3.3.1. 统一业务处理器 (应用层适配器)

-   **文件**: `internal/app/listener/lora_listener.go` (新)
-   **职责**:
    -   实现 `transport.UpstreamHandler` 接口。
    -   包含所有处理业务所需的依赖（如领域服务、仓储等）。
    -   实现 `HandleInstruction` 方法，通过 `switch-case` 编排所有核心业务。
    -   实现 `HandleStatus` 方法，处理设备状态更新。
    -   **这是项目中唯一处理 LoRa 上行业务的地方。**

#### 3.3.2. 基础设施层 (Infra Layer)

-   **文件 1**: `internal/app/listener/chirp_stack/chirp_stack.go` (重构)
    -   **职责**: 纯粹的 Webhook 适配器。
    -   移除所有业务逻辑和数据库依赖。
    -   依赖 `transport.UpstreamHandler` 接口。
    -   功能：接收 Webhook -> 解析 JSON -> 调用 `handler.HandleInstruction` 或 `handler.HandleStatus`。

-   **文件 2**: `internal/infra/transport/lora/lora_mesh_uart_passthrough_transport.go` (重构)
    -   **职责**: 纯粹的串口传输工具。
    -   移除所有业务逻辑和数据库依赖。
    -   依赖 `transport.UpstreamHandler` 接口。
    -   功能：管理串口 -> 读字节流 -> 重组分片 -> 解析 `proto.Instruction` -> 调用 `handler.HandleInstruction`。

### 3.4. 架构图 (重构后)

```
+--------------------------------+
|      Upper-Level Services      |
| (e.g., DeviceService)          |
+--------------------------------+
             |
             v (uses)
+--------------------------------+
|   transport.Communicator (I)   |  <-- Infra Layer (Send Port)
+--------------------------------+
      ^           ^
      |           | (implements)
+------------------+------------------+
| ChirpStackSender |   UartSender     |  <-- Infra Layer (Senders)
+------------------+------------------+


+--------------------------------+
|      listener.LoRaListener     |  <-- App Layer (Adapter)
| (Implements UpstreamHandler)   |
+--------------------------------+
             ^
             | (dependency, via interface)
+--------------------------------+
|  transport.UpstreamHandler (I) |  <-- Infra Layer (Receive Port)
+--------------------------------+
      ^           ^
      |           | (calls)
+------------------+------------------+
| ChirpStackWebhook| UartPassthrough  |  <-- Infra Layer (Receivers)
+------------------+------------------+
      ^           ^
      |           | (receives from)
+------------------+------------------+
|   HTTP Webhook   |   Serial Port    |
+------------------+------------------+
```

### 3.5. 依赖注入与组装示例

```go
// file: internal/core/component_initializers.go

// 1. 创建统一的业务处理器 (App层适配器)
// 它实现了 infra 层的 transport.UpstreamHandler 接口
loraListener := listener.NewLoRaListener(logger, dbRepo1, dbRepo2)

// 2. 初始化 ChirpStack 模式
// 2a. 创建 ChirpStack 的发送器 (infra)
chirpStackCommunicator := chirp_stack.NewChirpStackTransport(...)
// 2b. 创建 ChirpStack 的监听器 (infra)，并注入 App 层的业务处理器
chirpStackListener := chirp_stack.NewChirpStackListener(loraListener)
// 2c. 注册 Webhook 路由
api.RegisterWebhook("/chirpstack", chirpStackListener.Handler())

// 3. 初始化串口透传模式
// 3a. 创建串口的传输工具 (infra)，并注入 App 层的业务处理器
uartTransport := lora.NewLoRaMeshUartPassthroughTransport(port, loraListener)
// 3b. 启动串口监听
uartTransport.Listen()

// 4. 向上层业务提供统一的发送器
var finalCommunicator transport.Communicator
if config.UseChirpStack {
    finalCommunicator = chirpStackCommunicator
} else {
    finalCommunicator = uartTransport
}
// 将 finalCommunicator 注入到需要发送指令的服务中...
```

## 4. 实施步骤

1.  **定义端口**: 在 `internal/infra/transport/transport.go` 中定义 `UpstreamHandler` 接口。
2.  **创建适配器**: 创建 `internal/app/listener/lora_listener.go`，定义 `LoRaListener` 结构体，并实现 `transport.UpstreamHandler` 接口。
3.  **迁移业务逻辑**: 将 `chirp_stack.go` 和 `lora_mesh_uart_passthrough_transport.go` 中的业务逻辑（查库、存数据等）逐步迁移到 `lora_listener.go` 的对应方法中。
4.  **重构基础设施**:
    -   清理 `chirp_stack.go`，移除 Repo 依赖，改为依赖 `transport.UpstreamHandler` 接口，并调用其方法。
    -   清理 `lora_mesh_uart_passthrough_transport.go`，做同样的操作。
5.  **更新依赖注入**: 修改 `component_initializers.go`，按照 `3.5` 中的示例完成组件的创建和注入。
6.  **测试与验证**: 对两种模式分别进行完整的上下行通信测试。

## 5. 收益

-   **消除代码重复**：业务逻辑仅存在于一处。
-   **职责清晰**：基础设施层只管传输，应用层只管业务。
-   **正确的依赖关系**：确保了 `app` -> `infra` 的单向依赖，核心架构更加稳固。
-   **可维护性**：修改业务逻辑只需改一个文件，修改传输细节不影响业务。
-   **可测试性**：可以轻松地对 `LoRaListener` 进行单元测试，无需真实的硬件或网络。