llm-chat/backend/app.js

const express = require('express');
const cors = require('cors');
const helmet = require('helmet');
const compression = require('compression');
const dotenv = require('dotenv');

// 导入中间件
const { requestLogger, consoleLogger, errorLogger, apiStats } = require('./middleware/logger');
const { notFoundHandler, globalErrorHandler, gracefulShutdown } = require('./middleware/errorHandler');
const { globalRateLimit, chatRateLimit } = require('./middleware/rateLimit');
const { sessionAuth, contentTypeCheck } = require('./middleware/auth');

// 导入路由
const apiRoutes = require('./routes');

// 导入数据库
const database = require('./models/database');

// 导入配置验证
const { validateConfig } = require('./config/llm');

// 加载环境变量
dotenv.config();

class App {
  constructor() {
    this.app = express();
    this.port = process.env.PORT || 3000;
    this.env = process.env.NODE_ENV || 'development';
    
    // 初始化应用
    this.initializeMiddlewares();
    this.initializeRoutes();
    this.initializeErrorHandling();
    this.initializeGracefulShutdown();
  }

  /**
   * 初始化中间件
   */
  initializeMiddlewares() {
    // 安全相关中间件
    this.app.use(helmet({
      contentSecurityPolicy: false, // 禁用CSP以避免开发时的问题
      crossOriginEmbedderPolicy: false
    }));

    // 启用 trust proxy，用于正确获取客户端IP
    this.app.set('trust proxy', 1);

    // CORS配置
    const corsOptions = {
      origin: process.env.CORS_ORIGIN?.split(',') || ['http://localhost:5173'],
      credentials: true,
      methods: ['GET', 'POST', 'PUT', 'DELETE', 'OPTIONS'],
      allowedHeaders: ['Content-Type', 'Authorization', 'x-api-key', 'x-session-id']
    };
    this.app.use(cors(corsOptions));

    // 压缩响应
    this.app.use(compression());

    // 解析JSON请求体
    this.app.use(express.json({ 
      limit: '10mb',
      strict: true
    }));

    // 设置响应字符集编码
    this.app.use((req, res, next) => {
      const originalJson = res.json;
      res.json = function(data) {
        res.setHeader('Content-Type', 'application/json; charset=utf-8');
        return originalJson.call(this, data);
      };
      next();
    });

    // 解析URL编码的请求体
    this.app.use(express.urlencoded({ 
      extended: true, 
      limit: '10mb' 
    }));

    // 日志中间件
    this.app.use(consoleLogger);
    this.app.use(requestLogger);
    this.app.use(errorLogger);

    // API统计中间件
    this.app.use(apiStats);

    // 会话认证中间件
    this.app.use(sessionAuth);

    // 内容类型检查中间件
    this.app.use('/api', contentTypeCheck());

    // 全局速率限制
    this.app.use('/api', globalRateLimit);

    // 聊天API专用速率限制
    this.app.use('/api/chat', chatRateLimit);
  }

  /**
   * 初始化路由
   */
  initializeRoutes() {
    // 根路径
    this.app.get('/', (req, res) => {
      res.json({
        success: true,
        data: {
          name: 'LLM Chat Website Backend',
          version: '1.0.0',
          environment: this.env,
          timestamp: new Date().toISOString()
        },
        message: '欢迎使用大语言模型聊天网站后端服务'
      });
    });

    // API路由
    this.app.use('/api', apiRoutes);

    // 静态文件服务（如果需要）
    this.app.use('/static', express.static('public'));
  }

  /**
   * 初始化错误处理
   */
  initializeErrorHandling() {
    // 404处理
    this.app.use(notFoundHandler);

    // 全局错误处理
    this.app.use(globalErrorHandler);
  }

  /**
   * 初始化优雅关闭
   */
  initializeGracefulShutdown() {
    gracefulShutdown();
  }

  /**
   * 初始化数据库
   */
  async initializeDatabase() {
    try {
      await database.initialize();
      console.log('数据库初始化完成');
      return true;
    } catch (error) {
      console.error('数据库初始化失败:', error);
      return false;
    }
  }

  /**
   * 验证配置
   */
  validateConfiguration() {
    console.log('验证配置...');
    
    // 验证LLM配置
    const llmConfigValid = validateConfig();
    if (!llmConfigValid) {
      console.warn('LLM配置可能不完整，请检查环境变量');
    }

    // 验证必要的环境变量
    const requiredEnvVars = ['PORT'];
    const missingEnvVars = requiredEnvVars.filter(envVar => !process.env[envVar]);
    
    if (missingEnvVars.length > 0) {
      console.warn('缺少环境变量:', missingEnvVars.join(', '));
    }

    console.log('配置验证完成');
    return true;
  }

  /**
   * 启动服务器
   */
  async start() {
    try {
      console.log('启动应用程序...');
      
      // 验证配置
      this.validateConfiguration();

      // 初始化数据库
      const dbInitialized = await this.initializeDatabase();
      if (!dbInitialized) {
        throw new Error('数据库初始化失败');
      }

      // 启动HTTP服务器
      const server = this.app.listen(this.port, () => {
        console.log(`
🚀 服务器启动成功！
📝 环境: ${this.env}
🌐 端口: ${this.port}
🔗 本地地址: http://localhost:${this.port}
📊 API文档: http://localhost:${this.port}/api
🏥 健康检查: http://localhost:${this.port}/api/health
        `);
      });

      // 设置服务器超时
      server.timeout = 30000; // 30秒

      // 处理服务器错误
      server.on('error', (error) => {
        if (error.code === 'EADDRINUSE') {
          console.error(`❌ 端口 ${this.port} 已被占用`);
          process.exit(1);
        } else {
          console.error('❌ 服务器启动失败:', error);
          process.exit(1);
        }
      });

      // 优雅关闭处理
      const gracefulShutdown = () => {
        console.log('📝 正在关闭服务器...');
        server.close(async () => {
          console.log('🔒 HTTP服务器已关闭');
          
          try {
            await database.close();
            console.log('🔒 数据库连接已关闭');
          } catch (error) {
            console.error('关闭数据库连接失败:', error);
          }
          
          console.log('👋 应用程序已安全退出');
          process.exit(0);
        });
      };

      process.on('SIGTERM', gracefulShutdown);
      process.on('SIGINT', gracefulShutdown);

      return server;

    } catch (error) {
      console.error('❌ 应用程序启动失败:', error);
      process.exit(1);
    }
  }

  /**
   * 获取Express应用实例
   */
  getApp() {
    return this.app;
  }
}

module.exports = App;