qqbotsdk: QQ 官方机器人 SDK(协议层/DI/业务 API/测试/文档)

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# qqbotsdk 架构
本文描述 SDK 的分层结构、数据流与扩展点。阅读对象:维护者与想深入定制的使用者。
## 总览
```mermaid
flowchart TB
subgraph 接入层["接入层 connecter.py"]
WS["WebsocketConnecter\ngateway握手 + ws长连接\n指数退避重连 + 心跳看门狗"]
WH["WebhookConnecter\naiohttp server\n验签 + TTL去重"]
end
subgraph 分发层["分发层 emitter.py"]
Q[("EventQueue\nmsg_queue / reply_queue")]
EE["EventEmitter\nop/t 路由 + DI 注入\nhandler 异常隔离"]
end
subgraph 协议层["协议层 BaseProtocol"]
WSP["WebsocketProtocol\nIDENTIFY/RESUME\napscheduler 心跳\ns 序列号跟踪"]
WHP["WebhookProtocol\nop=13 验证应答"]
end
subgraph 业务层["业务层"]
API["BotApi\nREST 封装 + ApiError"]
USER["用户 handler\n@ee.on(...)"]
end
subgraph 基础设施["基础设施"]
CFG["Config\n.env 一次性读齐"]
HTTP[("ClientSession\n共享连接池")]
TK["AccessToken\n缓存 + 自动续期"]
CRY["crypto\nEd25519 验签/签名"]
end
QQ["QQ 开放平台"]
WS -- "事件 payload" --> Q
WH -- "事件 payload" --> Q
Q -- "dispatch 泵" --> EE
EE -- "on_payload" --> WSP
WSP -- "IDENTIFY/HEARTBEAT 等\npayload 返回值" --> Q
EE -- "Event 注入" --> USER
USER -- "Inject[BotApi]" --> API
API --> QQ
WS --> QQ
TK --> HTTP
API --> TK
WSP --> TK
WHP --> CRY
WH --> CRY
CFG -. "构造注入" .-> WS & WH & API & TK & WSP & WHP
```
## 数据流(WebSocket 接入为例)
```mermaid
sequenceDiagram
participant QQ as QQ 开放平台
participant WS as WebsocketConnecter
participant Q as EventQueue
participant EE as EventEmitter
participant P as WebsocketProtocol
participant H as 用户 handler
QQ->>WS: HELLO (op=10)
WS->>Q: put_event
Q->>EE: dispatch 泵
EE->>P: on_payload(记 s 序列号)
EE->>P: 路由到 HELLO handler
P-->>Q: IDENTIFY/RESUME payload → reply_queue
WS->>QQ: send(过滤 NOT_SET 字段)
loop 每次心跳间隔
P->>Q: HEARTBEAT payload(apscheduler 定时)
WS->>QQ: send
QQ->>WS: HEARTBEAT_ACK(刷新看门狗时钟)
end
QQ->>WS: DISPATCH 事件 (op=0, t=GROUP_AT_MESSAGE_CREATE)
WS->>Q: put_event
Q->>EE: dispatch 泵
EE->>H: 开 REQUEST scope,注入 Event/Inject[BotApi]
H->>EE: 返回值不回流(op=0)
```
## 分层规则
依赖方向自上而下,下层不认识上层:
| 层 | 模块 | 职责 | 不允许出现 |
|---|---|---|---|
| 接入层 | `connecter.py` | 传输细节:握手、重连、验签、去重 | 事件业务语义、handler 调用 |
| 分发层 | `emitter.py` | 路由、DI 注入、异常隔离、应答回流 | 传输细节、具体协议状态机 |
| 协议层 | `ws_protocol.py` `webhook_protocol.py` | 鉴权/心跳/验证等协议状态机 | 传输细节(只经队列收发) |
| 业务层 | `api.py` `payloads.py` + 用户代码 | OpenAPI 调用、payload 解析与机器人逻辑 | 协议细节 |
跨层共享的最小公共物:`model.py`(Opcode/Payload/Intent)、`queue.py`(事件通道)、`config.py`、`session.py`(ws 会话状态)、`payloads.py`(事件 dataclass 与解析,被 `events.py`/`emitter.py` 使用)。
## 生命周期与依赖装配
- 全部组件由 dishka 以 **APP scope** 构造注入(`di.py`),无任何全局单例。
- 唯一的 `ClientSession` 以 async-generator provider 注册,`container.close()` 时统一释放。
- 接入方式的选择收敛在 `ADAPTERS` 表:`make_container()` 按 `CONNECTER` 环境变量动态 `provider.provide(实现类, provides=抽象)`,主体代码只依赖 `BaseProtocol`/`Connecter` 抽象。
- 用户在 `main(ee)` 之前构造的 `EventEmitter` 会被容器复用(连同它的队列),保证 handler 注册在主体实际使用的实例上。
## 关键设计决策
1. **管线而非回调直调**:事件一律经 `EventQueue` 异步流转,接入与分发两侧解耦——Webhook handler 里不需要知道 ws 的存在,反之亦然。代价是多一跳队列延迟(可忽略)。
2. **协议层状态机独立**(`BaseProtocol.register/on_payload`):emitter 不认识"心跳""序列号"这些 ws 概念;协议类通过返回 payload dict 经 reply 队列外发。
3. **看门狗两层互补**(见 `connecter.py` 模块注释):静默超时抓连接彻底失联,ACK 期限检查抓"有事件流但心跳已死"。阈值 `_SILENCE_FACTOR=1.1`、`_ACK_FACTOR=1.2` 是按 ACK 自然节奏校准的,**不能压到 1× 整**,否则正常抖动会周期性误杀(误杀由 RESUME 兜底,不丢消息)。
4. **handler 异常就地隔离**:`_invoke`/`_call_direct` 捕获记日志,`dispatch` 主循环另有兜底;单条事件的单个 handler 失败不影响进程。
5. **注入约定**:handler 参数标注 `Inject[T]`(或裸标 `Event`/`Session`/`BotApi`)→ 从 dishka scope 解析;标注 `payloads.py` 里的 dataclass 类型 → 拿到解析后的 payload 对象(无容器路径同样生效);未标注或解析失败 → 回退传原始 `d`,保持旧处理器兼容。注意 `Inject` 不能改成 PEP 695 懒别名(`get_type_hints` 不解包)。
## 扩展点
- **新增接入方式**(如轮询/其他平台):实现 `Connecter.run()` 与 `BaseProtocol.register()`,在 `di.ADAPTERS` 注册一行,`Config.load` 的白名单加一个名字。
- **新增业务 API**:在 `api.py` 的 `BotApi` 上加方法(或独立模块组合 `BotApi`),全部自动获得鉴权、超时与错误处理。群/单聊消息经 `_post_message` 统一处理 msg_id/msg_seq/media 语义;已有方法覆盖:单聊/群聊消息与富媒体上传、频道消息/撤回/表态、公告、精华消息、日程、禁言、频道信息查询(guild/channels/roles/member)。
- **新增事件类型 dataclass**:在 `payloads.py` 定义 dataclass 并登记 `EVENT_TYPES`,handler 即可按类型标注拿解析结果;未收录事件回退传 dict。当前已覆盖 intents.toml 的全部事件组(消息、成员变动、审核、表态、互动、论坛、音频)。
## 测试
`tests/` 覆盖:
- 纯逻辑:crypto 往返、intents 解析、Config 校验、`_route` 路由边界、webhook 去重、序列号单调性、handler 异常隔离与 reply 回流、payload dataclass 解析、BotApi 各业务方法的拼参(Recording 子类截获 request)。
- **网络集成**(`test_ws_integration.py` / `test_webhook_integration.py`):
- WebSocket:aiohttp 假网关(token 接口 + gateway + ws 协议行为)端到端跑通 HELLO → IDENTIFY → READY 会话捕获 → apscheduler 心跳/ACK → 业务事件 dataclass 分发;
- Webhook:真实起 `WebhookConnecter` 的 http server(TestServer),覆盖 op=13 验证应答(签名内容正确性)、合法签名放行分发、坏签名 401、同 id 去重。
两套集成测试验证的都是真实连接路径,改接入层/协议层后跑 `uv run pytest` 即可回归。