ShowenV2/docs/PLUGIN_DEPENDENCY.md

# ShowenV2 插件依赖模型

## 插件分类

### 独立插件（Independent Plugins）
**定义**: 只依赖 core，不依赖其他插件，可以独立运行

**特点**:
- 自包含，功能完整
- 只通过 core 的消息机制与其他插件通信
- 可以单独测试和部署
- 启动顺序无要求

**示例**:
- screen - 屏幕管理（唤醒锁、光标控制）
- wifi - WiFi 管理（扫描、连接、热点）
- video - 视频播放（状态机、渲染）
- ble - 蓝牙服务（GATT、配网，**双架构**：既可配置 WiFi，也可独立提供网络功能）

### 依赖插件（Dependent Plugins）
**定义**: 依赖其他插件的功能，需要特定插件先启动

**特点**:
- 功能依赖其他插件
- 需要声明依赖关系
- 启动顺序有要求
- 通过消息机制与依赖插件通信

**示例**:
- http - 依赖 video（通过 HTTP API 控制视频播放）

---

## 依赖关系图

```
独立插件层（多架构并存）:
┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐
│ screen  │  │  wifi   │  │  video  │  │   ble   │  │ future  │
└─────────┘  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘
     ↑            ↑            ↑            ↑            ↑
     │            │            │            │            │
     │            └────────────┼────────────┼────────────┘
     │                 ↕       │            ↕
     │            (多架构协作)  │       (可扩展)
     │                         │
     └─────────────────────────┘
                core
              
依赖插件层:
┌─────────┐
│  http   │
│ (依赖   │
│ video)  │
└─────────┘
     ↑
     │
   core
```

**多架构说明**：
- **WiFi 架构**：通过 WiFi 连接网络
- **BLE 架构**：通过蓝牙连接网络
- **未来架构**：可扩展任何通讯方式（Zigbee、LoRa、NFC、红外、串口等）
- **架构协作**：各架构可以互相配置和协作（通过消息）
- **架构独立**：每个架构都可以独立工作
- **用户选择**：用户可以选择使用任何一种或多种架构

---

## 插件依赖声明

### Plugin Trait 扩展
```rust
pub trait Plugin: Send {
    fn info(&self) -> PluginInfo;
    
    // 新增：声明依赖的插件
    fn dependencies(&self) -> Vec<&'static str> {
        vec![]  // 默认无依赖
    }
    
    fn init(&mut self, ctx: PluginContext) -> Result<()>;
    fn start(&mut self) -> Result<()>;
    fn handle_message(&mut self, msg: Message) -> Result<()>;
    fn stop(&mut self) -> Result<()>;
}
```

### 依赖声明示例
```rust
impl Plugin for HttpPlugin {
    fn dependencies(&self) -> Vec<&'static str> {
        vec!["video"]  // HTTP 依赖 Video 插件
    }
}

impl Plugin for BlePlugin {
    fn dependencies(&self) -> Vec<&'static str> {
        vec![]  // BLE 是独立插件，通过消息与 WiFi 通信
    }
}

impl Plugin for WifiPlugin {
    fn dependencies(&self) -> Vec<&'static str> {
        vec![]  // WiFi 是独立插件
    }
}

impl Plugin for VideoPlugin {
    fn dependencies(&self) -> Vec<&'static str> {
        vec![]  // Video 是独立插件
    }
}
```

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## 启动顺序管理

### ServiceManager 职责
1. **依赖检查**: 启动前检查所有依赖是否满足
2. **拓扑排序**: 根据依赖关系计算启动顺序
3. **顺序启动**: 按照拓扑排序结果依次启动插件
4. **错误处理**: 依赖插件启动失败时，跳过依赖它的插件

### 启动流程
```
1. 注册所有插件
2. 构建依赖图
3. 检查循环依赖（报错）
4. 拓扑排序
5. 按顺序 init() 所有插件
6. 按顺序 start() 所有插件
```

### 示例启动顺序
```
Phase 1: 独立插件（并行启动）
  - screen.init() → screen.start()
  - wifi.init() → wifi.start()
  - video.init() → video.start()
  - ble.init() → ble.start()

Phase 2: 依赖插件
  - http.init() → http.start() (依赖 video)
```

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## 消息通信模式

### 独立插件
- 接收 Broadcast 消息
- 发送消息给 core
- 不直接与其他插件通信

### 依赖插件
- 接收 Broadcast 消息
- 发送消息给特定插件（通过 core 路由）
- 等待依赖插件的响应消息

### 消息路由示例
```rust
// 场景1: BLE 配置 WiFi（双架构协作）
ble_plugin.send(Message::WifiCommand(WifiCommand::Connect { ssid, password }));
wifi_plugin.handle_message(Message::WifiCommand(...));
wifi_plugin.send(Message::WifiResult(result));  // Broadcast
ble_plugin.handle_message(Message::WifiResult(result));

// 场景2: BLE 独立提供网络功能（不依赖 WiFi）
// 用户通过 BLE 直接与设备通信，不需要 WiFi
ble_plugin.handle_gatt_request(request);
ble_plugin.send_gatt_response(response);

// 场景3: HTTP 控制 Video（强依赖）
http_plugin.send(Message::PlayerCommand(PlayerCommand::Play));
video_plugin.handle_message(Message::PlayerCommand(...));
video_plugin.send(Message::PlayerStatus(status));  // Broadcast
```

**关键区别**：
- **双架构（WiFi + BLE）**：两套独立的网络方案，可以互相配置，也可以独立工作
  - BLE 可以配置 WiFi（松耦合，通过消息）
  - BLE 可以独立提供网络功能（不依赖 WiFi）
  - WiFi 可以独立工作（不依赖 BLE）
- **强依赖（HTTP → Video）**：HTTP 必须在 Video 启动后才能工作

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## 当前插件分类

### 独立插件
| 插件 | 功能 | 依赖 | 状态 |
|------|------|------|------|
| screen | 屏幕管理 | core | ✅ 完成 |
| wifi | WiFi 网络 | core | ✅ 完成 |
| video | 视频播放 | core | ✅ 完成 |
| ble | 蓝牙网络 | core | ✅ 完成 |

**双架构说明**：
- **WiFi 架构**：通过 WiFi 连接网络，支持扫描、连接、热点
- **BLE 架构**：通过蓝牙连接网络，支持 GATT 服务、配网
- **协作模式**：BLE 可以配置 WiFi（通过消息通信）
- **独立模式**：BLE 和 WiFi 都可以独立提供网络功能

### 依赖插件
| 插件 | 功能 | 依赖 | 状态 |
|------|------|------|------|
| http | HTTP API | core + video | ✅ 完成 |

**说明**：HTTP 必须依赖 Video，因为 HTTP API 的核心功能是控制视频播放。

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## 未来插件规划

### Phase 2 独立插件（通讯和控制）
- **render** - 3D 渲染引擎（独立）
- **ai_voice** - AI 语音识别（独立）
- **ai_tts** - AI 语音合成（独立）
- **zigbee** - Zigbee 通讯（独立，智能家居）
- **lora** - LoRa 远程通讯（独立，物联网）
- **nfc** - NFC 近场通讯（独立，快速配对）
- **infrared** - 红外遥控（独立，传统家电控制）
- **serial** - 串口通讯（独立，硬件扩展）
- **mqtt** - MQTT 协议（独立，物联网标准）

### Phase 2 依赖插件
- **vr** - VR 输出（依赖 render 或 video）
- **ar** - AR 输出（依赖 render 或 video）
- **ai_assistant** - AI 助手（依赖 ai_voice + ai_tts + video）

### Phase 3 依赖插件
- **cloud_sync** - 云端同步（依赖 http 或任何网络插件）
- **social** - 社交分享（依赖 http + cloud_sync）
- **editor** - 内容编辑器（依赖 video + render）

### 通讯插件扩展性
ShowenV2 支持任何通讯方式作为独立插件：
- **有线通讯**: 以太网、USB、串口、CAN 总线
- **无线通讯**: WiFi、BLE、Zigbee、LoRa、NFC、红外
- **网络协议**: HTTP、WebSocket、MQTT、CoAP、gRPC
- **专有协议**: 自定义协议插件

所有通讯插件都是独立的，可以：
- 独立工作（提供通讯能力）
- 互相配置（通过消息协作）
- 并存使用（多种通讯方式同时工作）

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## 设计原则

### 1. 最小依赖原则
- 尽量设计独立插件
- 依赖关系要有明确的业务理由
- 避免过度依赖

### 2. 单向依赖原则
- 依赖关系必须是单向的
- 禁止循环依赖
- 依赖层级不超过 3层

### 3. 松耦合原则
- 通过消息通信，不直接调用
- 依赖插件可以缺失（降级运行）
- 依赖插件可以替换（接口兼容）

### 4. 可测试原则
- 依赖插件可以 mock
- 独立插件可以单独测试
- 依赖插件可以集成测试

### 5. 双架构原则（新增）
- 支持多套独立架构并存（如 WiFi + BLE + Zigbee + ...）
- 架构之间可以协作（通过消息）
- 架构之间可以独立工作（不强依赖）
- 用户可以选择使用哪套架构

### 6. 动态扩展原则（新增）
- **插件动态注册**: 插件可以在运行时注册和卸载
- **插件动态安装**: 支持从插件市场下载安装新插件
- **热插拔**: 插件可以在不重启系统的情况下加载/卸载
- **版本管理**: 支持插件版本更新和回滚
- **依赖检查**: 动态安装时自动检查依赖关系

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## 实现任务

### 架构团队任务
1. 扩展 Plugin trait，添加 dependencies() 方法
2. 实现 ServiceManager 依赖检查和拓扑排序
3. **设计插件动态注册机制**
4. **设计插件热加载/卸载机制**
5. **设计插件版本管理系统**
6. 编写技术设计文档

### 开发团队任务
1. 为现有插件添加 dependencies() 实现
2. 测试启动顺序是否正确
3. 验证消息通信是否正常
4. **实现插件动态注册 API**
5. **实现插件加载/卸载功能**

### 产品团队任务
1. 梳理 Phase 2/3 插件的依赖关系
2. 确认依赖关系的业务合理性
3. 编写插件依赖的 PRD
4. **设计插件市场功能**
5. **设计插件安装/更新流程**

---

## 插件动态管理

### 插件生命周期
```
未安装 → 下载 → 安装 → 注册 → 初始化 → 启动 → 运行
                                              ↓
                                            停止 → 卸载 → 删除
```

### 动态注册 API
```rust
// ServiceManager 新增方法
impl ServiceManager {
    // 动态注册插件
    pub fn register_plugin(&mut self, plugin: Box<dyn Plugin>) -> Result<()>;
    
    // 动态卸载插件
    pub fn unregister_plugin(&mut self, name: &str) -> Result<()>;
    
    // 重新加载插件
    pub fn reload_plugin(&mut self, name: &str) -> Result<()>;
    
    // 获取已注册插件列表
    pub fn list_plugins(&self) -> Vec<PluginInfo>;
    
    // 检查插件依赖
    pub fn check_dependencies(&self, plugin: &dyn Plugin) -> Result<()>;
}
```

### 插件安装流程
```
1. 用户从插件市场选择插件
2. 下载插件包（.so / .dll / .dylib）
3. 验证插件签名和版本
4. 检查依赖关系
5. 安装到 plugins/ 目录
6. 动态加载插件
7. 注册到 ServiceManager
8. 初始化并启动插件
```

### 插件卸载流程
```
1. 检查是否有其他插件依赖
2. 停止插件运行
3. 从 ServiceManager 注销
4. 卸载插件模块
5. 删除插件文件（可选）
```

### 插件更新流程
```
1. 检查新版本
2. 下载新版本插件
3. 停止旧版本插件
4. 备份旧版本
5. 安装新版本
6. 启动新版本
7. 验证运行正常
8. 删除旧版本备份
```

### 插件市场
```
功能：
- 浏览插件列表
- 搜索插件
- 查看插件详情（功能、依赖、评分、评论）
- 下载/安装插件
- 更新插件
- 卸载插件
- 插件评分和评论

技术实现：
- HTTP API 获取插件列表
- 插件包托管在云端
- 版本管理和更新检查
- 插件签名验证
```

### 安全机制
```
1. 插件签名验证（防止恶意插件）
2. 沙箱隔离（限制插件权限）
3. 依赖检查（防止依赖冲突）
4. 版本兼容性检查
5. 插件审核机制（官方市场）
```

---

**文档版本**: v1.0  
**最后更新**: 2026-03-12  
**负责人**: 陈逸飞 (CEO)