todoIng 核心模块设计与架构
在上一篇文章中，我们介绍了 todoIng 项目的整体概况和主要特性。今天，我们将深入探讨 todoIng 的核心模块设计和系统架构。这些模块是整个系统的基础，为其他高级功能提供了支撑。
项目架构概览
todoIng 采用现代化的前后端分离架构设计，这种架构模式带来了许多优势：
- 技术栈独立：前端和后端可以使用最适合各自领域的技术栈
- 开发效率：前后端团队可以并行开发，互不干扰
- 可扩展性：前后端可以独立扩展和部署
- 维护性：代码结构清晰，易于维护和重构
下面是 todoIng 的整体架构图：
核心设计理念
用户认证系统设计
用户认证是任何应用的基础功能，todoIng 的认证系统采用 JWT（JSON Web Token）实现，具有安全、高效的特点。我们的设计考虑了以下几个关键点：
- 安全性：使用 industry-standard 的 JWT 实现，确保令牌的安全性
- 可扩展性：支持多种认证方式，包括传统的用户名密码认证和可选的双因素认证
- 状态管理：通过 Redux Toolkit 在前端管理认证状态，确保用户在页面刷新后仍保持登录状态
JWT 认证机制的核心思想是无状态认证，服务器不需要存储会话信息，而是通过验证令牌的签名来确认用户身份。这种设计大大降低了服务器的存储压力，提高了系统的可扩展性。
任务管理系统设计
任务管理是 todoIng 的核心功能之一，我们设计了一套完整的任务生命周期管理机制：
- 任务状态管理：定义了完整的任务状态流转体系，包括创建、进行中、暂停、完成、取消等状态
- 任务权限控制：确保只有任务创建者和分配者才能修改任务
- 数据一致性：通过数据库事务和验证机制确保任务数据的一致性
任务模型设计遵循了领域驱动设计的原则，将任务相关的属性和行为封装在一起，便于维护和扩展。
模块化架构设计
todoIng 采用模块化设计，将不同功能划分为独立的模块：
这种模块化设计的好处：
- 易于维护：每个模块职责单一，便于理解和维护
- 可扩展性强：可以独立添加或修改某个模块而不影响其他部分
- 团队协作：不同团队可以并行开发不同模块
技术选型考量
前端技术栈选择
选择 React + TypeScript 的组合主要基于以下考虑：
- 生态系统丰富：React 拥有庞大的生态系统和社区支持
- 类型安全：TypeScript 提供了静态类型检查，减少运行时错误
- 开发体验：热重载和丰富的开发工具提升开发效率
- 组件化开发：React 的组件化思想与我们的模块化设计高度契合
后端技术栈选择
Node.js + Express 的选择考虑了：
- 性能表现：Node.js 的事件驱动非阻塞 I/O 模型适合构建高并发应用
- 统一语言：前后端都使用 JavaScript/TypeScript，降低学习成本
- 开发效率：Express 提供了简洁的 API，快速构建 RESTful 服务
- 社区支持：丰富的第三方库和活跃的社区支持
数据库选择
MongoDB 的选择基于：
- 灵活的数据模型：无需预定义严格的表结构，适合快速迭代
- 水平扩展：支持分片集群，便于水平扩展
- 开发友好：文档结构与 JSON 格式一致，易于理解和操作
- 功能丰富：内置聚合管道等高级功能，便于数据分析
系统交互设计
系统各模块之间的交互经过精心设计，确保数据流清晰且高效：
这种设计确保了系统的响应性和可维护性。
可扩展性设计
todoIng 在设计之初就考虑了可扩展性，主要体现在以下几个方面：
1. 插件化架构
系统采用插件化架构，允许通过添加新的模块来扩展功能：
2. 微服务准备
虽然当前版本是单体应用，但架构设计上已经为未来拆分为微服务做好了准备：
- 模块间通过清晰的接口通信
- 数据库设计遵循领域驱动设计原则
- 业务逻辑与数据存储解耦
总结
通过合理的架构设计和技术选型，todoIng 的核心模块具备了良好的可维护性和可扩展性。模块化设计使得系统易于理解和维护，而前后端分离架构则提升了开发效率和系统性能。
在下一篇文章中，我们将介绍 todoIng 最具特色的功能——Git 风格的任务历史追踪系统。这个功能使得 todoIng 与其他任务管理工具区别开来，为用户提供了前所未有的任务管理体验。