Prometheus Metrics Client

1. 项目简介与愿景

Prometheus 已成为云原生时代事实上的监控标准，其核心在于通过 Pull 模型或 Push 模型收集带有时间戳和标签（Labels）的多维时间序列数据。目前仓颉语言生态尚缺乏官方级、功能完备的 Prometheus Client 库，导致仓颉应用难以无缝接入现有的监控体系（如 Grafana, Alertmanager）。

本项目的愿景是打造一款“零配置感、高吞吐量、强类型安全”的仓颉版 Prometheus Client。它不仅要完整实现 Prometheus Exposition Format 协议，支持 Counter, Gauge, Histogram, Summary 等核心指标类型，还要深度结合仓颉语言的并发特性（如轻量级线程），确保在高并发场景下指标采集对业务性能的影响降至最低（<1% CPU 开销）。

2. 项目核心功能模块详细说明

表格

详细功能规格：

• 指标命名规范检查：内置正则校验，强制符合 Prometheus 命名最佳实践（如 [a-zA-Z_:][a-zA-Z0-9_:]*）。

• 动态标签管理：支持预定义标签集以减少基数爆炸风险，提供 LabelSet 缓存机制。

• 格式兼容性：完全兼容 Prometheus 0.0.4 及后续版本的 Exposition Format，支持 Content-Type: text/plain; version=0.0.4 和 application/vnd.google.protobuf; proto=io.prometheus.client.MetricFamily。

• 资源自控：提供指标内存上限配置，防止因 Label 基数过大导致 OOM。

3. 质量认证与交付物要求

3.1 代码与架构质量

• 接口设计：遵循仓颉语言惯用风格（Idiomatic Cangjie），API 需简洁流畅。

  • // 期望的接口设计风格
    let counter = Metrics.newCounter("http_requests_total", "Total HTTP requests")
                         .label("method", "GET")
                         .label("path", "/api/v1/users")
                         .register()
    counter.inc()

• 并发模型：充分利用仓颉的 Actor 模型或轻量级线程，避免全局锁瓶颈。

• 内存管理：针对高频更新的指标（如 QPS 计数器），需优化内存分配，减少 GC 压力。

3.2 测试与可靠性要求

• 单元测试覆盖率：核心逻辑覆盖率不低于 90%。

• 基准测试（Benchmark）：必须提供不同并发度（10, 100, 1000 协程）下的性能报告，对比同类语言（Go/Rust）Client 的性能差距，目标延迟控制在纳秒级。

• 集成测试：搭建真实的 Prometheus + Grafana 环境，验证指标抓取、查询（PromQL）及告警规则的可用性。

• 边界测试：模拟海量 Label 组合、超大直方图桶数量等极端场景，验证系统稳定性。

3.3 文档与工程化

• API 文档：生成完整的仓颉 Doc 文档，包含每个参数、返回值及异常说明。

• 最佳实践指南：编写《仓颉应用可观测性指南》，涵盖指标设计规范、常见陷阱（如基数爆炸）及调试技巧。

• 示例工程：提供至少 3 个完整示例（Web 服务监控、定时任务监控、Push 模式演示）。

4. 交付物清单

1. 源代码仓库：包含完整的源码、构建脚本（CJPM 配置）。

2. 二进制包：编译好的库文件，适配主流操作系统（Linux, macOS, Windows）及架构（x86_64, ARM64）。

3. 测试报告：包含单元测试结果、Benchmark 性能分析及内存泄漏检测报告。

4. 文档站点：Markdown 格式的说明书及 API 参考文档。

5. 演示 Demo：可一键运行的 Docker Compose 环境（含仓颉应用、Prometheus、Grafana）。

5. 参与方式与协作模式

• 本项目将采用开源社区常见的协作模式：

  • 通过 Git​ 进行版本控制，在 Gitee/Github​ 上托管代码。

  • 使用 Pull Request​ 进行代码贡献，每个 PR 必须经过至少一位核心贡献者的代码审查。

  • 代码审查将重点关注设计合理性、实现正确性、测试覆盖率和代码风格。

交付件

验收标准

1.功能

1. 三方库必须有明确的功能；

2. 如果参考对标库移值开发，功能与参考三方库保持一致。

2.资料

1. Readme：包含简介，软件架构，目录结构，下载安装（编译构建），接口说明，使用示例，约束限制，开源协议，参与贡献等内容；

2. Changelog，三方库版本需包含基本的修改说明。

3.标准遵从性（可选），三方库实现需满足对应协议或行业标准，举例

1. appquth：支持对OAuth 的PKCE扩展；

2. icu4j：支持unicode标准库，通用字符集ISO/IEC 10646。

4.性能目标

1. 性能敏感三方库接口运行性能持平对标三方库

5.开源协议遵从，必须包含License文件

1. 放置合适的开源License协议，建议Apache License Version 2.0；

2. 引用或参考开源三方库，需遵从开源协议。

6.网络安全要求

1. 满足基础的网络安全红线及隐私要求，符合安全编码规范。

过程质量要求