# 项目架构全景图

> 最后更新: 2026-06-15
> 用途: 理解项目整体结构、模块职责、依赖关系和数据流

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## 一、分层架构总览

```
src/
├── agent/          Agent 调度层（协调提取-校验-修正循环，状态机管理）
├── core/           核心业务层（纯逻辑，零框架依赖）
├── infra/          基础设施层（浏览器、文档、LLM 提示词）
├── web/            Web 界面层（Flask + SSE）
├── pipeline.py     CLI 流程编排
├── pipeline_core.py CLI/Web 公共管道逻辑
├── main.py         CLI 入口
├── config.py       配置加载
└── exceptions.py   异常定义
```

### 依赖方向

```mermaid
graph TD
    classDef entry fill:#e8eaf6,stroke:#3f51b5,color:#1a237e
    classDef orchestrate fill:#e0f2f1,stroke:#00897b,color:#004d40
    classDef agent fill:#fff8e1,stroke:#ff8f00,color:#3e2723
    classDef core fill:#e3f2fd,stroke:#1565c0,color:#0d47a1
    classDef infra fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,color:#1b5e20

    subgraph 入口层
        CLI["main.py"]:::entry
        WEB["web/app.py"]:::entry
    end

    subgraph 编排层
        PIPE["pipeline.py"]:::orchestrate
        PIPE_WEB["web/pipeline_web.py"]:::orchestrate
        PIPE_CORE["pipeline_core.py"]:::orchestrate
    end

    subgraph Agent调度层
        AGENT["agent/orchestrator.py"]:::agent
        SESSION["agent/session.py"]:::agent
        EVENTS["agent/events.py"]:::agent
    end

    subgraph 核心业务层
        EXTRACT["core/extraction/"]:::core
        MATCH["core/matching/"]:::core
        VALID["core/validation/"]:::core
    end

    subgraph 基础设施层
        BROWSER["infra/browser/"]:::infra
        DOCS["infra/documents/"]:::infra
        LLM["infra/llm/"]:::infra
    end

    CLI --> PIPE
    WEB --> PIPE_WEB
    PIPE --> PIPE_CORE
    PIPE --> EXTRACT
    PIPE --> BROWSER
    PIPE_WEB --> AGENT
    PIPE_WEB --> PIPE_CORE
    PIPE_WEB --> EXTRACT
    AGENT --> EXTRACT
    AGENT --> VALID
    AGENT --> LLM
    AGENT --> PIPE_CORE
    EXTRACT --> MATCH
    EXTRACT --> DOCS
    EXTRACT --> LLM
    MATCH --> DOCS
    BROWSER --> DOCS
```

**关键约束**：
- `infra` 不依赖 `core` 和 `agent`，只提供工具能力
- `core` 零外部依赖，不依赖 Flask、Playwright 等框架
- `agent` 依赖 `core` 和 `infra`，作为调度中枢编排各模块
- 所有跨层调用均通过 `__init__.py` 导出的稳定接口

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## 二、模块清单

### 2.1 Agent 调度层 (`src/agent/`)

| 文件 | 职责 |
|------|------|
| `coordinator.py` | 核心协调逻辑：提取-校验-修正循环（最多 3 次重试）、用户补充处理、强制提交 |
| `session.py` | 会话状态：`AgentState` 枚举、`AgentSession` 数据类、状态持久化（原子写入） |
| `events.py` | SSE 事件发射：事件去重、事件日志追加、事件读取 |
| `orchestrator.py` | 兼容层：从子模块重新导出所有符号，保持旧导入路径可用 |

**对外接口**：`AgentSession`, `AgentState`, `run_agent_round()`, `force_submit()`, `add_supplement()`, `process_user_text_supplement()`, `load_agent_state()`, `save_agent_state()`

### 2.2 核心业务层 (`src/core/`)

| 子模块 | 职责 | 对外接口 |
|------|------|------|
| `extraction/extractor.py` | 编排入口：扫描目录 → 逐文件提取 → 分类 → 金额匹配 | `extract_invoices()`, `extract_document()` |
| `extraction/llm_extractor.py` | LLM 多模态提取核心：统一文档提取、差旅/普通信息提取、缓存管理、SSE 流式事件 | `llm_query_text()`, `extract_travel_info()`, `extract_normal_info()`, `load_cache()` |
| `matching/matcher.py` | 发票与支付记录按金额匹配（一对一 / 一对多贪心，相对容差 3%） | `match_invoices_to_cards()` |
| `validation/validator.py` | 声明式规则校验引擎，规则从 JSON 配置文件加载 | `validate_extracted_info()`, `ValidationReport` |

### 2.3 基础设施层 (`src/infra/`)

| 子模块 | 职责 | 对外接口 |
|------|------|------|
| `browser/base.py` | `BaseBot` 基类：Playwright 浏览器生命周期、登录、导航、截图 | 内部基类 |
| `browser/travel.py` | 差旅报销填报：基本信息 → 明细 → 支付 → 补助 → 附件上传 | 内部流程 |
| `browser/normal.py` | 普通报销填报：基本信息 → 总明细 → 支付 → 附件上传 | 内部流程 |
| `browser/__init__.py` | 浏览器入口：类型路由和流程调度 | `run_bot()`, `run_bot_web()` |
| `documents/invoice.py` | 发票数据模型、CSV/JSON 读写、发票分类 | `load_csv()`, `save_csv()`, `save_invoice_csv()`, `classify_invoice_batch()` |
| `documents/pdf.py` | PDF 渲染为图片（PyMuPDF） | `render_pdf_to_images()` |
| `documents/consumable.py` | 易耗品出库单填写：CSV → Word 模板 | `fill_consumable_doc()` |
| `llm/prompt.py` | LLM 提示词加载 | `build_invoice_system_prompt()`, `build_travel_info_system_prompt()`, `build_normal_info_system_prompt()` |

### 2.4 Web 界面层 (`src/web/`)

| 文件/目录 | 职责 |
|------|------|
| `app.py` | Flask 应用入口，注册蓝图和模板 |
| `routes.py` | 路由定义：会话管理、文件上传、配置、SSE 日志流、Agent 交互 API |
| `pipeline_web.py` | Web 管道逻辑：发票提取 + 出库单生成 + 财务提交 |
| `sse_handler.py` | SSE 日志收集器、日志转义、文件轮询 |
| `templates/` | `index.html`（PC 端主界面）、`mobile_upload.html`（移动端上传） |
| `static/js/` | 前端逻辑（按加载顺序）：`state.js` → `utils.js` → `chat.js` → `upload.js` → `config.js` → `process.js` → `sync.js` → `index.js` |

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## 三、CLI 模式数据流

```mermaid
graph TD
    CLI_ENTRY["main.py --step all"] --> PIPE["pipeline.py run_pipeline()"]

    subgraph Step1["Step 1: 发票提取"]
        PIPE --> EXT["core/extraction/extractor.py extract_invoices()"]
        EXT --> DOC["逐文件提取"]
        DOC --> LLM["LLM 多模态识别 (infra/llm)"]
        LLM --> CLASS["分类: train/hotel/general/payment/application"]
        CLASS --> MATCH["core/matching/matcher.py 金额匹配"]
        MATCH --> SAVE["infra/documents/ CSV/JSON 保存"]
    end

    subgraph Step2["Step 2: 信息提取"]
        SAVE --> TYPE{"判断报销类型"}
        TYPE -->|差旅| TRAVEL["提取差旅信息 → travel_info.json"]
        TYPE -->|普通| NORMAL["提取普通发票信息 → normal_info.json"]
    end

    subgraph Step3["Step 3: 浏览器填报"]
        TRAVEL --> BOT["infra/browser/ 填报"]
        NORMAL --> BOT
        BOT -->|差旅| BOT_T["browser/travel.py"]
        BOT -->|普通| BOT_N["browser/normal.py"]
    end
```

**关键文件输出**：

| 文件 | 来源 | 说明 |
|------|------|------|
| `payment_records.csv` | Step 1 | 支付记录级别（每笔刷卡记录一行） |
| `invoice_summary.csv` | Step 1 | 发票级别（每张发票一行） |
| `travel_applications.json` | Step 1 | 出差事前申请单 |
| `invoice_groups.json` | Step 1 | 发票分类结果 |
| `travel_info.json` | Step 2 | 差旅信息：交通/住宿明细、补贴、附件清单 |
| `normal_info.json` | Step 2 | 普通发票信息：报销说明、发票总数、总金额、附件清单 |

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## 四、Web 模式数据流

```mermaid
sequenceDiagram
    participant F as 前端 (浏览器)
    participant API as routes.py
    participant PW as pipeline_web.py
    participant AG as agent/orchestrator.py
    participant EX as core/extraction/
    participant VA as core/validation/
    participant SSE as SSE 轮询

    F->>API: POST /api/session → 创建 session
    F->>API: POST /api/upload/:sid → 上传文件
    F->>API: POST /api/agent/process/:sid
    API-->>F: {status: "started"}
    F->>SSE: GET /api/logs/:sid (SSE 长连接)

    Note over API: 后台 daemon 线程启动

    API->>PW: extract_invoices(session_dir)
    PW->>EX: 发票提取 + 分类 + 匹配
    EX-->>PW: payment_records, applications, groups

    API->>AG: run_agent_round(session_dir, session)
    loop 校验-修正循环 (最多 3 次)
        AG->>EX: llm_query_text() 提取信息
        AG->>VA: validate_extracted_info() 规则校验
        alt 校验失败
            AG->>AG: 构建修正提示
        end
    end
    AG-->>API: session (READY 或 AWAITING_SUPPLEMENT)

    SSE-->>F: file_progress, llm_stream, agent_state_change, agent_ready/agent_request_supplement

    API->>API: 写入 result.json
    SSE-->>F: done (携带 result)
    F->>F: 关闭 SSE, 展示结果
```

### Web 模式特有的 Agent 调度

CLI 模式中 `pipeline.py` 直接调用 `extract_invoices()` → `infra/browser/`，不经过 Agent 层。

Web 模式中 `routes.py` 启动后台线程，调用 `agent/orchestrator.py` 作为调度中枢：

```
run_agent_round()
├── 1. load_cache() — 检查缓存
├── 2. _do_extraction_with_validation() — 提取-校验-修正循环
│   ├── llm_query_text() — LLM 提取结构化信息
│   ├── validate_extracted_info() — 规则校验
│   └── 校验失败 → 构建修正提示 → 再次调用 LLM (最多 3 次)
├── 3. 判断 can_submit 字段
│   ├── true → READY → 自动触发财务提交
│   └── false → AWAITING_SUPPLEMENT → 等待用户补充
├── 4. 用户补充处理
│   ├── add_supplement() — 记录补充文件
│   └── process_user_text_supplement() — LLM 解析文字补充
└── 5. save_agent_state() — 持久化状态
```

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## 五、Agent 状态机

```mermaid
stateDiagram-v2
    [*] --> IDLE: 会话创建

    IDLE --> EXTRACTING: POST /api/agent/process
    IDLE --> EXTRACTING: POST /api/agent/supplement
    IDLE --> EXTRACTING: POST /api/agent/user-supplement

    EXTRACTING --> READY: can_submit == true
    EXTRACTING --> AWAITING_SUPPLEMENT: can_submit == false
    EXTRACTING --> ERROR: 异常 / 轮次超限

    READY --> SUBMITTING: _emit_ready_and_submit()
    SUBMITTING --> DONE: 财务提交完成

    AWAITING_SUPPLEMENT --> EXTRACTING: 用户补充文件/文字
    AWAITING_SUPPLEMENT --> READY: 用户强制提交

    note right of EXTRACTING
        LLM 提取 + validator 校验
        最多 3 次重试
    end note
```

### 终态保护

以下状态为终态，再次触发 `run_agent_round()` 会被跳过：
- `DONE` — 提交完成
- `SUBMITTING` — 提交中
- `READY` — 准备提交

### 轮次保护

默认最多 5 轮（`AgentSession.max_rounds`），超限后进入 `ERROR` 状态，用户可选择强制提交。

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## 六、SSE 事件通信机制

```mermaid
graph LR
    subgraph 后端写入
        AGENT[agent/orchestrator.py] -->|追加写入| AE[agent_events.log]
        LLM[LLM 回调] -->|追加写入| LS[llm_stream.log]
        PW[pipeline_web.py] -->|追加写入| FE[file_events.log]
        SH[sse_handler.py] -->|追加写入| SL[session.log]
        RT[_run_agent_task] -->|finally 原子写入| RJ[result.json]
    end

    subgraph SSE 轮询 (0.5s)
        POLL[SSE 端点] -->|读取| AE
        POLL -->|读取| LS
        POLL -->|读取| FE
        POLL -->|读取| SL
        POLL -->|检测| RJ
    end

    POLL -->|event: agent_*| FRONT[前端 agent.js]
    POLL -->|event: llm_stream| FRONT
    POLL -->|event: file_progress| FRONT
    POLL -->|event: done| FRONT
```

### 信号文件生命周期

| 阶段 | `result.json` | `llm_stream.log` | `agent_events.log` | `file_events.log` | `session.log` |
|------|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|
| 会话创建 | 不存在 | 不存在 | 不存在 | 不存在 | 不存在 |
| 后台线程启动 | 已删除 | 已删除 | 已删除 | 保持 | 保持 |
| 文件提取中 | 不存在 | 不存在 | 不存在 | 持续追加 | 持续追加 |
| LLM 提取中 | 不存在 | 持续追加 | 持续追加 | 保持 | 持续追加 |
| 校验中 | 不存在 | 保持 | 持续追加 | 保持 | 持续追加 |
| 任务完成 | 已写入 | 保持 | 保持 | 保持 | 保持 |
| SSE done 事件 | 保持 | 保持 | 保持 | 保持 | 保持 |

---

## 七、发票类型路由

```mermaid
graph TD
    INPUT["上传文件 (PDF/图片)"] --> EXT["LLM 多模态识别"]
    EXT --> TYPE{"invoice_type?"}

    TYPE -->|train| TRAVEL["差旅报销流程"]
    TYPE -->|hotel| TRAVEL
    TYPE -->|general| NORMAL["普通报销流程"]
    TYPE -->|payment| MATCH["参与金额匹配"]
    TYPE -->|application| APP["存储为 JSON"]

    TRAVEL --> TRAVEL_INFO["提取差旅信息<br/>travel_info.json"]
    TRAVEL_INFO --> TRAVEL_BOT["browser/travel.py<br/>填报差旅报销单"]

    NORMAL --> NORMAL_INFO["提取普通发票信息<br/>normal_info.json"]
    NORMAL_INFO --> NORMAL_BOT["browser/normal.py<br/>填报普通报销单"]
    NORMAL_INFO --> CONSUMABLE["生成易耗品出库单<br/>(仅普通报销)"]

    MATCH --> MERGE["合并到对应发票组"]

    style TRAVEL fill:#cfe2ff,stroke:#0d6efd
    style NORMAL fill:#f8d7da,stroke:#dc3545
    style MATCH fill:#d1e7dd,stroke:#198754
    style APP fill:#fff3cd,stroke:#ffc107
```

| 发票类型 | `invoice_type` | 报销流程 | 生成出库单 |
|----------|---------------|---------|:--:|
| 高铁票/火车票 | `train` | 差旅报销 | 否 |
| 酒店住宿 | `hotel` | 差旅报销 | 否 |
| 普通发票 | `general` | 普通报销 | 是 |
| 支付记录 | `payment` | 参与匹配 | 否 |
| 出差申请单 | `application` | 单独存储 | 否 |

> 差旅发票和普通发票不支持混报，混合时系统按普通报销处理。

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## 八、设计原则

| 原则 | 说明 |
|------|------|
| **Agent 是调度中枢** | 校验-修正循环由 Agent 编排，不内嵌在 `llm_extractor` 中 |
| **模块职责单一** | `llm_extractor` 只管提取，`validator` 只管校验，Agent 负责编排 |
| **core 零外部依赖** | 不依赖 Flask、Playwright 等框架 |
| **infra 不依赖业务** | 基础设施层只提供工具能力，不包含业务逻辑 |
| **缓存优先** | 信息提取优先读取 `.invoice_cache`，避免重复调用 LLM |
| **轮次保护** | 默认 5 轮上限，校验-修正循环最多重试 3 次 |
| **终态保护** | `DONE`/`SUBMITTING`/`READY` 状态下不再重复处理 |
| **容错降级** | 规则校验 3 次重试后返回最佳结果，不阻断流程 |
| **原子写入** | 状态文件先写 `.tmp` 再 `rename()`，防止读取不完整数据 |

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## 九、关键文件索引

| 文件 | 职责 |
|------|------|
| `src/main.py` | CLI 入口 |
| `src/web/app.py` | Web 入口 |
| `src/pipeline.py` | CLI 流程编排 |
| `src/pipeline_core.py` | CLI/Web 公共管道逻辑 |
| `src/web/pipeline_web.py` | Web 管道逻辑 + 财务提交 |
| `src/web/routes.py` | Web 路由 + 后台线程启动 |
| `src/agent/coordinator.py` | Agent 核心协调逻辑 |
| `src/agent/session.py` | 会话状态定义与持久化 |
| `src/agent/events.py` | SSE 事件发射 |
| `src/core/extraction/extractor.py` | 发票提取编排入口 |
| `src/core/extraction/llm_extractor.py` | LLM 多模态提取核心 |
| `src/core/matching/matcher.py` | 金额匹配 |
| `src/core/validation/validator.py` | 声明式规则校验 |
| `src/infra/browser/base.py` | 浏览器自动化基类 |
| `src/infra/documents/invoice.py` | 发票数据模型 |
| `src/web/sse_handler.py` | SSE 日志收集器 |
| `src/web/static/js/process.js` | 前端主提交流程 |
| `src/web/static/js/agent.js` | 前端 Agent 交互处理 |
| `config.json` | 项目配置 |