概述
AutoGPT Platform是一个强大的分布式AI Agent执行平台,采用现代微服务架构设计,支持可视化工作流构建、高并发任务执行和实时状态监控。平台通过模块化的Block系统实现功能扩展,通过图形化界面让用户轻松构建复杂的AI工作流。
1. 平台整体架构
1.1 架构设计理念
AutoGPT Platform遵循以下核心设计原则:
- 模块化设计:通过Block系统实现功能解耦和扩展
- 分布式执行:支持高并发任务调度和执行
- 实时响应:WebSocket通信实现状态实时更新
- 可视化编程:图形界面降低AI Agent开发门槛
- 云原生部署:容器化部署支持弹性扩缩容
1.2 平台核心架构图
graph TB
subgraph "AutoGPT Platform 分布式架构"
subgraph "前端层 - Frontend Layer"
UI[React Web应用]
FlowEditor[工作流编辑器]
AgentGraph[Agent图形界面]
RealTime[实时状态展示]
end
subgraph "API网关层 - API Gateway"
RestAPI[REST API服务]
WebSocketAPI[WebSocket API服务]
Auth[身份认证中间件]
RateLimit[限流中间件]
end
subgraph "应用服务层 - Application Layer"
AppEntry[应用入口 app.py]
DatabaseManager[数据库管理器]
NotificationManager[通知管理器]
ScheduleManager[调度管理器]
end
subgraph "执行引擎层 - Execution Engine"
ExecutionManager[执行管理器]
ExecutionProcessor[执行处理器]
NodeExecutor[节点执行器]
BlockRegistry[Block注册表]
end
subgraph "Block生态系统 - Block Ecosystem"
AgentBlock[Agent执行Block]
CodeExecutor[代码执行Block]
DataProcessor[数据处理Block]
Integrations[第三方集成Block]
CustomBlocks[自定义Block]
end
subgraph "共享服务层 - Shared Services"
SharedLibs[autogpt_libs共享库]
AuthService[身份认证服务]
LoggingService[日志服务]
CacheService[缓存服务]
RateLimitService[限流服务]
end
subgraph "数据持久化层 - Data Layer"
PostgresDB[(PostgreSQL数据库)]
RedisCache[(Redis缓存)]
RabbitMQ[消息队列]
FileStorage[文件存储]
end
subgraph "外部系统 - External Systems"
OpenAI[OpenAI API]
Anthropic[Anthropic API]
ThirdPartyAPIs[第三方API集成]
E2BSandbox[代码执行沙箱]
end
subgraph "基础设施 - Infrastructure"
Docker[Docker容器化]
K8s[Kubernetes编排]
Monitoring[监控告警]
CloudProvider[云服务商]
end
end
%% 连接关系
UI --> RestAPI
UI --> WebSocketAPI
FlowEditor --> AgentGraph
RestAPI --> Auth
WebSocketAPI --> Auth
Auth --> RateLimit
RestAPI --> AppEntry
WebSocketAPI --> AppEntry
AppEntry --> DatabaseManager
AppEntry --> NotificationManager
AppEntry --> ScheduleManager
AppEntry --> ExecutionManager
ExecutionManager --> ExecutionProcessor
ExecutionProcessor --> NodeExecutor
NodeExecutor --> BlockRegistry
BlockRegistry --> AgentBlock
BlockRegistry --> CodeExecutor
BlockRegistry --> DataProcessor
BlockRegistry --> Integrations
BlockRegistry --> CustomBlocks
AppEntry --> SharedLibs
SharedLibs --> AuthService
SharedLibs --> LoggingService
SharedLibs --> CacheService
SharedLibs --> RateLimitService
DatabaseManager --> PostgresDB
ExecutionProcessor --> RedisCache
NotificationManager --> RabbitMQ
BlockRegistry --> FileStorage
AgentBlock --> OpenAI
AgentBlock --> Anthropic
Integrations --> ThirdPartyAPIs
CodeExecutor --> E2BSandbox
AppEntry --> Docker
Docker --> K8s
K8s --> Monitoring
K8s --> CloudProvider
1.4 关键函数与调用链总览
平台启动
- 关键函数:
main()
→run_processes()
→ 依次start()
→ 等待停止 → 依次stop()
- 调用链:前端/脚本 →
backend/backend/app.py:main
→ 注册信号 → 启动DatabaseManager
、Scheduler
、NotificationManager
、WebsocketServer
、AgentServer
、ExecutionManager
- 关键函数:
执行链路(后端)
- 关键函数:
ExecutionManager.start()
→run_execution_loop()
→run_graph_execution()
→ 线程池 →execute_graph()
→ExecutionProcessor.on_graph_execution()
→ 多次on_node_execution()
→execute_node()
- 取消链:API →
ExecutionManager.cancel_execution()
→cancel_event.set()
→on_graph_execution()
检测 → 状态收敛
- 关键函数:
认证与限流(网关层)
- 认证:
get_jwt_payload()
→parse_jwt_token()
→verify_user()
→User
- 限流:
rate_limit_middleware()
→extract_rate_limit_key()
→RateLimiter.check_rate_limit()
→ X-RateLimit 头/429
- 认证:
日志
configure_logging()
→ 选择StructuredFormatter
/JSONFormatter
→ Console/File/Cloud Handler
1.5 端到端系统时序图(前端 → 网关 → 应用 → 执行引擎)
sequenceDiagram
participant FE as Frontend (UI)
participant GW as API Gateway (REST/WS)
participant RL as RateLimit MW
participant AU as Auth Dep
participant API as AgentServer
participant EM as ExecutionManager
participant TP as ThreadPool
participant EP as ExecutionProcessor
participant NE as NodeExecutor
participant DB as PostgreSQL
participant WS as WebSocket
participant LG as Logging
FE->>GW: HTTP POST /executions
GW->>RL: rate_limit_middleware()
RL-->>GW: allow or 429
alt allowed
GW->>AU: Security(get_jwt_payload)
AU-->>GW: User
GW->>API: create_graph_execution()
API->>DB: INSERT execution
API->>EM: enqueue(graph_exec_entry)
EM->>EM: run_execution_loop()
EM->>TP: submit(execute_graph)
TP->>EP: on_graph_executor_start()
TP->>EP: on_graph_execution(entry, cancel_event)
loop nodes
EP->>NE: execute_node()
NE->>DB: save_output()
NE->>WS: publish update
EP->>EP: enqueue next
end
EP->>DB: update_graph_execution(COMPLETED)
API-->>FE: 202 Accepted {id}
WS-->>FE: streaming status
API->>LG: logger.info/debug/error
else limited
GW-->>FE: 429 Too Many Requests
end
1.3 技术栈总览
层级 | 技术选型 | 核心功能 |
---|---|---|
前端 | Next.js + React + TypeScript | 可视化工作流编辑、实时状态监控 |
API层 | FastAPI + WebSocket | RESTful API、实时双向通信 |
执行引擎 | Python异步编程 + 多进程池 | 高并发Agent执行、任务调度 |
Block系统 | 插件化架构 | 模块化功能扩展、第三方集成 |
数据存储 | PostgreSQL + Redis + RabbitMQ | 持久化、缓存、消息队列 |
共享库 | autogpt_libs | 认证、日志、限流、工具函数 |
部署 | Docker + Docker Compose | 容器化部署、服务编排 |
2. 核心执行流程
2.1 Agent执行时序图
sequenceDiagram
participant U as 用户界面
participant API as REST API
participant EM as ExecutionManager
participant EP as ExecutionProcessor
participant NE as NodeExecutor
participant B as Block实例
participant DB as 数据库
participant MQ as 消息队列
participant WS as WebSocket
U->>API: 提交Agent执行请求
API->>DB: 创建执行记录
API->>EM: 加入执行队列
EM->>EP: 分配执行任务
EP->>DB: 获取图结构定义
EP->>EP: 初始化节点队列
loop 节点执行循环
EP->>NE: 执行节点
NE->>B: 调用Block.run()
B->>B: 执行具体逻辑
alt 外部API调用
B->>ThirdPartyAPI: API请求
ThirdPartyAPI-->>B: API响应
end
B-->>NE: 返回执行结果
NE->>DB: 保存执行结果
NE->>WS: 发送状态更新
WS-->>U: 实时状态推送
NE->>EP: 返回后续节点
EP->>EP: 更新节点队列
end
EP->>DB: 更新执行状态
EP->>WS: 发送完成通知
WS-->>U: 执行完成反馈
2.2 Block执行生命周期
stateDiagram-v2
[*] --> 初始化
初始化 --> 验证输入 : Block.validate()
验证输入 --> 获取凭据 : input validation pass
验证输入 --> 执行失败 : validation error
获取凭据 --> 执行准备 : credentials acquired
获取凭据 --> 执行失败 : credentials error
执行准备 --> 执行中 : Block.run()
执行中 --> 处理输出 : execution complete
执行中 --> 执行失败 : execution error
处理输出 --> 保存结果 : output processed
保存结果 --> 触发后续 : result saved
触发后续 --> [*] : workflow continues
执行失败 --> 错误处理 : handle exception
错误处理 --> [*] : error logged
3. 核心模块详解
3.1 应用入口模块 (app.py)
核心职责:
- 统一启动所有服务进程
- 协调各模块间的生命周期管理
- 提供优雅停机机制
关键函数:
def main(**kwargs):
"""
启动AutoGPT服务器的所有必需进程(REST和WebSocket API)
"""
run_processes(
DatabaseManager().set_log_level("warning"), # 数据库管理
Scheduler(), # 任务调度器
NotificationManager(), # 通知管理器
WebsocketServer(), # WebSocket服务
AgentServer(), # REST API服务
ExecutionManager(), # 执行管理器
**kwargs,
)
3.6 关键结构体与继承关系(平台维度)
classDiagram
class AppProcess { +start(**kwargs); +stop() }
class DatabaseManager
class Scheduler
class NotificationManager
class WebsocketServer
class AgentServer
class ExecutionManager
AppProcess <|-- DatabaseManager
AppProcess <|-- Scheduler
AppProcess <|-- NotificationManager
AppProcess <|-- WebsocketServer
AppProcess <|-- AgentServer
AppProcess <|-- ExecutionManager
class ExecutionProcessor { +on_graph_executor_start(); +on_graph_execution(...); +on_node_execution(...) }
class ExecutionQueue
class GraphExecutionEntry
class NodeExecutionEntry
ExecutionManager --> ExecutionQueue : uses
ExecutionManager --> ExecutionProcessor : threads own
ExecutionProcessor --> GraphExecutionEntry : consumes
ExecutionProcessor --> NodeExecutionEntry : produces
3.2 执行引擎 (ExecutionManager)
架构特点:
- 多进程并行执行:利用进程池实现真正的并行处理
- 异步任务调度:基于Redis的分布式任务队列
- 实时状态同步:通过WebSocket推送执行状态
- 错误处理机制:完善的异常捕获和恢复机制
核心组件:
ExecutionManager
: 执行管理器,负责任务分配ExecutionProcessor
: 执行处理器,处理图执行逻辑NodeExecutor
: 节点执行器,执行单个Block
3.3 Block生态系统
设计模式:插件化架构,每个Block实现标准接口
Block基类结构:
class Block:
class Input(BaseModel):
# 输入数据模型定义
pass
class Output(BaseModel):
# 输出数据模型定义
pass
async def run(self, input_data: Input, **kwargs) -> BlockOutput:
# 具体执行逻辑
pass
核心Block类型:
- AgentExecutorBlock: 执行子Agent工作流
- CodeExecutionBlock: 安全代码执行环境
- 数据处理Block: 文本、图像、音频处理
- 集成Block: 第三方服务集成
3.4 前端架构 (Next.js)
核心组件:
- FlowEditor: 可视化工作流编辑器,基于React Flow
- useAgentGraph: Agent状态管理Hook
- 实时通信: WebSocket连接管理执行状态更新
状态管理模式:
// Agent图状态管理
const {
nodes, setNodes, // 节点状态
edges, setEdges, // 连线状态
saveAgent, // 保存Agent
saveAndRun, // 保存并运行
isRunning, // 运行状态
executionUpdates // 执行更新
} = useAgentGraph(flowID, flowVersion);
3.5 共享库 (autogpt_libs)
核心模块:
- auth: JWT身份认证、用户权限管理
- logging: 结构化日志、云日志集成
- rate_limit: Redis分布式限流
- utils: 缓存、同步、工具函数
认证流程:
@requires_user
async def protected_endpoint(user: User = Depends()):
# 需要认证的端点逻辑
pass
4. 数据流与状态管理
4.1 数据流向图
flowchart LR
subgraph "数据输入"
UI[用户界面]
API[API请求]
end
subgraph "数据处理"
Validation[输入验证]
GraphDB[(Graph定义)]
ExecutionQueue[执行队列]
end
subgraph "执行层"
NodeExec[节点执行]
BlockRun[Block运行]
ResultStore[结果存储]
end
subgraph "输出反馈"
StatusUpdate[状态更新]
ResultReturn[结果返回]
Notification[通知推送]
end
UI --> Validation
API --> Validation
Validation --> GraphDB
GraphDB --> ExecutionQueue
ExecutionQueue --> NodeExec
NodeExec --> BlockRun
BlockRun --> ResultStore
ResultStore --> StatusUpdate
StatusUpdate --> Notification
ResultReturn --> UI
4.2 状态同步机制
WebSocket实时通信:
- 执行状态变更即时推送
- 节点执行进度实时更新
- 错误信息立即反馈
数据一致性保证:
- Redis分布式锁防止并发冲突
- PostgreSQL事务保证数据完整性
- 乐观锁处理并发更新
5. 性能与扩展性
5.1 性能优化策略
执行层优化:
- 多进程池并行执行提升并发能力
- Redis缓存减少数据库查询
- 异步I/O处理外部API调用
前端性能优化:
- React Server Components减少客户端负载
- 虚拟化大型工作流图渲染
- WebSocket复用减少连接开销
5.2 可扩展性设计
水平扩展能力:
- ExecutionManager支持多实例部署
- Redis集群支持分布式任务队列
- PostgreSQL读写分离支持高并发
功能扩展性:
- Block插件系统支持无限功能扩展
- 标准化接口便于第三方集成
- 模块化架构支持组件独立升级
6. 部署与运维
6.1 容器化部署
Docker Compose配置:
services:
api_srv: # API服务
exec_srv: # 执行服务
frontend: # 前端服务
postgres: # 数据库
redis: # 缓存
rabbitmq: # 消息队列
服务依赖关系:
- 数据库服务优先启动
- API服务依赖数据库就绪
- 执行服务独立启动支持弹性扩容
6.2 监控与告警
关键指标监控:
- 执行任务成功率和延迟
- API响应时间和错误率
- 系统资源使用情况
- Block执行性能统计
告警策略:
- 执行失败率超阈值告警
- 系统资源耗尽预警
- 第三方服务异常监控
总结
AutoGPT Platform通过精心设计的分布式微服务架构,实现了高性能、高可用的AI Agent执行平台。其模块化的Block系统、实时的状态同步机制、以及完善的错误处理和监控体系,为构建复杂AI工作流提供了坚实的技术基础。
平台的成功关键在于:
- 清晰的架构分层:各层职责明确,易于维护扩展
- 高效的执行引擎:多进程并行提升性能
- 优秀的用户体验:可视化编程降低使用门槛
- 完善的生态系统:丰富的Block库支持多样化场景
- 企业级特性:认证、限流、监控等完整解决方案
7. 深度技术洞察与行业对比
7.1 AutoGPT与传统工作流引擎对比
对比维度 | 传统工作流引擎 | AutoGPT Platform | 技术优势 |
---|---|---|---|
可视化编程 | 静态BPMN图表 | 动态React Flow | 实时交互、拖拽编辑 |
AI集成 | 插件式集成 | 原生AI Block | 深度集成、统一接口 |
执行模式 | 顺序执行 | 异步并行执行 | 高并发、资源高效 |
扩展机制 | 配置驱动 | 代码级Block | 灵活性强、类型安全 |
状态管理 | 数据库存储 | 内存+持久化 | 实时响应、性能优化 |
错误处理 | 基础重试 | 多级容错机制 | 自动恢复、优雅降级 |
7.2 核心技术创新点
7.2.1 响应式执行引擎
# 响应式执行引擎 - 参考ReactiveX模式
class ReactiveExecutionEngine:
"""
响应式执行引擎
通过...实现高效的事件驱动执行
"""
def __init__(self):
self.event_streams: Dict[str, asyncio.Queue] = {}
self.observers: Dict[str, list[Callable]] = {}
async def create_execution_stream(self, graph_id: str) -> 'ExecutionStream':
"""创建执行流"""
stream = ExecutionStream(graph_id)
# 订阅节点执行事件
await stream.subscribe('node.start', self._on_node_start)
await stream.subscribe('node.complete', self._on_node_complete)
await stream.subscribe('node.error', self._on_node_error)
return stream
async def _on_node_start(self, event: dict):
"""节点开始执行事件处理"""
node_id = event['node_id']
logger.info(f"节点 {node_id} 开始执行")
# 更新UI状态
await self._update_ui_state(node_id, 'running')
# 发送实时通知
await self._send_realtime_update(event)
async def _on_node_complete(self, event: dict):
"""节点完成执行事件处理"""
node_id = event['node_id']
output_data = event['output_data']
logger.info(f"节点 {node_id} 执行完成")
# 触发依赖节点
await self._trigger_dependent_nodes(node_id, output_data)
# 更新执行统计
await self._update_execution_stats(event)
class ExecutionStream:
"""执行流"""
def __init__(self, graph_id: str):
self.graph_id = graph_id
self.event_queue = asyncio.Queue()
self.subscribers: Dict[str, list[Callable]] = {}
async def subscribe(self, event_type: str, handler: Callable):
"""订阅事件"""
if event_type not in self.subscribers:
self.subscribers[event_type] = []
self.subscribers[event_type].append(handler)
async def publish(self, event_type: str, event_data: dict):
"""发布事件"""
handlers = self.subscribers.get(event_type, [])
for handler in handlers:
try:
await handler(event_data)
except Exception as e:
logger.error(f"事件处理器异常: {e}")
附:汇总
- 平台层面的端到端链路统一在“1.5 端到端系统时序图”呈现,避免与“2.1 Agent执行时序图”重复。
- 认证、限流、日志的模块细节以引用共享库文档为主,本篇仅保留调用链与关键信息。
- 关键结构体类图集中于“3.6 关键结构体与继承关系(平台维度)”,不再在多处重复罗列。
7.2.2 智能资源调度
# 智能资源调度器 - 基于负载预测的资源分配
class IntelligentResourceScheduler:
"""
智能资源调度器
特性:
1. 基于历史数据的负载预测
2. 动态资源分配和回收
3. 优先级队列管理
4. 成本优化调度
"""
def __init__(self):
self.resource_pools = {
'cpu_intensive': ResourcePool('cpu', max_size=4),
'io_intensive': ResourcePool('io', max_size=10),
'memory_intensive': ResourcePool('memory', max_size=2),
}
self.load_predictor = LoadPredictor()
async def schedule_execution(self, execution_request: dict) -> str:
"""调度执行请求"""
# 分析执行特征
execution_profile = await self._analyze_execution_profile(execution_request)
# 预测资源需求
resource_demand = await self.load_predictor.predict_demand(execution_profile)
# 选择最优资源池
optimal_pool = self._select_optimal_pool(resource_demand)
# 分配资源
resource_allocation = await optimal_pool.allocate(execution_request)
return resource_allocation['allocation_id']
async def _analyze_execution_profile(self, request: dict) -> dict:
"""分析执行特征"""
graph_complexity = self._calculate_graph_complexity(request['graph'])
block_types = self._extract_block_types(request['graph'])
return {
'complexity_score': graph_complexity,
'dominant_block_type': max(block_types, key=block_types.get),
'estimated_duration': self._estimate_duration(request),
'resource_requirements': self._analyze_resource_requirements(request),
}
class LoadPredictor:
"""负载预测器"""
def __init__(self):
self.historical_data = {}
self.prediction_model = None
async def predict_demand(self, execution_profile: dict) -> dict:
"""预测资源需求"""
# 简化的预测逻辑(实际可使用ML模型)
complexity = execution_profile['complexity_score']
block_type = execution_profile['dominant_block_type']
# 基于历史数据预测
base_demand = {
'cpu_cores': min(4, max(1, complexity // 10)),
'memory_mb': min(2048, max(256, complexity * 50)),
'io_bandwidth': 100 if 'IO' in block_type else 50,
}
# 应用时间因素(高峰期增加需求)
current_hour = datetime.now().hour
if 9 <= current_hour <= 17: # 工作时间
base_demand = {k: int(v * 1.3) for k, v in base_demand.items()}
return base_demand
7.3 企业级部署最佳实践
7.3.1 多环境配置管理
# docker-compose.production.yml - 生产环境配置
version: '3.8'
services:
api_srv:
image: autogpt/platform-api:${API_VERSION}
deploy:
replicas: 3
resources:
limits:
cpus: '2'
memory: 4G
reservations:
cpus: '1'
memory: 2G
environment:
- ENVIRONMENT=production
- LOG_LEVEL=INFO
- REDIS_CLUSTER_NODES=redis-1:6379,redis-2:6379,redis-3:6379
- DATABASE_URL=postgresql://user:pass@postgres-primary:5432/autogpt
- DATABASE_REPLICA_URL=postgresql://user:pass@postgres-replica:5432/autogpt
healthcheck:
test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:8000/health"]
interval: 30s
timeout: 10s
retries: 3
start_period: 40s
execution_srv:
image: autogpt/platform-executor:${EXECUTOR_VERSION}
deploy:
replicas: 5
resources:
limits:
cpus: '4'
memory: 8G
environment:
- WORKER_CONCURRENCY=50
- MAX_EXECUTION_TIME=3600
- ENABLE_PERFORMANCE_MONITORING=true
frontend:
image: autogpt/platform-frontend:${FRONTEND_VERSION}
deploy:
replicas: 2
environment:
- NEXT_PUBLIC_API_URL=https://api.autogpt.com
- NEXT_PUBLIC_WS_URL=wss://api.autogpt.com/ws
- NEXT_PUBLIC_SENTRY_DSN=${SENTRY_DSN}
postgres_primary:
image: postgres:15-alpine
environment:
- POSTGRES_DB=autogpt
- POSTGRES_USER=autogpt_user
- POSTGRES_PASSWORD=${DB_PASSWORD}
volumes:
- postgres_data:/var/lib/postgresql/data
- ./sql/init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql
redis_cluster:
image: redis:7-alpine
command: redis-server --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes.conf
deploy:
replicas: 6
monitoring:
image: prom/prometheus:latest
volumes:
- ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml
- prometheus_data:/prometheus
command:
- '--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml'
- '--storage.tsdb.path=/prometheus'
- '--web.console.libraries=/etc/prometheus/console_libraries'
- '--web.console.templates=/etc/prometheus/consoles'
- '--storage.tsdb.retention.time=200h'
- '--web.enable-lifecycle'
volumes:
postgres_data:
prometheus_data:
networks:
autogpt_network:
driver: overlay
attachable: true
7.3.2 Kubernetes部署配置
# k8s/autogpt-platform.yaml - Kubernetes部署配置
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: autogpt-api
labels:
app: autogpt-api
spec:
replicas: 3
strategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 0
selector:
matchLabels:
app: autogpt-api
template:
metadata:
labels:
app: autogpt-api
spec:
containers:
- name: api
image: autogpt/platform-api:latest
ports:
- containerPort: 8000
env:
- name: DATABASE_URL
valueFrom:
secretKeyRef:
name: autogpt-secrets
key: database-url
- name: REDIS_URL
valueFrom:
configMapKeyRef:
name: autogpt-config
key: redis-url
resources:
requests:
cpu: 500m
memory: 1Gi
limits:
cpu: 2
memory: 4Gi
livenessProbe:
httpGet:
path: /health
port: 8000
initialDelaySeconds: 30
periodSeconds: 30
readinessProbe:
httpGet:
path: /ready
port: 8000
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 10
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: autogpt-api-service
spec:
selector:
app: autogpt-api
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 8000
type: LoadBalancer
---
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: autogpt-api-hpa
spec:
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: autogpt-api
minReplicas: 2
maxReplicas: 10
metrics:
- type: Resource
resource:
name: cpu
target:
type: Utilization
averageUtilization: 70
- type: Resource
resource:
name: memory
target:
type: Utilization
averageUtilization: 80
7.4 性能调优与监控体系
7.4.1 综合性能监控
# 综合性能监控系统
class ComprehensiveMonitoringSystem:
"""
综合性能监控系统 - 整合业界最佳实践
监控维度:
1. 基础设施指标:CPU、内存、磁盘、网络
2. 应用性能指标:响应时间、吞吐量、错误率
3. 业务指标:执行成功率、用户活跃度、成本效率
4. 用户体验指标:页面加载时间、交互响应时间
"""
def __init__(self):
self.metrics_collector = MetricsCollector()
self.alert_manager = AlertManager()
self.dashboard_generator = DashboardGenerator()
async def start_monitoring(self):
"""启动综合监控"""
# 启动各类监控协程
monitoring_tasks = [
self._monitor_infrastructure(),
self._monitor_application_performance(),
self._monitor_business_metrics(),
self._monitor_user_experience(),
self._generate_intelligent_alerts(),
]
await asyncio.gather(*monitoring_tasks)
async def _monitor_infrastructure(self):
"""基础设施监控"""
while True:
try:
# 收集系统指标
cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)
memory_info = psutil.virtual_memory()
disk_info = psutil.disk_usage('/')
# 数据库连接状态
db_connections = await self._check_database_connections()
# Redis集群状态
redis_cluster_info = await self._check_redis_cluster()
# 发送指标到Prometheus
await self.metrics_collector.send_metrics({
'cpu_usage_percent': cpu_usage,
'memory_usage_percent': memory_info.percent,
'disk_usage_percent': disk_info.percent,
'db_active_connections': db_connections['active'],
'redis_cluster_nodes': redis_cluster_info['active_nodes'],
})
await asyncio.sleep(30) # 30秒间隔
except Exception as e:
logger.error(f"基础设施监控异常: {e}")
await asyncio.sleep(60)
async def _monitor_business_metrics(self):
"""业务指标监控"""
while True:
try:
# 统计时间窗口(过去1小时)
end_time = datetime.utcnow()
start_time = end_time - timedelta(hours=1)
# 执行成功率
execution_stats = await self._get_execution_stats(start_time, end_time)
success_rate = execution_stats['success'] / execution_stats['total'] if execution_stats['total'] > 0 else 0
# 用户活跃度
active_users = await self._count_active_users(start_time, end_time)
# 成本效率
cost_stats = await self._calculate_cost_efficiency(start_time, end_time)
# Block使用统计
block_usage = await self._get_block_usage_stats(start_time, end_time)
# 发送业务指标
await self.metrics_collector.send_metrics({
'execution_success_rate': success_rate,
'active_users_count': active_users,
'cost_per_execution': cost_stats['avg_cost'],
'most_used_block': block_usage['top_block'],
})
await asyncio.sleep(300) # 5分钟间隔
except Exception as e:
logger.error(f"业务指标监控异常: {e}")
await asyncio.sleep(600)