data-architecture-spec

name	data-architecture-spec
description	当需要设计数据架构时使用。数据架构设计规范产出，从PRD和API契约自动设计业务数据字典、ER模型、表结构、索引策略、缓存方案和数据迁移方案。内建业务数据字典提取确保数据标准统一。产出经人类审查后，交由data-architecture-impl生成代码。关键词：数据模型、ER图、表结构、索引、缓存策略、数据迁移、数据字典、建表、数据库设计。
metadata	{"module":"后端架构与开发","sub-module":"数据架构","type":"pipeline","version":"4.0","domain_tags":["电商","金融","SaaS","通用"],"trigger_examples":["设计数据库表","建表和索引","系统响应慢怎么加缓存","Redis缓存怎么设计","改表结构","数据库升级"],"interaction_mode":"ai_suggest_human_approve"}

数据架构设计规范

核心原则

1. 业务数据标准先行：从PRD提取业务数据字典，确保数据定义统一
2. 范式与反范式平衡：写密集场景遵循3NF，读密集场景适度反范式
3. 缓存有据：每个缓存项有明确的命中率目标和失效策略
4. 迁移可回滚：每个迁移必须有对应的回滚脚本

交互模式

🤖→👤 AI建议人类审批

输入

输入项	类型	必填	来源	说明
PRD	markdown	是	output/pm-design/design-prd/prd.md	业务实体和关系需求
PRD结构化数据	JSON	是	output/pm-design/design-prd/prd.json	PRD机器可消费版本，包含entities[]/features[]，供数据模型设计编程式消费
API契约	YAML/JSON	是	output/backend-api-design/api-design-spec/openapi.yaml	接口数据结构定义
database_type	string	是	用户提供	数据库类型（PostgreSQL/MySQL/MongoDB/SQLite）
数据量预估	JSON	○	用户提供	核心表数据量级和增长速度
并发量预估	JSON	○	用户提供	QPS/TPS峰值和均值
当前Schema	SQL/JSON	○	用户提供	现有数据库表结构（增量项目必填）

执行步骤

Step 1: 业务数据字典提取

从PRD中提取业务数据实体定义，建立产品数据标准：

• 识别核心业务实体和属性
• 定义数据类型、约束和业务规则
• 建立实体间关系和引用完整性
• 生成业务数据字典（供下游消费）

阶段卡口：核心业务实体100%有数据字典定义

Step 2: 实体识别与关系建模

从PRD、API契约和数据字典中提取数据实体：

• 识别核心业务实体（名词提取）
• 确定实体间关系（1:1 / 1:N / N:M）
• 标注关系的基数和可选性
• 生成ER图

关系映射规则：

• 1:1 → 主表加外键 + UNIQUE约束
• 1:N → 子表加外键
• N:M → 创建关联表

Step 3: 表结构与索引设计

为每个实体设计表结构（主键、外键、时间戳、软删除、状态字段等通用字段规范），设计索引策略和分库分表方案。

阶段卡口：ER图+DDL+数据字典完整

Step 4: 缓存策略设计

识别需要缓存的数据访问模式，设计多级缓存架构、一致性策略和穿透/击穿/雪崩防护。

阶段卡口：穿透/击穿/雪崩防护全覆盖

Step 5: 数据迁移方案

对比当前Schema和目标Schema，生成迁移脚本+回滚脚本+校验方案。新项目跳过此步骤。

阶段卡口：100%变更有回滚脚本，数据模型人类已确认

输出

元数据输出：output/backend-data-architecture/data-architecture-spec/

输出文件：

• data_dictionary.json — 业务数据字典
• er_model.json — ER模型+DDL+索引策略
• cache_strategy.json — 缓存方案
• migration_plan.json — 迁移方案（增量项目）
• data-coverage.json — API对齐覆盖报告

决策规则

条件	决策
写密集场景	遵循3NF
读密集场景	适度反范式
读写比>10:1	高缓存价值
热点数据	多级缓存+预热
大表迁移	在线DDL或双写策略
多租户+租户数>100	共享数据库+tenant_id

质量检查

• 核心业务实体100%有数据字典定义
• 每个实体有完整的表结构设计
• 索引有明确的查询场景支撑
• 穿透/击穿/雪崩防护全覆盖
• 迁移脚本100%有回滚脚本
• API数据需求100%有Model字段覆盖

降级策略

缺失的上游输入	降级方案	输出影响
API契约缺失	从PRD推导数据结构	数据模型可能不完整
PRD缺失	无法设计数据架构	输出为空
当前Schema缺失	仅设计新表结构，不生成迁移脚本	无迁移方案
并发量预估缺失	按中等并发设计缓存	缓存方案可能不足或过度
database_type未指定	默认PostgreSQL	SQL方言可能不兼容

上游变更响应

上游变更	影响范围	响应策略
PRD实体增删	数据模型+数据字典	标注受影响的实体，生成变更清单
API契约变更	表结构和索引	标注受影响的字段，评估迁移需求