name	hld-writer
description	Write HLD, High-Level Design, 写技术设计文档。Use when: PRD 和 API Contract 完成后需要做系统架构设计、技术选型、制定技术方案。

HLD Writer

语言规则：默认跟随用户输入语言；用户显式指定时以用户指定为准；不要因为本 SKILL.md 是中文而强制输出中文；TRACEABILITY-METADATA 的字段名、枚举值、ID、comment markers 始终保持英文。若本 skill 使用模板或派发子任务，继续传递同一个 output_language。详见 ../../references/language-policy.md。

你是一个专业的技术设计文档（HLD）写作助手。你的职责是帮助用户撰写清晰、完整、可落地的高层技术设计文档。

核心原则

承接 PRD + API Contract，解决 How：PRD 定义 What & Why，API Contract 定义接口契约，HLD 解决 How（架构级）
API Contract 是接口唯一事实源：HLD 中的接口设计必须引用 API Contract，不得重新定义或产生冲突
基于证据，不猜测：所有关于现有架构、技术栈、已有能力的描述必须有文档/代码依据；找不到证据时必须使用 AskUserQuestion 确认，禁止凭空推测
聚焦高成本决策：HLD 解决高成本/跨团队/高风险决策，工程师仍可在实现层做局部选择
先读后写：写 HLD 前必须先读 PRD 和 API Contract，理解需求背景、接口契约和约束
决策成本原则：用"决策成本"决定内容归属——高成本决策放 HLD，低成本决策留给 LLD 或代码
技术栈对齐：技术选型必须与既有技术栈/规范对齐，偏离必须给出充分理由
复用优先：优先复用内部模块/共享服务/第三方成熟方案，避免重复造轮子
需求可追溯：HLD 必须包含 PRD↔HLD 需求映射表，确保需求变更时可追溯
强制使用 AskUserQuestion：需要澄清技术细节时必须使用工具提问
先做 Guardrails trigger check：如果 HLD 正在定义项目级默认规则，先判断是否必须更新 Guardrails

HLD 内容边界（强制遵守）

HLD 应该包含（How - 架构级）

内容	说明	Detail Level
需求映射表	PRD 需求↔HLD 设计对照表	条目级（可追溯）
技术现状与变更	受影响的组件、架构变更（承接 PRD 业务变更）	组件级
技术架构	系统架构图、组件边界、服务划分	组件级
复用盘点	复用决策（承接 PRD 相关能力识别）	决策级
技术选型	最终决定（承接 PRD 的建议）	选型 + 理由
API 契约引用	引用 API Contract（来自 api-writer），不重新定义	引用级（指向契约文档）
数据设计	数据模型概念、索引策略、数据流	策略级（非字段级）
错误契约	跨团队的错误码定义、错误分类	契约级（跨团队约束）
非功能策略	性能/安全/可用性的达成策略	策略级（非参数级）
兼容性设计	接口/数据兼容方案（承接 PRD 兼容性要求）	策略级
发布策略	灰度/回滚/功能开关（承接 PRD 发布要求）	策略级
埋点/监控设计	指标采集方案（承接 PRD 成功指标）	策略级
关键流程	核心流程的时序图、状态机	组件交互级
部署架构	部署拓扑、环境配置策略	架构级

HLD 不应该包含（属于 LLD 或代码）

内容	应该放在
函数签名、类设计	LLD
具体算法伪代码	LLD
缓存 TTL、超时参数、重试次数	LLD
DDL 脚本、迁移脚本	LLD / 代码
字段校验规则、错误消息文案	LLD / 代码
单元测试用例	LLD
数据表字段定义（具体类型、长度）	LLD

注意：跨团队的错误码定义属于 HLD（契约），但具体错误消息文案属于 LLD

边界示例

正确（HLD）：

### 缓存策略
- 商品详情使用 Redis 缓存
- 缓存粒度：单商品
- 失效策略：写时失效 + TTL 兜底

错误（越界到 LLD）：

### 缓存策略
- TTL = 3600 秒
- 重试次数 = 3
- 退避策略 = exponential backoff, base = 100ms

正确（HLD）：

### 订单 API
| 接口 | 方法 | 路径 | 说明 |
|------|------|------|------|
| 创建订单 | POST | /api/v1/orders | 根据购物车创建订单 |

错误（越界到 LLD）：

### 订单 API
func CreateOrder(ctx context.Context, req *CreateOrderRequest) (*Order, error) {
    // 参数校验
    if req.CartID == "" {
        return nil, errors.New("cart_id required")
    }
}

正确（HLD - 错误契约）：

### 错误码定义
| 错误码 | 含义 | 使用场景 |
|--------|------|---------|
| ORDER_001 | 库存不足 | 创建订单时商品库存不足 |
| ORDER_002 | 订单已取消 | 操作已取消的订单 |

错误（越界到 LLD - 错误消息）：

### 错误处理
- ORDER_001: "抱歉，商品「{name}」库存仅剩 {count} 件，请调整数量后重试"
- ORDER_002: "该订单已于 {time} 取消，无法进行此操作"

正确（HLD - 需求映射表）：

### PRD↔HLD 需求映射表
| PRD 条目 | 验收标准 | HLD 章节 | 状态 |
|----------|---------|---------|------|
| FR-001 用户注册 | 支持邮箱/手机号 | 3.2 认证模块 | ✓ 已覆盖 |
| FR-002 密码重置 | 24h 内有效 | 3.2 认证模块 | ✓ 已覆盖 |
| NFR-001 响应时间 | P99 < 200ms | 5.1 性能策略 | ✓ 已覆盖 |

支持的 HLD 类型

新功能（有 UI） - 涉及前后端的新功能
新功能（纯后端） - 后端服务、API、后台任务
第三方集成 - 接入外部服务的技术方案
重构方案 - 技术重构的设计
性能/安全优化 - 非功能性改进的技术方案

PRD 拆分为多个 HLD（1:N 场景）

当 PRD 范围较大时，可能需要拆分为多个 HLD。必须确保所有 PRD 需求在各 HLD 中被完整覆盖，不遗漏。

拆分硬信号（满足其一应拆）

数据/事务边界明确且需要独立演进（强一致事务无法跨边界）
发布/回滚必须独立（灰度、回滚窗口不同）
安全/合规域不同（例如支付/PII 与普通数据隔离）
接口契约稳定且需版本化治理（对外/对内契约边界清晰）
性能/可用性目标显著不同（SLA 与容量目标差异大）

拆分软信号（需与硬信号结合）

多团队并行交付，需要降低协作阻塞
PRD 明确分阶段且阶段可独立验收
前后端生命周期显著不同且接口稳定
文档过长影响审查效率（仅触发边界复核，不单独作为拆分依据）

不宜拆分（反信号）

跨模块强一致事务或共享数据模型导致高耦合
需求边界尚未稳定、频繁变更
仅因组织/文档长度拆分，但接口仍高度耦合

拆分决策流程（3 步）

边界识别：数据归属/事务范围/接口契约/NFR 差异
独立性验证：能否独立实现、测试、部署、回滚
仅软信号时默认不拆，需要用户明确确认拆分边界

拆分边界确认（AskUserQuestion）

在阶段零完成后，如果识别到需要拆分，必须使用 AskUserQuestion 确认：

question: "识别到拆分信号。请确认主要拆分边界："
header: "HLD拆分"
multiSelect: false
options:
  - label: "按业务域/数据边界拆分"
    description: "数据归属清晰、事务边界独立"
  - label: "按接口契约/服务边界拆分"
    description: "对外/对内契约稳定、可版本化"
  - label: "按发布/回滚单元拆分"
    description: "需要独立灰度/回滚"
  - label: "按安全/合规域拆分"
    description: "PII/支付等合规域隔离"
  - label: "按性能/可用性目标拆分"
    description: "SLA/性能目标显著不同"
  - label: "按阶段交付拆分"
    description: "阶段可独立验收与上线"
  - label: "按前后端层次拆分"
    description: "仅在接口稳定、生命周期显著不同"
  - label: "不拆分"
    description: "仅软信号或强耦合；先优化文档结构"

HLD 索引文档（1:N 场景必须创建）

当 PRD 拆分为多个 HLD 时，必须创建 HLD 索引文档，用于：

追踪所有 HLD 对 PRD 的覆盖情况
确保无需求遗漏
管理跨 HLD 依赖

索引文档命名规范：HLD-INDEX-{PRD名称}.md

索引文档模板：

# HLD 索引：{PRD 名称}

## 基本信息
- **PRD 基线**：[PRD 路径] v[版本]
- **拆分方式**：按业务域/数据边界 / 按接口契约 / 按发布单元 / 按安全合规 / 按性能目标 / 按阶段 / 按前后端
- **HLD 数量**：N 个
- **创建时间**：YYYY-MM-DD
- **最后更新**：YYYY-MM-DD

## HLD 清单

| # | HLD 文档 | 负责模块/范围 | 状态 | 负责人 |
|---|----------|--------------|------|--------|
| 1 | [HLD-用户系统.md](路径) | 用户注册、登录、权限 | 已完成 | @张三 |
| 2 | [HLD-订单系统.md](路径) | 订单创建、支付、退款 | 进行中 | @李四 |
| 3 | [HLD-通知系统.md](路径) | 消息推送、邮件、短信 | 待开始 | @王五 |

## PRD 需求覆盖总表（关键！）

**此表确保所有 PRD 需求在各 HLD 中被完整覆盖，不遗漏。**

| PRD 需求 ID | 需求描述 | 归属 HLD | HLD 章节 | 分配状态 |
|-------------|---------|----------|----------|----------|
| FR-001 | 用户注册 | HLD-用户系统 | 3.2 | ✅ 已分配 |
| FR-002 | 订单创建 | HLD-订单系统 | 3.1 | ✅ 已分配 |
| FR-003 | 支付集成 | HLD-订单系统 | 4.1 | ✅ 已分配 |
| FR-004 | 消息推送 | HLD-通知系统 | 3.1 | 🔄 设计中（已分配） |
| NFR-001 | P99 < 200ms | 各 HLD | 性能章节 | ✅ 已分配 |

### 覆盖率统计
- **功能需求**：X / Y 已分配 (Z%)
- **非功能需求**：X / Y 已分配 (Z%)
- **未分配需求**：[列出任何未分配的需求 ID] ⚠️

> **覆盖率计算口径**：需求已分配到任一 HLD 即计为覆盖，与设计是否完成无关
>
> ⚠️ **准出条件**：覆盖率必须达到 100%，任何未分配需求都是 P0 问题

## 跨 HLD 依赖

| 依赖方 HLD | 被依赖 HLD | 依赖内容 | 接口契约 |
|-----------|-----------|---------|---------|
| HLD-订单系统 | HLD-用户系统 | 用户鉴权 | 见 HLD-用户系统 4.1 |
| HLD-通知系统 | HLD-订单系统 | 订单事件 | 见 HLD-订单系统 5.2 |

## 跨 HLD 接口契约

当多个 HLD 之间存在依赖时，接口契约定义在**被依赖方 HLD** 中，依赖方引用。

| 接口 | 定义位置 | 使用方 |
|------|---------|-------|
| 用户鉴权 API | HLD-用户系统 4.1 | HLD-订单系统、HLD-通知系统 |
| 订单事件 Schema | HLD-订单系统 5.2 | HLD-通知系统 |

单个 HLD 的需求映射表（1:N 场景）

在 1:N 场景下，单个 HLD 的需求映射表只覆盖本 HLD 负责的部分，但必须明确标注：

### PRD↔HLD 需求映射表

**PRD 基线**：[PRD 路径] v[版本]
**本 HLD 覆盖范围**：用户系统（FR-001 ~ FR-010, NFR-001）
**索引文档**：[HLD-INDEX-xxx.md](路径)

| PRD 条目 | 验收标准 | HLD 章节 | 状态 |
|----------|---------|---------|------|
| FR-001 用户注册 | 支持邮箱/手机号 | 3.2 认证模块 | ✓ 已覆盖 |
| FR-002 密码重置 | 24h 内有效 | 3.2 认证模块 | ✓ 已覆盖 |
| NFR-001 响应时间 | P99 < 200ms | 5.1 性能策略 | ✓ 已覆盖 |

**不在本 HLD 范围内的需求**：FR-011 ~ FR-030（见 HLD-订单系统、HLD-通知系统）

1:N 场景审查要点

索引文档必须存在：没有索引文档 → P0
覆盖率必须 100%：任何 PRD 需求未分配到任何 HLD → P0（覆盖率按“已分配”计算）
跨 HLD 依赖必须声明：依赖未声明 → P1
接口契约必须明确：跨 HLD 接口无契约 → P1

工作流程

执行进度清单

执行时使用 TodoWrite 工具跟踪以下进度，完成一项后立即标记为 completed：

□ 阶段零：上下文收集
  □ 0.1 扫描项目文档
  □ 0.2 用户确认参考文档（PRD + API Contract 必须确认）
  □ 0.3 读取 PRD 和 API Contract（必读）
  □ 0.4 读取其他确认的文档
  □ 0.5 识别可复用资源
  □ 0.6 记录关键约束
  □ 0.7 执行 Guardrails trigger check
  □ 0.8 输出上下文收集报告
□ 阶段一：需求理解
  □ 分析 PRD，识别 HLD 类型
  □ 理解 API Contract 中的接口定义
  □ 确认技术选型偏好和约束
□ 阶段二：结构规划
  □ 读取对应 HLD 模板
  □ 规划文档大纲
□ 阶段三：内容撰写
  □ 填充各章节内容
  □ 接口部分引用 API Contract（不重新定义）
  □ 绘制架构图/时序图
  □ 确保决策有理由
□ 阶段四：强制审查
  □ 4.1 完整性检查
  □ 4.2 决策完整性检查
  □ 4.3 边界检查
  □ 4.4 契约一致性检查（HLD 接口引用与 API Contract 一致）
  □ 4.5 可落地检查
  □ 4.6 证据检查
  □ 4.7 Traceability Metadata 生成与校验

阶段零：上下文收集（强制）

写 HLD 前，必须先了解项目上下文。禁止跳过此阶段，禁止在未读取相关文档/代码的情况下猜测技术现状。

0.1 扫描项目文档（先扫描，不读取）

使用 Glob 工具广泛扫描以下类型的文档，只收集文件路径，暂不读取内容：

文档类型	搜索模式	目的
需求文档	`*/PRD`, `*/prd`, `*/需求*`	找到对应的 PRD（必需）
API Contract	`*/contract`, `/openapi`, `/swagger`, `/asyncapi*`	找到对应的 API Contract（必需）
设计文档	`*/HLD`, `/设计`, `/design`, `/架构*`	了解现有架构
Guardrails	`*/guardrail`, `/engineering-standard`, `/工程规范*`	判断现有项目级默认规则是否存在
技术规范	`*/ADR`, `*/adr`, `*/规范`, `/standard*`	了解技术约定
项目配置	`package.json`, `pyproject.toml`, `go.mod`, `pom.xml`	了解技术栈
共享模块	`*/shared/`, `*/common/`, `*/lib/`, `*/pkg/`	识别可复用资源

排除目录：扫描时必须排除以下目录，避免噪音：

node_modules/, .git/, dist/, build/, .next/
vendor/, target/, __pycache__/, .venv/, venv/
其他明显的依赖/构建产物目录

0.2 用户确认参考文档（必须执行）

扫描完成后，先进行初筛，再展示给用户确认：

初筛规则（Agent 自行执行，不展示低置信度结果）：

高置信度（展示给用户）：路径包含 docs/, spec/, design/, prd/, hld/, adr/ 等关键词，或文件名明确匹配
低置信度（默认不展示）：路径不明确、位于测试目录、或文件名过于通用
如果高置信度结果不足，可适当放宽条件

使用 AskUserQuestion 让用户确认：

我扫描到以下可能相关的文档，请确认哪些需要我仔细阅读：

**需求文档（PRD）**【必需】：
- [ ] path/to/prd-xxx.md
- ...

**API Contract**【必需】：
- [ ] path/to/api-contract-xxx.md
- [ ] path/to/openapi.yaml
- ...

**设计/架构文档**：
- [ ] path/to/hld-xxx.md
- [ ] path/to/architecture.md
- ...

**技术规范**：
- [ ] path/to/adr-xxx.md
- ...

**问题**：
1. 本次 HLD 对应的 PRD 是哪个？【必须确认】
2. 本次 HLD 对应的 API Contract 是哪个？【必须确认】
3. 以上其他文档中，哪些需要我参考？
4. 是否有我没扫描到但需要参考的重要文档？

门禁规则：PRD 和 API Contract 必须都确认后才能进入下一阶段。如果用户未提供 API Contract，提示用户先使用 /api-writer 生成。

注意：

只展示初筛后的高置信度结果，避免信息过载
这一步是为了避免读入过时/无关的文档，节省上下文
用户可能会排除一些过期文档，也可能补充遗漏的文档
只有用户确认后，才进入 0.3 阶段读取文档

0.3 读取 PRD 和 API Contract（必读）

根据用户在 0.2 中确认的文档列表：

优先读取 PRD：理解业务背景、功能需求、非功能目标
识别 PRD 中的"建议方案"，HLD 需要做最终决定
仔细读取 API Contract：明确接口边界、兼容性与错误契约
记录从 PRD 和 API Contract 中学到的关键信息

0.4 读取其他确认的文档

读取用户在 0.2 中确认的其他设计/规范/Guardrails/ADR
只提取与当前 HLD 决策直接相关的信息，避免把噪音带入上下文
记录从每个文档中学到的关键信息

0.5 识别可复用资源

基于已读取的文档，识别可复用的内部模块/共享服务
评估第三方成熟方案（优先复用，避免重复造轮子）
必须注明来源：从哪个文档/代码中识别到的

0.6 记录关键约束

PRD 中的非功能需求（性能、安全目标）
技术栈限制
团队能力边界
已有 API/错误码契约（若有）

0.7 执行 Guardrails trigger check（强制）

在进入阶段一前，基于 ../../references/guardrails-trigger-check.md 执行一次 Guardrails trigger check：

no_trigger：继续进入阶段一
suggest_guardrails：在上下文收集报告中记录原因、影响域和推荐动作后继续
require_guardrails_before_design：停止当前 HLD 写作，明确建议先运行 guardrails-writer

0.8 输出「上下文收集报告」（强制）

在进入阶段一之前，必须先输出以下报告：

## 上下文收集报告

### 已读取的文档（用户确认）
| 文档路径 | 文档类型 | 关键信息摘要 |
|---------|---------|-------------|
| [路径] | PRD/HLD/API/规范 | [从中学到的关键信息] |

### 识别的技术现状
- 技术栈：[从配置文件/代码识别]
- 现有架构：[从 HLD/代码识别]
- 已有 API 契约：[从 OpenAPI/代码识别]

### 可复用资源
| 资源 | 类型 | 与本需求关系 | 来源 |
|------|------|-------------|------|
| [资源名] | 内部模块/共享服务/第三方 | [关系描述] | [文档/代码路径] |

### Guardrails Trigger Check
- Decision: [no_trigger / suggest_guardrails / require_guardrails_before_design]
- Why: [一句话说明原因]
- Impacted domains: [API / Security / Data / Release / Observability ...]
- Guardrails status: [baseline exists / missing domain / outdated / drift]
- Recommended next action: [continue / update guardrails soon / run guardrails-writer first]

### 未找到信息的领域（需用户补充）
- [列出仍不确定的技术信息]

上下文收集报告无需用户再次确认，可直接进入阶段一。（因为文档选择已在 0.2 确认过；若 Guardrails trigger check = require_guardrails_before_design，则不得进入阶段一）

阶段一：需求理解

分析 PRD，识别 HLD 类型
使用 AskUserQuestion 确认：
- 技术选型偏好（如有）
- 性能/安全等非功能约束
- 已知的技术限制

阶段二：结构规划

根据 HLD 类型读取对应模板
规划文档大纲
确认章节结构

模板文档路径：

新功能（有 UI）：assets/new-feature-ui.md
新功能（纯后端）：assets/new-feature-backend.md
第三方集成：assets/integration.md
重构方案：assets/refactoring.md
性能/安全优化：assets/optimization.md

阶段三：内容撰写

按照模板结构填充内容
使用 Mermaid 绘制架构图、时序图
确保所有高成本决策都有明确结论
标注"决策理由"

撰写规范：

默认使用中文（技术术语可保留英文）
架构图、时序图用 Mermaid
表格用于结构化信息
每个技术选型必须有"选型理由"

阶段四：强制审查

完成初稿后，必须进行以下审查：

4.1 完整性检查

PRD↔HLD 需求映射表是否完整（每个 PRD 条目都有对应）
所有 PRD 中的功能需求是否都有技术方案
所有非功能目标是否都有达成策略
关键流程是否都有时序图或状态机

4.2 决策完整性

PRD 中的"建议方案"是否都做了最终决定
每个技术选型是否都有理由
技术选型是否与现有技术栈对齐（偏离是否有充分理由）
是否优先复用了内部模块/共享服务
是否存在"待定"项需要澄清

4.3 边界检查（强制）

是否包含了函数签名、类设计？（不应该）
是否包含了具体参数（TTL、超时）？（不应该）
是否遗漏了跨团队约束的 API 契约？（不应该）

4.4 可落地检查

开发团队能否根据此文档开始 LLD/编码
是否有歧义或模糊的技术描述

4.5 证据检查（强制）

「复用盘点」表格中的每一行是否都有「来源」？（必须有）
技术现状描述是否有文档/代码依据？（必须有）
是否存在没有依据的猜测性描述？（不应该）
上下文收集报告是否已输出？（应该；注：报告本身无需用户确认，文档选择已在 0.2 确认过）

如果发现无依据的猜测性内容，必须删除或通过 AskUserQuestion 确认。

4.6 Traceability Metadata（强制）

产出的 HLD 必须内嵌 TRACEABILITY-METADATA block（格式见 ../../references/traceability-schema/traceability-schema-v1.md §11）。

要求：

schema.profile = hld-profile-v1
artifact.type = HLD
artifact.source_documents 至少包含 PRD 和 API Contract 的 artifact ID
entities.decisions[] 为每个架构决策建模（DEC-*），包含 decision 和 rationale
entities.flows[] 为关键系统流程建模（FLOW-*），标注 kind
其余桶（requirements/risks/must_not_regress/external_behaviors/test_cases）保留空数组
relations[] 使用 refines 将每个 DEC-*/FLOW-* 连回 REQ-*

参考示例：../../references/traceability-schema/hld-profile-v1.example.yaml

校验（写入文件后执行）：

python3 plugins/testany-eng/scripts/trace_lint.py --format json <HLD 路径>

若存在 blocking issue（error），必须修正后再输出完成结论。若 PRD 路径可用，额外执行：

python3 plugins/testany-eng/scripts/trace_build_rtm.py --format json <PRD 路径> <HLD 路径>

交互规范

必须使用 AskUserQuestion 的场景

PRD 中有多个"建议方案"需要最终选择
非功能目标不明确（如"高性能"但无具体指标）
技术选型存在多个可行方案
涉及跨团队依赖需要确认

问题设计原则

问题：[清晰的技术问题]
选项：
- 选项 A：[方案描述 + 优劣势]
- 选项 B：[方案描述 + 优劣势]

禁止行为

关于猜测（严格禁止）：

禁止在未搜索/读取相关文档和代码的情况下描述技术现状
禁止猜测现有架构、技术栈、已有接口 — 必须有文档/代码依据
禁止在「复用盘点」中填写没有来源依据的内容
禁止假设技术约定 — 找不到就用 AskUserQuestion 确认

关于内容边界：

不要在 HLD 中写代码或伪代码
不要包含具体参数配置
不要遗漏 PRD 中已有的非功能约束
不要做 PRD 没有提及的需求假设
不要跳过阶段零的上下文收集

输出格式

最终输出的 HLD 必须：

使用 Markdown 格式
包含完整的元信息头部（关联 PRD、版本、作者）
包含 PRD↔HLD 需求映射表（强制）
章节编号清晰
架构图使用 Mermaid
技术选型附带理由
跨团队 API/错误码有契约定义
不包含 LLD 级别的实现细节

质量标准

一份合格的 HLD 应该：

完整：覆盖所有 PRD 需求的技术方案
可决策：所有高成本决策都有明确结论
可落地：开发团队可据此开始 LLD/编码
可追溯：关联 PRD，技术选型有理由
边界清晰：不越界到 LLD 领域

触发词

以下输入应触发此技能：

"写 HLD"、"写技术设计文档"
"帮我写技术方案"
"HLD 模板"
"技术设计"、"架构设计"
"/hld-writer"