feat: Add Rust API Server with REST and GraphQL support

- Implement JWT authentication layer
- Add Engine Registry with 20+ conversion engines
- Implement Conversion Service with background job processing
- REST API endpoints for file conversion operations
- GraphQL API with queries and mutations
- Comprehensive error handling with conversion suggestions
- Integration tests for both REST and GraphQL APIs
- Complete API documentation

Features:
- REST API: /api/v1/* endpoints
- GraphQL API: /graphql endpoint with playground
- JWT Bearer token authentication
- Engine validation with alternative suggestions
- File download via API (not exposing file paths)
- Support for FFmpeg, ImageMagick, LibreOffice, Pandoc, and more
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614
api-server/docs/API_SPEC.md Normal file
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@ -0,0 +1,614 @@
# ConvertX API 規格文件
## 概述
ConvertX API Server 是一個獨立的檔案轉換 API 服務,同時提供 REST API 和 GraphQL API。
兩種 API 是完全獨立的服務,使用者可以選擇只使用其中一種。
## 認證
### JWT Bearer Token
所有 API 請求(除了健康檢查)都需要在 HTTP Header 中提供有效的 JWT Token
```http
Authorization: Bearer <jwt-token>
```
### Token 結構
```json
{
"sub": "user-unique-id",
"exp": 1735689600,
"iat": 1735603200,
"email": "user@example.com",
"roles": ["user", "admin"]
}
```
| 欄位 | 必填 | 說明 |
|------|------|------|
| `sub` | ✓ | 使用者唯一識別碼 |
| `exp` | ✓ | Token 過期時間Unix timestamp |
| `iat` | ✓ | Token 簽發時間Unix timestamp |
| `email` | - | 使用者 Email |
| `roles` | - | 使用者角色列表 |
### 認證錯誤回應
| 狀況 | 錯誤碼 | HTTP 狀態 |
|------|--------|-----------|
| 缺少 Authorization Header | `MISSING_AUTH_HEADER` | 401 |
| Token 格式錯誤 | `INVALID_TOKEN` | 401 |
| Token 簽名無效 | `INVALID_TOKEN` | 401 |
| Token 已過期 | `TOKEN_EXPIRED` | 401 |
---
## REST API 規格
### 基礎資訊
- **Base URL**: `http://localhost:3001/api/v1`
- **Content-Type**: `application/json`(一般請求)或 `multipart/form-data`(檔案上傳)
---
### 健康檢查
#### `GET /health``GET /api/v1/health`
檢查 API Server 運作狀態。不需要認證。
**回應**
```json
{
"status": "healthy",
"version": "0.1.0",
"timestamp": "2024-01-15T10:30:00Z"
}
```
---
### 引擎管理
#### `GET /api/v1/engines`
列出所有可用的轉換引擎。
**Headers**
```
Authorization: Bearer <token>
```
**回應**
```json
{
"engines": [
{
"id": "ffmpeg",
"name": "FFmpeg",
"description": "Audio and video conversion using FFmpeg",
"supported_input_formats": ["mp4", "webm", "avi", "mkv", "mov", "mp3", "wav", "flac", "ogg", "m4a", "gif"],
"supported_output_formats": ["webm", "avi", "mkv", "mov", "mp3", "wav", "flac", "ogg", "gif", "m4a", "aac", "mp4"]
},
{
"id": "imagemagick",
"name": "ImageMagick",
"description": "Image format conversion using ImageMagick",
"supported_input_formats": ["png", "jpg", "jpeg", "gif", "bmp", "webp", "tiff", "svg"],
"supported_output_formats": ["jpg", "jpeg", "gif", "bmp", "webp", "tiff", "ico", "pdf", "png"]
}
]
}
```
---
#### `GET /api/v1/engines/:engine_id`
取得特定引擎的詳細資訊。
**參數**
- `engine_id`: 引擎識別碼(如 `ffmpeg`, `imagemagick`
**回應 (200)**
```json
{
"id": "ffmpeg",
"name": "FFmpeg",
"description": "Audio and video conversion using FFmpeg",
"supported_input_formats": ["mp4", "webm", "avi"],
"supported_output_formats": ["mp4", "webm", "mp3"]
}
```
**回應 (404)**
```json
{
"error": {
"code": "ENGINE_NOT_FOUND",
"message": "Engine not found: nonexistent"
}
}
```
---
#### `GET /api/v1/engines/:engine_id/conversions`
取得特定引擎支援的轉換對應表。
**回應**
```json
{
"engine_id": "ffmpeg",
"conversions": {
"mp4": ["webm", "avi", "mkv", "mov", "mp3", "wav", "flac", "ogg", "gif"],
"webm": ["mp4", "avi", "mkv", "mov", "mp3", "wav", "flac", "ogg", "gif"],
"mp3": ["wav", "flac", "ogg", "m4a", "aac"]
}
}
```
---
### 轉檔任務
#### `POST /api/v1/convert`
建立新的轉檔任務。
**Headers**
```
Authorization: Bearer <token>
Content-Type: multipart/form-data
```
**表單欄位**
| 欄位 | 類型 | 必填 | 說明 |
|------|------|------|------|
| `file` | File | ✓ | 要轉換的檔案 |
| `engine` | String | ✓ | 轉換引擎 ID |
| `target_format` | String | ✓ | 目標格式(不含點) |
| `options` | String | - | JSON 格式的轉換選項 |
**回應 (201)**
```json
{
"job_id": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",
"status": "pending",
"message": "Conversion job created successfully"
}
```
**回應 (422) - 不支援的轉換**
```json
{
"error": {
"code": "UNSUPPORTED_CONVERSION",
"message": "Unsupported conversion from pdf to mp4 using engine ffmpeg",
"suggestions": [
{
"engine": "libreoffice",
"from": "pdf",
"to": "docx"
},
{
"engine": "libreoffice",
"from": "pdf",
"to": "html"
},
{
"engine": "calibre",
"from": "pdf",
"to": "epub"
}
]
}
}
```
---
#### `GET /api/v1/jobs`
列出當前使用者的所有任務。
**回應**
```json
{
"jobs": [
{
"job_id": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",
"status": "completed",
"original_filename": "video.mp4",
"source_format": "mp4",
"target_format": "webm",
"engine": "ffmpeg",
"download_url": "/api/v1/jobs/550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000/download",
"created_at": "2024-01-15T10:00:00Z",
"completed_at": "2024-01-15T10:01:30Z"
}
],
"total": 1
}
```
---
#### `GET /api/v1/jobs/:job_id`
取得特定任務的狀態。
**任務狀態**
| 狀態 | 說明 |
|------|------|
| `pending` | 等待處理 |
| `processing` | 處理中 |
| `completed` | 完成 |
| `failed` | 失敗 |
**回應 (200) - 完成**
```json
{
"job_id": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",
"status": "completed",
"original_filename": "video.mp4",
"source_format": "mp4",
"target_format": "webm",
"engine": "ffmpeg",
"download_url": "/api/v1/jobs/550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000/download",
"created_at": "2024-01-15T10:00:00Z",
"completed_at": "2024-01-15T10:01:30Z"
}
```
**回應 (200) - 失敗**
```json
{
"job_id": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",
"status": "failed",
"original_filename": "corrupted.mp4",
"source_format": "mp4",
"target_format": "webm",
"engine": "ffmpeg",
"error_message": "Conversion failed: Invalid data found when processing input",
"created_at": "2024-01-15T10:00:00Z",
"completed_at": "2024-01-15T10:00:05Z"
}
```
---
#### `GET /api/v1/jobs/:job_id/download`
下載轉換後的檔案。
**前提條件**
- 任務狀態必須是 `completed`
- 只有任務建立者可以下載
**回應 Headers**
```
Content-Type: <mime-type>
Content-Disposition: attachment; filename="output.webm"
```
**錯誤回應**
| 狀況 | 錯誤碼 | HTTP 狀態 |
|------|--------|-----------|
| 任務未完成 | `BAD_REQUEST` | 400 |
| 無權限 | `UNAUTHORIZED` | 401 |
| 任務不存在 | `JOB_NOT_FOUND` | 404 |
| 檔案遺失 | `FILE_NOT_FOUND` | 404 |
---
#### `DELETE /api/v1/jobs/:job_id`
刪除任務及相關檔案。
**回應 (200)**
```json
{
"message": "Job deleted successfully",
"job_id": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000"
}
```
---
## GraphQL API 規格
### Endpoint
- **URL**: `http://localhost:3001/graphql`
- **Method**: POST
- **Content-Type**: `application/json`
GraphQL Playground 可透過 GET 請求訪問同一 URL。
### Schema
```graphql
# ========== Queries ==========
type Query {
"""健康檢查(不需認證)"""
health: Health!
"""列出所有可用引擎"""
engines: [Engine!]!
"""取得特定引擎"""
engine(id: ID!): Engine
"""列出當前使用者的所有任務"""
jobs: [Job!]!
"""取得特定任務"""
job(id: ID!): Job
"""驗證轉換是否支援"""
validateConversion(
engine: String!
from: String!
to: String!
): CreateJobResult!
"""取得轉換建議"""
suggestions(from: String!, to: String!): [Suggestion!]!
}
# ========== Mutations ==========
type Mutation {
"""建立轉檔任務"""
createJob(
filename: String!
fileBase64: String!
input: CreateJobInput!
): CreateJobResult!
"""刪除任務"""
deleteJob(id: ID!): Boolean!
}
# ========== Input Types ==========
input CreateJobInput {
"""轉換引擎 ID"""
engine: String!
"""目標格式"""
targetFormat: String!
"""轉換選項JSON 字串)"""
options: String
}
# ========== Object Types ==========
type Health {
status: String!
version: String!
timestamp: DateTime!
}
type Engine {
id: ID!
name: String!
description: String!
supportedInputFormats: [String!]!
supportedOutputFormats: [String!]!
}
type Job {
id: ID!
originalFilename: String!
sourceFormat: String!
targetFormat: String!
engine: String!
status: JobStatus!
outputFilename: String
errorMessage: String
downloadUrl: String
createdAt: DateTime!
completedAt: DateTime
}
type Suggestion {
engine: String!
from: String!
to: String!
}
type CreateJobResult {
success: Boolean!
job: Job
error: ConversionError
}
type ConversionError {
code: String!
message: String!
suggestions: [Suggestion!]!
}
# ========== Enums ==========
enum JobStatus {
PENDING
PROCESSING
COMPLETED
FAILED
}
# ========== Scalars ==========
scalar DateTime
```
### 使用範例
#### 列出所有引擎
```graphql
query {
engines {
id
name
description
supportedInputFormats
supportedOutputFormats
}
}
```
#### 驗證轉換是否支援
```graphql
query {
validateConversion(engine: "ffmpeg", from: "mp4", to: "webm") {
success
error {
code
message
suggestions {
engine
from
to
}
}
}
}
```
#### 取得轉換建議
```graphql
query {
suggestions(from: "pdf", to: "docx") {
engine
from
to
}
}
```
#### 建立轉檔任務
```graphql
mutation CreateConversionJob($filename: String!, $content: String!) {
createJob(
filename: $filename
fileBase64: $content
input: {
engine: "imagemagick"
targetFormat: "jpg"
}
) {
success
job {
id
status
originalFilename
}
error {
code
message
suggestions {
engine
from
to
}
}
}
}
```
Variables:
```json
{
"filename": "image.png",
"content": "iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAADUlEQVR42mNk+M9QDwADhgGAWjR9awAAAABJRU5ErkJggg=="
}
```
#### 查詢任務狀態
```graphql
query {
job(id: "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000") {
id
status
originalFilename
sourceFormat
targetFormat
engine
downloadUrl
errorMessage
createdAt
completedAt
}
}
```
#### 列出所有任務
```graphql
query {
jobs {
id
status
originalFilename
targetFormat
downloadUrl
}
}
```
#### 刪除任務
```graphql
mutation {
deleteJob(id: "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000")
}
```
---
## 錯誤碼對照表
| 錯誤碼 | HTTP 狀態 | 說明 | 包含建議 |
|--------|-----------|------|----------|
| `UNAUTHORIZED` | 401 | 未授權存取 | ✗ |
| `INVALID_TOKEN` | 401 | Token 無效 | ✗ |
| `TOKEN_EXPIRED` | 401 | Token 已過期 | ✗ |
| `MISSING_AUTH_HEADER` | 401 | 缺少認證標頭 | ✗ |
| `BAD_REQUEST` | 400 | 請求格式錯誤 | ✗ |
| `INVALID_FILE` | 400 | 無法辨識檔案格式 | ✗ |
| `FILE_TOO_LARGE` | 400 | 檔案超過大小限制 | ✗ |
| `ENGINE_NOT_FOUND` | 404 | 引擎不存在 | ✗ |
| `JOB_NOT_FOUND` | 404 | 任務不存在 | ✗ |
| `FILE_NOT_FOUND` | 404 | 檔案不存在 | ✗ |
| `UNSUPPORTED_CONVERSION` | 422 | 不支援的轉換 | ✓ |
| `CONVERSION_FAILED` | 500 | 轉換失敗 | ✗ |
| `INTERNAL_ERROR` | 500 | 內部錯誤 | ✗ |

View file

@ -0,0 +1,319 @@
# ConvertX API 架構說明
## 系統架構圖
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ API Server │
│ │
│ ┌──────────────┐ │
│ │ Auth Layer │◄──── JWT Token 驗證 │
│ │ (JWT) │ │
│ └──────┬───────┘ │
│ │ │
│ ▼ │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Request Router │ │
│ │ │ │
│ │ ┌─────────────┐ ┌──────────────────┐ │ │
│ │ │ REST API │ │ GraphQL API │ │ │
│ │ │ /api/v1/* │ │ /graphql │ │ │
│ │ └──────┬──────┘ └────────┬─────────┘ │ │
│ │ │ │ │ │
│ └──────────┼─────────────────────────┼──────────────────┘ │
│ │ │ │
│ └────────────┬────────────┘ │
│ │ │
│ ▼ │
│ ┌───────────────────────┐ │
│ │ Conversion Service │ │
│ │ (Domain Logic) │ │
│ │ │ │
│ │ ┌─────────────────┐ │ │
│ │ │ Engine Registry │ │ │
│ │ └─────────────────┘ │ │
│ └───────────┬───────────┘ │
│ │ │
│ ▼ │
│ ┌───────────────────────┐ │
│ │ External Converters │ │
│ │ (FFmpeg, etc.) │ │
│ └───────────────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌───────────────────────┐
│ File Storage │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ data/uploads/ │ │
│ │ data/output/ │ │
│ └─────────────────┘ │
└───────────────────────┘
```
## 模組說明
### 1. Auth Layer (`src/auth.rs`)
負責所有請求的 JWT 驗證。
**職責**
- 解析 Authorization Header
- 驗證 JWT Token 簽名
- 檢查 Token 是否過期
- 提取使用者資訊
**不負責**
- 產生 JWT Token由外部認證服務處理
- 使用者管理
### 2. REST API (`src/rest.rs`)
提供 RESTful HTTP 端點。
**端點**
- `GET /health` - 健康檢查
- `GET /api/v1/engines` - 列出引擎
- `POST /api/v1/convert` - 建立轉檔任務
- `GET /api/v1/jobs` - 列出任務
- `GET /api/v1/jobs/:id` - 取得任務狀態
- `GET /api/v1/jobs/:id/download` - 下載結果
- `DELETE /api/v1/jobs/:id` - 刪除任務
### 3. GraphQL API (`src/graphql.rs`)
提供 GraphQL 查詢與變更。
**Queries**
- `health` - 健康檢查
- `engines` - 列出引擎
- `engine(id)` - 取得特定引擎
- `jobs` - 列出任務
- `job(id)` - 取得特定任務
- `validateConversion` - 驗證轉換
- `suggestions` - 取得建議
**Mutations**
- `createJob` - 建立任務
- `deleteJob` - 刪除任務
### 4. Engine Registry (`src/engine.rs`)
管理所有可用的轉換引擎及其能力。
**職責**
- 註冊引擎及其支援的格式
- 驗證轉換是否可行
- 提供替代方案建議
**設計原則**
- 引擎必須明確指定,不自動選擇
- 不支援的轉換必須回傳建議
### 5. Conversion Service (`src/conversion.rs`)
處理轉檔任務的核心邏輯。
**職責**
- 建立和管理轉檔任務
- 儲存上傳的檔案
- 呼叫外部轉換程式
- 管理輸出檔案
### 6. Error Handling (`src/error.rs`)
統一的錯誤處理機制。
**特色**
- 結構化的錯誤回應
- 錯誤碼分類
- 轉換建議整合
## 資料流程
### 轉檔請求流程
```
Client Request
┌─────────────────┐
│ JWT Validation │ ──────► 401 Unauthorized
└────────┬────────┘
│ Valid
┌─────────────────┐
│ Parse Request │ ──────► 400 Bad Request
│ (file, engine, │
│ target_format) │
└────────┬────────┘
│ Valid
┌─────────────────┐
│ Validate │ ──────► 422 Unsupported
│ Conversion │ (with suggestions)
│ (Engine Registry)│
└────────┬────────┘
│ Supported
┌─────────────────┐
│ Create Job │
│ Save File │
│ Start Conversion│
└────────┬────────┘
┌─────────────────┐
│ 201 Created │
│ Return Job ID │
└─────────────────┘
```
### 轉換執行流程
```
Background Task
┌─────────────────┐
│ Update Status │
│ → Processing │
└────────┬────────┘
┌─────────────────┐
│ Execute │
│ Converter │
│ Command │
└────────┬────────┘
┌────┴────┐
│ │
▼ ▼
┌───────┐ ┌───────┐
│Success│ │Failed │
└───┬───┘ └───┬───┘
│ │
▼ ▼
┌───────┐ ┌───────┐
│Update │ │Update │
│Status │ │Status │
│=Done │ │=Failed│
└───────┘ └───────┘
```
## 設計決策
### 1. 為什麼使用 Rust
- **效能**:處理大量並發請求時表現優異
- **記憶體安全**:避免常見的記憶體問題
- **非同步支援**Tokio 生態系統成熟
- **類型安全**:編譯時檢查減少運行時錯誤
### 2. 為什麼同時支援 REST 和 GraphQL
- **REST**:簡單直觀,適合檔案上傳/下載
- **GraphQL**:靈活查詢,減少 over-fetching
- **獨立使用**:使用者可選擇適合的 API
### 3. 為什麼採用「結果僅透過 API 下載」策略?
- **安全性**:不暴露檔案系統路徑
- **權限控制**:下載時驗證身份
- **彈性部署**:易於整合 CDN 或雲端儲存
- **可擴展性**:未來可改用分散式儲存
### 4. 為什麼引擎必須明確指定?
- **可預測性**:使用者明確知道使用什麼工具
- **一致性**:避免因自動選擇導致的結果差異
- **透明度**:錯誤時能明確指出是哪個引擎的問題
## 擴展指南
### 新增轉換引擎
1. 在 `src/engine.rs``register_default_engines()` 中新增:
```rust
let new_engine = Engine::new(
"engine_id",
"Engine Name",
"Engine description"
)
.add_conversion("input_format", vec!["output1", "output2"]);
self.register(new_engine);
```
2. 在 `src/conversion.rs``run_converter_command()` 中新增命令:
```rust
"engine_id" => (
"command",
vec!["arg1".to_string(), input, output],
),
```
### 新增 REST 端點
`src/rest.rs` 中:
```rust
pub fn routes() -> Router<AppState> {
Router::new()
.route("/api/v1/new-endpoint", get(new_handler))
// ...
}
async fn new_handler(
State(state): State<AppState>,
RequireAuth(user): RequireAuth,
) -> ApiResult<impl IntoResponse> {
// ...
}
```
### 新增 GraphQL 查詢/變更
`src/graphql.rs` 中:
```rust
#[Object]
impl QueryRoot {
async fn new_query(&self, ctx: &Context<'_>) -> GqlResult<SomeType> {
let _user = validate_auth(ctx)?;
// ...
}
}
#[Object]
impl MutationRoot {
async fn new_mutation(&self, ctx: &Context<'_>, input: Input) -> GqlResult<Output> {
let user = validate_auth(ctx)?;
// ...
}
}
```
## 效能考量
### 並發處理
- 使用 Tokio 非同步運行時
- 轉換任務在背景執行
- 任務狀態儲存在記憶體(生產環境應使用資料庫)
### 檔案處理
- 大檔案直接寫入磁碟,不佔用過多記憶體
- 輸出檔案串流下載
### 未來優化方向
1. 使用 Redis 進行任務佇列
2. 使用 PostgreSQL 進行任務持久化
3. 實作任務優先級
4. 新增任務取消功能
5. 實作 Webhook 回呼