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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# 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