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# DCTS 数据库设计 (Database Schema)
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> DCTS 采用轻量级、零配置、高并发安全的 **SQLite** 双数据库架构：主状态库 `dcts.db` 存储网格结构与历史记录；队列库 `dcts_queue.db` 由 `mq` 驱动管理原子任务状态机。
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## 1. 数据库分库架构
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```mermaid
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erDiagram
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WORKFLOWS ||--o{ GRID_POINTS : contains
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GRID_POINTS ||--o{ TASK_HISTORY : logs
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NODES ||--o{ TASK_QUEUE : executes
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subgraph PrimaryDB ["主数据库 (dcts.db)"]
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WORKFLOWS {
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string name PK
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string description
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text yaml_config
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string status
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datetime created_at
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}
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GRID_POINTS {
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string point_id PK
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string workflow_name FK
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double teff
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double logg
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double he_abund
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double c_abund
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double n_abund
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double o_abund
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string status
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datetime updated_at
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}
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TASK_HISTORY {
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string id PK
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string point_id FK
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string node_id
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boolean success
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text conv_info_json
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datetime duration_sec
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}
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NODES {
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string node_id PK
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string hostname
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integer cpu_cores
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string status
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datetime last_heartbeat
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}
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end
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subgraph QueueDB ["队列库 (dcts_queue.db / mq)"]
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TASK_QUEUE {
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string task_id PK
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string workflow_name
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string payload_json
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string status
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string assigned_node
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integer retry_count
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datetime claimed_at
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}
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end
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```
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## 2. 表结构定义 (Schema Specification)
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### 2.1 `workflows` (工作流配置表)
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存储用户定义的计算网格配置及整体状态。
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- `name` (`VARCHAR(64) PRIMARY KEY`)：工作流唯一标志（如 `sdB_cno`）。
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- `description` (`TEXT`)：描述信息。
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- `yaml_config` (`TEXT`)：完整的参数网格定义与物理配置 YAML 内容。
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- `status` (`VARCHAR(32)`)：状态：`idle` / `running` / `paused` / `completed`。
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- `created_at` (`DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP`)：创建时间。
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### 2.2 `grid_points` (网格点物理参数表)
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存储多维笛卡尔积展开后的每一个独立参数点。
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- `point_id` (`VARCHAR(128) PRIMARY KEY`)：点全局唯一 ID（如 `pt_teff40000_logg600_he-100...`）。
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- `workflow_name` (`VARCHAR(64) REFERENCES workflows(name)`)：所属工作流。
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- `teff`, `logg`, `he_abund`, `c_abund`, `n_abund`, `o_abund` (`REAL`)：物理参数。
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- `status` (`VARCHAR(32)`)：`pending` / `running` / `converged` / `failed`。
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- `success_method` (`VARCHAR(32)`)：收敛时的成功手段 (`cold_run` 冷启动成功 / `seed_step` 种子步进成功)。
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### 2.3 `nodes` (计算节点心跳与状态表)
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- `node_id` (`VARCHAR(64) PRIMARY KEY`)：节点唯一标识。
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- `hostname` (`VARCHAR(128)`)：节点主机名或 IP。
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- `cpu_cores` (`INTEGER`)：节点 CPU 核心数。
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- `status` (`VARCHAR(32)`)：`online` / `offline` / `busy`。
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- `last_heartbeat` (`DATETIME`)：最后一次心跳上报时间。
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### 2.4 `task_queue` (分布式任务队列表 - `mq`)
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驱动分布式抢占与超时重试的核心表，使用 SQLite `WAL` 模式确保高吞吐并发安全。
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- `task_id` (`VARCHAR(128) PRIMARY KEY`)：任务 ID。
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- `workflow_name` (`VARCHAR(64)`)：工作流。
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- `payload_json` (`TEXT`)：任务所含参数 payload。
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- `status` (`VARCHAR(32)`)：`pending`（就绪） / `running`（计算中） / `completed`（完成） / `failed`（失败）。
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- `assigned_node` (`VARCHAR(64)`)：当前抢占该任务的节点 ID。
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- `retry_count` (`INTEGER DEFAULT 0`)：失败或超时重发次数。
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- `claimed_at` (`DATETIME`)：抢占时间戳（用于超时释放判定）。
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## 3. 并发与事务安全设计
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1. **WAL (Write-Ahead Logging) 模式**：SQLite 连接自动启用 `PRAGMA journal_mode=WAL;` 和 `PRAGMA busy_timeout=5000;`，解决多线程/多进程读写锁竞争。
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2. **连接池机制**：借助 `r2d2` + `r2d2_sqlite` 维护异步连接池，防止高并发下数据库句柄冲突。
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3. **原子 Claim 事务**：任务抢占在单个 SQLite 事务中完成（`UPDATE task_queue SET status='running', assigned_node=? WHERE status='pending' ... LIMIT 1`），保证绝对防重领。
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