# HealthManager 后端 — 技术文档

> 适用对象：小白开发者 / 新加入项目的同学
> 涵盖：项目总览、整洁架构、Domain/Application/Infrastructure/WebApi 四层、数据库、FAQ

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## 目录

1. [项目总览](#1-项目总览)
2. [架构设计：什么是整洁架构](#2-架构设计什么是整洁架构)
3. [Domain 领域层](#3-domain-领域层)
4. [Application 应用层](#4-application-应用层)
5. [Infrastructure 基础设施层](#5-infrastructure-基础设施层)
6. [WebApi 接口层](#6-webapi-接口层)
7. [数据库表结构](#7-数据库表结构)
8. [常见问题 FAQ](#8-常见问题-faq)

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## 1. 项目总览

### 1.1 这是什么项目？

**HealthManager** 是一个**面向心血管术后患者的健康管理平台**。

| 部分 | 技术 | 谁用 | 干什么 |
|------|------|------|--------|
| **后端 API** | .NET 10 + PostgreSQL | 为两个前端提供数据 | 用户认证、健康数据存储、用药管理、在线问诊、报告解读、随访管理 |
| **病人 H5 前端** | React 19 + TypeScript + Vite | 术后患者 | 在手机上记录血压/心率/用药，咨询医生，查看报告 |
| **医生 PC 前端** | React 19 + TypeScript + Vite | 心血管医生 | 在电脑上管理患者、回复咨询、解读报告、安排随访 |

### 1.2 涉及的技术

| 技术 | 是什么 | 在本项目中的用途 |
|------|--------|------------------|
| **.NET 10** | 微软的后端开发框架 | 写 API 接口，处理业务逻辑 |
| **C#** | .NET 的编程语言 | 所有后端代码都用 C# 写 |
| **Entity Framework Core (EF Core)** | .NET 的数据库操作框架 | 用 C# 对象操作数据库，不用手写 SQL |
| **PostgreSQL** | 开源关系型数据库 | 存储用户、健康数据、药物、咨询等所有数据 |
| **Npgsql** | PostgreSQL 的 .NET 驱动 | 让 EF Core 能连接和操作 PostgreSQL |
| **JWT (JSON Web Token)** | 一种身份验证令牌 | 用户登录后，凭令牌访问 API，不用每次输密码 |
| **SignalR** | 微软的实时通信框架 | 实现医生和患者之间的实时聊天 |
| **Swagger** | API 文档工具 | 自动生成 API 文档页面，可以直接在浏览器里测试接口 |
| **MinIO** | S3 兼容的对象存储 | 存储图片（报告照片、头像等） |

### 1.3 项目文件结构

```
backend/
├── HealthManager.slnx              ← 解决方案文件
├── src/
│   ├── HealthManager.Domain/       ← 领域层（实体 + 接口）
│   ├── HealthManager.Application/  ← 应用层（服务 + DTO）
│   ├── HealthManager.Infrastructure/← 基础设施层（数据库 + JWT）
│   └── HealthManager.WebApi/       ← Web API 层（控制器 + 启动）
├── start-dev.bat                   ← 一键启动脚本
└── data/
    ├── pgdata/                     ← PostgreSQL 数据文件
    └── minio/                      ← MinIO 文件存储
```

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## 2. 架构设计：什么是整洁架构

### 2.1 为什么分成四层？

传统的写法是把所有代码写在一起（比如把数据库查询、业务逻辑、API 接口写在一个文件里）。这样写久了会越来越乱，改一个地方可能影响其他功能。

**整洁架构（Clean Architecture）** 的核心思想是：**把代码按照职责分成不同的层，内层的代码不依赖外层的代码**。

```
┌──────────────────────────────────────────┐
│          WebApi (接口层)                  │  ← 接收 HTTP 请求，返回 JSON
│  接收请求 → 调用服务 → 返回结果           │
├──────────────────────────────────────────┤
│      Application (应用层)                 │  ← 业务逻辑、数据转换
│  具体的业务操作：登录、查健康数据等        │
├──────────────────────────────────────────┤
│       Domain (领域层)                     │  ← 核心：定义实体和接口
│  实体类（User、HealthRecord...）+ 接口    │
├──────────────────────────────────────────┤
│    Infrastructure (基础设施层)            │  ← 和外部系统打交道
│  数据库操作、JWT 生成、发邮件等           │
└──────────────────────────────────────────┘
```

**依赖方向**：WebApi → Application → Domain ← Infrastructure

- 所有层都依赖 Domain（因为 Domain 定了"数据长什么样"）
- Infrastructure 实现了 Domain 定义的接口

### 2.2 每一层的职责

| 层 | 能做什么 | 不能做什么 |
|----|----------|-----------|
| **Domain** | 定义实体、定义接口 | 不写具体逻辑、不访问数据库 |
| **Application** | 写业务逻辑、定义 DTO | 不直接访问 HTTP 请求、不直接操作数据库 |
| **Infrastructure** | 实现接口、操作数据库、生成 JWT | 不处理 HTTP 请求 |
| **WebApi** | 接收 HTTP 请求、控制权限、返回响应 | 不写业务逻辑、不直接操作数据库 |

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## 3. Domain 领域层

> 这是最核心的一层，定义了"数据长什么样"。就像一个房子的地基。

### 3.1 接口 `Interfaces/IJwtProvider.cs`

```csharp
namespace HealthManager.Domain.Interfaces;

public interface IJwtProvider
{
    string GenerateAccessToken(Guid userId, string name, string role);
    string GenerateRefreshToken();
}
```

定义了一个"契约"——任何实现这个接口的类，必须提供两个方法：
- `GenerateAccessToken`：生成访问令牌（30分钟有效）
- `GenerateRefreshToken`：生成刷新令牌（用来换新的访问令牌）

**为什么放在 Domain 层？** 因为 Application 层需要使用这个功能，但 Application 层不应该知道具体是怎么实现的。所以 Domain 定义接口，Infrastructure 去实现。

### 3.2 实体类一览

每种实体对应数据库中的一张表。

| 实体文件 | 对应表 | 用途 |
|----------|--------|------|
| `User.cs` | Users | 用户（患者+医生），通过 Role 字段区分 |
| `RefreshToken.cs` | RefreshTokens | JWT 刷新令牌 |
| `Device.cs` | Devices | 智能设备绑定 |
| `HealthRecord.cs` | HealthRecords | 健康测量数据（血压/心率/血糖等），Value 用 JSON 存储 |
| `DietRecord.cs` | DietRecords | 饮食记录 |
| `ExerciseRecord.cs` | ExerciseRecords | 运动记录 |
| `Medication.cs` | Medications | 药物方案 |
| `MedicationRecord.cs` | MedicationRecords | 服药打卡记录 |
| `Consultation.cs` | Consultations | 医患咨询会话 |
| `ConsultationMessage.cs` | ConsultationMessages | 咨询消息 |
| `QuickReplyTemplate.cs` | QuickReplyTemplates | 医生快捷回复模板 |
| `Report.cs` | Reports | 检查报告 |
| `ReportItem.cs` | ReportItems | 报告中的检查项目 |
| `FollowUp.cs` | FollowUps | 随访计划 |
| `Notification.cs` | Notifications | 通知 |

### 3.3 关键实体详解

#### User（用户表）

患者和医生共用一张 `Users` 表，通过 `Role` 字段区分：
- 患者独有字段：`MedicalHistory`, `StentDate`, `StentType`, `HeightCm`, `WeightKg`
- 医生独有字段：`Department`, `Title`, `Specialty`, `Introduction`, `IsAvailable`
- 公共字段：`Id`, `Phone`, `PasswordHash`, `Name`, `Gender`, `Birthday`, `CreatedAt`
- 软删除：`IsDeleted` + `DeletedAt`

#### HealthRecord（健康记录）

| 属性 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| Type | string | `blood_pressure`, `heart_rate`, `blood_sugar`, `spo2`, `weight`, `steps` |
| Value | JsonDocument | **关键设计**：不同测量存不同 JSON 格式。血压 `{systolic, diastolic, pulse}`，心率 `{value}` |
| Unit | string | 单位：mmHg, bpm, mmol/L, %, kg, 步 |
| Source | string | 来源：manual（手动）, device（设备）, doctor（医生） |

#### Medication（药物）

| 属性 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| DrugName | string | 药物名称 |
| Dosage | string | 剂量，如 "100mg" |
| Frequency | string | 频率，如 "每日1次" |
| TimeSlots | List\<string\> | 服药时间点，如 ["08:00", "20:00"]，存为 PostgreSQL text[] |
| Status | string | active / completed / stopped |

#### Report（报告）

| 属性 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| Category | string | 血液检查 / 心电图 / 影像学 / 尿液检查 |
| ImageUrls | List\<string\> | 报告图片地址列表 |
| Status | string | pending（待审核）→ interpreting（解读中）→ completed（已完成） |
| RiskLevel | string? | normal / attention / abnormal |

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## 4. Application 应用层

> 这一层写所有的**业务逻辑**。

### 4.1 DTO（数据传输对象）

DTO = Data Transfer Object。用于前后端之间传输数据，而不是直接把数据库实体暴露给前端。

| 文件 | 包含的 DTO |
|------|-----------|
| `DTOs/AuthDtos.cs` | LoginRequest, RegisterRequest, SendSmsRequest, AuthResponse, UserProfileResponse, UpdateProfileRequest |
| `DTOs/ConsultationDtos.cs` | ConsultationCreateRequest, SendMessageRequest 等 |
| `DTOs/FollowUpDtos.cs` | FollowUpCreateRequest, FollowUpUpdateRequest, FollowUpResponse |
| `DTOs/HealthDtos.cs` | HealthRecordCreateRequest, HealthRecordResponse, HealthStatsResponse |
| `DTOs/MedicationDtos.cs` | MedicationCreateRequest, MedicationResponse, AdherenceResponse |
| `DTOs/ReportDtos.cs` | ReportUploadRequest, ReportInterpretRequest, ReportResponse |

### 4.2 服务类

每个服务类负责一个业务领域的所有逻辑。通过构造函数注入 `AppDbContext`。

| 服务文件 | 负责领域 | 核心方法 |
|----------|---------|---------|
| `AuthService.cs` | 用户认证 | GetUserByPhone, SaveRefreshToken, RevokeRefreshToken, HashPassword |
| `HealthService.cs` | 健康数据 | GetRecords, GetLatest, AddRecord, GetStats（含趋势计算） |
| `MedicationService.cs` | 药物管理 | GetUserMedications, Add, MarkTaken, GetAdherenceRate |
| `ConsultationService.cs` | 在线问诊 | GetDoctors, Start, SendMessage, GetMessages |
| `PatientService.cs` | 患者管理（医生用） | GetPatients（支持搜索分页）, GetPatientDetail |
| `ReportService.cs` | 报告管理 | Upload, GetPatientReports, GetAllReports, Interpret |
| `FollowUpService.cs` | 随访管理 | Add, GetPatientFollowUps, GetDoctorFollowUps, Update |
| `NotificationService.cs` | 通知 | GetUserNotifications, GetUnreadCount, MarkAsRead, Create |

#### 关键方法详解

**HealthService.GetStatsAsync**：计算每种健康类型的统计值
- 查最近 7 天记录算周平均 → 和前面 7 天比较 → 判断趋势（上升 >3%、下降 <3%、稳定）
- 查全部记录算月平均
- 支持的类型：blood_pressure, heart_rate, blood_sugar, spo2, weight, steps

**MedicationService.GetAdherenceRateAsync**：计算依从率
- 依从率 = 实际服用次数 / 总应有次数 × 100%
- 30 天内按药物 TimeSlots 数量算总应服药次数

**MedicationService.MarkTakenAsync**：标记已服药
- 先查今天该时间点是否已有记录（幂等，防止重复打卡）
- 有则更新，无则新建

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## 5. Infrastructure 基础设施层

> 这一层和"外部世界"打交道：数据库、JWT 加密等具体技术实现。

### 5.1 `Data/AppDbContext.cs` — 数据库上下文

**整个项目中最重要的基础设施文件**，EF Core 的"总管家"。

**做了什么**：

1. **定义 15 个 DbSet**：每个 DbSet 对应一张数据库表
2. **在 `OnModelCreating` 中配置**：
   - JSON 列：`HealthRecord.Value` → PostgreSQL `jsonb` 类型
   - 数组列：`List<string>` → PostgreSQL `text[]` 类型
   - 索引：Phone（唯一）、Role、UserId+Type、Status、ScheduledAt 等
   - 外键关系：用户→健康记录、用户→药物、咨询→消息 等

### 5.2 `Data/DataSeeder.cs` — 种子数据

在数据库首次创建时自动插入演示数据：

| 数据 | 数量 | 说明 |
|------|------|------|
| 患者 | 2 个 | 张明（男，60岁，PCI术后）、李芳（女，53岁，PCI术后） |
| 医生 | 2 个 | 王建国（主任医师）、陈雪梅（副主任医师） |
| 健康记录 | ~93 条 | 患者1 的 31 天血压+心率+体重数据 |
| 药物 | 4 种 | 阿司匹林、替格瑞洛、瑞舒伐他汀、美托洛尔 |
| 服药记录 | ~50 条 | 8 天服药情况，约 90% 依从率 |
| 咨询 | 1 个 | 张明咨询王建国 |
| 消息 | 4 条 | 完整医患对话 |
| 通知 | 4 条 | 用药提醒、复查提醒等 |

**关键技术点**：
- 演示密码 `demo123`，SHA256 哈希存储
- 固定随机种子 `new Random(42)`，每次数据一致
- **所有时间必须是 UTC**：`new DateTime(year, month, day, hour, minute, 0, DateTimeKind.Utc)`

### 5.3 `Services/JwtProvider.cs` — JWT 令牌提供者

实现了 `IJwtProvider` 接口：

- `GenerateAccessToken`：HMAC-SHA256 签名，30 分钟过期，包含 userId + name + role
- `GenerateRefreshToken`：加密随机数生成器产生 64 字节 → Base64 字符串

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## 6. WebApi 接口层

### 6.1 `Program.cs` — 应用程序入口

**整个后端启动的唯一入口**。按顺序配置：

1. **注册数据库**：EF Core + PostgreSQL，连接字符串从 `appsettings.json` 读取
2. **注册 JWT 认证**：验证规则（密钥、签发者、过期时间）
3. **注册 Swagger**：API 文档页面
4. **注册 SignalR**：实时通信
5. **注册 CORS**：允许前端跨域（开发阶段允许 localhost:5173-5175）
6. **注册业务服务**：AuthService、HealthService 等
7. **配置中间件管道**：CORS → 认证 → 授权 → 控制器 → SignalR Hub
8. **初始化数据库**：`EnsureCreatedAsync` + `SeedAsync`

### 6.2 `Hubs/ChatHub.cs` — SignalR 实时聊天

- `JoinConsultation(consultationId)`：加入聊天室
- `LeaveConsultation(consultationId)`：离开
- `SendMessage(consultationId, content)`：发送消息 → 广播给聊天室所有人

### 6.3 API 接口完整列表

#### 认证（AuthController）- `api/auth`

| 端点 | 方法 | 认证 | 说明 |
|------|------|------|------|
| `/send-sms` | POST | 公开 | 发送短信验证码（演示版直接返回成功） |
| `/login` | POST | 公开 | 手机号+验证码登录 → 返回 JWT 令牌对 |
| `/register` | POST | 公开 | 注册新患者 |
| `/refresh` | POST | 公开 | 刷新令牌换新的访问令牌 |
| `/me` | GET | 需登录 | 获取当前用户完整资料 |
| `/me` | PUT | 需登录 | 更新个人资料（姓名/性别/身高/体重/病史） |

#### 健康数据（HealthController）- `api/health-records`

| 端点 | 方法 | 认证 | 说明 |
|------|------|------|------|
| `/` | GET | 需登录 | 查询记录，支持 `?type=&days=`。医生可加 `?patientId=` |
| `/stats` | GET | 需登录 | 所有类型的统计（最新值+周均+月均+趋势） |
| `/latest/{type}` | GET | 需登录 | 某类型最新一条 |
| `/` | POST | 需登录 | 添加健康记录 |

#### 药物管理（MedicationController）- `api/medications`

| 端点 | 方法 | 认证 | 说明 |
|------|------|------|------|
| `/` | GET | 需登录 | 列出所有药物。医生可加 `?patientId=` |
| `/` | POST | 需登录 | 添加新药物 |
| `/{id}` | GET | 需登录 | 药物详情 |
| `/{id}/records` | GET | 需登录 | 服药记录列表 |
| `/{id}/take` | POST | 需登录 | 标记已服药 `{ timeSlot: "08:00" }` |
| `/{id}/adherence` | GET | 需登录 | 依从率百分比 |

#### 在线问诊（ConsultationController）- `api/consultations`

| 端点 | 方法 | 认证 | 说明 |
|------|------|------|------|
| `/doctors` | GET | 需登录 | 可接诊的医生列表 |
| `/` | GET | 需登录 | 我的咨询列表 |
| `/` | POST | 需登录 | 发起新咨询 |
| `/{id}/messages` | GET | 需登录 | 咨询消息列表 |
| `/{id}/messages` | POST | 需登录 | 发送消息 |

#### 报告管理（ReportController）- `api/reports`

| 端点 | 方法 | 认证 | 权限 | 说明 |
|------|------|------|------|------|
| `/` | GET | 需登录 | — | 患者看自己，医生看全部 |
| `/pending` | GET | 需登录 | 仅医生 | 待审核报告 |
| `/{id}` | GET | 需登录 | — | 报告详情 |
| `/` | POST | 需登录 | — | 上传报告 `{title, category, imageUrls}` |
| `/{id}/interpret` | POST | 需登录 | 仅医生 | 提交解读 `{summary, items, riskLevel, suggestions}` |

#### 随访管理（FollowUpController）- `api/follow-ups`

| 端点 | 方法 | 认证 | 权限 | 说明 |
|------|------|------|------|------|
| `/` | GET | 需登录 | — | 患者看自己，医生看分配给自己 |
| `/{id}` | GET | 需登录 | — | 随访详情 |
| `/` | POST | 需登录 | — | 创建随访 |
| `/{id}` | PUT | 需登录 | 仅医生 | 更新随访 |

#### 患者管理（PatientController）- `api/patients`（仅医生）

| 端点 | 方法 | 认证 | 说明 |
|------|------|------|------|
| `/` | GET | 仅医生 | 患者列表，支持 `?search=&page=&pageSize=` |
| `/{id}` | GET | 仅医生 | 患者详情 |

#### 通知（NotificationController）- `api/notifications`

| 端点 | 方法 | 认证 | 说明 |
|------|------|------|------|
| `/` | GET | 需登录 | 通知列表 |
| `/unread-count` | GET | 需登录 | 未读数量 |
| `/{id}/read` | PUT | 需登录 | 标记已读 |
| `/read-all` | PUT | 需登录 | 全部已读 |

### 6.4 配置文件

| 文件 | 内容 |
|------|------|
| `appsettings.json` | PostgreSQL 连接串、JWT 密钥/签发者、MinIO 连接 |
| `appsettings.Development.json` | 开发环境覆盖配置 |
| `Properties/launchSettings.json` | 启动配置：端口 5000，Development 环境，自动开 Swagger |

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## 7. 数据库表结构

### 7.1 所有表一览

| 表名 | 用途 | 主要查询场景 |
|------|------|-------------|
| `Users` | 用户（患者+医生+管理员） | 按手机号查、按角色查、按姓名搜索 |
| `RefreshTokens` | JWT 刷新令牌 | 按令牌字符串查、按用户查 |
| `Devices` | 智能设备 | 按用户查绑定的设备 |
| `HealthRecords` | 健康测量数据 | 按用户+类型查、按时间范围查、取最新值 |
| `DietRecords` | 饮食记录 | 按用户+日期查 |
| `ExerciseRecords` | 运动记录 | 按用户+日期查 |
| `Medications` | 药物方案 | 按用户查、按状态查、按医生查 |
| `MedicationRecords` | 服药记录 | 按药物查、按用户+时间查 |
| `Consultations` | 咨询会话 | 按患者查、按医生查、按状态查 |
| `ConsultationMessages` | 咨询消息 | 按咨询查、按发送者查 |
| `QuickReplyTemplates` | 快捷回复模板 | 按医生查 |
| `Reports` | 检查报告 | 按患者查、按状态查 |
| `ReportItems` | 报告检查项 | 按报告查 |
| `FollowUps` | 随访计划 | 按患者查、按医生查、按计划时间查 |
| `Notifications` | 通知 | 按用户查、按已读/未读查 |

### 7.2 重要索引

| 表 | 索引 | 加速的查询 |
|----|------|-----------|
| `Users` | Phone (唯一) | 登录时按手机号查找 |
| `Users` | Role | 列出所有医生/患者 |
| `HealthRecords` | UserId + Type | 查某人的血压数据 |
| `HealthRecords` | RecordedAt | 按时间排序 |
| `Medications` | UserId, Status | 查药物和状态 |
| `MedicationRecords` | UserId + CreatedAt | 查最近服药记录 |
| `Consultations` | Status, PatientId, DoctorId | 查活跃咨询 |
| `Reports` | Status | 查待审核报告 |
| `FollowUps` | ScheduledAt | 按预约时间排序 |
| `Notifications` | UserId + IsRead | 查未读通知 |

### 7.3 特殊数据类型

| PostgreSQL 类型 | 对应 C# 类型 | 使用场景 |
|-----------------|-------------|---------|
| `uuid` | `Guid` | 所有主键 |
| `jsonb` | `JsonDocument` | HealthRecord.Value |
| `text[]` | `List<string>` | MedicalHistory、TimeSlots、ImageUrls |
| `timestamp with time zone` | `DateTime` (UTC) | 所有时间戳 |
| `date` | `DateOnly` | 出生日期、开始日期 |

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## 8. 常见问题 FAQ

### Q1: 为什么所有 ID 都用 Guid 而不是自增数字？

- **安全**：自增 ID 会暴露数据量
- **分布式友好**：多台服务器不会冲突
- **前端可预生成**：不需要等数据库返回 ID

### Q2: 为什么患者和医生放在同一张 Users 表？

- 登录逻辑完全一样，简化设计
- 通过 `Role` 字段区分权限
- 用"不用的字段留空"处理差异

### Q3: JWT 令牌过期了怎么办？

Access Token 30 分钟过期 → 前端用 Refresh Token 换新的 Access Token。Refresh Token 7 天后也过期 → 需重新登录。

### Q4: 健康数据的 Value 为什么用 JSON？

不同测量类型数据结构不同：血压 `{systolic, diastolic, pulse}`、心率 `{value}`。JSON 列提供灵活性，PostgreSQL jsonb 支持索引和查询。

### Q5: 如何重置数据库？

```sql
-- 连接到 PostgreSQL
DROP DATABASE "HealthManager";
```
重启后端，EF Core 自动重建表，DataSeeder 自动插入演示数据。

### Q6: 数据库连接信息

- 数据库名：`HealthManager`
- 用户名：`postgres`
- 密码：`postgres123`
- 端口：`5432`
- 数据目录：`D:\APP\data\pgdata\`

### Q7: 为什么 DateTime 必须用 UTC？

PostgreSQL 的 `timestamp with time zone` 列类型要求传入的时间必须是 `DateTimeKind.Utc`。如果用 `DateTimeKind.Unspecified` 或 `DateTimeKind.Local`，Npgsql 会抛异常。解决办法：`DateTime.SpecifyKind(dt, DateTimeKind.Utc)`。

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> 文档版本：v1.0 | 最后更新：2026-05-20 | 后端技术文档