派洞察 - 聊天助手设计模块

🎯 派洞察——科研文献智能 RAG 知识库系统

💬 聊天助手设计模块

模块定位：聊天助手设计模块是系统的智能交互核心，负责处理用户与AI的实时对话和消息处理功能。

🎯 核心目标

• ✅ 实时通信：提供基于WebSocket的实时双向通信能力
• ✅ 智能对话：集成AI模型实现智能问答和知识检索
• ✅ 消息处理：高效处理用户消息并生成AI响应
• ✅ 状态管理：维护对话状态和会话管理
• ✅ 安全控制：确保通信安全和用户身份验证

📊 一、功能需求

💭 实时聊天

📝 功能描述：基于WebSocket协议实现用户与AI助手的实时双向通信，支持文本消息的发送和接收。

⚡ 实时性：消息传输延迟低，支持高并发用户同时在线聊天。

🔗 WebSocket连接管理

🔌 连接建立：支持客户端与服务器建立WebSocket连接，进行全双工通信。

🔄 连接维护：自动处理连接状态，支持心跳检测和连接重连。

❌ 连接关闭：优雅处理连接关闭，释放相关资源。

🤖 AI消息处理

🎯 消息接收：接收用户发送的文本消息，进行预处理和验证。

🧠 智能处理：调用AI服务处理用户消息，生成智能回复内容。

📤 响应发送：将AI生成的回复内容通过WebSocket发送给用户。

🎛️ 聊天控制

🛑 停止指令：提供WebSocket停止指令Token，支持用户主动停止AI响应生成。

🔒 权限控制：确保只有授权用户才能使用聊天功能。

📊 性能监控：实时监控聊天处理性能，记录关键指标。

🛠️ 二、技术方案

🌐 通信协议

🔗 WebSocket：使用WebSocket协议实现全双工通信，支持实时消息传输。

📡 Spring WebSocket：基于Spring框架的WebSocket支持，提供稳定的连接管理。

💓 心跳机制：实现心跳检测，确保连接活跃状态。

🤖 AI集成

🧠 ChatHandler：自定义聊天处理器，负责调用AI服务处理用户消息。

🔄 异步处理：采用异步处理方式，避免阻塞WebSocket连接。

🎯 上下文管理：维护对话上下文，提供连贯的对话体验。

🛡️ 安全与监控

🔐 身份验证：通过会话ID识别用户身份，确保通信安全。

📝 日志记录：详细记录聊天日志，包括用户消息、AI响应和系统事件。

⚠️ 错误处理：完善的异常处理机制，确保系统稳定性。

📈 性能监控：集成性能监控工具，实时跟踪处理耗时和资源使用情况。

🗄️ 数据存储

💾 消息持久化：支持聊天记录的持久化存储，便于后续分析。

🔄 缓存机制：使用缓存技术提高响应速度和系统性能。

📊 数据分析：收集聊天数据用于AI模型优化和用户体验改进。

📝 三、关键流程

💬 1. WebSocket聊天消息处理

🔄 流程步骤

1. 🔗 建立连接：客户端与服务器建立WebSocket连接
2. 📨 接收消息：服务器接收用户发送的文本消息
3. 🆔 身份识别：使用会话ID作为用户标识
4. ⏱️ 性能监控：启动性能监控器记录处理耗时
5. 📝 日志记录：记录用户消息信息和业务日志
6. 🤖 AI处理：调用ChatHandler处理用户消息
7. ✅ 成功监控：记录操作成功日志和性能指标
8. 📤 响应返回：将AI响应发送给客户端

异常处理：

• 记录业务错误日志
• 更新性能监控状态
• 抛出异常供上层处理

🔑 2. 获取WebSocket停止指令Token

🔄 流程步骤

1. 📤 接收请求：客户端发送获取Token请求
2. 🎯 Token生成：调用ChatWebSocketHandler生成内部命令Token
3. ✅ 有效性检查：验证生成的Token是否有效
4. 📤 返回结果：返回Token或错误信息

错误处理：

• Token生成失败返回500错误
• 记录业务错误日志
• 返回详细的错误信息

接口设计

• 请求方式与路径
• 成功响应
• 失败响应

请求URL

GET /api/v1/chat/websocket-token

成功响应

{
  "code": 200,
  "message": "获取WebSocket停止指令Token成功",
  "data": {
    "cmdToken": "STOP_TOKEN_STRING"
  }
}

失败响应

{
  "code": 500,
  "message": "Token生成失败",
  "data": null
}

🗃️ 四、库表设计

💬 1. 聊天记录表

• 字段设计
• 建表语句

字段设计

| 🔑 字段 | 📋 类型 | 📝 描述 |
| --- | --- | --- |
| `id` | `BIGINT` | 🆔 主键，聊天记录ID |
| `user_id` | `VARCHAR(64)` | 👤 用户会话ID |
| `message` | `TEXT` | 💬 用户消息内容 |
| `response` | `TEXT` | 🤖 AI响应内容 |
| `message_type` | `ENUM('USER','AI')` | 📨 消息类型 |
| `status` | `ENUM('PENDING','SUCCESS','FAILED')` | 📊 处理状态 |
| `processing_time` | `INT` | ⏱️ 处理耗时（毫秒） |
| `created_at` | `TIMESTAMP` | 📅 创建时间 |
| `updated_at` | `TIMESTAMP` | 🔄 更新时间 |

建表语句

CREATE TABLE chat_records (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT '聊天记录唯一标识',
    user_id VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT '用户会话ID',
    message TEXT COMMENT '用户消息内容',
    response TEXT COMMENT 'AI响应内容',
    message_type ENUM('USER','AI') NOT NULL COMMENT '消息类型',
    status ENUM('PENDING','SUCCESS','FAILED') DEFAULT 'PENDING' COMMENT '处理状态',
    processing_time INT DEFAULT 0 COMMENT '处理耗时（毫秒）',
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
    INDEX idx_user_id (user_id) COMMENT '用户ID索引',
    INDEX idx_created_at (created_at) COMMENT '创建时间索引'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='聊天记录表';

🔗 2. WebSocket会话表

• 字段设计
• 建表语句

字段设计

| 🔑 字段 | 📋 类型 | 📝 描述 |
| --- | --- | --- |
| `session_id` | `VARCHAR(64)` | 🆔 主键，会话ID |
| `user_id` | `VARCHAR(64)` | 👤 用户ID |
| `connection_status` | `ENUM('CONNECTED','DISCONNECTED')` | 🔗 连接状态 |
| `last_heartbeat` | `TIMESTAMP` | 💓 最后心跳时间 |
| `connection_time` | `TIMESTAMP` | ⏱️ 连接建立时间 |
| `disconnection_time` | `TIMESTAMP` | 🚪 连接断开时间 |
| `ip_address` | `VARCHAR(45)` | 🌐 客户端IP地址 |
| `created_at` | `TIMESTAMP` | 📅 创建时间 |
| `updated_at` | `TIMESTAMP` | 🔄 更新时间 |

建表语句

CREATE TABLE websocket_sessions (
    session_id VARCHAR(64) PRIMARY KEY COMMENT '会话唯一标识',
    user_id VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT '用户ID',
    connection_status ENUM('CONNECTED','DISCONNECTED') DEFAULT 'CONNECTED' COMMENT '连接状态',
    last_heartbeat TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '最后心跳时间',
    connection_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '连接建立时间',
    disconnection_time TIMESTAMP NULL COMMENT '连接断开时间',
    ip_address VARCHAR(45) COMMENT '客户端IP地址',
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
    INDEX idx_user_id (user_id) COMMENT '用户ID索引',
    INDEX idx_connection_status (connection_status) COMMENT '连接状态索引',
    INDEX idx_last_heartbeat (last_heartbeat) COMMENT '心跳时间索引'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='WebSocket会话表';