Кратко — какой набор паттернов и механизмов я бы применил и почему, с ключевыми деталями реализации и компромиссами.
Архитектурная схема (в целом)
- Ядро (Core) — предоставляет минимальную, стабильно версионируемую публичную API/Facade и набор сервисов (логирование, конфиг, UI‑фабрики, индексатор и т.д.).
- Plugin Manager — загрузка/регистрация/жизненный цикл, разрешение зависимостей, проверка манифестов.
- Host/Adapter/Proxy — мост между ядром и плагином (в одном процессе или через IPC).
- Sandboxed Plugin Runtimes — процессы/WASM/контейнеры для изоляции.
- IPC / Message Bus — каналы связи (JSON‑RPC/Protobuf/gRPC/MessagePack).
- DI контейнер — инъекции сервисов в адаптер/прокси и в доверённые плагины.
Паттерны и зачем
- Dependency Injection: для инверсии зависимостей, тестируемости и управления жизненным циклом сервисов. Ядро регистрирует сервисы, Plugin Manager инъектирует только разрешённые интерфейсы в плагин/адаптер.
- Adapter (и Facade): плагин видит стабильный упрощённый API; адаптер переводит вызовы плагина в вызовы ядра и наоборот (абстрагирует детали IPC/маршаллинга).
- Proxy: для представления удалённого (sandboxed) плагина в ядре — все вызовы идут через прокси, который маршаллит/демаршаллит данные.
- Observer / Event Bus: асинхронные события от ядра к плагинам и между плагинами; хорошо подходит для UI‑событий и уведомлений.
- Strategy / Command: для заменяемых алгоритмов (например, форматеры, линтеры) — плагины регистрируют стратегии, ядро вызывает по контракту.
- Factory / Registry: фабрики для создания экземпляров плагинов и реестр доступных плагинов/версий.
- Sandbox (исolation) как архитектурный принцип: процессы/WASM/контейнеры — для безопасности и стабильности IDE.
- Versioning & Compatibility: pattern for interface version negotiation (capability flags + semantic versioning).
Изоляция и её формы — когда применять
- Полная OS‑процессная изоляция (независимые процессы, возможно контейнеры): лучший вариант для недоверенных плагинов, предотвращает крах IDE; IPC + более строгие песочницы (seccomp, AppArmor). Минус — задержки IPC, сложнее отладка.
- In‑process but classloader/module isolation (JVM/.NET/плагин‑модули): быстрый вызов, удобная интеграция, но меньшая безопасность — подходит для доверенных плагинов или внутренних расширений.
- WASM sandbox: хорошая компромиссная опция — низкий накладной уровень, безопасная изоляция, портируемость; удобно для вычислительных/верифицируемых плагинов.
Рекомендация: по умолчанию процессная изоляция для сторонних плагинов + возможность встраивания доверённых плагинов in‑process.
Механизмы IPC и протокол
- Выбор протокола: JSON‑RPC (легко, человекочитаемо) или Protobuf/gRPC (бинарный, быстр, строго типизирован) — выбор зависит от требований к производительности и схемы.
- Каналы: unix sockets / named pipes / stdio / WebSockets для удалённых рантаймов; для локальных процессов — unix sockets или именованные pipe.
- Контракт: строго типизированные сообщения с версионированием API и capability negotiation. Для высокочувствительных данных — TLS/mtls между процессами.
- Асинхронность: поддержка асинхронных вызовов и событий; гарантия доставки (at‑least‑once/at‑most‑once) по требованию.
Безопасность и политики
- Least privilege / capability tokens: ядро выдаёт токен/контракт с набором возможностей (file IO, network, UI) и плагин имеет доступ только к ним.
- Time/resource quotas и watchdog: таймауты на операции, ограничение CPU/RAM для процесса плагина.
- Подпись/верификация манифестов: доверие к плагинам (code signing).
- Ограничение API surface через Facade + контракт.
Жизненный цикл плагина (минимально)
- discover -> validate(manifest, signature) -> resolve deps -> instantiate (via Factory) -> init(inject services) -> start -> running (handle events/requests) -> stop -> unload -> cleanup.
- Горячая перезагрузка: unload/start с сохранением состояния через сериализацию/миграцию версии.
Сериализация/контракт данных
- Простые данные — JSON; сложные/производительные — Protobuf/MessagePack.
- Всегда версии схемы; миграция и backward compatibility.
Тестирование и наблюдаемость
- Unit/Integration тесты с заглушками/моками через DI.
- Telemetry/metrics: latency, error rates, memory/CPU usage per plugin.
- Logs aggregated от плагинов к ядру (через Logger сервис), с разграничением прав доступа к логам.
Пример потока (конкретно)
1. Plugin Manager находит плагин, читает manifest.
2. Проверяет подпись/совместимость API версии.
3. Спавнит sandboxed process / WASM runtime.
4. Устанавливает IPC канал (например, unix socket) и запускает handshake (capabilities, versions).
5. Создаёт Proxy в ядре, который реализует интерфейс плагина; Proxy использует Adapter для перевода вызовов в JSON‑RPC сообщения.
6. Core через DI инъектирует в Proxy/Adapter ограниченные сервисы (Logger, Config, EventBus handle).
7. Плагин запускается, обменивается событиями через Event Bus; heartbeat/watchdog следит за состоянием.
8. При ошибке process killed, Proxy эмитит error в ядро и запускается recovery/hot‑reload.
Компромиссы и рекомендации
- Безопасность vs производительность: процессная изоляция безопаснее, медленнее; in‑process быстрее, менее безопасно.
- Протоколы: JSON‑RPC проще, Protobuf/gRPC быстрее и строгий — выбирать по объёму обмена.
- Сложность: внедрение DI+IPC+sandboxes требует инфраструктуры (диагностика, обновления); начать можно с in‑process модулей + Adapter/DI, затем эволюционировать к процессной изоляции для третьих сторон.
- Унифицированный контракт и строгие версии важнее гибкости: предотвращает «сломанные» плагины при обновлениях IDE.
Короткая сводка
- DI для управления зависимостями и тестируемости.
- Adapter/Facade/Proxy для абстракции API и маршаллинга.
- Observer/EventBus + Command/Strategy для extensibility.
- Sandboxing (process/WASM) + IPC (JSON‑RPC или gRPC) для изоляции и общения.
- Capability/least‑privilege, подписанные манифесты, таймауты и ресурcные квоты для безопасности.
Если нужно — могу дать конкретную схему сообщений JSON‑RPC, пример manifest‑формата или сравнить реальную реализацию для JVM vs Node vs Rust/WASM.