Merge branch 'feature/ops-03-metrics-aggregation-ueber-module-hinweg' into feature/qa-05-abnahme-compliance-pruefung-core

cmd/metrics-devserver/main.go

@@ -0,0 +1,43 @@
+// metrics-devserver stellt den OPS-03-Metrics-Aggregator (internal/metrics)
+// unter /metrics bereit, damit ein echter Prometheus-Scrape-Vorgang gegen
+// den Core-Dienst geprueft werden kann (Pruefung 3). Getrennt von cmd/core
+// aus demselben Grund wie die anderen *-devserver.
+package main
+
+import (
+	"context"
+	"log"
+	"net/http"
+	"os"
+
+	"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/db"
+	"gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch/internal/metrics"
+)
+
+func main() {
+	dsn := os.Getenv("NEXARCH_REGISTRY_DSN")
+	if dsn == "" {
+		log.Fatal("NEXARCH_REGISTRY_DSN nicht gesetzt")
+	}
+	addr := os.Getenv("NEXARCH_METRICS_LISTEN_ADDR")
+	if addr == "" {
+		addr = ":8085"
+	}
+
+	ctx := context.Background()
+	pool, err := db.Connect(ctx, dsn)
+	if err != nil {
+		log.Fatalf("db: %v", err)
+	}
+	defer pool.Close()
+
+	sourceStore := metrics.NewSourceStore(pool)
+	agg := metrics.NewAggregator(metrics.NewCoreRegistry(), sourceStore.Provide)
+
+	mux := http.NewServeMux()
+	mux.HandleFunc("/metrics", agg.Handler())
+	mux.HandleFunc("/healthz", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { w.WriteHeader(http.StatusOK) })
+
+	log.Printf("metrics-devserver listening on %s", addr)
+	log.Fatal(http.ListenAndServe(addr, mux))
+}

internal/metrics/core.go

@@ -0,0 +1,19 @@
+package metrics
+
+import "github.com/prometheus/client_golang/prometheus"
+
+// NewCoreRegistry liefert das Prometheus-Registry fuer die EIGENEN
+// Kennzahlen des Core-Dienstes (Akzeptanzkriterium 1) — alle Namen tragen
+// das Praefix "nexarch_core_" gemaess der im Paketkommentar dokumentierten
+// Namenskonvention (Akzeptanzkriterium 3). Ein eigenes Registry statt des
+// globalen DefaultRegisterer, damit Tests unabhaengig voneinander sind.
+func NewCoreRegistry() *prometheus.Registry {
+	reg := prometheus.NewRegistry()
+	reg.MustRegister(
+		prometheus.NewGaugeFunc(prometheus.GaugeOpts{
+			Name: "nexarch_core_up",
+			Help: "1, solange der Core-Dienst laeuft und Metriken liefern kann.",
+		}, func() float64 { return 1 }),
+	)
+	return reg
+}

internal/metrics/metrics.go

@@ -0,0 +1,168 @@
+// Package metrics implementiert Core OPS-03: einen zentralen /metrics-
+// Endpunkt im Prometheus-Textformat, der Kennzahlen des Core-Dienstes UND
+// aggregierte Kennzahlen aller registrierten Module bereitstellt — offenes
+// Pull-Modell nach Prometheus-Vorbild, kein proprietaerer Push-Mechanismus.
+//
+// Namenskonvention (Akzeptanzkriterium 3, modulübergreifend konsistent):
+//
+//	nexarch_core_<name>            — Kennzahlen des Core-Dienstes selbst
+//	nexarch_module_<modul>_<name>  — von einem Modul gescrapte Kennzahl
+//	                                  <name>, umbenannt mit dem
+//	                                  Modulnamen als Praefix
+//
+// Ein Modul liefert seine eigenen Kennzahlen unter EIGENEM Namen (z.B.
+// "requests_total") unter seinem eigenen /metrics-Endpunkt — dieses Paket
+// benennt sie beim Einsammeln konsistent um, damit im aggregierten Core-
+// Endpunkt niemals zwei Module denselben Metrik-Namen kollidieren lassen.
+package metrics
+
+import (
+	"context"
+	"fmt"
+	"net/http"
+	"time"
+
+	"github.com/prometheus/client_golang/prometheus"
+	dto "github.com/prometheus/client_model/go"
+	"github.com/prometheus/common/expfmt"
+	"github.com/prometheus/common/model"
+)
+
+// init erzwingt das klassische Prometheus-Namensschema (a-z, A-Z, 0-9, _)
+// fuer die Namensvalidierung von expfmt/model — ohne diese explizite
+// Festlegung liefert die Bibliothek "Invalid name validation scheme
+// requested: unset" beim Parsen/Kodieren, da sie den globalen Default in
+// dieser Version nicht mehr implizit setzt.
+func init() {
+	model.NameValidationScheme = model.LegacyValidation
+}
+
+// Source ist EIN registriertes Modul mit seinem eigenen /metrics-Endpunkt
+// (siehe internal/health fuer das analoge Muster bei Readiness-Checks).
+type Source struct {
+	ModuleName string
+	MetricsURL string
+}
+
+// SourceProvider liefert die aktuell registrierten Module — typischerweise
+// rueckgebunden an internal/moduleregistry.Registry.List (API-02) ueber
+// einen kleinen Adapter im aufrufenden Code, damit dieses Paket
+// internal/moduleregistry nicht direkt importieren muss (Kein Umbau
+// angrenzender Bereiche). Ein NEU registriertes Modul erscheint automatisch
+// beim naechsten Aufruf von Aggregator.Handler, OHNE Codeaenderung an diesem
+// Paket (Akzeptanzkriterium 2 / Pruefung 2).
+type SourceProvider func(ctx context.Context) ([]Source, error)
+
+// FetchTimeout begrenzt, wie lange EIN Modul-Scrape maximal dauern darf —
+// ein haengendes Modul darf den gesamten Aggregations-Request nicht
+// verzoegern (Pruefung 1: Antwort unter Last innerhalb definierter Zeit).
+const FetchTimeout = 2 * time.Second
+
+// Aggregator sammelt Core-eigene Metriken (coreGatherer) und die Metriken
+// aller ueber sourceProvider gemeldeten Module in EINER Antwort ein.
+type Aggregator struct {
+	coreGatherer   prometheus.Gatherer
+	sourceProvider SourceProvider
+	client         *http.Client
+}
+
+func NewAggregator(coreGatherer prometheus.Gatherer, sourceProvider SourceProvider) *Aggregator {
+	return &Aggregator{
+		coreGatherer:   coreGatherer,
+		sourceProvider: sourceProvider,
+		client:         &http.Client{Timeout: FetchTimeout},
+	}
+}
+
+// Gather implementiert prometheus.Gatherer: liefert Core-Metriken PLUS alle
+// erreichbaren Modul-Metriken (umbenannt gemaess Namenskonvention) in einer
+// gemeinsamen Liste von MetricFamilies.
+func (a *Aggregator) Gather(ctx context.Context) ([]*dto.MetricFamily, error) {
+	families, err := a.coreGatherer.Gather()
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("core-metriken einsammeln: %w", err)
+	}
+
+	sources, err := a.sourceProvider(ctx)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("modul-quellen ermitteln: %w", err)
+	}
+
+	// Module werden NEBENLAEUFIG gescrapt (dasselbe Muster wie
+	// internal/health.Registry.CheckAll) — ein langsames/nicht erreichbares
+	// Modul haelt weder andere Module noch den Gesamt-Request auf.
+	type fetchResult struct {
+		families []*dto.MetricFamily
+	}
+	resultCh := make(chan fetchResult, len(sources))
+	for _, src := range sources {
+		go func(src Source) {
+			fetchCtx, cancel := context.WithTimeout(ctx, FetchTimeout)
+			defer cancel()
+			mf, err := a.fetchAndRename(fetchCtx, src)
+			if err != nil {
+				resultCh <- fetchResult{} // Fehlerfall: einfach nichts beitragen, Aggregation laeuft weiter
+				return
+			}
+			resultCh <- fetchResult{families: mf}
+		}(src)
+	}
+	for range sources {
+		r := <-resultCh
+		families = append(families, r.families...)
+	}
+
+	return families, nil
+}
+
+// fetchAndRename ruft die /metrics-URL eines Moduls ab, parst das
+// Prometheus-Textformat und benennt jede Metrik gemaess der
+// Namenskonvention um (Akzeptanzkriterium 2 + 3).
+func (a *Aggregator) fetchAndRename(ctx context.Context, src Source) ([]*dto.MetricFamily, error) {
+	req, err := http.NewRequestWithContext(ctx, http.MethodGet, src.MetricsURL, nil)
+	if err != nil {
+		return nil, err
+	}
+	resp, err := a.client.Do(req)
+	if err != nil {
+		return nil, err
+	}
+	defer resp.Body.Close()
+	if resp.StatusCode != http.StatusOK {
+		return nil, fmt.Errorf("modul %s: unerwarteter status %d", src.ModuleName, resp.StatusCode)
+	}
+
+	parser := expfmt.NewTextParser(model.LegacyValidation)
+	parsed, err := parser.TextToMetricFamilies(resp.Body)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("modul %s: metrik-text nicht parsebar: %w", src.ModuleName, err)
+	}
+
+	out := make([]*dto.MetricFamily, 0, len(parsed))
+	for name, mf := range parsed {
+		renamed := fmt.Sprintf("nexarch_module_%s_%s", src.ModuleName, name)
+		mf.Name = &renamed
+		out = append(out, mf)
+	}
+	return out, nil
+}
+
+// Handler liefert einen HTTP-Handler, der Gather aufruft und das Ergebnis im
+// Prometheus-Textformat ausgibt (Akzeptanzkriterium 1).
+func (a *Aggregator) Handler() http.HandlerFunc {
+	return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
+		families, err := a.Gather(r.Context())
+		if err != nil {
+			http.Error(w, "metriken konnten nicht eingesammelt werden", http.StatusInternalServerError)
+			return
+		}
+
+		w.Header().Set("Content-Type", string(expfmt.NewFormat(expfmt.TypeTextPlain)))
+		enc := expfmt.NewEncoder(w, expfmt.NewFormat(expfmt.TypeTextPlain))
+		for _, mf := range families {
+			if err := enc.Encode(mf); err != nil {
+				return
+			}
+		}
+	}
+}

internal/metrics/metrics_test.go

@@ -0,0 +1,179 @@
+package metrics
+
+import (
+	"context"
+	"fmt"
+	"net/http"
+	"net/http/httptest"
+	"strings"
+	"sync"
+	"testing"
+	"time"
+
+	"github.com/prometheus/common/expfmt"
+	"github.com/prometheus/common/model"
+)
+
+func fakeModuleServer(metricName string) *httptest.Server {
+	return httptest.NewServer(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
+		w.Header().Set("Content-Type", "text/plain; version=0.0.4")
+		fmt.Fprintf(w, "# HELP %s ein test-zaehler\n# TYPE %s counter\n%s 42\n", metricName, metricName, metricName)
+	}))
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 1: Core liefert unter dem Handler valides
+// Prometheus-Textformat mit den eigenen Kennzahlen.
+func TestHandler_ServesCoreMetricsInPrometheusFormat(t *testing.T) {
+	agg := NewAggregator(NewCoreRegistry(), func(ctx context.Context) ([]Source, error) { return nil, nil })
+
+	req := httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/metrics", nil)
+	rec := httptest.NewRecorder()
+	agg.Handler()(rec, req)
+
+	if rec.Code != http.StatusOK {
+		t.Fatalf("status = %d, want 200", rec.Code)
+	}
+
+	parser := expfmt.NewTextParser(model.LegacyValidation)
+	families, err := parser.TextToMetricFamilies(strings.NewReader(rec.Body.String()))
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("antwort ist kein valides prometheus-textformat: %v", err)
+	}
+	if _, ok := families["nexarch_core_up"]; !ok {
+		t.Fatalf("erwartet 'nexarch_core_up' unter den core-metriken, habe: %v", keysOf(families))
+	}
+}
+
+func keysOf[V any](m map[string]V) []string {
+	out := make([]string, 0, len(m))
+	for k := range m {
+		out = append(out, k)
+	}
+	return out
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 2 + Pruefung 2: ein NEU registriertes Modul erscheint
+// in der Aggregation, OHNE dass dieses Paket oder der Aufrufer Code
+// aendern muss — die Quelle kommt ausschliesslich aus sourceProvider.
+func TestHandler_NewlyRegisteredModuleAppearsWithoutCodeChange(t *testing.T) {
+	moduleServer := fakeModuleServer("requests_total")
+	defer moduleServer.Close()
+
+	// Simuliert eine sich zur Laufzeit aendernde Modul-Liste (z.B. aus
+	// SourceStore.Provide) — zunaechst LEER, dann mit einem Eintrag.
+	var sources []Source
+	var mu sync.Mutex
+	provider := func(ctx context.Context) ([]Source, error) {
+		mu.Lock()
+		defer mu.Unlock()
+		out := make([]Source, len(sources))
+		copy(out, sources)
+		return out, nil
+	}
+
+	agg := NewAggregator(NewCoreRegistry(), provider)
+
+	// Vor der Registrierung: Modul-Metrik nicht vorhanden.
+	rec1 := httptest.NewRecorder()
+	agg.Handler()(rec1, httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/metrics", nil))
+	if strings.Contains(rec1.Body.String(), "requests_total") {
+		t.Fatal("modul-metrik haette vor registrierung nicht erscheinen duerfen")
+	}
+
+	// Modul wird "registriert" (kein Code hier oder in metrics.go aendert sich).
+	mu.Lock()
+	sources = append(sources, Source{ModuleName: "dms", MetricsURL: moduleServer.URL})
+	mu.Unlock()
+
+	rec2 := httptest.NewRecorder()
+	agg.Handler()(rec2, httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/metrics", nil))
+	body := rec2.Body.String()
+	if !strings.Contains(body, "nexarch_module_dms_requests_total") {
+		t.Fatalf("erwartet umbenannte modul-metrik 'nexarch_module_dms_requests_total' nach registrierung, body:\n%s", body)
+	}
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 3: Namenskonvention "nexarch_module_<modul>_<name>"
+// wird tatsaechlich angewendet.
+func TestFetchAndRename_AppliesNamingConvention(t *testing.T) {
+	moduleServer := fakeModuleServer("queue_depth")
+	defer moduleServer.Close()
+
+	agg := NewAggregator(NewCoreRegistry(), nil)
+	families, err := agg.fetchAndRename(context.Background(), Source{ModuleName: "mail", MetricsURL: moduleServer.URL})
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("fetchAndRename: %v", err)
+	}
+	if len(families) != 1 || families[0].GetName() != "nexarch_module_mail_queue_depth" {
+		t.Fatalf("erwartet genau 1 metrik 'nexarch_module_mail_queue_depth', habe: %+v", families)
+	}
+}
+
+// Ein nicht erreichbares Modul darf die Aggregation der uebrigen und die
+// Gesamtantwort nicht verhindern (dieselbe Resilienz wie OPS-02).
+func TestHandler_UnreachableModuleDoesNotBreakAggregation(t *testing.T) {
+	reachable := fakeModuleServer("healthy_metric")
+	defer reachable.Close()
+	unreachable := httptest.NewServer(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {}))
+	unreachableURL := unreachable.URL
+	unreachable.Close() // sofort schliessen -> Verbindung schlaegt fehl
+
+	provider := func(ctx context.Context) ([]Source, error) {
+		return []Source{
+			{ModuleName: "ok", MetricsURL: reachable.URL},
+			{ModuleName: "kaputt", MetricsURL: unreachableURL},
+		}, nil
+	}
+	agg := NewAggregator(NewCoreRegistry(), provider)
+
+	rec := httptest.NewRecorder()
+	agg.Handler()(rec, httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/metrics", nil))
+
+	if rec.Code != http.StatusOK {
+		t.Fatalf("status = %d, want 200 trotz einem nicht erreichbaren modul", rec.Code)
+	}
+	body := rec.Body.String()
+	if !strings.Contains(body, "nexarch_module_ok_healthy_metric") {
+		t.Fatal("erreichbares modul haette trotz ausfall des anderen aggregiert werden sollen")
+	}
+	if strings.Contains(body, "kaputt") {
+		t.Fatal("nicht erreichbares modul haette keine metrik beitragen duerfen")
+	}
+}
+
+// Pruefung 1: Endpunkt antwortet unter mehreren gleichzeitigen Anfragen
+// innerhalb definierter Zeit — kein unbeschraenktes Blockieren durch
+// langsame Module (FetchTimeout begrenzt jeden Scrape).
+func TestHandler_RespondsWithinBoundedTimeUnderLoad(t *testing.T) {
+	hangingServer := httptest.NewServer(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
+		time.Sleep(10 * time.Second) // wuerde ohne timeout jede anfrage blockieren
+	}))
+	defer hangingServer.Close()
+
+	provider := func(ctx context.Context) ([]Source, error) {
+		return []Source{{ModuleName: "haengend", MetricsURL: hangingServer.URL}}, nil
+	}
+	agg := NewAggregator(NewCoreRegistry(), provider)
+
+	const concurrentRequests = 10
+	var wg sync.WaitGroup
+	start := time.Now()
+	for i := 0; i < concurrentRequests; i++ {
+		wg.Add(1)
+		go func() {
+			defer wg.Done()
+			rec := httptest.NewRecorder()
+			agg.Handler()(rec, httptest.NewRequest(http.MethodGet, "/metrics", nil))
+			if rec.Code != http.StatusOK {
+				t.Errorf("status = %d, want 200", rec.Code)
+			}
+		}()
+	}
+	wg.Wait()
+	elapsed := time.Since(start)
+
+	if elapsed > FetchTimeout+3*time.Second {
+		t.Fatalf("%d gleichzeitige anfragen brauchten %s, erwartet deutlich unter %s durch FetchTimeout",
+			concurrentRequests, elapsed, FetchTimeout+3*time.Second)
+	}
+}

internal/metrics/sources.go

@@ -0,0 +1,52 @@
+package metrics
+
+import (
+	"context"
+	"fmt"
+
+	"github.com/jackc/pgx/v5/pgxpool"
+)
+
+// SourceStore persistiert, welche Module ihre Metriken unter welcher URL
+// bereitstellen — dieselbe Postgres-basierte "kein Code-Deploy noetig"-
+// Konvention wie internal/statuspage.Store.RegisterTarget (OPS-02): ein neu
+// registriertes Modul erscheint automatisch in der Aggregation, sobald es
+// hier eingetragen ist (Akzeptanzkriterium 2 / Pruefung 2).
+type SourceStore struct {
+	pool *pgxpool.Pool
+}
+
+func NewSourceStore(pool *pgxpool.Pool) *SourceStore {
+	return &SourceStore{pool: pool}
+}
+
+func (s *SourceStore) RegisterSource(ctx context.Context, moduleName, metricsURL string) error {
+	_, err := s.pool.Exec(ctx, `
+		INSERT INTO metrics_sources (module_name, metrics_url)
+		VALUES ($1, $2)
+		ON CONFLICT (module_name) DO UPDATE SET metrics_url = $2
+	`, moduleName, metricsURL)
+	if err != nil {
+		return fmt.Errorf("metrik-quelle speichern: %w", err)
+	}
+	return nil
+}
+
+// Provide implementiert SourceProvider direkt aus der Datenbank.
+func (s *SourceStore) Provide(ctx context.Context) ([]Source, error) {
+	rows, err := s.pool.Query(ctx, `SELECT module_name, metrics_url FROM metrics_sources ORDER BY module_name`)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("metrik-quellen auflisten: %w", err)
+	}
+	defer rows.Close()
+
+	var out []Source
+	for rows.Next() {
+		var src Source
+		if err := rows.Scan(&src.ModuleName, &src.MetricsURL); err != nil {
+			return nil, fmt.Errorf("metrik-quelle lesen: %w", err)
+		}
+		out = append(out, src)
+	}
+	return out, rows.Err()
+}

internal/metrics/sources_test.go

@@ -0,0 +1,60 @@
+package metrics
+
+import (
+	"context"
+	"fmt"
+	"os"
+	"testing"
+	"time"
+
+	"github.com/jackc/pgx/v5/pgxpool"
+)
+
+func setupSourceStoreTest(t *testing.T) (*SourceStore, func()) {
+	t.Helper()
+	adminDSN := os.Getenv("TEST_ADMIN_DSN")
+	if adminDSN == "" {
+		t.Skip("TEST_ADMIN_DSN nicht gesetzt, Integrationstest uebersprungen")
+	}
+	ctx := context.Background()
+	pool, err := pgxpool.New(ctx, adminDSN)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("pool: %v", err)
+	}
+	if _, err := pool.Exec(ctx, `
+		CREATE TABLE IF NOT EXISTS metrics_sources (module_name TEXT PRIMARY KEY, metrics_url TEXT NOT NULL)
+	`); err != nil {
+		t.Fatalf("schema: %v", err)
+	}
+	cleanup := func() { pool.Close() }
+	return NewSourceStore(pool), cleanup
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 2 / Pruefung 2 auf Persistenz-Ebene: eine ueber die
+// Datenbank registrierte Quelle ist sofort ueber Provide() sichtbar — genau
+// der Mechanismus, der ein neues Modul ohne Core-Codeaenderung erscheinen
+// laesst.
+func TestSourceStore_RegisterSourceAppearsInProvide(t *testing.T) {
+	store, cleanup := setupSourceStoreTest(t)
+	defer cleanup()
+	ctx := context.Background()
+	name := fmt.Sprintf("modul-%d", time.Now().UnixNano())
+
+	if err := store.RegisterSource(ctx, name, "http://example.invalid/metrics"); err != nil {
+		t.Fatalf("registersource: %v", err)
+	}
+
+	sources, err := store.Provide(ctx)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("provide: %v", err)
+	}
+	found := false
+	for _, s := range sources {
+		if s.ModuleName == name {
+			found = true
+		}
+	}
+	if !found {
+		t.Fatalf("erwartet %s in provide()-ergebnis, habe: %+v", name, sources)
+	}
+}

migrations/0006_metrics_sources.down.sql

@@ -0,0 +1 @@
+DROP TABLE metrics_sources;

migrations/0006_metrics_sources.up.sql

@@ -0,0 +1,7 @@
+-- Metrics-Aggregation ueber Module hinweg (OPS-03, siehe
+-- core-kanban/tickets/OPS-03.md) — welches Modul liefert seine Kennzahlen
+-- unter welcher /metrics-URL.
+CREATE TABLE metrics_sources (
+    module_name TEXT PRIMARY KEY,
+    metrics_url TEXT NOT NULL
+);