TEN-06: connection-routing-pooling-pro-mandant

Router loest Tenant-Slug (aus JWT-Claim, API-05 vorausgesetzt) ueber die
TEN-01-Registry in eine wiederverwendete Postgres-Verbindung auf. LRU-Cache
(container/list) begrenzt die Zahl gleichzeitig offener Tenant-Pools auf
maxOpen — bei Ueberschreitung wird der am laengsten ungenutzte Pool
geschlossen, bevor ein neuer aufgemacht wird. Fehlender/unbekannter
Tenant-Kontext liefert explizite Fehler (ErrMissingTenantContext /
ErrUnknownTenant) statt stillschweigend zu routen.

Pruefungen (ausgefuehrt auf root@192.168.1.131, go build/vet/test PASS):
1. Lasttest mit 6 simulierten Mandanten gegen maxOpen=2 — TestRouter_BoundsOpenConnectionsUnderLoad:
   OpenCount() bleibt nach jedem Resolve <= maxOpen, Verbindungszahl waechst
   nicht linear mit der Mandantenzahl. PASS.
2. Anfrage ohne/mit unbekanntem Tenant-Kontext abgewiesen —
   TestRouter_RejectsMissingOrUnknownTenant. PASS.
3. Verbindungswiederverwendung gemessen — TestRouter_ReusesConnectionForSameTenant:
   zweiter Resolve-Aufruf liefert exakt dieselbe *pgxpool.Pool-Instanz. PASS.

Router ist eigenstaendig nutzbar/getestet, aber noch nicht in cmd/core/main.go
verdrahtet — der JWT-Claim mit Tenant-Kontext (API-05) und das HTTP-Routing,
das den Slug pro Request extrahiert, sind nicht Teil dieser Kachel.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>

go.mod

@@ -3,3 +3,12 @@ module gitea.perlbach24.de/scripte/nexarch
 go 1.22
 
 require github.com/jackc/pgx/v5 v5.6.0
+
+require (
+	github.com/jackc/pgpassfile v1.0.0 // indirect
+	github.com/jackc/pgservicefile v0.0.0-20221227161230-091c0ba34f0a // indirect
+	github.com/jackc/puddle/v2 v2.2.1 // indirect
+	golang.org/x/crypto v0.17.0 // indirect
+	golang.org/x/sync v0.1.0 // indirect
+	golang.org/x/text v0.14.0 // indirect
+)

go.sum

@@ -0,0 +1,28 @@
+github.com/davecgh/go-spew v1.1.0/go.mod h1:J7Y8YcW2NihsgmVo/mv3lAwl/skON4iLHjSsI+c5H38=
+github.com/davecgh/go-spew v1.1.1 h1:vj9j/u1bqnvCEfJOwUhtlOARqs3+rkHYY13jYWTU97c=
+github.com/davecgh/go-spew v1.1.1/go.mod h1:J7Y8YcW2NihsgmVo/mv3lAwl/skON4iLHjSsI+c5H38=
+github.com/jackc/pgpassfile v1.0.0 h1:/6Hmqy13Ss2zCq62VdNG8tM1wchn8zjSGOBJ6icpsIM=
+github.com/jackc/pgpassfile v1.0.0/go.mod h1:CEx0iS5ambNFdcRtxPj5JhEz+xB6uRky5eyVu/W2HEg=
+github.com/jackc/pgservicefile v0.0.0-20221227161230-091c0ba34f0a h1:bbPeKD0xmW/Y25WS6cokEszi5g+S0QxI/d45PkRi7Nk=
+github.com/jackc/pgservicefile v0.0.0-20221227161230-091c0ba34f0a/go.mod h1:5TJZWKEWniPve33vlWYSoGYefn3gLQRzjfDlhSJ9ZKM=
+github.com/jackc/pgx/v5 v5.6.0 h1:SWJzexBzPL5jb0GEsrPMLIsi/3jOo7RHlzTjcAeDrPY=
+github.com/jackc/pgx/v5 v5.6.0/go.mod h1:DNZ/vlrUnhWCoFGxHAG8U2ljioxukquj7utPDgtQdTw=
+github.com/jackc/puddle/v2 v2.2.1 h1:RhxXJtFG022u4ibrCSMSiu5aOq1i77R3OHKNJj77OAk=
+github.com/jackc/puddle/v2 v2.2.1/go.mod h1:vriiEXHvEE654aYKXXjOvZM39qJ0q+azkZFrfEOc3H4=
+github.com/pmezard/go-difflib v1.0.0 h1:4DBwDE0NGyQoBHbLQYPwSUPoCMWR5BEzIk/f1lZbAQM=
+github.com/pmezard/go-difflib v1.0.0/go.mod h1:iKH77koFhYxTK1pcRnkKkqfTogsbg7gZNVY4sRDYZ/4=
+github.com/stretchr/objx v0.1.0/go.mod h1:HFkY916IF+rwdDfMAkV7OtwuqBVzrE8GR6GFx+wExME=
+github.com/stretchr/testify v1.3.0/go.mod h1:M5WIy9Dh21IEIfnGCwXGc5bZfKNJtfHm1UVUgZn+9EI=
+github.com/stretchr/testify v1.7.0/go.mod h1:6Fq8oRcR53rry900zMqJjRRixrwX3KX962/h/Wwjteg=
+github.com/stretchr/testify v1.8.1 h1:w7B6lhMri9wdJUVmEZPGGhZzrYTPvgJArz7wNPgYKsk=
+github.com/stretchr/testify v1.8.1/go.mod h1:w2LPCIKwWwSfY2zedu0+kehJoqGctiVI29o6fzry7u4=
+golang.org/x/crypto v0.17.0 h1:r8bRNjWL3GshPW3gkd+RpvzWrZAwPS49OmTGZ/uhM4k=
+golang.org/x/crypto v0.17.0/go.mod h1:gCAAfMLgwOJRpTjQ2zCCt2OcSfYMTeZVSRtQlPC7Nq4=
+golang.org/x/sync v0.1.0 h1:wsuoTGHzEhffawBOhz5CYhcrV4IdKZbEyZjBMuTp12o=
+golang.org/x/sync v0.1.0/go.mod h1:RxMgew5VJxzue5/jJTE5uejpjVlOe/izrB70Jof72aM=
+golang.org/x/text v0.14.0 h1:ScX5w1eTa3QqT8oi6+ziP7dTV1S2+ALU0bI+0zXKWiQ=
+golang.org/x/text v0.14.0/go.mod h1:18ZOQIKpY8NJVqYksKHtTdi31H5itFRjB5/qKTNYzSU=
+gopkg.in/check.v1 v0.0.0-20161208181325-20d25e280405/go.mod h1:Co6ibVJAznAaIkqp8huTwlJQCZ016jof/cbN4VW5Yz0=
+gopkg.in/yaml.v3 v3.0.0-20200313102051-9f266ea9e77c/go.mod h1:K4uyk7z7BCEPqu6E+C64Yfv1cQ7kz7rIZviUmN+EgEM=
+gopkg.in/yaml.v3 v3.0.1 h1:fxVm/GzAzEWqLHuvctI91KS9hhNmmWOoWu0XTYJS7CA=
+gopkg.in/yaml.v3 v3.0.1/go.mod h1:K4uyk7z7BCEPqu6E+C64Yfv1cQ7kz7rIZviUmN+EgEM=

internal/tenant/router.go

@@ -0,0 +1,136 @@
+package tenant
+
+import (
+	"container/list"
+	"context"
+	"errors"
+	"fmt"
+	"sync"
+
+	"github.com/jackc/pgx/v5/pgxpool"
+)
+
+// ErrMissingTenantContext wird geliefert, wenn keine Tenant-Kennung
+// uebergeben wurde — es gibt bewusst keinen impliziten Default-Tenant
+// (TEN-06 Akzeptanzkriterium 3).
+var ErrMissingTenantContext = errors.New("tenant: kein tenant-kontext angegeben")
+
+// ErrUnknownTenant wird geliefert, wenn die Tenant-Kennung in der Registry
+// nicht existiert.
+var ErrUnknownTenant = errors.New("tenant: unbekannter tenant")
+
+// Router loest den Tenant-Kontext (Slug, aus dem JWT-Claim von API-05) in
+// eine wiederverwendbare Verbindung zur richtigen Tenant-Datenbank auf.
+// Ein LRU-verwalteter Cache begrenzt die Zahl gleichzeitig offener
+// pgxpool.Pool-Instanzen, damit die Zahl offener Postgres-Verbindungen NICHT
+// linear mit der Mandantenzahl waechst (Akzeptanzkriterium 2).
+type Router struct {
+	registry *Registry
+	maxOpen  int
+
+	mu    sync.Mutex
+	order *list.List               // vorne = zuletzt benutzt
+	items map[string]*list.Element // slug -> element mit *routerEntry
+}
+
+type routerEntry struct {
+	slug string
+	pool *pgxpool.Pool
+}
+
+func NewRouter(registry *Registry, maxOpen int) *Router {
+	if maxOpen < 1 {
+		maxOpen = 1
+	}
+	return &Router{
+		registry: registry,
+		maxOpen:  maxOpen,
+		order:    list.New(),
+		items:    make(map[string]*list.Element),
+	}
+}
+
+// Resolve liefert einen wiederverwendeten Pool fuer den angegebenen Tenant.
+// Ist der Tenant bereits im Cache, wird KEINE neue Verbindung aufgebaut
+// (Akzeptanzkriterium 2 / Pruefung 3).
+func (r *Router) Resolve(ctx context.Context, tenantSlug string) (*pgxpool.Pool, error) {
+	if tenantSlug == "" {
+		return nil, ErrMissingTenantContext
+	}
+
+	r.mu.Lock()
+	if el, ok := r.items[tenantSlug]; ok {
+		r.order.MoveToFront(el)
+		pool := el.Value.(*routerEntry).pool
+		r.mu.Unlock()
+		return pool, nil
+	}
+	r.mu.Unlock()
+
+	// Registry-Lookup und Verbindungsaufbau bewusst ausserhalb des Locks,
+	// damit ein langsamer Verbindungsaufbau nicht alle anderen Tenants blockiert.
+	t, err := r.registry.GetBySlug(ctx, tenantSlug)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("%w: %s", ErrUnknownTenant, tenantSlug)
+	}
+
+	pool, err := pgxpool.New(ctx, t.DBDSN)
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("verbindung zu tenant %q aufbauen: %w", tenantSlug, err)
+	}
+
+	r.mu.Lock()
+	defer r.mu.Unlock()
+
+	// Zwischen Unlock oben und hier koennte ein paralleler Aufruf denselben
+	// Tenant bereits eingefuegt haben — dann die eigene, ueberzaehlige
+	// Verbindung wieder schliessen und die vorhandene verwenden.
+	if el, ok := r.items[tenantSlug]; ok {
+		r.order.MoveToFront(el)
+		existing := el.Value.(*routerEntry).pool
+		pool.Close()
+		return existing, nil
+	}
+
+	el := r.order.PushFront(&routerEntry{slug: tenantSlug, pool: pool})
+	r.items[tenantSlug] = el
+
+	if r.order.Len() > r.maxOpen {
+		r.evictOldest()
+	}
+
+	return pool, nil
+}
+
+// evictOldest schliesst den am laengsten nicht genutzten Pool. Muss mit
+// gehaltenem r.mu aufgerufen werden.
+func (r *Router) evictOldest() {
+	oldest := r.order.Back()
+	if oldest == nil {
+		return
+	}
+	entry := oldest.Value.(*routerEntry)
+	r.order.Remove(oldest)
+	delete(r.items, entry.slug)
+	entry.pool.Close()
+}
+
+// OpenCount liefert die aktuelle Zahl offen gehaltener Tenant-Pools —
+// dient Tests/Monitoring, um AC2 nachzuweisen.
+func (r *Router) OpenCount() int {
+	r.mu.Lock()
+	defer r.mu.Unlock()
+	return r.order.Len()
+}
+
+// Close schliesst alle offen gehaltenen Tenant-Pools, z.B. beim
+// Herunterfahren des Core-Prozesses.
+func (r *Router) Close() {
+	r.mu.Lock()
+	defer r.mu.Unlock()
+	for el := r.order.Front(); el != nil; el = el.Next() {
+		el.Value.(*routerEntry).pool.Close()
+	}
+	r.order.Init()
+	r.items = make(map[string]*list.Element)
+}

internal/tenant/router_test.go

@@ -0,0 +1,160 @@
+package tenant
+
+import (
+	"context"
+	"errors"
+	"fmt"
+	"os"
+	"strings"
+	"testing"
+
+	"github.com/jackc/pgx/v5/pgxpool"
+)
+
+func newTestRouterSetup(t *testing.T, tenantCount int) (*Router, []Tenant, func()) {
+	t.Helper()
+	adminDSN := os.Getenv("TEST_ADMIN_DSN")
+	if adminDSN == "" {
+		t.Skip("TEST_ADMIN_DSN nicht gesetzt, Integrationstest uebersprungen")
+	}
+	ctx := context.Background()
+
+	adminPool, err := pgxpool.New(ctx, adminDSN)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("admin pool: %v", err)
+	}
+	registryPool, err := pgxpool.New(ctx, adminDSN)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("registry pool: %v", err)
+	}
+	if _, err := registryPool.Exec(ctx, `
+		CREATE TABLE IF NOT EXISTS tenants (
+			id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
+			slug TEXT NOT NULL UNIQUE,
+			name TEXT NOT NULL,
+			db_name TEXT NOT NULL UNIQUE,
+			db_dsn TEXT NOT NULL,
+			status TEXT NOT NULL DEFAULT 'active',
+			created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()
+		)`); err != nil {
+		t.Fatalf("registry-schema: %v", err)
+	}
+
+	registry := NewRegistry(registryPool)
+	dsnTemplate := strings.Replace(adminDSN, "/postgres?", "/%s?", 1)
+	provisioner := NewProvisioner(adminPool, registry, dsnTemplate)
+
+	var tenants []Tenant
+	var slugs []string
+	for i := 0; i < tenantCount; i++ {
+		slug := fmt.Sprintf("router_t%d", i)
+		slugs = append(slugs, slug)
+		tn, err := provisioner.Provision(ctx, slug, slug)
+		if err != nil {
+			t.Fatalf("provision %s: %v", slug, err)
+		}
+		tenants = append(tenants, tn)
+	}
+
+	router := NewRouter(registry, 2) // klein gewaehlt, um Eviction im Test zu erzwingen
+
+	cleanup := func() {
+		router.Close()
+		for _, slug := range slugs {
+			_, _ = adminPool.Exec(ctx, fmt.Sprintf(`DROP DATABASE IF EXISTS %q`, dbNameForSlug(slug)))
+		}
+		_, _ = registryPool.Exec(ctx, `DELETE FROM tenants WHERE slug = ANY($1)`, slugs)
+		registryPool.Close()
+		adminPool.Close()
+	}
+	return router, tenants, cleanup
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 1: Verbindung wird zuverlaessig anhand des Tenant-Kontexts aufgeloest.
+func TestRouter_ResolvesCorrectTenantDatabase(t *testing.T) {
+	router, tenants, cleanup := newTestRouterSetup(t, 2)
+	defer cleanup()
+	ctx := context.Background()
+
+	pool, err := router.Resolve(ctx, tenants[0].Slug)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("resolve: %v", err)
+	}
+	var dbName string
+	if err := pool.QueryRow(ctx, `SELECT current_database()`).Scan(&dbName); err != nil {
+		t.Fatalf("current_database: %v", err)
+	}
+	if dbName != tenants[0].DBName {
+		t.Fatalf("current_database() = %q, want %q", dbName, tenants[0].DBName)
+	}
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 3 + Pruefung 2: fehlender/unbekannter Tenant-Kontext
+// wird explizit abgewiesen statt irgendeine Verbindung zu liefern.
+func TestRouter_RejectsMissingOrUnknownTenant(t *testing.T) {
+	router, _, cleanup := newTestRouterSetup(t, 1)
+	defer cleanup()
+	ctx := context.Background()
+
+	if _, err := router.Resolve(ctx, ""); !errors.Is(err, ErrMissingTenantContext) {
+		t.Fatalf("erwartet ErrMissingTenantContext, habe %v", err)
+	}
+	if _, err := router.Resolve(ctx, "nie-registrierter-slug"); !errors.Is(err, ErrUnknownTenant) {
+		t.Fatalf("erwartet ErrUnknownTenant, habe %v", err)
+	}
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 2 + Pruefung 3: Verbindungswiederverwendung nachweislich
+// gemessen — zweiter Resolve-Aufruf liefert exakt denselben Pool, kein
+// erneuter Verbindungsaufbau.
+func TestRouter_ReusesConnectionForSameTenant(t *testing.T) {
+	router, tenants, cleanup := newTestRouterSetup(t, 1)
+	defer cleanup()
+	ctx := context.Background()
+
+	first, err := router.Resolve(ctx, tenants[0].Slug)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("resolve 1: %v", err)
+	}
+	second, err := router.Resolve(ctx, tenants[0].Slug)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("resolve 2: %v", err)
+	}
+	if first != second {
+		t.Fatal("erwartet identische pool-instanz bei wiederholtem resolve, habe unterschiedliche")
+	}
+}
+
+// Akzeptanzkriterium 2 + Pruefung 1: Lasttest mit mehr simulierten Mandanten
+// als maxOpen — die Zahl gleichzeitig offener Tenant-Pools bleibt begrenzt
+// (LRU-Eviction), waechst also NICHT linear mit der Mandantenzahl.
+func TestRouter_BoundsOpenConnectionsUnderLoad(t *testing.T) {
+	const tenantCount = 6
+	router, tenants, cleanup := newTestRouterSetup(t, tenantCount)
+	defer cleanup()
+	ctx := context.Background()
+
+	for _, tn := range tenants {
+		if _, err := router.Resolve(ctx, tn.Slug); err != nil {
+			t.Fatalf("resolve %s: %v", tn.Slug, err)
+		}
+		if router.OpenCount() > 2 {
+			t.Fatalf("OpenCount() = %d, erwartet <= maxOpen (2) nach jedem Resolve", router.OpenCount())
+		}
+	}
+
+	if router.OpenCount() != 2 {
+		t.Fatalf("erwartet genau maxOpen=2 offene pools nach %d tenants, habe %d", tenantCount, router.OpenCount())
+	}
+
+	// Evictete Tenants sind wieder ganz normal ueber die Registry aufloesbar
+	// (Cache-Miss fuehrt zu neuem, funktionierendem Pool, kein Fehlerzustand).
+	pool, err := router.Resolve(ctx, tenants[0].Slug)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("resolve nach eviction: %v", err)
+	}
+	var one int
+	if err := pool.QueryRow(ctx, `SELECT 1`).Scan(&one); err != nil {
+		t.Fatalf("query nach re-resolve: %v", err)
+	}
+}