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endorphin-aster-vm/docs/architecture.md
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codex-bot 9648b9e8dd
Verify databases and deploy Aster VM / verify-and-deploy (push) Waiting to run
Initialize Aster VM and deploy PostgreSQL host on ces-control
2026-10-17 23:42:39 +08:00

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# 架构与语义
## 内核
`Vm` 拥有私有 `Heap`。`Vm::new` 分配一个 `Object::Class(Class)`,其描述为名称 Object、父类 None,然后保存 `ClassRef`。不存在可观察的“半初始化 VM”;`bootstrap` 只返回已建立的根类句柄。因此根类不依赖数据库、全局命名空间、元类、网络或异步运行时。
`create_class(name, parent)` 校验已有父类后创建不可变描述,父类不可事后改写,不能形成继承环;只有内核启动路径可以创建没有父类的类。`create_instance` 校验类句柄再创建独立字段表。没有复制原型或隐式字段继承。未实现方法与实例字段查找的语言规则。
句柄结构是私有 VM 身份加 `usize` 槽位。VM 身份用原子计数器分配,耗尽时返回错误,不回绕复用。`Vec` 扩容会移动 Rust 对象,但外部不保存它们的地址,旧句柄继续通过索引访问。当前绝不删除槽位,所以无代际号。VM 不实现 Clone,复制句柄不能复制 VM 身份。
检查顺序是归属、范围、种类。外部没有从整数构造句柄的 API;低层无效槽位与伪造类型用私有单元测试覆盖。通用句柄可通过 `as_class/as_instance` 做校验后的转换。不同 VM 的引用、已经销毁 VM 的引用,在新 VM 中都报 `ForeignHandle`。同一 VM 中不在有效槽位的引用报 `InvalidHandle`。写字段前检查目标和引用值,失败不会覆盖原字段。
`Value` 中标量和字符串不强制堆分配,引用目前仅指类或实例。当前字符串值是按 Rust 所有权复制的文本,并非具有对象身份的字符串实例。`Float` 使用 Rust f64/PartialEq 行为,尚未作为最终语言语义承诺。类不是自身或其他类的实例,根类也没有隐式元类。
没有 GC,循环引用不形成 Rust 引用计数环,因为边只是句柄;所有内存随 VM 释放。长期运行时分配只增不减,尚无资源限额或内存不足的可恢复错误处理。宿主必须控制使用范围。
## 宿主与持久化
`aster-storage` 不引用任何内核类型。它连接一个确定的后端,初始化 `aster_metadata(key TEXT PRIMARY KEY NOT NULL, value TEXT NOT NULL)`,通过参数绑定完成幂等更新及读取。当前 schema 是单条幂等 DDL;修改 schema 时再引入版本化迁移,禁止把 CREATE IF NOT EXISTS 当作升级已有列结构的工具。
SQLite 文件模式自动创建父目录、开启 WAL,连接池最多 5 条连接,busy timeout 为 5 秒。内存模式单连接,关闭空闲回收和最大存活时间,防止池正常轮换导致数据库消失;独立 Storage 实例的内存数据库相互隔离。`Storage` 克隆共享连接池,`close` 关闭全部克隆的池。
PostgreSQL 最多 5 条连接,获取/建立连接超时 5 秒,启动真实连接而非惰性连接。其配置失败或初始化失败均上抛,不进入 SQLite 分支。SQLite 的缺省只发生在**未配置** DATABASE_URL 时。
元数据仅供宿主管理,不代表类、实例、句柄或整堆快照。重启宿主会创建新的 VM、新的 Object 和新句柄,只保留文件/数据库内的元数据。服务仅写入 `host.version`,不会把句柄调试值写入数据库。
`aster-server` 保存只读 VM 和共享 Storage。GET /bootstrap 只读根类;GET /health 探测数据库可用性。没有对象操作 API、语言执行 API 或鉴权协议。HTTP/Tokio/SQLx 都不进入内核。后续浏览器宿主应通过明确的能力接口桥接,不能把浏览器类型塞进核心对象工厂。
## 已决定与未决定
已决定:唯一无父类 Object、类和实例分离、实例引用类、句柄由 VM 校验、存储属于宿主。
未决定:字节码格式、调用栈、方法解析、语言异常、外部对象协议、线程间共享 VM、GC/根集、堆序列化、浏览器通信、完整字符串对象/数值对象语义。不得在后续交接中把这些当成已实现契约。