架构设计¶

核心设计原则¶

性能优先: 最大化处理吞吐量和资源利用率
现代化 C++: 全面使用 C++23 标准特性
高内聚低耦合: 清晰的模块边界和接口设计

技术栈¶

领域	技术	理由
语言	C++23	现代特性，性能卓越
构建	CMake	C++ 项目标准
依赖	Conan	自动化第三方库管理
并发	Intel TBB	高性能并行计算
CLI	cxxopts	轻量级命令行解析
日志	spdlog	高性能日志库
测试	GoogleTest	功能强大的测试框架

架构层次¶

用户/调用者
    ↓
CLI 层 (src/cli/)
    ↓
应用命令层 (src/cli/commands/)
    ↓
核心库层 (include/fqtools/)
    ↓
实现层 (src/pipeline/, src/modules/)

1. CLI 层¶

入口: src/cli/main.cpp
职责: 参数解析、命令分发、日志初始化
使用: cxxopts + spdlog

2. 应用命令层¶

接口: CommandInterface (command_interface.h)
实现: StatCommand, FilterCommand
职责: 参数验证、业务逻辑调用

3. 核心库层¶

公共 API: include/fqtools/
主要接口:
processing_pipeline.h: ProcessingPipelineInterface
statistic_calculator.h: StatisticCalculatorInterface
fq.h: 聚合头文件

4. 实现层¶

流水线与处理: src/processing/
统计: src/statistics/
IO: src/io/

并发模型¶

使用 tbb::parallel_pipeline 实现高性能并行处理：

source: 串行读取 FASTQ 记录
processing: 并行过滤和变换
sink: 串行写入结果

内置背压机制，自动平衡 I/O 和计算速度。

构建系统¶

采用现代 CMake 目标拆分：

# 基础模块
fq_common
fq_error
fq_config
fq_core
fq_modern_io

# 核心功能
fq_pipeline

# 应用层
fq_cli

依赖方向保持自下而上，确保模块化设计。