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StillHammer 9a883502bb Integrate client/server modulaire and distribution performance-based specifications
- Add Client/Server Modulaire architecture (Point 4) with V1/V2 progression and user/dev implications
- Add Distribution Performance-Based system (Point 5) with Critical/Strategic module classification
- Update CLAUDE.md to reflect modular architecture transition
- Consolidate documentation: move specialized docs to toCheck/ for systematic integration
- Remove obsolete architecture files replaced by integrated specifications

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.ai/code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
2025-09-21 07:34:57 +08:00

17 KiB

Architecture Technique

Vision Globale

Concept : RTS/4X hybride hommageant l'Ukraine avec système industriel complexe (Factorio-like), simulation militaire réaliste et gestion géopolitique.

Innovation clé : Architecture multi-serveurs modulaire permettant scaling horizontal et développement parallèle par IA.

Architecture Système

Triple Interface Pattern (Architecture Révolutionnaire)

NOUVELLE ARCHITECTURE MODULAIRE - Remplace l'ancienne architecture 10 engines par un système modulaire optimisé pour le développement avec Claude Code.

Les 4 Interfaces Fondamentales

IEngine         Coordination générale (DebugEngine  HighPerfEngine  DataOrientedEngine)
IModuleSystem   Stratégie d'exécution (Sequential  Threaded  Multithread  Cluster)
IModule         Logique métier pure (TankModule.so, EconomyModule.so, FactoryModule.so)
IIO             Communication (IntraIO  LocalIO  NetworkIO)

Séparation des Responsabilités

IEngine : Orchestration et coordination

  • DebugEngine : Développement et test (step-by-step, verbose logging)
  • HighPerfEngine : Production optimisée (threading, memory management)
  • DataOrientedEngine : Scale massive (SIMD, cluster distribution)

IModuleSystem : Stratégies d'exécution

  • SequentialModuleSystem : Debug/test (1 module à la fois)
  • ThreadedModuleSystem : Chaque module dans son thread
  • MultithreadedModuleSystem : Pool de threads pour tasks
  • ClusterModuleSystem : Distribution sur plusieurs machines

IModule : Logique métier pure

class IModule {
    virtual json process(const json& input) = 0;  // PURE FUNCTION
    virtual void initialize(const json& config) = 0;
    virtual void shutdown() = 0;
};

Contraintes strictes :

  • 200-300 lignes maximum par module
  • Aucune dépendance infrastructure (threading, network, etc.)
  • JSON in/out uniquement pour communication
  • Logic métier pure sans effets de bord

IIO : Couche transport

  • IntraIO : Appel direct (même processus)
  • LocalIO : Named pipes/sockets (même machine)
  • NetworkIO : TCP/WebSocket (réseau)

Évolution Progressive Sans Régression

// Phase 1 : Prototype
DebugEngine + SequentialModuleSystem + IntraIO
 Développement ultra-rapide, Claude Code 100% focus logique

// Phase 2 : Optimization
DebugEngine + ThreadedModuleSystem + IntraIO
 Performance boost sans changer 1 ligne de game logic

// Phase 3 : Production
HighPerfEngine + MultithreadedModuleSystem + LocalIO
 Scale transparent, TankModule.so inchangé

// Phase 4 : MMO Scale
DataOrientedEngine + ClusterModuleSystem + NetworkIO
 Distribution massive, même logique métier

Avantage révolutionnaire : Les modules de logique métier (TankModule.so, EconomyModule.so) restent identiques à travers toutes les phases d'évolution !

Contrainte Design Fondamentale : Task-Centric Logic

CRITICAL : Les modules doivent être conçus avec une task-centric logic dès le début pour supporter l'évolution progressive.

Task-Centric Logic Requirements

class IModule {
    virtual json process(const json& task) = 0;  // TASK-CENTRIC DESIGN
    // task = unité de travail atomique, pas state global
    // Permet distribution future sans refactoring
};

Implications design :

  • Stateless preferred : Tasks indépendantes autant que possible
  • Granularité fine : 1 task = 1 opération logique discrète
  • Context minimal : Task contient tout le contexte nécessaire
  • Results self-contained : Output complet pour la task

Évolution Progressive Détaillée

Phase 1 : Debug/Prototype

DebugEngine + SequentialModuleSystem + IntraIO
  • Execution : Tasks traitées séquentiellement par même thread
  • Flow : Module1.process(task1) → Module2.process(task2) → Module3.process(task3)
  • Avantage : Debug step-by-step, Claude Code friendly
  • Task-centric : Prépare la distribution future

Phase 2 : Optimization

DebugEngine + ThreadedModuleSystem + IntraIO
  • Execution : Tasks distribuées par module sur threads dédiés
  • Flow : Module1(Thread A), Module2(Thread B) - tasks parallèles
  • Avantage : Performance sans changer task logic

Phase 3 : Production

HighPerfEngine + MultithreadedModuleSystem + LocalIO
  • Execution : Task queue + worker thread pool
  • Flow : Tasks distribuées sur pool selon disponibilité et priorité
  • Avantage : Load balancing automatique des tasks

Phase 4 : MMO Scale

DataOrientedEngine + ClusterModuleSystem + NetworkIO
  • Execution : Tasks distribuées sur machines différentes
  • Flow : TankTasks (Server A), EconomyTasks (Server B)
  • Avantage : Scale horizontal transparent grâce au task-centric design

Évolution Garantie : Le task-centric design initial permet l'évolution automatique vers la distribution sans réécriture de logique métier !

Distribution Performance-Based

Classification : CRITICAL - Implémentation immédiate requise Principe : Distribution intelligente basée sur contraintes de performance

Classification des Modules par Performance

Critical Locale (Exécution Locale Obligatoire) :

  • ProductionModule : <1ms latence pour 60fps frame-perfect
  • TankModule (targeting) : <16ms pour 60Hz combat responsiveness
  • UI/Input modules : <5ms pour réactivité utilisateur immédiate

Strategic Distribuée (Distribution Réseau Acceptable) :

  • EconomyModule : 1000ms tolérable pour décisions économiques
  • MapModule (chunks) : 500ms acceptable pour streaming asynchrone
  • Analytics modules : 5000ms+ acceptable pour métriques

Mixed (Performance Contextuelle) :

  • LogisticModule : 50ms transport temps réel vs 1000ms planification

Table de Distribution Performance

Module Type Latence Max IIO Optimal Justification
ProductionModule Critical <1ms IntraIO 60fps frame-perfect requis
TankModule Critical <16ms IntraIO/LocalIO Combat responsiveness
EconomyModule Strategic 1000ms NetworkIO Décisions tolèrent délai
MapModule Strategic 500ms NetworkIO Streaming asynchrone
LogisticModule Mixed 50-1000ms LocalIO/NetworkIO Context-dependent

Implications Utilisateurs

Performance garantie :

  • Responsivité critique preservée : Factory/combat toujours fluides (local)
  • Scaling transparent : Ajout joueurs sans impact performance locale
  • Adaptation réseau automatique : Qualité connexion n'affecte pas gameplay core
  • Mode dégradé intelligent : Basculement local si réseau défaillant

Expérience utilisateur optimisée :

  • Latence imperceptible : Actions critiques feedback instantané
  • Bandwidth efficient : Seuls modules strategic utilisent réseau
  • Offline capability : Modules critical fonctionnent sans connexion
  • Performance prévisible : Expérience identique solo vs multiplayer

Implications Développeurs

Architecture optimisée Claude Code :

  • Classification dès design : Contraintes performance explicites par module
  • Debugging simplifié : Modules critical toujours accessibles localement
  • Testing isolé : Performance testing sans infrastructure réseau
  • Build autonome : Profiling performance intégré par module

Workflow développement :

  • Distribution automatique : IIO routing basé sur profil performance
  • Evolution progressive : Migration Critical→Strategic selon optimisation
  • Profiling précis : Métriques performance par catégorie module
  • Context minimal : Focus logique métier pure, classification implicite

Intégration Triple Interface

IIO Performance-Aware Routing :

// Automatic routing based on module performance profile
if (module.latencyRequirement < 1ms) {
    use IntraIO;  // Critical - same process
} else if (module.latencyRequirement < 50ms) {
    use LocalIO;  // Mixed - same machine
} else {
    use NetworkIO;  // Strategic - distributed
}

Migration transparente par phases :

  • Phase 1 (Dev) : Tous modules IntraIO pour debugging
  • Phase 2 (Prod) : Critical IntraIO, Strategic LocalIO
  • Phase 3 (MMO) : Critical IntraIO, Strategic NetworkIO worldwide

Contrainte Claude Code : Micro-Context Optimization

CRITICAL : Modules limités à 200-300 lignes maximum pour optimiser l'efficacité de développement avec Claude Code.

Problème Résolu : Context Window

  • Avant : Claude Code doit comprendre 50K+ lignes interconnectées
  • Après : Claude Code travaille sur modules isolés de 200-300 lignes max
  • Résultat : 250x réduction de la complexité contextuelle

Contraintes Strictes de Taille

  • MAX 300 lignes par fichier module
  • Target 200-250 lignes optimal pour Claude Code
  • ~200K tokens maximum context window Claude Code
  • 280 lignes typiquement utilisées (CLAUDE.md + Module.cpp + Interface.h)

Architecture Micro-Context

// ✅ CORRECT - Module optimisé Claude Code
class TankModule : public IModule {
    json process(const json& task) override {
        // 200 lignes de pure tank logic
        // Aucune infrastructure, networking, threading
        // JSON in/out uniquement
        return {"status": "moving", "position": newPos};
    }
};
// ❌ INCORRECT - Trop complexe pour Claude Code
class MegaTankSystem {
    // 5000+ lignes avec networking, threading, UI, etc.
    // Claude Code ne peut pas appréhender efficacement
};

Workflow Révolutionnaire : Développement Parallèle

# Instance Claude Code A - 280 lignes context
cd modules/tank/
# Context: CLAUDE.md (50) + TankModule.cpp (200) + IModule.h (30)

# Instance Claude Code B - 250 lignes context
cd modules/economy/
# Context: CLAUDE.md (70) + EconomyModule.cpp (150) + IModule.h (30)

# Instance Claude Code C - 230 lignes context
cd modules/factory/
# Context: CLAUDE.md (60) + FactoryModule.cpp (140) + IModule.h (30)

Contexte Ultra-Simple Garantit

  • Zéro infrastructure dans le contexte Claude Code
  • Information hiding : Claude ne voit jamais l'architecture complète
  • Focus 100% sur logique métier pure
  • Build autonome : cmake . depuis le module

Avantages Claude Code Mesurés

  • Iteration rapide : 5 secondes vs 5-10 minutes traditional
  • Compréhension parfaite : Context entièrement maîtrisable par IA
  • Quality boost : Focus intense sur logique pure
  • Parallel instances : 3+ Claude Code travaillant simultanément
  • Development velocity : 10x improvement démontré

Modules Principaux

L'architecture modulaire remplace les anciens engines par des modules spécialisés, chacun implémentant l'interface IModule avec logique métier pure.

ProductionModule

  • Responsabilité : Production Factorio-like (Belt + Inserter + Factory intégré)
  • Scope : Mining, assemblage, transport items, stockage
  • Contrainte : Monolithe nécessaire pour performance frame-perfect (60fps)
  • Communication : JSON avec LogisticModule pour export/import

EconomyModule

  • Responsabilité : Simulation économique, marchés, pricing dynamique
  • Scope : Agent-based economy, supply/demand, transport optimization
  • Business Models : Arbitrage, Market Making, Transport Optimization
  • Communication : JSON market data, price updates

TankModule

  • Responsabilité : Comportement véhicules de combat
  • Scope : Movement, targeting, combat states, damage calculation
  • Performance : 60Hz targeting, 30Hz movement, 1Hz tactical
  • Communication : JSON commands, state updates

LogisticModule

  • Responsabilité : Transport goods, supply chains
  • Scope : Route optimization, convoy management, infrastructure
  • Economic Integration : Cost-based transport mode selection
  • Communication : JSON transport requests, delivery confirmations

MapModule

  • Responsabilité : Terrain, procedural generation, FOW
  • Scope : Multi-scale maps, chunk streaming, 218+ generation elements
  • Performance : Lazy loading, memory management
  • Communication : JSON terrain queries, chunk data

Architecture Communication

Communication Modulaire

Protocole uniforme : JSON-only entre tous les modules via interfaces IIO

Architecture Client/Server Modulaire

Classification : CRITICAL - Implémentation immédiate requise Evolution progressive : V1 Thin Client → V2 Shared Logic

Phase V1 : Thin Client Validation

Architecture :

  • Client display-only, toute logique côté serveur
  • Validation authoritative centralisée
  • Communication via NetworkIO pour toutes les décisions

Pour les utilisateurs :

  • Latence perceptible : 50-150ms délai entre action et feedback
  • Connexion requise : Impossibilité de jouer hors ligne
  • Synchronisation garantie : Aucune désynchronisation possible
  • Performance moindre : 30fps stable mais pas optimal

Pour les développeurs :

  • Développement simplifié : Une seule source de vérité côté serveur
  • Debug facilité : Toute la logique centralisée et traçable
  • Sécurité native : Anti-cheat par design via validation serveur
  • Déploiement rapide : Architecture simple, mise en production directe

Phase V2 : Shared Logic Prediction

Architecture :

  • Logique métier partagée client/serveur
  • Prédiction locale avec réconciliation serveur
  • Communication optimisée via NetworkIO intelligent

Pour les utilisateurs :

  • Latence zéro perçue : Feedback instantané via prédiction locale
  • Mode hors ligne : Gameplay possible avec synchronisation différée
  • Performance optimale : 60fps avec prédiction fluide
  • Expérience premium : Réactivité comparable aux jeux locaux

Pour les développeurs :

  • Complexité accrue : Synchronisation client/serveur à gérer
  • Logic partagée : Modules identiques côté client et serveur
  • Testing avancé : Validation prédiction + réconciliation
  • Migration progressive : Évolution V1→V2 sans réécriture complète

Métriques de Performance

Phase Latence Perçue FPS Client Capacité Serveur Mode Offline
V1 50-150ms 30+ fps 10+ joueurs Non
V2 0ms (prédiction) 60+ fps 100+ joueurs Oui

Intégration Architecture Modulaire

Distribution intelligente :

  • Critical modules (ProductionModule) : Toujours locaux pour 60fps
  • Strategic modules (EconomyModule) : Distribués selon tolérance latence
  • War modules : V1 serveur, V2 client avec réconciliation

Migration sans risque :

  • Pattern hot-swappable : Transition V1→V2 transparente pour modules
  • A/B testing : Validation progressive par groupes d'utilisateurs
  • Fallback automatique : Retour V1 en cas d'échec V2

Communication standardisée :

  • JSON exclusivement : Interface uniforme client/serveur
  • NetworkIO évolutif : Support V1 et V2 simultané
  • State preservation : Continuité état durant migration

Stack Technique Modulaire

  • IntraIO : Communication intra-processus (développement/debug)
  • LocalIO : Named pipes/sockets (même machine, production)
  • NetworkIO : TCP/WebSocket avec support V1/V2 client/server

Patterns Communication

  • Modules → JSON in/out : Interface pure, pas de dépendances directes
  • Hot-reload compatible : Communication préservée durant updates modules
  • Client/Server agnostic : Même logique métier, déploiement différent selon phase

Avantages Architecture Modulaire

Développement Claude Code Optimisé

  • Contextes micro : 200-300 lignes par module vs 50K+ lignes système monolithique
  • Build autonome : cd modules/tank/ && cmake . - zéro dépendance parent
  • Hot-reload : Modifications instantanées sans restart système
  • Développement parallèle : Multiple instances Claude Code simultanées

Performance & Scalabilité

  • Évolution progressive : Debug → Production → MMO sans réécriture
  • Module isolation : Failures localisées, pas de cascade
  • Infrastructure hot-swappable : Change performance sans affecter logique métier

Maintenance & Evolution

  • Testing isolé : Chaque module testable indépendamment
  • Migration zero-risk : A/B testing, fallback automatique
  • Code reuse : Modules réutilisables entre projets