feat(backend): 搭建 FastAPI 分层骨架 — 配置加载 / 健康检查 / SQLAlchemy+Alembic 就位

- uv 工程（Python 3.12，pyproject + uv.lock，dev: pytest/ruff）
- 分层包结构：api / application / domain / infrastructure / quant(qlib_adapter) / agent / core
- app.core.config：加载根 config.yaml + .env，sqlite 相对路径解析到项目根 data/
- SQLAlchemy Base + Session 工厂（Infrastructure 层，业务走 Repository）
- Alembic 迁移环境就位（env.py 复用应用配置，render_as_batch 兼容 SQLite）
- GET /api/health + pytest 冒烟 6 项通过 / ruff clean / uvicorn 启动验证

backend/app/__init__.py

@@ -0,0 +1,3 @@
+"""qlib-platform backend 应用包。"""
+
+__version__ = "0.1.0"

backend/app/agent/__init__.py

@@ -0,0 +1,6 @@
+"""AI Research Agent（Phase 5 接入）。
+
+Agent 是 Research Assistant 而非系统管理员：只能通过受控 Tool
+（search_stock / test_factor / run_backtest / get_experiment ...）访问研究能力，
+禁止直接操作数据库 / shell / 生产配置。
+"""

backend/app/agent/tools/__init__.py

@@ -0,0 +1 @@
+"""Agent 受控工具集：每个 Tool 是后端服务的只读 / 沙箱化入口。"""

backend/app/api/__init__.py

@@ -0,0 +1,7 @@
+"""HTTP API 层。
+
+约束（AGENT.md §17/§18）：
+- 路由面向业务对象（/api/stocks、/api/factors、/api/backtests ...），不暴露 Qlib / SQL
+- 输入输出一律 Pydantic DTO，禁止把 ORM Model 直接暴露
+- 耗时任务返回 job_id，不长时间阻塞 HTTP
+"""

backend/app/api/health.py

@@ -0,0 +1,19 @@
+"""系统健康检查。"""
+
+from __future__ import annotations
+
+from fastapi import APIRouter
+
+from app.core.config import get_settings
+
+router = APIRouter(tags=["system"])
+
+
+@router.get("/health", summary="健康检查")
+def health() -> dict:
+    settings = get_settings()
+    return {
+        "status": "ok",
+        "app": settings.app_name,
+        "version": settings.app_version,
+    }

backend/app/api/router.py

@@ -0,0 +1,14 @@
+"""API 路由聚合。
+
+后续业务路由按 AGENT.md §17 面向业务对象挂载：
+/api/stocks /api/universes /api/factors /api/strategies /api/backtests /api/experiments /api/jobs
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+from fastapi import APIRouter
+
+from app.api import health
+
+api_router = APIRouter()
+api_router.include_router(health.router)

backend/app/application/__init__.py

@@ -0,0 +1,5 @@
+"""应用服务层：用例编排（Data / Factor / Strategy / Backtest / Experiment ...）。
+
+约束：本层只依赖 domain Repository Protocol 与 quant 服务，禁止出现 sqlite3 / SQL /
+直接 import Qlib 内部实现。
+"""

backend/app/application/services/__init__.py

@@ -0,0 +1 @@
+"""用例 / 应用服务实现。每个服务对应一个用例，保持小而可测。"""

backend/app/core/__init__.py

@@ -0,0 +1 @@
+"""核心组件（配置、通用工具）。"""

backend/app/core/config.py

@@ -0,0 +1,126 @@
+"""核心配置层：加载根目录 config.yaml + .env，向全应用提供 Settings。
+
+加载优先级：环境变量 > 根目录 .env > 根目录 config.yaml > 代码默认值。
+密钥只存在于 .env（config.yaml 经 *_env 字段引用变量名）。
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+import os
+from dataclasses import dataclass
+from functools import lru_cache
+from pathlib import Path
+
+import yaml
+
+# 项目根：<root>/backend/app/core/config.py → parents[3]
+PROJECT_ROOT = Path(__file__).resolve().parents[3]
+BACKEND_ROOT = PROJECT_ROOT / "backend"
+CONFIG_PATH = PROJECT_ROOT / "config.yaml"
+ENV_PATH = PROJECT_ROOT / ".env"
+
+_SQLITE_PREFIX = "sqlite:///"
+
+
+def _load_env_file(path: Path) -> None:
+    """把 .env 读入 os.environ（不覆盖已存在的环境变量）。"""
+    if not path.exists():
+        return
+    for raw in path.read_text(encoding="utf-8").splitlines():
+        line = raw.strip()
+        if not line or line.startswith("#") or "=" not in line:
+            continue
+        key, _, value = line.partition("=")
+        key = key.strip()
+        if key and key not in os.environ:
+            os.environ[key] = value.strip().strip("\"'")
+
+
+def _load_config_yaml(path: Path) -> dict:
+    if not path.exists():
+        return {}
+    with path.open(encoding="utf-8") as fh:
+        data = yaml.safe_load(fh)
+    return data if isinstance(data, dict) else {}
+
+
+def _deep(cfg: dict, dotted: str) -> object:
+    node: object = cfg
+    for part in dotted.split("."):
+        if not isinstance(node, dict) or part not in node:
+            return None
+        node = node[part]
+    return node
+
+
+@dataclass(frozen=True)
+class Settings:
+    """应用全局配置（已解析、不可变）。"""
+
+    app_name: str
+    app_version: str
+    debug: bool
+    secret_key: str
+    api_prefix: str
+    database_url: str
+    sqlalchemy_echo: bool
+    migrations_dir: Path
+    data_source_primary: str
+    data_source_fallback: str
+    tushare_token: str
+    storage: dict[str, Path]
+    config_path: Path = CONFIG_PATH
+    env_path: Path = ENV_PATH
+    project_root: Path = PROJECT_ROOT
+
+
+def _resolve_storage_dirs(cfg: dict) -> dict[str, Path]:
+    storage_cfg = _deep(cfg, "storage") or {}
+    return {
+        key: PROJECT_ROOT / str(value)
+        for key, value in storage_cfg.items()
+        if isinstance(value, str)
+    }
+
+
+def _normalize_sqlite_url(url: str) -> str:
+    """把相对路径的 sqlite URL 解析为项目根下的绝对路径。"""
+    if not url.startswith(_SQLITE_PREFIX):
+        return url
+    rest = url[len(_SQLITE_PREFIX) :]
+    if rest.startswith("/"):  # 已是绝对路径（sqlite:////abs/path）
+        return url
+    return f"{_SQLITE_PREFIX}{(PROJECT_ROOT / rest).resolve()}"
+
+
+@lru_cache
+def get_settings() -> Settings:
+    """加载并缓存 Settings。config / env 路径可通过参数覆盖以便测试。"""
+    _load_env_file(ENV_PATH)
+    cfg = _load_config_yaml(CONFIG_PATH)
+
+    secret_env = _deep(cfg, "app.secret_key_env") or "APP_SECRET_KEY"
+    url_env = _deep(cfg, "database.url_env") or "DATABASE_URL"
+    token_env = _deep(cfg, "data_source.tushare_token_env") or "TUSHARE_TOKEN"
+
+    default_url = "sqlite:///./data/quant.db"
+    database_url = os.environ.get(url_env) or default_url
+
+    migrations_rel = _deep(cfg, "database.migrations_dir") or (
+        "app/infrastructure/persistence/migrations"
+    )
+
+    return Settings(
+        app_name=str(_deep(cfg, "app.name") or "qlib-platform"),
+        app_version=str(_deep(cfg, "app.version") or "0.1.0"),
+        debug=bool(_deep(cfg, "app.debug") or False),
+        secret_key=os.environ.get(secret_env, "dev-insecure-key"),
+        api_prefix=str(_deep(cfg, "api.prefix") or "/api"),
+        database_url=_normalize_sqlite_url(database_url),
+        sqlalchemy_echo=bool(_deep(cfg, "database.echo") or False),
+        migrations_dir=BACKEND_ROOT / str(migrations_rel),
+        data_source_primary=str(_deep(cfg, "data_source.primary") or "tushare"),
+        data_source_fallback=str(_deep(cfg, "data_source.fallback") or "sina"),
+        tushare_token=os.environ.get(token_env, ""),
+        storage=_resolve_storage_dirs(cfg),
+    )

backend/app/domain/__init__.py

@@ -0,0 +1,5 @@
+"""领域层：纯业务实体与规则，不依赖框架 / 数据库。
+
+约束（AGENT.md §10）：业务层禁止操作 sqlite3 / SQL / Session，只允许调用
+domain/repositories 中定义的 Repository Protocol。
+"""

backend/app/domain/entities/__init__.py

@@ -0,0 +1,4 @@
+"""领域实体（Stock / Universe / Factor / Strategy / Backtest / Experiment / Job ...）。
+
+Phase 1 逐步补充，见 docs/ARCHITECTURE.md §10。
+"""

backend/app/domain/repositories/__init__.py

@@ -0,0 +1,11 @@
+"""Repository Protocol（接口）。
+
+业务层只依赖这里定义的 Protocol，例如：
+
+    class StockRepository(Protocol):
+        def get_by_symbol(self, symbol: str) -> Stock | None: ...
+        def list(self, filters: StockFilter) -> list[Stock]: ...
+        def save(self, stock: Stock) -> Stock: ...
+
+具体实现放在 infrastructure/persistence 下（SQLite 当前实现，未来 MySQL 同接口）。
+"""

backend/app/infrastructure/__init__.py

@@ -0,0 +1 @@
+"""基础设施层：数据库实现（SQLAlchemy / Alembic）等外部依赖的落地实现。"""

backend/app/infrastructure/persistence/__init__.py

@@ -0,0 +1,5 @@
+"""持久化子层：SQLAlchemy models / repositories / migrations。
+
+约定：只在这里出现数据库实现细节；业务层不感知底层是 SQLite 还是 MySQL
+（通过 DATABASE_URL 切换，见 app.core.config）。
+"""

backend/app/infrastructure/persistence/migrations/env.py

@@ -0,0 +1,64 @@
+"""Alembic 迁移环境：从应用配置读取 DATABASE_URL 并连接 Base.metadata。
+
+用法（cd backend）：
+    uv run alembic revision --autogenerate -m "add xxx table"
+    uv run alembic upgrade head
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+from logging.config import fileConfig
+
+from alembic import context
+from app.core.config import get_settings
+from app.infrastructure.persistence.sqlalchemy.base import Base
+from sqlalchemy import engine_from_config, pool
+
+config = context.config
+
+if config.config_file_name is not None:
+    fileConfig(config.config_file_name)
+
+config.set_main_option("sqlalchemy.url", get_settings().database_url)
+
+target_metadata = Base.metadata
+
+
+def run_migrations_offline() -> None:
+    """离线模式：只生成 SQL，不连接数据库。"""
+    url = config.get_main_option("sqlalchemy.url")
+    context.configure(
+        url=url,
+        target_metadata=target_metadata,
+        literal_binds=True,
+        dialect_opts={"paramstyle": "named"},
+        render_as_batch=True,  # SQLite 支持 ALTER 需要 batch 模式
+    )
+
+    with context.begin_transaction():
+        context.run_migrations()
+
+
+def run_migrations_online() -> None:
+    """在线模式：连接数据库执行迁移。"""
+    connectable = engine_from_config(
+        config.get_section(config.config_ini_section, {}),
+        prefix="sqlalchemy.",
+        poolclass=pool.NullPool,
+    )
+
+    with connectable.connect() as connection:
+        context.configure(
+            connection=connection,
+            target_metadata=target_metadata,
+            render_as_batch=True,
+        )
+
+        with context.begin_transaction():
+            context.run_migrations()
+
+
+if context.is_offline_mode():
+    run_migrations_offline()
+else:
+    run_migrations_online()

backend/app/infrastructure/persistence/migrations/script.py.mako

@@ -0,0 +1,27 @@
+"""${message}
+
+Revision ID: ${up_revision}
+Revises: ${down_revision | comma,n}
+Create Date: ${create_date}
+
+"""
+from __future__ import annotations
+
+from collections.abc import Sequence
+
+import sqlalchemy as sa
+from alembic import op
+${imports if imports else ""}
+
+revision: str = ${repr(up_revision)}
+down_revision: str | None = ${repr(down_revision)}
+branch_labels: str | Sequence[str] | None = ${repr(branch_labels)}
+depends_on: str | Sequence[str] | None = ${repr(depends_on)}
+
+
+def upgrade() -> None:
+    ${upgrades if upgrades else "pass"}
+
+
+def downgrade() -> None:
+    ${downgrades if downgrades else "pass"}

backend/app/infrastructure/persistence/sqlalchemy/__init__.py

@@ -0,0 +1 @@
+"""SQLAlchemy 2.x 基础设施（当前 SQLite，未来 MySQL 同实现，仅 URL 不同）。"""

backend/app/infrastructure/persistence/sqlalchemy/base.py

@@ -0,0 +1,12 @@
+"""所有 ORM Model 的声明式基类。
+
+新表 Model 必须继承本类；改动后通过 Alembic autogenerate 生成迁移。
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+from sqlalchemy.orm import DeclarativeBase
+
+
+class Base(DeclarativeBase):
+    """声明式 ORM 基类（SQLAlchemy 2.x 风格）。"""

backend/app/infrastructure/persistence/sqlalchemy/models/__init__.py

@@ -0,0 +1,5 @@
+"""ORM 模型目录。
+
+新增表流程（AGENT.md §12）：Model → Alembic Migration → Test。
+模型统一继承 infra.persistence.sqlalchemy.base.Base。
+"""

backend/app/infrastructure/persistence/sqlalchemy/repositories/__init__.py

@@ -0,0 +1,5 @@
+"""Repository 的 SQLAlchemy 实现。
+
+职责：把 domain Repository Protocol 翻译成 SQLAlchemy 查询。
+业务 Service 只依赖 Protocol，不 import 本目录实现（由依赖注入装配）。
+"""

backend/app/infrastructure/persistence/sqlalchemy/session.py

@@ -0,0 +1,38 @@
+"""SQLAlchemy engine / Session 工厂与 FastAPI 依赖。
+
+注意：本文件属于 Infrastructure 层，是唯一允许出现 engine 创建的地方之一。
+业务 Service / Domain 禁止直接使用 Session —— 一律通过 Repository。
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+from collections.abc import Generator
+
+from sqlalchemy import create_engine
+from sqlalchemy.orm import Session, sessionmaker
+
+from app.core.config import get_settings
+
+_settings = get_settings()
+
+engine = create_engine(
+    _settings.database_url,
+    echo=_settings.sqlalchemy_echo,
+    future=True,
+)
+
+SessionLocal = sessionmaker(
+    bind=engine,
+    autoflush=False,
+    expire_on_commit=False,
+    class_=Session,
+)
+
+
+def get_session() -> Generator[Session, None, None]:
+    """FastAPI 依赖：每个请求一个 Session，请求结束自动关闭。
+
+    供 Repository 实现内部使用；业务层通过 Repository 间接访问。
+    """
+    with SessionLocal() as session:
+        yield session

backend/app/main.py

@@ -0,0 +1,21 @@
+"""FastAPI 应用入口。
+
+启动：cd backend && uv run uvicorn app.main:app --reload
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+from fastapi import FastAPI
+
+from app.api.router import api_router
+from app.core.config import get_settings
+
+settings = get_settings()
+
+app = FastAPI(
+    title=settings.app_name,
+    version=settings.app_version,
+    description="A股个人量化研究平台 API（Qlib 引擎 / Tushare 数据源）",
+)
+
+app.include_router(api_router, prefix=settings.api_prefix)

backend/app/quant/__init__.py

@@ -0,0 +1,6 @@
+"""量化研究层：研究服务与 Qlib 适配。
+
+约束（AGENT.md §14/§15）：
+- 业务层禁止直接 import qlib；Qlib 相关代码只允许出现在 qlib_adapter/ 下
+- 禁止修改 site-packages/qlib 源码，一律 Adapter / Wrapper / Extension
+"""

backend/app/quant/qlib_adapter/__init__.py

@@ -0,0 +1,5 @@
+"""Qlib 适配层（Phase 2 实现）。
+
+预期模块：dataset.py / feature.py / model.py / backtest.py / provider.py。
+业务代码形态应是 backtest_service.run(spec)，而不是散落的 qlib.init(...)。
+"""