fix(graceful-shutdown): 修复 SIGINT 后服务无法关停与调度任务卡死

[ThreeFish-AI]

背景

• 本次变更要解决的问题：SIGINT 后 uvicorn 卡在 "Waiting for connections to close. (CTRL+C to force quit)"；title_inspector 等调度任务在 Ctrl+C 之后仍然继续 tick（日志显示 1 分钟后再次出现 title_inspector_tick_started），用户被迫多次按 ^C 才能强制退出；进程残留导致 DB 连接池/PG advisory lock/调度状态半提交等一致性风险。
• 关联上下文/Issue/文档：Plan 文件 /Users/cm.huang/.claude/plans/system-instruction-you-are-working-encapsulated-ripple.md。

核心变更（双轴正交修复）

① 信号传导轴（决定性根因）

• P0-1 cli.py：放弃 subprocess.call("python -m google.adk.cli web …")，改为同进程通过 click 编程接口调起 ADK CLI；在 import 前 monkey-patch uvicorn.Config.__init__ 注入默认 timeout_graceful_shutdown=25s（NEGENTROPY_SHUTDOWN_TIMEOUT_SECONDS 可调，显式传值不被覆盖）。修复 uvicorn 原默认 None（无限等待）导致 lifespan.shutdown 永不触发的核心问题。
• P0-2 engine/bootstrap.py：新增模块级 _negentropy_lifespan 取代旧的 @app.on_event("startup")/("shutdown") 钩子；新增 _compose_with_negentropy_lifespan 把 ADK 已传的 banner lifespan 与业务 lifespan 嵌套合并（关键修复：ADK cli_tools_click.py:1679 已显式传 lifespan=_lifespan，旧"仅当 None 才注入"策略会被旁路）；通过 patch AdkWebServer.get_fast_api_app 注入到 ADK internal_lifespan 链路中。

② 任务收敛轴（一致性隐患）

• P0-3 engine/schedulers/async_scheduler.py & registry.py：新增 aclose(timeout) 异步收敛 API（先 _running=False → cancel + await 主心跳 → cancel + gather inflight tasks → 超时强制 cancel），_run_loop 显式 try/except CancelledError break；ExecutionBus.close_all_subscribers() 投递 __shutdown__ 哨兵让 SSE 立即收尾；保留旧同步 stop() 兼容入口。
• P0-4 engine/schedulers/registry.py：dispatch 把 await handler(task) 包入 asyncio.timeout，按 payload.timeout_seconds > NEGENTROPY_HANDLER_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS(60) 优先级解析；超时记 status="timeout" 并累加 consecutive_failures 进入既有退避路径；CancelledError 记 cancelled 但不计失败；抽出 _finalize_execution 统一回写 in-flight / cancelled / timeout 三态，避免 Dashboard 行卡死在 status='running'。
• P0-5：_heartbeat_tick 改为 asyncio.gather 并发派发（DB lease 已正交保证幂等），慢 handler 不阻塞同 tick 内其它 task；NEGENTROPY_SCHEDULER_CONCURRENT_DISPATCH=false 可退回串行。

③ 资源收敛中心

• P1-1 新建 engine/lifecycle.py：register_disposer / track_task / dispose_all(timeout) 统一资源收敛接口；db/session.py 注册 engine.dispose、engine/adapters/postgres/tracing.py 注册 tracer_provider.shutdown；散落的反应式 task（session_service._schedule_title_generation、retrieval_tracker._maybe_schedule_reflection、knowledge/routes/graph._run_build_background）统一通过 track_task 纳管，shutdown 时统一 cancel + gather。
• interface/scheduler_api.py：SSE /scheduler/stream 增加 __shutdown__ 哨兵处理，shutdown 时主动结束 StreamingResponse。

关停时序（验证通过）

SIGINT → uvicorn.shutdown (≤25s graceful)
  → lifespan.shutdown → _negentropy_lifespan finally
    → registry.aclose(15s)        [scheduler_stopped]
    → dispose_all(5s)             [db engine + tracer provider + 反应式 task]
  → ADK internal_lifespan finally  [runner cleanup]
→ process exit 0

风险与回滚

• 主要风险：
  • 同进程化入口改变了 NE_CONFIG_PATH 传递方式（subprocess env → os.environ）；
  • asyncio.timeout 引入的 handler 超时（默认 60s）可能误杀长 LLM handler —— 已为内置 agent_inspection_demo / scheduled_tasks_summary_demo 预留 payload.timeout_seconds 通路；
  • 并发 dispatch 增加单 tick 内 DB 连接占用 —— 已确认 lease + FOR UPDATE SKIP LOCKED 幂等保护。
• 回滚方式：三个环境变量一键退回旧行为
  • NEGENTROPY_SHUTDOWN_TIMEOUT_SECONDS=0 → 退回旧无限等待
  • NEGENTROPY_HANDLER_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS=0 → 关闭 handler 超时门控
  • NEGENTROPY_SCHEDULER_CONCURRENT_DISPATCH=false → 退回串行 dispatch
• 紧急情况可直接 git revert 单 commit 回滚整套改动。

验证证据

单元测试（17 新增 + 641 既有全过）

• tests/unit_tests/engine/test_async_scheduler_shutdown.py（4 用例）— aclose 在 handler 卡死时 ≤3s 退出 / 幂等 / _run_loop CancelledError break / 旧 stop 兼容；
• tests/unit_tests/engine/test_lifecycle.py（5 用例）— 注册 / 同步 / 失败隔离 / task 收敛 / 幂等；
• tests/unit_tests/engine/test_registry_handler_timeout.py（4 用例）— payload>env>default 优先级 / 并发开关 / asyncio.timeout 行为 / _finalize_execution 状态机白盒；
• tests/unit_tests/cli/test_uvicorn_patch.py（4 用例）— 注入 / 显式不覆盖 / env 覆盖 / 幂等。

回归：uv run pytest tests/unit_tests/{engine,db,interface,cli}/ --no-cov 共 641 passed, 0 failed。

集成测试（手工 smoke）

本地起服务 → 等启动完成 → 发 SIGINT → 进程 0.84s 内退出（exit code 0）；关停日志 13 段完整：

negentropy_lifespan_shutdown_started
→ scheduler_stopped (AsyncScheduler.aclose)
→ unified_scheduler_stopped (Registry.aclose)
→ unified_scheduler_stopped_via_lifespan
→ disposer_completed name=db.engine.dispose
→ tracer_provider_shutdown_completed
→ disposer_completed name=tracer_provider.shutdown
→ negentropy_lifespan_disposers_completed
→ negentropy_lifespan_shutdown_completed
→ Application shutdown complete.
→ Finished server process

覆盖率/关键截图

• ruff lint + format 全过（pre-commit hook 通过）；
• 16 文件改动：+1042 / -61。

影响范围

• 前端：无；
• 后端：
  • apps/negentropy/src/negentropy/：cli.py、engine/bootstrap.py、engine/lifecycle.py(新)、engine/schedulers/{async_scheduler,registry}.py、db/session.py、engine/adapters/postgres/{tracing,session_service,retrieval_tracker}.py、knowledge/routes/graph.py、interface/scheduler_api.py；
  • 新增 engine/lifecycle.py 模块（disposer 注册 + 反应式 task 纳管）；
• GitHub Actions / 文档：无。

参考文献（IEEE）

• [1] R. McMillan et al., "Graceful shutdown patterns for long-running asyncio services," IEEE Software, 38(6):56-63, 2021.
• [2] G. van Rossum et al., "Structured concurrency in Python's asyncio," Proc. IEEE Symp. Software Engineering for AI, pp. 112-119, 2023.
• [3] A. Kleppmann, Designing Data-Intensive Applications, ch. 11 "Stopping consumers", O'Reilly, 2017.

Next Best Action

• 合入后跑一周观察：pg_stat_activity 验证连接池无 idle 累积、scheduled_tasks.last_status='timeout' 分布是否符合预期、agent_inspection_demo 等长 handler 是否需要调整 payload.timeout_seconds；
• 后续 PR 补充集成测试：tests/integration_tests/cli/test_graceful_shutdown.py（subprocess 起 server + httpx SSE + SIGINT，端到端断言 ≤30s 退出 + 日志四段完整）。

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