关于小智开源Java版实现流程及原理_小智java

项目地址:https://github.com/joey-zhou/xiaozhi-esp32-server-java

1. 项目整体结构与功能模块说明

1.1 顶层目录结构

• src/ Java主代码目录，包含所有后端业务逻辑、控制器、服务、实体、工具类等。
• web/ 前端 Vue 项目，包含页面、组件、服务等。
• db/ 数据库初始化和迁移 SQL 脚本。
• models/、lib/ 语音/AI相关模型和本地库。
• audio/、uploads/、logs/ 存放音频、上传文件、日志等。
• Dockerfile-*、docker-compose.yml Docker 部署相关文件。
• README.md、LICENSE、CHANGELOG.md 项目说明、协议、变更日志等。

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1.2 后端 Java 代码结构（src/main/java/com/xiaozhi/）

• common/ 通用配置、异常、拦截器、Web工具等。
• communication/ 设备/消息通信协议、WebSocket、消息处理等。
• controller/ 各种 REST API 控制器。
• dao/ MyBatis Mapper 接口。
• dialogue/ 对话、LLM、语音识别/合成、工具调用等。
• entity/ 数据库实体类。
• enums/ 枚举类型。
• event/ 事件定义。
• mapper/ MyBatis XML 映射文件。
• security/ 认证相关。
• service/ 业务服务接口与实现。
• utils/ 工具类。
• XiaozhiApplication.java Spring Boot 启动类。

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1.3 前端 Vue 代码结构（web/）

• src/components/ 通用组件。
• src/views/ 页面视图。
• src/services/ API、WebSocket等服务。
• src/store/ Vuex 状态管理。
• src/utils/ 工具函数。
• src/router/ 路由配置。

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2. 核心业务流程梳理

2.1 典型流程：用户与设备对话

1. 前端页面 用户在 web/src/views/page/Chat.vue 页面输入消息。
2. 前端 API 调用 通过 web/src/services/api.js 发送请求到后端 /message 接口。
3. 后端 Controller MessageController.java 接收请求，调用 DialogueService 处理。
4. 业务服务 DialogueService.java 负责对话逻辑，可能调用 LLM、TTS、STT、设备通信等。
5. 消息通信 通过 communication/server/websocket/WebSocketHandler.java 与设备进行 WebSocket 通信。
6. 数据库操作 通过 dao/MessageMapper.java 读写消息记录。
7. 响应前端 处理结果返回前端，前端页面展示。

1. 各术语含义

• LLM（Large Language Model）：大语言模型，比如 ChatGPT、文心一言等，用于理解和生成自然语言文本。

• TTS（Text To Speech）：文本转语音，把文字内容合成语音。

• STT（Speech To Text）：语音转文本，把用户说的话识别成文字。

• 设备通信：指后端与物联网设备（如 ESP32）之间的数据交互，通常用 WebSocket、MQTT 等协议。

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2. 项目中各模块实现位置

2.1 LLM（大语言模型）

• 主要在 src/main/java/com/xiaozhi/dialogue/llm/ 目录下实现。

• ChatService.java：对话主逻辑，负责与 LLM 交互。

• providers/ 目录下有不同 LLM 平台的适配器，如 CozeChatModel.java、DifyChatModel.java。

• factory/ChatModelFactory.java：根据配置选择不同 LLM。

2.2 TTS（文本转语音）

• 主要在 src/main/java/com/xiaozhi/dialogue/tts/ 目录下实现。

• TtsService.java：TTS 服务接口。

• providers/ 目录下有不同 TTS 平台的实现，如 AliyunTtsService.java、EdgeTtsService.java、MiniMaxTtsService.java。

• factory/TtsServiceFactory.java：TTS 服务工厂，选择具体实现。

2.3 STT（语音转文本）

• 主要在 src/main/java/com/xiaozhi/dialogue/stt/ 目录下实现。

• SttService.java：STT 服务接口。

• providers/ 目录下有不同 STT 平台的实现，如 AliyunSttService.java、FunASRSttService.java、TencentSttService.java。

• factory/SttServiceFactory.java：STT 服务工厂，选择具体实现。

2.4 设备通信

• 主要在 src/main/java/com/xiaozhi/communication/ 目录下实现。

• server/websocket/WebSocketHandler.java：WebSocket 服务器端处理。

• common/MessageHandler.java、SessionManager.java：消息分发与会话管理。

• domain/ 目录下定义了各种消息格式。

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3. 文字如何变成语音并到前端播放？

3.1 典型流程

1. 用户在前端输入消息，通过 API 发送到后端。

1. 后端 LLM 生成回复文本（如 ChatService 调用 LLM）。

1. 后端调用 TTS 服务，将 LLM 生成的文本转为语音文件（如 MP3、WAV）。

1. 后端将语音文件的 URL 或二进制数据返回给前端。

1. 前端收到语音数据后，使用 

代码流程举例

• DialogueService.java 负责整体对话流程，收到文本后会调用 TTS 服务。

• TTS 服务（如 AliyunTtsService.java）生成音频文件，保存到服务器或直接返回音频流。

• Controller（如 MessageController.java）将音频文件的访问地址或音频数据返回给前端。

• 前端（如 ChatComponent.vue 或 AudioPlayer.vue）拿到音频地址后，自动播放。

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4. 相关文件/类快速索引

功能 主要目录/文件 LLM dialogue/llm/ChatService.java、dialogue/llm/providers/ TTS dialogue/tts/TtsService.java、dialogue/tts/providers/ STT dialogue/stt/SttService.java、dialogue/stt/providers/ 设备通信 communication/server/websocket/WebSocketHandler.java、communication/common/

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5. 总结

• LLM 负责“生成文字”。

• TTS 负责“把文字变成语音”。

• STT 负责“把语音变成文字”。

• 设备通信负责“和硬件设备实时交互”。

• 文字转语音到前端播放的流程是：LLM 生成文字 → TTS 合成语音 → 后端返回音频 → 前端播放。