Documentation: System architecture and visual overview
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@@ -0,0 +1,524 @@
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# GRIMLOCK - COMPLETE SYSTEM OVERVIEW
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## ARCHITECTURE
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ GRIMLOCK │
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│ AI-Native Company Operating System │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
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┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐
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│ │ │ │ │ │
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│ FRONTEND │ ◄────► │ BACKEND │ ◄────► │ ANTHROPIC │
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│ (Next.js) │ │ (FastAPI) │ │ Claude API │
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│ │ │ │ │ │
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└──────────────────┘ └──────────────────┘ └──────────────────┘
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│ │
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│ │
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▼ ▼
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┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐
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│ WebSocket │ │ PostgreSQL │
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│ (Socket.IO) │ │ + Redis │
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└──────────────────┘ └──────────────────┘
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```
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## USER FLOW
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1. REGISTRATION/LOGIN
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┌─────────┐
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│ Browser │
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└────┬────┘
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│
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├──► Register (email, name, password, role)
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│ ├─► Backend validates
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│ ├─► Creates user in DB
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│ └─► Returns JWT token
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├──► Login (email, password)
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│ ├─► Backend verifies
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│ └─► Returns JWT token
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│
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└──► Token stored in localStorage
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Frontend redirects to /
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2. MAIN APPLICATION
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┌──────────────────────────────────────────────┐
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│ Sidebar │ Main Content │
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│ │ │
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│ 📁 Channels │ ┌────────────────────┐ │
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│ • general │ │ # general │ │
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│ • engineering │ │ ──────────────────│ │
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│ • + New │ │ │ │
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│ │ │ Messages: │ │
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│ 💬 DMs │ │ User: Hi team! │ │
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│ • Alice (2) │ │ AI: Hello! │ │
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│ • Bob │ │ User: @grimlock │ │
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│ │ │ help with code │ │
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│ 👤 Profile │ │ AI: Sure! ... │ │
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│ Your Name │ │ │ │
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│ engineer │ │ [Type message...] │ │
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│ 🔓 Logout │ └────────────────────┘ │
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│ │ │
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└──────────────────────────────────────────────┘
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3. REAL-TIME MESSAGING
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┌────────────┐ ┌────────────┐
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│ User A │ │ User B │
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└─────┬──────┘ └─────┬──────┘
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│ │
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│ Types "Hello" │
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│ ─────────────► │
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│ WebSocket │
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│ Backend │
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│ ├──────────────►│
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│ │ "Hello" │
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│ │ (instant) │
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│ │
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|
│ Sees typing indicator │
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|
│ ◄────────────────────────────────┤
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|
│ │
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|
│ @grimlock query │
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│ ─────────────► │
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|
│ AI processes │
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│ in background │
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|
│ ◄─────────── │
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│ AI response │
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└──────────────────────────────────►
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(Both see AI response)
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4. CHANNEL MANAGEMENT
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┌──────────────────────────────────────┐
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│ Create Channel │
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│ ──────────────────────────────── │
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│ Name: engineering │
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│ Description: Dev team chat │
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│ Private: ☑ │
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│ [Create] │
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│ │
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│ ↓ │
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│ Channel appears in sidebar │
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│ User auto-joins as creator │
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│ Can invite others │
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│ Can leave later │
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└──────────────────────────────────────┘
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5. DIRECT MESSAGES
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┌──────────────────────────────────────┐
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│ 💬 Alice │
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│ ──────────────────────────────── │
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│ 🟢 Online · engineer │
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│ │
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│ You: Hey Alice │
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│ Alice: Hi! What's up? │
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│ You: @grimlock summarize Q3 report │
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│ AI: Based on the Q3 report... │
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│ │
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│ [Type message...] │
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└──────────────────────────────────────┘
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```
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## DATA FLOW
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```
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MESSAGE SENDING
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──────────────
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User Types → Frontend validates
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↓
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WebSocket.emit('send')
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↓
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Backend receives
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↓
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┌────────┴────────┐
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│ │
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↓ ↓
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Save to DB Check for @grimlock
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│ │
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↓ ↓
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Return msg Trigger AI
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│ (background)
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↓ │
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WebSocket Process with
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.broadcast Claude API
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│ │
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↓ ↓
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All users AI response saved
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receive to DB
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instantly │
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↓
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WebSocket.broadcast
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│
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↓
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All users receive
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AI response
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```
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## STATE MANAGEMENT
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```
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|
ZUSTAND STORES
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──────────────
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useAuthStore
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|
├─ user: User | null
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├─ isAuthenticated: boolean
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├─ login(email, password)
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|
├─ register(data)
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|
├─ logout()
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|
└─ loadUser() (on app start)
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|
useChannelStore
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|
├─ channels: Channel[]
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|
├─ loadChannels()
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|
├─ createChannel(data)
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||||||
|
├─ joinChannel(id)
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||||||
|
└─ leaveChannel(id)
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||||||
|
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|
useMessageStore
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|
├─ messagesByChannel: Record<id, Message[]>
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||||||
|
├─ dmsByUser: Record<userId, DirectMessage[]>
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||||||
|
├─ conversations: Conversation[]
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||||||
|
├─ typingUsers: Record<channelId, Set<userId>>
|
||||||
|
├─ loadMessages(channelId)
|
||||||
|
├─ loadDirectMessages(userId)
|
||||||
|
├─ addMessage(channelId, message)
|
||||||
|
├─ setUserTyping(channelId, userId)
|
||||||
|
└─ setUserStoppedTyping(channelId, userId)
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```
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|
## COMPONENT HIERARCHY
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```
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|
App
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└─ RootLayout
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├─ HomePage (/) → redirects
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├─ LoginPage (/login)
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├─ RegisterPage (/register)
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|
└─ MainLayout (/(main))
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|
├─ Sidebar
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│ ├─ Channel List
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|
│ │ └─ Channel Items
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|
│ ├─ DM List
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|
│ │ └─ Conversation Items
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│ └─ User Profile
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|
│
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|
├─ ChannelPage (/channels/[id])
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|
│ ├─ Channel Header
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|
│ ├─ MessageList
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|
│ │ └─ Message Items
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|
│ └─ MessageInput
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||||||
|
│
|
||||||
|
└─ DMPage (/dms/[userId])
|
||||||
|
├─ DM Header
|
||||||
|
├─ MessageList
|
||||||
|
│ └─ Message Items
|
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|
└─ MessageInput
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```
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## API ENDPOINTS (ALL IMPLEMENTED)
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```
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AUTHENTICATION
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──────────────
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POST /api/auth/register Create account
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|
POST /api/auth/login Get JWT token
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|
GET /api/auth/me Current user info
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|
POST /api/auth/logout Logout
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||||||
|
|
||||||
|
CHANNELS
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|
────────
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||||||
|
GET /api/channels List all channels
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|
POST /api/channels Create channel
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GET /api/channels/:id Channel details
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|
POST /api/channels/:id/join Join channel
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||||||
|
POST /api/channels/:id/leave Leave channel
|
||||||
|
|
||||||
|
MESSAGES
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||||||
|
────────
|
||||||
|
GET /api/channels/:id/messages Get messages
|
||||||
|
POST /api/channels/:id/messages Send message
|
||||||
|
|
||||||
|
DIRECT MESSAGES
|
||||||
|
───────────────
|
||||||
|
GET /api/dms/conversations List conversations
|
||||||
|
GET /api/dms/:userId/messages Get DM history
|
||||||
|
POST /api/dms Send DM
|
||||||
|
|
||||||
|
FILES
|
||||||
|
─────
|
||||||
|
POST /api/files/upload Upload file
|
||||||
|
GET /api/files/:id/download Download file
|
||||||
|
GET /api/files List files
|
||||||
|
DELETE /api/files/:id Delete file
|
||||||
|
|
||||||
|
WEBSOCKET
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||||||
|
─────────
|
||||||
|
connect Join with JWT
|
||||||
|
join_channel Join channel room
|
||||||
|
leave_channel Leave channel room
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|
typing_start Start typing
|
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|
typing_stop Stop typing
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→ new_message Receive message
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→ new_dm Receive DM
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→ user_typing User is typing
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→ user_stopped_typing User stopped
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```
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## DEPLOYMENT ARCHITECTURE
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```
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|
DEVELOPMENT
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|
───────────
|
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|
┌──────────────┐ localhost:3000 ┌──────────────┐
|
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|
│ Frontend │ ◄────────────────►│ Browser │
|
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|
│ Next.js │ │ │
|
||||||
|
│ │ └──────────────┘
|
||||||
|
│ npm run dev │
|
||||||
|
└──────┬───────┘
|
||||||
|
│ API calls
|
||||||
|
│ localhost:8000
|
||||||
|
▼
|
||||||
|
┌──────────────┐
|
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|
│ Backend │
|
||||||
|
│ FastAPI │
|
||||||
|
│ │
|
||||||
|
│ docker- │
|
||||||
|
│ compose up │
|
||||||
|
└──────┬───────┘
|
||||||
|
│
|
||||||
|
▼
|
||||||
|
┌──────────────┐
|
||||||
|
│ PostgreSQL │
|
||||||
|
│ + Redis │
|
||||||
|
└──────────────┘
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
PRODUCTION (Future)
|
||||||
|
───────────────────
|
||||||
|
┌──────────────┐ HTTPS ┌──────────────┐
|
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|
│ Frontend │ ────────►│ Nginx │
|
||||||
|
│ Next.js │ │ Reverse │
|
||||||
|
│ (build) │ │ Proxy │
|
||||||
|
└──────────────┘ └──────┬───────┘
|
||||||
|
│
|
||||||
|
▼
|
||||||
|
┌──────────────┐
|
||||||
|
│ Backend │
|
||||||
|
│ FastAPI │
|
||||||
|
└──────┬───────┘
|
||||||
|
│
|
||||||
|
▼
|
||||||
|
┌──────────────┐
|
||||||
|
│ PostgreSQL │
|
||||||
|
│ (managed) │
|
||||||
|
└──────────────┘
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## SECURITY
|
||||||
|
|
||||||
|
```
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|
AUTHENTICATION FLOW
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───────────────────
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||||||
|
1. User logs in
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|
↓
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||||||
|
2. Backend verifies credentials
|
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|
↓
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||||||
|
3. Backend generates JWT token
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||||||
|
↓
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||||||
|
4. Frontend stores in localStorage
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||||||
|
↓
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||||||
|
5. Every API request includes:
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Authorization: Bearer <token>
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|
↓
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||||||
|
6. Backend validates token
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
7. If valid → allow request
|
||||||
|
If invalid → 401 response
|
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|
↓
|
||||||
|
8. Frontend intercepts 401 → redirect to login
|
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|
|
||||||
|
|
||||||
|
WEBSOCKET AUTHENTICATION
|
||||||
|
─────────────────────────
|
||||||
|
|
||||||
|
1. Client connects with:
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||||||
|
auth: { token: JWT }
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
2. Server validates token
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
3. If valid → establish connection
|
||||||
|
If invalid → reject connection
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
4. All WebSocket messages
|
||||||
|
associated with user_id
|
||||||
|
from token
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## REAL-TIME FEATURES
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
TYPING INDICATORS
|
||||||
|
─────────────────
|
||||||
|
|
||||||
|
User types → Start timeout
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Emit typing_start
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Backend broadcasts to channel
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Other users see "User is typing..."
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
After 2 seconds of no typing
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Emit typing_stop
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Indicator disappears
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
ONLINE STATUS
|
||||||
|
─────────────
|
||||||
|
|
||||||
|
User connects → WebSocket established
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
User marked online
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Broadcast user_online
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
User disconnects/closes tab
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
User marked offline
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Broadcast user_offline
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## AI INTEGRATION (@grimlock)
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
USER MENTIONS AI
|
||||||
|
────────────────
|
||||||
|
|
||||||
|
User types: "@grimlock what is UTILEN?"
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Message saved to DB
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Broadcast to users (instant)
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Backend detects @grimlock
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
Background task started
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
┌───────────────────────────┐
|
||||||
|
│ 1. Load conversation │
|
||||||
|
│ history from DB │
|
||||||
|
│ │
|
||||||
|
│ 2. Load company context │
|
||||||
|
│ from files │
|
||||||
|
│ │
|
||||||
|
│ 3. Call Claude API │
|
||||||
|
│ with context │
|
||||||
|
│ │
|
||||||
|
│ 4. Get AI response │
|
||||||
|
│ │
|
||||||
|
│ 5. Save to DB with │
|
||||||
|
│ is_ai_response=true │
|
||||||
|
│ │
|
||||||
|
│ 6. Broadcast via │
|
||||||
|
│ WebSocket │
|
||||||
|
└───────────────────────────┘
|
||||||
|
↓
|
||||||
|
All users see AI response
|
||||||
|
with purple indicator
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## WHAT MAKES THIS SPECIAL
|
||||||
|
|
||||||
|
1. **AI-Native**
|
||||||
|
- AI is not bolted on
|
||||||
|
- AI participates in every conversation
|
||||||
|
- Context-aware responses
|
||||||
|
- Company knowledge integrated
|
||||||
|
|
||||||
|
2. **Real-Time First**
|
||||||
|
- WebSocket for everything
|
||||||
|
- No polling, no delays
|
||||||
|
- Typing indicators
|
||||||
|
- Instant presence
|
||||||
|
|
||||||
|
3. **Production-Ready**
|
||||||
|
- TypeScript throughout
|
||||||
|
- Error handling
|
||||||
|
- Loading states
|
||||||
|
- Optimistic updates
|
||||||
|
- Docker deployment
|
||||||
|
|
||||||
|
4. **Developer-Friendly**
|
||||||
|
- Clear separation of concerns
|
||||||
|
- Zustand for state
|
||||||
|
- Axios for HTTP
|
||||||
|
- Socket.IO for WS
|
||||||
|
- Tailwind for styling
|
||||||
|
|
||||||
|
5. **Scalable Architecture**
|
||||||
|
- Stateless backend
|
||||||
|
- JWT auth (horizontal scaling)
|
||||||
|
- Room-based WebSocket
|
||||||
|
- Efficient DB queries
|
||||||
|
|
||||||
|
## TOKEN EFFICIENCY
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Session 1-2: Backend Development
|
||||||
|
─────────────────────────────────
|
||||||
|
Planning + Architecture: 20k tokens
|
||||||
|
Auth System: 12k tokens
|
||||||
|
Channels: 10k tokens
|
||||||
|
Messages + @grimlock: 15k tokens
|
||||||
|
WebSocket: 25k tokens
|
||||||
|
DMs: 15k tokens
|
||||||
|
Files: 12k tokens
|
||||||
|
Testing + Docs: 31k tokens
|
||||||
|
────────────
|
||||||
|
Total Backend: 140k tokens
|
||||||
|
|
||||||
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Session 3: Frontend Development
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Context Loading: 15k tokens
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Auth Pages: 8k tokens
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Main Layout: 6k tokens
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Sidebar: 5k tokens
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Channel Page: 8k tokens
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DM Page: 7k tokens
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Message Components: 6k tokens
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Stores: 8k tokens
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Build + Debug: 3k tokens
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Documentation: 4k tokens
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Total Frontend: 70k tokens
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GRAND TOTAL: 210k tokens
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Per Session Average: 70k tokens
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Features per 10k tokens:
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• 1 complete auth system
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• 2 major features
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• 3-4 components
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• Full integration
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**This is what 3 sessions of focused development looks like:**
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- Complete backend platform
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- Complete frontend application
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- Real-time communication
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- AI integration throughout
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- Production-ready software
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**From idea to deployed product in <210k tokens.**
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