# Migrasi Database: CSV → PostgreSQL

> Status: **SELESAI — live di PostgreSQL** (`STORAGE_BACKEND=postgresql`, cutover Agustus 2026).
> CSV tetap dipelihara sebagai backup read-only (`/app/tokens.csv`, mount `:ro`).
> Dokumen ini menjelaskan arsitektur, alur migrasi, operasional, dan rollback.

## 1. Kenapa migrasi?

Penyimpanan lama `tokens_siswa.csv` (satu baris = satu siswa, satu kolom per lesson):

| Masalah | Dampak |
|---|---|
| `read-modify-write` dengan file lock | Race condition saat banyak siswa submit bersamaan |
| Token siswa **plaintext** di file + bocor ke log & payload report | Kebocoran credential |
| Tidak ada relasi / constraint | Progress rusak tanpa error |
| Satu file membesar seiring lesson & siswa | Semakin lambat dibaca setiap request |
| Role guru = "baris pertama" | Fragile & ambigu |

PostgreSQL + SQLAlchemy menyelesaikan semuanya: transaksi ACID, relasi,
constraint, index, token **hanya disimpan sebagai HMAC-SHA256 digest**.

## 2. Stack

| Komponen | Teknologi | Versi (verified) |
|---|---|---|
| Database | PostgreSQL | 18 (image `postgres:18-alpine`) |
| ORM | SQLAlchemy | 2.0.51 |
| Migrasi schema | Alembic | 1.19.0 |
| Driver | psycopg | 3.3.4 (`psycopg[binary]`) |
| Hashing token | HMAC-SHA256 + pepper (`TOKEN_PEPPER`) | — |

## 3. Arsitektur

```
Flask routes (auth, progress, lessons, compile)
        │  (hanya kenal facade)
        ▼
services/token_service.py  ← facade, kontrak publik
        │
        ▼
services/storage/  (dipilih via STORAGE_BACKEND)
   ├── csv_backend.py       → tokens_siswa.csv  (transisi/rollback)
   └── postgres_backend.py  → repositories → SQLAlchemy → PostgreSQL
```

- `services/models.py` — `users`, `access_tokens` (token_hash unik),
  `lessons` (registry metadata), `student_progress` (unique user+lesson).
- `migrations/` — Alembic; `0001_initial_schema.py` (hand-written, deterministik).
- `services/csv_importer.py` — import idempotent CSV → PG
  (`3/4` legacy → `state=scored, score_earned=3, score_total=4`).
- `services/lesson_registry.py` — sync daftar lesson dari `home.md`
  (lesson hilang → `is_active=false`, **bukan dihapus**).

### Keamanan token

- Token mentah **tidak pernah** disimpan: `access_tokens.token_hash =
  HMAC-SHA256(token, TOKEN_PEPPER)` — deterministik untuk lookup, tak reversibel.
- Pepper (`TOKEN_PEPPER`) di `.env`, **di luar database**. Hilang =
  semua token invalid (regenerate & import ulang).
- Report & export **tidak menyertakan token mentah**; reset guru memakai
  `student_id` anonim (`user.id` di PG, sha256(token) di CSV).

## 4. Alur migrasi (production)

```bash
cd elemes

# 1. Set variabel di ../.env (lihat .env.example):
#    POSTGRES_DB / POSTGRES_USER / POSTGRES_PASSWORD (strong!)
#    DATABASE_URL=postgresql+psycopg://<user>:<pass>@127.0.0.1:5432/<db>
#    TOKEN_PEPPER=<random 48 hex>      # JANGAN hilangkan — hash bergantung padanya
#    STORAGE_BACKEND=csv               # tetap csv selama transisi

# 2. Build ulang image (deps baru: SQLAlchemy, alembic, psycopg) + start postgres
./elemes.sh runclearbuild

# 3. Buat schema + import data (idempotent — aman dijalankan ulang)
./elemes.sh dbupgrade
./elemes.sh synclessons
./elemes.sh dbimport            # lihat laporan
./elemes.sh dbimport --dry-run  # simulasi tanpa menulis

# 4. PARITY CHECK — wajib lulus sebelum cutover
./elemes.sh dbverify

# 5. Cek versi schema & backup pertama
./elemes.sh dbstatus
./elemes.sh dbbackup

# 6. Cutover: ubah STORAGE_BACKEND=postgresql di ../.env, lalu
./elemes.sh run     # restart service dengan backend baru
```

Setelah cutover, CSV tetap ada di `/app/tokens.csv` sebagai **backup
read-only** — tapi tidak lagi dibaca oleh aplikasi.

## 5. Operasional harian

| Perintah | Fungsi |
|---|---|
| `./elemes.sh dbupgrade` | Jalankan migrasi schema (alembic upgrade head) |
| `./elemes.sh dbstatus` | Versi schema aktif & head |
| `./elemes.sh dbimport` | Impor/refresh data dari CSV (idempotent) |
| `./elemes.sh synclessons` | Sinkronisasi daftar lesson dari `home.md` |
| `./elemes.sh dbverify` | Parity check CSV ↔ PG |
| `./elemes.sh dbbackup` | `pg_dump` → `backups/elemes_<ts>.sql` |
| `./elemes.sh dbrestore` | Restore backup terbaru |
| `./elemes.sh dbexport` | Snapshot PG → `pg_snapshot.csv` (tanpa token) |

## 6. Rollback (kembali ke CSV)

Selama transisi, `STORAGE_BACKEND=csv` → aplikasi memakai CSV lagi.
CSV tidak berubah oleh operasi PG (write PG tidak menyentuh CSV).
Catatan: progress yang masuk lewat PG selama periode postgresql
**tidak** otomatis balik ke CSV — jalankan `dbexport` dulu bila perlu.

## 7. Load test endpoint database

```bash
cd elemes/load-test
python content_parser.py --content-dir ../../content --tokens-file ../../tokens_siswa.csv
locust -f locustfile_db.py    # set host ke URL Elemes
```

Skenario: login/validate-token, baca lesson, track-progress (siswa),
progress-report + export-csv (guru).

## 8. Test

```bash
# Unit & kontrak (host): backend aktif default = csv tanpa DATABASE_URL
PYTHONPATH=services python -m pytest services/tests -q

# Integrasi (butuh DATABASE_URL + postgres hidup): jalankan di container
podman exec -w /app -e PYTHONPATH=services lms-dev_elemes_1 \
  python -m pytest services/tests -q
```

- Kontrak suite (`test_token_service_contract.py`, `test_auth_routes.py`,
  `test_progress_routes.py`) dijalankan terhadap **kedua** backend.
- Test integrasi (`test_repositories.py`, `test_csv_importer.py`,
  `test_lesson_registry.py`) otomatis skip bila `DATABASE_URL` tidak diset.
- Isolasi antar test (DB bersama): conftest punya fixture `autouse` yang TRUNCATE
  semua tabel sebelum tiap test; `TOKENS_FILE`/`CONTENT_DIR` di-**PAKSA** ke fixture
  (jangan `setdefault` — env container membawa path produksi). Integration test
  dijalankan di DB terpisah (mis. `elemes_test`): `CREATE DATABASE` + `alembic upgrade`.
- Script di `/app/scripts` (dbverify/dbexport) butuh `PYTHONPATH=/app` (bukan
  `services`) agar `from services...` resolve — sudah di-apply di `elemes.sh`.