05_28_TEMPLATES - Sistema de Plantillas y Scaffolding Multi-Nivel

🎯 Propósito

El subsistema Templates es el acelerador de productividad fundamental de AudioLab: sistema de plantillas y scaffolding que permite crear nuevos módulos DSP en minutos en lugar de horas. Transforma el desarrollo de "copiar-pegar-modificar" a "generar-personalizar-compilar".

Por Qué Existe

Sin este componente, cada nuevo kernel, atom, cell o engine requeriría escribir cientos de líneas de boilerplate repetitivo, propenso a errores y inconsistencias. Templates automatiza:

• ✅ Estructura de proyecto completa
• ✅ Configuración de build (CMake)
• ✅ Tests pre-escritos con >60% coverage
• ✅ Documentación sincronizada
• ✅ CI/CD configurado
• ✅ Variantes SIMD automáticas
• ✅ Presets y ejemplos funcionales

🏗️ Arquitectura

05_28_TEMPLATES/
│
├── 00_template_hierarchy/      # Sistema base de templates por nivel
│   ├── L0_kernel_templates/
│   ├── L1_atom_templates/
│   ├── L2_cell_templates/
│   └── L3_engine_templates/
│
├── 01_kernel_templates/        # Templates especializados L0
│   ├── arithmetic/
│   ├── filter/
│   └── transform/
│
├── 02_atom_templates/          # Templates especializados L1
│   ├── oscillator/
│   ├── envelope/
│   └── modulator/
│
├── 03_cell_templates/          # Templates especializados L2
│   ├── effect/
│   ├── analyzer/
│   └── dynamics/
│
├── 04_engine_templates/        # Templates especializados L3
│   ├── synth/
│   ├── sampler/
│   └── effect_suite/
│
├── 05_project_scaffolding/    # Generador de proyectos completos
│   ├── scripts/               # project_generator.py
│   ├── schemas/               # Configuración YAML
│   └── templates/             # Templates composables
│
├── 06_validation_testing/     # Templates de tests
│   ├── templates/             # Test templates universales
│   └── examples/              # Casos de uso
│
├── 07_documentation_templates/ # Generación automática de docs
│   ├── templates/             # README, Doxygen, etc.
│   └── examples/              # Documentación de ejemplo
│
├── test_integration/          # Tests E2E del sistema
├── interfaces/                # APIs con otros subsistemas
└── documentation/             # Docs del subsistema

🚀 Quick Start

Generar un Kernel L0

audiolab-generate kernel \
  --name my_filter \
  --type filter \
  --simd auto \
  --output kernels/

Resultado: Proyecto completo con scalar + SSE + AVX variants, tests, benchmarks en < 5 segundos

Generar un Atom L1

audiolab-generate atom \
  --name custom_oscillator \
  --type oscillator \
  --parameters frequency,amplitude,phase \
  --output atoms/

Resultado: Atom con parameter smoothing, thread-safety, serialization, tests

Generar un Engine L3

audiolab-generate engine \
  --config my_synth.yaml \
  --output engines/

Resultado: Synth completo con voice management, MIDI, presets, GUI skeleton

📊 Métricas de Éxito

Métrica	Target	Status
Tiempo de scaffolding	< 5 segundos	🔴 Pending
Compilación inmediata	95%	🔴 Pending
Test coverage inicial	> 60%	🔴 Pending
Reducción boilerplate	80%	🔴 Pending
Tiempo a "Hello Audio"	< 2 minutos	🔴 Pending

🎓 Conceptos Clave

Template-Driven Development

Separación de estructura (template) y contenido (datos). Sistema de placeholders:

// Template
class {{CLASS_NAME}} : public {{BASE_CLASS}} {
    {{STATE_VARIABLES}}
public:
    void process(const float* input, float* output, size_t n) override {
        {{PROCESS_ALGORITHM}}
    }
};

Arquitectura Fractal

Templates que reflejan la jerarquía L0-L3:

• L0 Templates: Kernels atómicos con SIMD
• L1 Templates: Atoms con estado y smoothing
• L2 Templates: Cells con presets y multi-canal
• L3 Templates: Engines completos con voice management

Herencia de Templates

Templates pueden heredar y extender otros:

# oscillator_template.yaml
name: WavetableOscillator
inherits: OscillatorBase
overrides:
  WAVEFORM_GENERATOR: wavetable_lookup
additions:
  WAVETABLE_SIZE: 2048

🔗 Dependencias

Subsistemas Requeridos

• ✅ 05_04_KERNELS_L0 - Patrones de referencia
• ✅ 05_07_ATOMS_L1 - Patrones de referencia
• ✅ 05_10_CELLS_L2 - Patrones de referencia
• ✅ 05_13_ENGINES_L3 - Patrones de referencia
• ✅ 05_27_IMPLEMENTATIONS - Implementaciones reales

Subsistemas que Dependen

• 🔄 05_29_CLI_TOOLS - Usa estos templates
• 🔄 05_30_TESTING_FRAMEWORK - Valida código generado
• 🔄 05_32_DOCUMENTATION_SYSTEM - Integra docs generadas

📚 Documentación

• PLAN_DE_DESARROLLO.md - Plan completo con 11 tareas
• Template Authoring Guide - Cómo crear templates
• User Manual - Guía de uso
• API Reference - Referencia completa

🛠️ Desarrollo

Fase Actual

FASE 0 - PLANNING ✅ - [x] Arquitectura definida - [x] Plan de desarrollo creado - [x] Estructura de carpetas creada

FASE 1 - FOUNDATION 🔴 Pending - [ ] Template hierarchy system - [ ] Kernel templates - [ ] Placeholder substitution engine

Próximos Pasos

1. Implementar TemplateLoader y TemplateResolver
2. Crear templates base L0-L3
3. Desarrollar ProjectGenerator en Python
4. Integrar con CLI tools

🎯 ROI Esperado

Inversión: 3 meses-persona

Retorno: - 10x productividad en creación de módulos nuevos - 80% reducción en boilerplate repetitivo - 70% menos bugs en setup inicial - 100% consistencia arquitectónica - Onboarding de desarrolladores 5x más rápido

⭐ Criticidad

⭐⭐⭐⭐ MUY IMPORTANTE

Este subsistema es crítico para la productividad del equipo. Sin templates, el desarrollo se vuelve lento, propenso a errores y inconsistente.

📞 Contacto

Ver PLAN_DE_DESARROLLO.md para plan detallado.

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Status: 🔴 PLANNING PHASE Última actualización: 2025-10-15 Responsable: AudioLab Core Team