import Foundation
import SwiftUI

/// Ein Messwertstrom mit Referenzzählung.
///
/// Panel-Widget und Menüleisten-Modul greifen auf **dieselbe** Messschleife zu.
/// Ohne das liefe für jede Anzeige ein eigener Timer, der dieselben IOKit- und
/// SMC-Abfragen doppelt macht — bei sechs Modulen und ebenso vielen Widgets
/// wäre das ein Vielfaches der nötigen Arbeit.
///
/// Meldet sich der letzte Konsument ab, hört die Schleife auf. Im Ruhezustand
/// misst Onyx nichts.
@MainActor
@Observable
public final class MetricsModel {

    /// Wer das Ladelimit setzen kann — die App reicht den Helfer herein.
    /// `nil` heißt: kein Regler, weil es nichts zu regeln gibt.
    public weak var chargeControl: (any ChargeLimitControlling)?

    public private(set) var snapshot = MetricsSnapshot()
    /// Verlauf für die Graphen, jüngster Wert zuletzt.
    public private(set) var history: [MetricsSnapshot] = []

    /// So viele Punkte zeigt ein Menüleisten-Graph. Mehr aufzuheben kostet
    /// Speicher für etwas, das niemand sieht.
    public static let historyLength = 60

    /// Was CPU und GPU zeigen. Beobachtbar, damit Panel und Menüleiste sofort
    /// umschalten.
    public private(set) var displayModes: [MetricKind: MetricDisplayMode] = [:]

    private let defaults: UserDefaults
    private let source = SystemMetrics()
    private var timer: Timer?
    /// Je Konsument das gewünschte Intervall. Gemessen wird mit dem kürzesten.
    private var demands: [UUID: TimeInterval] = [:]

    public init(defaults: UserDefaults = .standard) {
        self.defaults = defaults
        for metric in MetricKind.allCases where metric.supportsDisplayModes {
            let stored = defaults.string(forKey: Self.key(metric))
            displayModes[metric] = stored.flatMap(MetricDisplayMode.init(rawValue:)) ?? .usage
        }
    }

    public func displayMode(for metric: MetricKind) -> MetricDisplayMode {
        displayModes[metric] ?? .usage
    }

    public func setDisplayMode(_ mode: MetricDisplayMode, for metric: MetricKind) {
        guard metric.supportsDisplayModes else { return }
        displayModes[metric] = mode
        defaults.set(mode.rawValue, forKey: Self.key(metric))
    }

    private static func key(_ metric: MetricKind) -> String {
        "onyx.metric.\(metric.rawValue).displayMode"
    }

    /// Meldet Bedarf an. Der Rückgabewert wird zum Abmelden gebraucht.
    @discardableResult
    public func addConsumer(interval: TimeInterval = 2) -> UUID {
        let token = UUID()
        demands[token] = min(max(interval, 1), 10)
        restartTimer()
        return token
    }

    public func removeConsumer(_ token: UUID) {
        demands[token] = nil
        restartTimer()
    }

    /// Ändert das Intervall eines bestehenden Konsumenten, ohne die Schleife
    /// anzuhalten — etwa wenn das Panel aufgeht und schneller messen will.
    public func updateConsumer(_ token: UUID, interval: TimeInterval) {
        guard demands[token] != nil else { return }
        demands[token] = min(max(interval, 1), 10)
        restartTimer()
    }

    private func restartTimer() {
        timer?.invalidate()
        timer = nil

        guard let interval = demands.values.min() else {
            history.removeAll()
            return
        }

        sample()
        let timer = Timer(timeInterval: interval, repeats: true) { _ in
            MainActor.assumeIsolated { [weak self] in self?.sample() }
        }
        // `.common`, sonst steht die Messung, während ein Menü offen ist.
        RunLoop.main.add(timer, forMode: .common)
        self.timer = timer
    }

    private func sample() {
        let value = source.sample()
        snapshot = value
        history.append(value)
        if history.count > Self.historyLength { history.removeFirst(history.count - Self.historyLength) }
    }
}

public extension MetricsModel {
    /// Verlauf einer einzelnen Größe, für die Mini-Graphen.
    func series(_ metric: MetricKind) -> [Double] {
        let mode = displayMode(for: metric)
        return history.compactMap { snapshot in
            if mode == .temperature, metric.supportsDisplayModes {
                let celsius = metric == .cpu ? snapshot.cpu.temperature : snapshot.gpuTemperature
                return celsius.map { $0 / 100 }
            }
            switch metric {
            case .cpu: return snapshot.cpu.total
            case .gpu: return snapshot.gpu
            case .memory: return snapshot.memory.usedFraction
            case .battery: return snapshot.battery?.charge
            case .temperature: return snapshot.sensors.map(\.celsius).max().map { $0 / 100 }
            }
        }
    }
}

/// Was ein CPU- oder GPU-Element zeigt.
///
/// Beide Werte kommen aus derselben Messung — die Umschaltung kostet nichts und
/// erspart ein zweites Element in einer ohnehin knappen Menüleiste.
public enum MetricDisplayMode: String, Codable, Sendable, CaseIterable, Identifiable {
    case usage
    case temperature
    public var id: String { rawValue }
}

public enum MetricKind: String, CaseIterable, Sendable, Identifiable {
    case cpu, gpu, memory, battery, temperature
    public var id: String { rawValue }

    public var symbolName: String {
        switch self {
        case .cpu: "cpu"
        case .gpu: "cpu.fill"
        case .memory: "memorychip"
        case .battery: "battery.100"
        case .temperature: "thermometer"
        }
    }

    /// Nur CPU und GPU haben beides. Speicher und Akku haben keine eigene
    /// Temperatur, die Sensorkarte zeigt ohnehin nur Temperaturen.
    public var supportsDisplayModes: Bool { self == .cpu || self == .gpu }
}