import Foundation
import Darwin
import SystemConfiguration
import CoreWLAN
import MetricsProvider

public struct NetworkSnapshot: Equatable, Sendable {
    /// Byte pro Sekunde.
    public var downloadRate: Double = 0
    public var uploadRate: Double = 0
    /// Summen seit dem Systemstart.
    public var totalReceived: UInt64 = 0
    public var totalSent: UInt64 = 0

    public var interfaceName: String?
    public var interfaceKind: InterfaceKind = .unknown
    public var ipv4: String?
    public var ipv6: String?
    public var router: String?

    /// `nil`, solange die Ortungsberechtigung fehlt — macOS gibt den Namen
    /// sonst nicht heraus. Siehe `wifiName`.
    public var ssid: String?
    public var isWiFiConnected = false

    public var asOf = Date()
}

public enum InterfaceKind: String, Equatable, Sendable {
    case wifi, ethernet, vpn, cellular, loopback, unknown

    public var symbolName: String {
        switch self {
        case .wifi: "wifi"
        case .ethernet: "cable.connector"
        case .vpn: "lock.shield"
        case .cellular: "antenna.radiowaves.left.and.right"
        case .loopback, .unknown: "network"
        }
    }
}

/// Liest Durchsatz, Adressen und Verbindungsart.
///
/// Alles ohne root und ohne private Schnittstellen. Der Durchsatz kommt aus den
/// Byte-Zählern des Kernels; sie sind Summen seit dem Start, die Rate ergibt
/// sich erst aus der Differenz — siehe `Throughput.rate`.
public final class NetworkMetrics: @unchecked Sendable {

    private var previousReceived: UInt64 = 0
    private var previousSent: UInt64 = 0
    private var previousSampleTime: Date?

    public init() {}

    public func sample() -> NetworkSnapshot {
        var snapshot = NetworkSnapshot()

        let counters = readCounters()
        snapshot.totalReceived = counters.received
        snapshot.totalSent = counters.sent

        let now = Date()
        if let previous = previousSampleTime {
            let elapsed = now.timeIntervalSince(previous)
            snapshot.downloadRate = Throughput.rate(previous: previousReceived,
                                                    current: counters.received, elapsed: elapsed)
            snapshot.uploadRate = Throughput.rate(previous: previousSent,
                                                  current: counters.sent, elapsed: elapsed)
        }
        previousReceived = counters.received
        previousSent = counters.sent
        previousSampleTime = now

        let primary = primaryInterface()
        snapshot.interfaceName = primary.name
        snapshot.interfaceKind = primary.kind
        snapshot.router = primary.router

        let addresses = localAddresses(for: primary.name)
        snapshot.ipv4 = addresses.ipv4
        snapshot.ipv6 = addresses.ipv6

        snapshot.isWiFiConnected = primary.kind == .wifi
        snapshot.ssid = wifiName()

        return snapshot
    }

    // MARK: - Durchsatz

    /// Summiert alle Interfaces außer Loopback.
    ///
    /// Einzeln zu zählen wäre genauer, aber praktisch nutzlos: bei einem
    /// Wechsel von WLAN auf VPN wandert der Verkehr auf ein anderes Interface,
    /// und eine Anzeige, die dabei auf null fällt, ist falsch.
    private func readCounters() -> (received: UInt64, sent: UInt64) {
        var mib: [Int32] = [CTL_NET, PF_ROUTE, 0, 0, NET_RT_IFLIST2, 0]
        var length = 0
        guard sysctl(&mib, 6, nil, &length, nil, 0) == 0, length > 0 else { return (0, 0) }

        var buffer = [UInt8](repeating: 0, count: length)
        guard sysctl(&mib, 6, &buffer, &length, nil, 0) == 0 else { return (0, 0) }

        var received: UInt64 = 0
        var sent: UInt64 = 0

        buffer.withUnsafeBytes { raw in
            var offset = 0
            while offset < length {
                let header = raw.baseAddress!.advanced(by: offset)
                    .assumingMemoryBound(to: if_msghdr.self).pointee
                guard header.ifm_msglen > 0 else { break }
                defer { offset += Int(header.ifm_msglen) }

                guard header.ifm_type == RTM_IFINFO2 else { continue }
                let message = raw.baseAddress!.advanced(by: offset)
                    .assumingMemoryBound(to: if_msghdr2.self).pointee

                // Loopback ausschließen: der lokale Verkehr zwischen Programmen
                // hat mit „was geht über die Leitung" nichts zu tun und kann
                // ein Vielfaches davon sein.
                guard message.ifm_data.ifi_type != UInt8(IFT_LOOP) else { continue }

                received += message.ifm_data.ifi_ibytes
                sent += message.ifm_data.ifi_obytes
            }
        }
        return (received, sent)
    }

    // MARK: - Interface und Adressen

    private struct Primary {
        var name: String?
        var kind: InterfaceKind = .unknown
        var router: String?
    }

    private func primaryInterface() -> Primary {
        var primary = Primary()
        guard let store = SCDynamicStoreCreate(nil, "Onyx" as CFString, nil, nil),
              let global = SCDynamicStoreCopyValue(store, "State:/Network/Global/IPv4" as CFString)
                as? [String: Any] else { return primary }

        primary.name = global["PrimaryInterface"] as? String
        primary.router = global["Router"] as? String
        primary.kind = kind(of: primary.name)
        return primary
    }

    private func kind(of name: String?) -> InterfaceKind {
        guard let name else { return .unknown }
        // Die Namensschemata sind stabil: en0/en1 sind Ethernet oder WLAN,
        // utun/ipsec/ppp gehören zu VPNs, lo0 ist die Loopback-Schnittstelle.
        if name.hasPrefix("utun") || name.hasPrefix("ipsec") || name.hasPrefix("ppp") { return .vpn }
        if name.hasPrefix("lo") { return .loopback }
        if name.hasPrefix("pdp_ip") { return .cellular }
        if name.hasPrefix("en") {
            // en0 ist auf Notebooks das WLAN, aber nicht zwingend — CoreWLAN
            // weiß es genau.
            let wifiNames = CWWiFiClient.interfaceNames() ?? []
            return wifiNames.contains(name) ? .wifi : .ethernet
        }
        return .unknown
    }

    private func localAddresses(for interface: String?) -> (ipv4: String?, ipv6: String?) {
        guard let interface else { return (nil, nil) }

        var pointer: UnsafeMutablePointer<ifaddrs>?
        guard getifaddrs(&pointer) == 0, let first = pointer else { return (nil, nil) }
        defer { freeifaddrs(pointer) }

        var ipv4: String?
        var ipv6: String?

        for entry in sequence(first: first, next: { $0.pointee.ifa_next }) {
            guard String(cString: entry.pointee.ifa_name) == interface,
                  let address = entry.pointee.ifa_addr else { continue }

            var host = [CChar](repeating: 0, count: Int(NI_MAXHOST))
            guard getnameinfo(address, socklen_t(address.pointee.sa_len),
                              &host, socklen_t(host.count), nil, 0, NI_NUMERICHOST) == 0
            else { continue }

            let text = String(cString: host)
            switch Int32(address.pointee.sa_family) {
            case AF_INET where ipv4 == nil:
                ipv4 = text
            case AF_INET6 where ipv6 == nil:
                // Link-lokale Adressen (fe80::) tragen einen Zonen-Anhang und
                // sagen dem Nutzer nichts.
                if !text.hasPrefix("fe80") { ipv6 = text }
            default:
                break
            }
        }
        return (ipv4, ipv6)
    }

    // MARK: - WLAN

    /// Der Netzwerkname — oder `nil`, wenn macOS ihn nicht herausgibt.
    ///
    /// Seit macOS 14 liefert `ssid()` nur mit erteilter Ortungsberechtigung
    /// einen Wert. Fehlt sie, kommt `nil` zurück, **ohne** dass ein Fehler
    /// erscheint. Deshalb wird hier nicht geraten: die Oberfläche zeigt dann
    /// „WLAN verbunden" statt eines leeren Feldes, das nach einem Defekt
    /// aussieht.
    private func wifiName() -> String? {
        CWWiFiClient.shared().interface()?.ssid()
    }
}