LehrerApp/LehrerApp.Desktop/Services/UntisReportCacheService.cs

using LehrerApp.Core.Interfaces;
using LehrerApp.Core.Models;

namespace LehrerApp.Desktop.Services;

/// <summary>Ergebnis von <see cref="UntisReportCacheService.Plan"/>: was für eine Anfrage
/// [<c>RequestStart</c>..<c>RequestEnd</c>, nicht Teil dieses Records, siehe Aufrufer] tatsächlich
/// live nachgeladen werden muss, und welcher Deckungsstand danach gilt. Bewusst als reine, ohne
/// Repository/HTTP-Zugriff testbare Funktion ausgelagert (gleiches Muster wie
/// <see cref="ClassTeacher.ClassAbsenceDaySummaryRow.GroupByStudentAndDay"/>).</summary>
public readonly record struct UntisCacheRefreshPlan(
    bool RefreshHotWindow, DateOnly HotWindowStart, DateOnly HotWindowEnd,
    bool FetchColdRange, DateOnly ColdRangeStart, DateOnly ColdRangeEnd,
    int? ResultingColdCoverageStartDate);

/// <summary>
/// Lokaler Cache für die beiden Klassenlehrer-Berichte (Fehlzeiten, Klassenbucheinträge anderer
/// Lehrkräfte, siehe TODO.md) - Nutzer-Feedback: Warnungen sollen sofort da sein, ohne bei jedem
/// Öffnen der Ansicht neu abzurufen, und der Bericht darf nicht mehrfach pro Stunde abgerufen
/// werden (Sorge, bei WebUntis aufzufallen, wenn dieselbe Ansicht mehrfach geöffnet wird). Ein
/// festes "heißes" Fenster der letzten <see cref="HotWindowDays"/> Tage wird höchstens stündlich
/// aufgefrischt (dort kann sich der Status noch ändern, z. B. "ausstehend" → "entschuldigt");
/// alles Ältere gilt als endgültig und wird, einmal abgerufen, dauerhaft aus dem Cache bedient.
/// Die Cache-Tabellen selbst sind bewusst nicht synchronisiert (siehe
/// <see cref="IUntisAbsenceCacheRepository"/>-Implementierung) - jedes Gerät füllt seinen Cache
/// über diesen Service selbst.
/// </summary>
public sealed class UntisReportCacheService(
    WebUntisIntegrationService untis,
    IUntisAbsenceCacheRepository absenceCache,
    IUntisClassRegisterCacheRepository classRegisterCache,
    IUntisStudentRosterCacheRepository rosterCache,
    IUntisCacheFetchStateRepository fetchState)
{
    private static readonly TimeSpan HotWindowRefreshInterval = TimeSpan.FromHours(1);
    private const int HotWindowDays = 14;

    /// Roster hat anders als Fehlzeiten/Klassenbuch keine Historie (nur "aktueller Stand einer
    /// Klasse") - deshalb ohne heißes/kaltes Fenster, nur "gilt der letzte Abruf noch als frisch".
    /// Behebt, dass die Klassenlehrer-Übersicht bei jedem Öffnen spürbar verzögert wirkte: der
    /// Roster-Abruf lief bislang komplett am Cache vorbei live gegen WebUntis (Nutzer-Feedback).
    public async Task<IReadOnlyList<UntisStudentRosterCacheEntry>> GetStudentRosterAsync(string className,
        bool forceRefresh = false, CancellationToken token = default)
    {
        var state = fetchState.Get(className, UntisCacheKind.Roster);
        if (NeedsRefresh(state, forceRefresh, DateTime.UtcNow))
        {
            var fresh = await untis.GetStudentsAsync(className, token);
            rosterCache.ReplaceAll(className, fresh.Students.Select(s => new UntisStudentRosterCacheEntry
            {
                ClassName = className, ExternKey = s.ExternKey, DisplayName = s.DisplayName,
            }));
            fetchState.Save(new UntisCacheFetchState
            {
                Id = state?.Id ?? Guid.NewGuid(), ClassName = className, Kind = UntisCacheKind.Roster,
                HotWindowFetchedAt = DateTime.UtcNow,
            });
        }
        return rosterCache.GetByClass(className);
    }

    private static bool NeedsRefresh(UntisCacheFetchState? state, bool forceRefresh, DateTime utcNow) =>
        forceRefresh || state?.HotWindowFetchedAt is null || utcNow - state.HotWindowFetchedAt >= HotWindowRefreshInterval;

    public async Task<IReadOnlyList<UntisClassAbsenceEntryDto>> GetAbsencesAsync(string className,
        DateOnly start, DateOnly end, bool forceRefresh = false, CancellationToken token = default)
    {
        var state = fetchState.Get(className, UntisCacheKind.Absences);
        var plan = Plan(state, start, end, Today(), forceRefresh, DateTime.UtcNow);

        if (plan.RefreshHotWindow)
        {
            var fresh = await untis.GetClassAbsencesAsync(className, plan.HotWindowStart, plan.HotWindowEnd, token);
            absenceCache.ReplaceRange(className, Int(plan.HotWindowStart), Int(plan.HotWindowEnd), fresh.Select(ToEntry));
        }
        if (plan.FetchColdRange)
        {
            var older = await untis.GetClassAbsencesAsync(className, plan.ColdRangeStart, plan.ColdRangeEnd, token);
            absenceCache.InsertRange(older.Select(ToEntry));
        }
        if (plan.RefreshHotWindow || plan.FetchColdRange)
            fetchState.Save(NextState(state, className, UntisCacheKind.Absences, plan));

        return absenceCache.GetByClassAndRange(className, Int(start), Int(end)).Select(ToDto).ToList();
    }

    public async Task<IReadOnlyList<UntisForeignClassRegisterEventDto>> GetClassRegisterEventsAsync(
        string className, DateOnly start, DateOnly end, bool forceRefresh = false, CancellationToken token = default)
    {
        var state = fetchState.Get(className, UntisCacheKind.ClassRegister);
        var plan = Plan(state, start, end, Today(), forceRefresh, DateTime.UtcNow);

        if (plan.RefreshHotWindow)
        {
            var fresh = await untis.GetForeignClassRegisterEventsAsync(className, plan.HotWindowStart, plan.HotWindowEnd, token);
            classRegisterCache.ReplaceRange(className, Int(plan.HotWindowStart), Int(plan.HotWindowEnd), fresh.Select(ToEntry));
        }
        if (plan.FetchColdRange)
        {
            var older = await untis.GetForeignClassRegisterEventsAsync(className, plan.ColdRangeStart, plan.ColdRangeEnd, token);
            classRegisterCache.InsertRange(older.Select(ToEntry));
        }
        if (plan.RefreshHotWindow || plan.FetchColdRange)
            fetchState.Save(NextState(state, className, UntisCacheKind.ClassRegister, plan));

        return classRegisterCache.GetByClassAndRange(className, Int(start), Int(end)).Select(ToDto).ToList();
    }

    /// Reine Entscheidungslogik ohne Repository-/HTTP-Zugriff: was muss für eine Anfrage
    /// [<paramref name="requestStart"/>..<paramref name="requestEnd"/>] live nachgeladen werden,
    /// gegeben den zuletzt gespeicherten Zustand. Das heiße Fenster ist immer fest
    /// [<paramref name="today"/> − <see cref="HotWindowDays"/>, <paramref name="today"/>], unabhängig
    /// von der angefragten Spanne. Nach einem heißen Refresh reicht die bekannte Abdeckung mindestens
    /// bis zum Fensteranfang zurück; ein zusätzlicher kalter Abruf erweitert sie nur so weit wie
    /// für <paramref name="requestStart"/> nötig, nie weiter.
    public static UntisCacheRefreshPlan Plan(UntisCacheFetchState? state, DateOnly requestStart, DateOnly requestEnd,
        DateOnly today, bool forceRefresh, DateTime utcNow)
    {
        var hotStart = today.AddDays(-HotWindowDays);
        var refreshHot = requestEnd >= hotStart && (forceRefresh || state?.HotWindowFetchedAt is null
            || utcNow - state.HotWindowFetchedAt >= HotWindowRefreshInterval);

        int? coverageStart = state?.ColdCoverageStartDate;
        if (refreshHot)
            coverageStart = coverageStart is { } existing ? Math.Min(existing, Int(hotStart)) : Int(hotStart);

        var coldEnd = coverageStart is { } covered ? FromInt(covered).AddDays(-1) : hotStart.AddDays(-1);
        var fetchCold = (coverageStart is null || requestStart < FromInt(coverageStart.Value)) && requestStart <= coldEnd;
        if (fetchCold) coverageStart = Int(requestStart);

        return new UntisCacheRefreshPlan(refreshHot, hotStart, today, fetchCold, requestStart, coldEnd, coverageStart);
    }

    private static UntisCacheFetchState NextState(UntisCacheFetchState? previous, string className,
        UntisCacheKind kind, UntisCacheRefreshPlan plan) => new()
    {
        Id = previous?.Id ?? Guid.NewGuid(),
        ClassName = className,
        Kind = kind,
        HotWindowFetchedAt = plan.RefreshHotWindow ? DateTime.UtcNow : previous?.HotWindowFetchedAt,
        ColdCoverageStartDate = plan.ResultingColdCoverageStartDate,
    };

    private static DateOnly Today() => DateOnly.FromDateTime(DateTime.Today);
    private static int Int(DateOnly date) => date.Year * 10000 + date.Month * 100 + date.Day;
    private static DateOnly FromInt(int value) => new(value / 10000, value / 100 % 100, value % 100);

    private static UntisAbsenceCacheEntry ToEntry(UntisClassAbsenceEntryDto x) => new()
    {
        ClassName = x.ClassName, StudentName = x.StudentName, ExternKey = x.ExternKey, Date = x.Date,
        AbsentPeriods = x.AbsentPeriods, AbsentMinutes = x.AbsentMinutes, TeacherUsernames = x.TeacherUsernames,
        Subject = x.Subject, AbsenceReason = x.AbsenceReason, Note = x.Note, EntryId = x.EntryId,
        HandledOn = x.HandledOn, Counts = x.Counts, ExcuseNote = x.ExcuseNote, PeriodNumber = x.PeriodNumber,
        Status = x.Status, CountsAsFullDay = x.CountsAsFullDay,
    };

    private static UntisClassAbsenceEntryDto ToDto(UntisAbsenceCacheEntry e) => new(
        e.StudentName, e.ExternKey, e.ClassName, e.Date, e.AbsentPeriods, e.AbsentMinutes, e.TeacherUsernames,
        e.Subject, e.AbsenceReason, e.Note, e.EntryId, e.HandledOn, e.Counts, e.ExcuseNote, e.PeriodNumber,
        e.Status, e.CountsAsFullDay);

    private static UntisClassRegisterCacheEntry ToEntry(UntisForeignClassRegisterEventDto x) => new()
    {
        ClassName = x.ClassName, Date = x.Date, Subject = x.Subject, StudentName = x.StudentName,
        TeacherUsername = x.TeacherUsername, CategoryName = x.CategoryName, CategoryGroup = x.CategoryGroup,
        Text = x.Text,
    };

    private static UntisForeignClassRegisterEventDto ToDto(UntisClassRegisterCacheEntry e) => new(
        e.ClassName, e.Date, e.Subject, e.StudentName, e.TeacherUsername, e.CategoryName, e.CategoryGroup, e.Text);
}