config.h

/**
 * @file config.h
 * @brief 配置模块
 * @author shawn
 * @date 2024-05-22
 */
#ifndef __CORO_CONFIG_H__
#define __CORO_CONFIG_H__

#include <yaml-cpp/yaml.h>

#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <functional>
#include <list>
#include <map>
#include <memory>
#include <set>
#include <sstream>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#include <vector>

#include "mutex.h"
#include "util.h"

namespace coro {

/**
 * @brief 配置变量的基类
 */
class ConfigVarBase {
   public:
    typedef std::shared_ptr<ConfigVarBase> ptr;
    /**
     * @brief 构造函数
     * @param[in] name 配置参数名称[0-9a-z_.]
     * @param[in] description 配置参数描述
     */
    ConfigVarBase(const std::string &name, const std::string &description = "")
        : m_name(name), m_description(description) {
        std::transform(m_name.begin(), m_name.end(), m_name.begin(), ::tolower);
    }

    /**
     * @brief 析构函数
     */
    virtual ~ConfigVarBase() {}

    /**
     * @brief 返回配置参数名称
     */
    const std::string &getName() const { return m_name; }

    /**
     * @brief 返回配置参数的描述
     */
    const std::string &getDescription() const { return m_description; }

    /**
     * @brief 转成字符串
     */
    virtual std::string toString() = 0;

    /**
     * @brief 从字符串初始化值
     */
    virtual bool fromString(const std::string &val) = 0;

    /**
     * @brief 返回配置参数值的类型名称
     */
    virtual std::string getTypeName() const = 0;

   protected:
    /// 配置参数的名称
    std::string m_name;
    /// 配置参数的描述
    std::string m_description;
};

/**
 * @brief 类型转换模板类(F 源类型, T 目标类型)
 */
template <class F, class T>
class LexicalCast {
   public:
    /**
     * @brief 类型转换
     * @param[in] v 源类型值
     * @return 返回v转换后的目标类型
     * @exception 当类型不可转换时抛出异常
     */
    T operator()(const F &v) { return boost::lexical_cast<T>(v); }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(YAML String 转换成 std::vector<T>)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::string, std::vector<T>> {
   public:
    std::vector<T> operator()(const std::string &v) {
        YAML::Node node = YAML::Load(v);
        typename std::vector<T> vec;
        std::stringstream ss;
        for (size_t i = 0; i < node.size(); ++i) {
            ss.str("");
            ss << node[i];
            vec.push_back(LexicalCast<std::string, T>()(ss.str()));
        }
        return vec;
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(std::vector<T> 转换成 YAML String)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::vector<T>, std::string> {
   public:
    std::string operator()(const std::vector<T> &v) {
        YAML::Node node(YAML::NodeType::Sequence);
        for (auto &i : v) {
            node.push_back(YAML::Load(LexicalCast<T, std::string>()(i)));
        }
        std::stringstream ss;
        ss << node;
        return ss.str();
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(YAML String 转换成 std::list<T>)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::string, std::list<T>> {
   public:
    std::list<T> operator()(const std::string &v) {
        YAML::Node node = YAML::Load(v);
        typename std::list<T> vec;
        std::stringstream ss;
        for (size_t i = 0; i < node.size(); ++i) {
            ss.str("");
            ss << node[i];
            vec.push_back(LexicalCast<std::string, T>()(ss.str()));
        }
        return vec;
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(std::list<T> 转换成 YAML String)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::list<T>, std::string> {
   public:
    std::string operator()(const std::list<T> &v) {
        YAML::Node node(YAML::NodeType::Sequence);
        for (auto &i : v) {
            node.push_back(YAML::Load(LexicalCast<T, std::string>()(i)));
        }
        std::stringstream ss;
        ss << node;
        return ss.str();
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(YAML String 转换成 std::set<T>)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::string, std::set<T>> {
   public:
    std::set<T> operator()(const std::string &v) {
        YAML::Node node = YAML::Load(v);
        typename std::set<T> vec;
        std::stringstream ss;
        for (size_t i = 0; i < node.size(); ++i) {
            ss.str("");
            ss << node[i];
            vec.insert(LexicalCast<std::string, T>()(ss.str()));
        }
        return vec;
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(std::set<T> 转换成 YAML String)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::set<T>, std::string> {
   public:
    std::string operator()(const std::set<T> &v) {
        YAML::Node node(YAML::NodeType::Sequence);
        for (auto &i : v) {
            node.push_back(YAML::Load(LexicalCast<T, std::string>()(i)));
        }
        std::stringstream ss;
        ss << node;
        return ss.str();
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(YAML String 转换成 std::unordered_set<T>)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::string, std::unordered_set<T>> {
   public:
    std::unordered_set<T> operator()(const std::string &v) {
        YAML::Node node = YAML::Load(v);
        typename std::unordered_set<T> vec;
        std::stringstream ss;
        for (size_t i = 0; i < node.size(); ++i) {
            ss.str("");
            ss << node[i];
            vec.insert(LexicalCast<std::string, T>()(ss.str()));
        }
        return vec;
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(std::unordered_set<T> 转换成 YAML String)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::unordered_set<T>, std::string> {
   public:
    std::string operator()(const std::unordered_set<T> &v) {
        YAML::Node node(YAML::NodeType::Sequence);
        for (auto &i : v) {
            node.push_back(YAML::Load(LexicalCast<T, std::string>()(i)));
        }
        std::stringstream ss;
        ss << node;
        return ss.str();
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(YAML String 转换成 std::map<std::string, T>)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::string, std::map<std::string, T>> {
   public:
    std::map<std::string, T> operator()(const std::string &v) {
        YAML::Node node = YAML::Load(v);
        typename std::map<std::string, T> vec;
        std::stringstream ss;
        for (auto it = node.begin(); it != node.end(); ++it) {
            ss.str("");
            ss << it->second;
            vec.insert(std::make_pair(it->first.Scalar(),
                                      LexicalCast<std::string, T>()(ss.str())));
        }
        return vec;
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(std::map<std::string, T> 转换成 YAML String)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::map<std::string, T>, std::string> {
   public:
    std::string operator()(const std::map<std::string, T> &v) {
        YAML::Node node(YAML::NodeType::Map);
        for (auto &i : v) {
            node[i.first] = YAML::Load(LexicalCast<T, std::string>()(i.second));
        }
        std::stringstream ss;
        ss << node;
        return ss.str();
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(YAML String 转换成
 * std::unordered_map<std::string, T>)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::string, std::unordered_map<std::string, T>> {
   public:
    std::unordered_map<std::string, T> operator()(const std::string &v) {
        YAML::Node node = YAML::Load(v);
        typename std::unordered_map<std::string, T> vec;
        std::stringstream ss;
        for (auto it = node.begin(); it != node.end(); ++it) {
            ss.str("");
            ss << it->second;
            vec.insert(std::make_pair(it->first.Scalar(),
                                      LexicalCast<std::string, T>()(ss.str())));
        }
        return vec;
    }
};

/**
 * @brief 类型转换模板类片特化(std::unordered_map<std::string, T> 转换成 YAML
 * String)
 */
template <class T>
class LexicalCast<std::unordered_map<std::string, T>, std::string> {
   public:
    std::string operator()(const std::unordered_map<std::string, T> &v) {
        YAML::Node node(YAML::NodeType::Map);
        for (auto &i : v) {
            node[i.first] = YAML::Load(LexicalCast<T, std::string>()(i.second));
        }
        std::stringstream ss;
        ss << node;
        return ss.str();
    }
};

/**
 * @brief 配置参数模板子类,保存对应类型的参数值
 * @details T 参数的具体类型
 *          FromStr 从std::string转换成T类型的仿函数
 *          ToStr 从T转换成std::string的仿函数
 *          std::string 为YAML格式的字符串
 */
template <class T, class FromStr = LexicalCast<std::string, T>,
          class ToStr = LexicalCast<T, std::string>>
class ConfigVar : public ConfigVarBase {
   public:
    typedef RWMutex RWMutexType;
    typedef std::shared_ptr<ConfigVar> ptr;
    typedef std::function<void(const T &old_value, const T &new_value)>
        on_change_cb;

    /**
     * @brief 通过参数名,参数值,描述构造ConfigVar
     * @param[in] name 参数名称有效字符为[0-9a-z_.]
     * @param[in] default_value 参数的默认值
     * @param[in] description 参数的描述
     */
    ConfigVar(const std::string &name, const T &default_value,
              const std::string &description = "")
        : ConfigVarBase(name, description), m_val(default_value) {}

    /**
     * @brief 将参数值转换成YAML String
     * @exception 当转换失败抛出异常
     */
    std::string toString() override {
        try {
            // return boost::lexical_cast<std::string>(m_val);
            RWMutexType::ReadLock lock(m_mutex);
            return ToStr()(m_val);
        } catch (std::exception &e) {
        }
        return "";
    }

    /**
     * @brief 从YAML String 转成参数的值
     * @exception 当转换失败抛出异常
     */
    bool fromString(const std::string &val) override {
        try {
            setValue(FromStr()(val));
        } catch (std::exception &e) {
        }
        return false;
    }

    /**
     * @brief 获取当前参数的值
     */
    const T getValue() {
        RWMutexType::ReadLock lock(m_mutex);
        return m_val;
    }

    /**
     * @brief 设置当前参数的值
     * @details 如果参数的值有发生变化,则通知对应的注册回调函数
     */
    void setValue(const T &v) {
        {
            RWMutexType::ReadLock lock(m_mutex);
            if (v == m_val) {
                return;
            }
            for (auto &i : m_cbs) {
                i.second(m_val, v);
            }
        }
        RWMutexType::WriteLock lock(m_mutex);
        m_val = v;
    }

    /**
     * @brief 返回参数值的类型名称(typeinfo)
     */
    std::string getTypeName() const override { return TypeToName<T>(); }

    /**
     * @brief 添加变化回调函数
     * @return 返回该回调函数对应的唯一id,用于删除回调
     */
    uint64_t addListener(on_change_cb cb) {
        static uint64_t s_fun_id = 0;
        RWMutexType::WriteLock lock(m_mutex);
        ++s_fun_id;
        m_cbs[s_fun_id] = cb;
        return s_fun_id;
    }

    /**
     * @brief 删除回调函数
     * @param[in] key 回调函数的唯一id
     */
    void delListener(uint64_t key) {
        RWMutexType::WriteLock lock(m_mutex);
        m_cbs.erase(key);
    }

    /**
     * @brief 获取回调函数
     * @param[in] key 回调函数的唯一id
     * @return 如果存在返回对应的回调函数,否则返回nullptr
     */
    on_change_cb getListener(uint64_t key) {
        RWMutexType::ReadLock lock(m_mutex);
        auto it = m_cbs.find(key);
        return it == m_cbs.end() ? nullptr : it->second;
    }

    /**
     * @brief 清理所有的回调函数
     */
    void clearListener() {
        RWMutexType::WriteLock lock(m_mutex);
        m_cbs.clear();
    }

   private:
    RWMutexType m_mutex;
    T m_val;
    // 变更回调函数组, uint64_t key,要求唯一，一般可以用hash
    std::map<uint64_t, on_change_cb> m_cbs;
};

/**
 * @brief ConfigVar的管理类
 * @details 提供便捷的方法创建/访问ConfigVar
 */
class Config {
   public:
    typedef std::unordered_map<std::string, ConfigVarBase::ptr> ConfigVarMap;
    typedef RWMutex RWMutexType;

    /**
     * @brief 获取/创建对应参数名的配置参数
     * @param[in] name 配置参数名称
     * @param[in] default_value 参数默认值
     * @param[in] description 参数描述
     * @details 获取参数名为name的配置参数,如果存在直接返回
     *          如果不存在,创建参数配置并用default_value赋值
     * @return 返回对应的配置参数,如果参数名存在但是类型不匹配则返回nullptr
     * @exception 如果参数名包含非法字符[^0-9a-z_.] 抛出异常
     * std::invalid_argument
     */
    template <class T>
    static typename ConfigVar<T>::ptr Lookup(
        const std::string &name, const T &default_value,
        const std::string &description = "") {
        RWMutexType::WriteLock lock(GetMutex());
        auto it = GetDatas().find(name);
        if (it != GetDatas().end()) {
            auto tmp = std::dynamic_pointer_cast<ConfigVar<T>>(it->second);
            if (tmp) {
                return tmp;
            } else {
                return nullptr;
            }
        }

        if (name.find_first_not_of("abcdefghikjlmnopqrstuvwxyz._012345678") !=
            std::string::npos) {
            throw std::invalid_argument(name);
        }

        typename ConfigVar<T>::ptr v(
            new ConfigVar<T>(name, default_value, description));
        GetDatas()[name] = v;
        return v;
    }

    /**
     * @brief 查找配置参数
     * @param[in] name 配置参数名称
     * @return 返回配置参数名为name的配置参数
     */
    template <class T>
    static typename ConfigVar<T>::ptr Lookup(const std::string &name) {
        RWMutexType::ReadLock lock(GetMutex());
        auto it = GetDatas().find(name);
        if (it == GetDatas().end()) {
            return nullptr;
        }
        return std::dynamic_pointer_cast<ConfigVar<T>>(it->second);
    }

    /**
     * @brief 使用YAML::Node初始化配置模块
     */
    static void LoadFromYaml(const YAML::Node &root);

    /**
     * @brief 加载path文件夹里面的配置文件
     */
    static void LoadFromConfDir(const std::string &path, bool force = false);

    /**
     * @brief 查找配置参数,返回配置参数的基类
     * @param[in] name 配置参数名称
     */
    static ConfigVarBase::ptr LookupBase(const std::string &name);

    /**
     * @brief 遍历配置模块里面所有配置项
     * @param[in] cb 配置项回调函数
     */
    static void Visit(std::function<void(ConfigVarBase::ptr)> cb);

   private:
    /**
     * @brief 返回所有的配置项
     */
    static ConfigVarMap &GetDatas() {
        static ConfigVarMap s_datas;
        return s_datas;
    }

    /**
     * @brief 配置项的RWMutex
     */
    static RWMutexType &GetMutex() {
        static RWMutexType s_mutex;
        return s_mutex;
    }
};

}  // namespace coro

#endif