Bionic_sphere/Bionic_Core/CommClass/CommClass.h

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// Created by misaki on 2025/9/2.
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#pragma once

#include <string>
#include <functional>
#include <mutex>
#include <queue>
#include <condition_variable>
#include "esp_websocket_client.h"
#include "cJSON.h"
#include "ThreadManager.h"
#include "WifiConnectors.h"

// WebSocket事件类型
enum class WebSocketEvent {
    CONNECTED,
    DISCONNECTED,
    DATA_RECEIVED,
    ERROR
};

// WebSocket配置
struct WebSocketConfig {
    std::string uri;                    // WebSocket服务器URI
    int reconnect_interval = 5000;      // 重连间隔(ms)
    int heartbeat_interval = 30000;     // 心跳间隔(ms)
    int max_reconnect_attempts = 10;    // 最大重连次数
    bool auto_reconnect = true;         // 是否自动重连
};

// JSON数据回调
using JsonDataCallback = std::function<void(cJSON* json)>;
// 事件回调
using EventCallback = std::function<void(WebSocketEvent event, const std::string& message)>;

// 在此说明一下上面的两个回调函数的作用，主要目的还是为了解耦，在handleReceivedData有对这两个回调的调用
// 对于JSON数据回调，如果来自客户端的数据被解析为了数据，那么就会调用JSON数据回调，并将解析后的json数据传给JSON数据回调，回调函数内部只需要访问并释放json数据
// 对于WebSocket事件回调，会有所不同，重点需要关注DATA_RECEIVED事件，这是非json数据的情况，其他的见下面的示例
// 实际上对于本项目，几乎99%的情况都是只使用JSON数据回调

/* 回调函数示例：
    // JSON数据回调示例
    void onJsonData(cJSON* json) {
        // 处理接收到的JSON数据
        cJSON* type = cJSON_GetObjectItem(json, "type");
        if (type && cJSON_IsString(type)) {
            ESP_LOGI("App", "Received message type: %s", type->valuestring);

            if (strcmp(type->valuestring, "sensor_data") == 0) {
                cJSON* value = cJSON_GetObjectItem(json, "value");
                if (value && cJSON_IsNumber(value)) {
                    ESP_LOGI("App", "Sensor value: %.2f", value->valuedouble);
                }
            }
        }

        cJSON_Delete(json);
    }
    // 事件回调示例
    void onWebSocketEvent(WebSocketEvent event, const std::string& message) {
        switch (event) {
            case WebSocketEvent::CONNECTED:
                ESP_LOGI("App", "WebSocket connected: %s", message.c_str());
                break;
            case WebSocketEvent::DISCONNECTED:
                ESP_LOGI("App", "WebSocket disconnected: %s", message.c_str());
                break;
            case WebSocketEvent::DATA_RECEIVED:
                ESP_LOGI("App", "Received raw data: %s", message.c_str());
                break;
            case WebSocketEvent::ERROR:
                ESP_LOGE("App", "WebSocket error: %s", message.c_str());
                break;
        }
    }
 */



class WebSocketManager {
public:
    // 获取单例实例
    static WebSocketManager* getInstance();

    // 删除拷贝构造函数和赋值运算符
    WebSocketManager(const WebSocketManager&) = delete;
    WebSocketManager& operator=(const WebSocketManager&) = delete;

    // 初始化WebSocket管理器
    bool initialize(const WebSocketConfig& ws_config);

    // 连接到WebSocket服务器
    bool connect();

    // 断开连接
    void disconnect();

    // 发送JSON数据，注意此成员函数会释放json数据，调用之后请不要再次释放json数据
    bool sendJson(cJSON* json);

    // 发送原始字符串数据
    bool sendRaw(const std::string& data);

    // 设置JSON数据回调
    void setJsonCallback(const JsonDataCallback &callback);

    // 设置事件回调
    void setEventCallback(const EventCallback &callback);

    // 获取连接状态
    [[nodiscard]] bool isConnected() const;

    // 获取配置信息
    [[nodiscard]] WebSocketConfig getConfig() const;

    // 更新配置
    void updateConfig(const WebSocketConfig& ws_config);

    // 获取统计信息
    struct Stats {
        uint32_t messages_sent;             /// 发送消息数
        uint32_t messages_received;         /// 接收到的消息数
        uint32_t connection_attempts;       /// 连接尝试次数
        uint32_t successful_connections;    /// 成功连接次数
    };
    [[nodiscard]] Stats getStats() const;

private:
    WebSocketManager();  // 私有构造函数
    ~WebSocketManager(); // 私有析构函数

    /**
     * WebSocket事件处理函数
     * @param handler_args  处理参数
     * @param base  事件基础
     * @param event_id  事件ID
     * @param event_data  事件数据
     */
    static void websocketEventHandler(void* handler_args, esp_event_base_t base,
                                      int32_t event_id, void* event_data);

    /**
     * 处理接收到的数据
     * @param data   数据
     * @param len    数据长度
     */
    void handleReceivedData(const char* data, int len) const;

    // 重连线程函数
    void reconnectThread();

    // 心跳线程函数
    void heartbeatThread();

    // 发送线程函数
    void sendThread();

    // 创建WebSocket客户端
    bool createWebSocketClient();

    // 销毁WebSocket客户端
    void destroyWebSocketClient();

    // 处理WiFi事件
    static void wifiEventHandler(void* arg, esp_event_base_t event_base,
                                int32_t event_id, void* event_data);

private:
    static WebSocketManager* instance;
    static std::mutex instance_mutex;

    esp_websocket_client_handle_t client;
    WebSocketConfig config;

    // 线程相关
    std::thread reconnect_thread;           /// 重连线程
    std::thread heartbeat_thread;           /// 心跳线程
    std::thread send_thread;                /// 发送线程
    bool threads_running;                   /// 线程运行标志

    // 回调函数
    JsonDataCallback json_callback;         /// JSON数据回调
    EventCallback event_callback;           /// 事件回调

    // 状态变量
    bool connected;
    bool connecting;
    uint32_t reconnect_attempts;

    // 统计信息
    Stats stats;

    // 发送队列
    std::queue<std::string> send_queue;
    std::mutex queue_mutex;
    std::condition_variable queue_cv;

    // WiFi实例
    WifiConnectors* wifi;

    // sn码和设备信息
    static std::string sn;                  /// sn码会在设备首次连网后连接服务器后经过服务器计算后返回唯一的sn码
                                            /// 在首次连接服务器后会提交设备的芯片序列号和mac地址，以用于计算唯一sn码
                                            /// 在计算后，服务器首先会把计算好的sn码返回给设备，并保存起来
                                            /// 客户端会将服务器返回的sn码存在设备flash当中
                                            /// 这样客户端和服务端之间就都有sn码了
                                            /// 当客户端再次连接服务器的时候，会先从flash中读取sn码，如果sn码存在，则将sn码发送给服务器以建立连接
                                            /// 如此下来服务器也方便找到设备保存的信息
    std::string device_info = "esp32s3";    /// 可以根据不同的设备进行修改，在本项目中使用的是esp32s3
};