dmc/app/lib/transport/udp/udp_transport.dart

import 'dart:async';
import 'dart:io' show InternetAddress;

import 'package:flutter/services.dart';

import '../link_transport.dart';
import 'mlrs_network_controller.dart';

/// UDP-Transport zur mLRS-WLAN-Bruecke (Doku Kommunikationsschicht v2,
/// Abschnitt 3/4). Die Verbindung zum WLAN wird ausschliesslich von der App
/// selbst aufgebaut (`WifiNetworkSpecifier` ueber [MlrsNetworkController]),
/// nicht ueber die Systemeinstellungen - sonst wuerde das mLRS-Netz zur
/// Standardroute des Geraets und Kartenkacheln/Wetter fielen aus.
///
/// Ablauf von [connect]:
/// 1. Netz mit passendem SSID-Praefix anfordern, auf `available`/
///    `unavailable` warten (Doku Abschnitt 4).
/// 2. Zieladresse vorbelegen: konfigurierter Host, sonst die vom Netz
///    gemeldete Gateway-Adresse, sonst ungelernt (Doku Abschnitt 3).
/// 3. Nativen UDP-Socket oeffnen, der **socket-genau** (nicht prozessweit)
///    per `Network.bindSocket()` an das mLRS-Netz gebunden ist (Doku
///    Abschnitt 4, Stufe 3) - siehe [MlrsNetworkController]-Doku fuer die
///    Begruendung, warum Prozessbindung hier in der Praxis Kartenkacheln/
///    Wetter-Requests beschaedigt hat.
/// 4. Weiterhin auf das Netz hoeren: geht es verloren (`lost`), ist der
///    Socket ungueltig (Doku Abschnitt 8) und die Verbindung wird mit
///    [LinkErrorReason.networkLost] beendet. Automatisches Wiederverbinden
///    mit ansteigender Wartezeit (Doku Abschnitt 8) ist noch nicht
///    umgesetzt - der Nutzer stoesst es aktuell ueber "Connect" erneut an.
class UdpTransport implements LinkTransport {
  /// Bekannte Standard-IP der mLRS-WLAN-Bruecke im AP-Modus - letzter
  /// Rueckfall, wenn weder ein Host konfiguriert noch eine Gateway-Adresse
  /// vom Netz gemeldet wurde (siehe [connect]).
  static const _defaultMlrsHost = '192.168.4.55';

  UdpTransport({
    required Future<String?> Function() getHost,
    required Future<int> Function() getPort,
    required Future<String> Function() getSsidPrefix,
    required Future<String?> Function() getRememberedSsid,
    required Future<void> Function(String ssid) rememberSsid,
    MlrsNetworkController? networkController,
  })  : _getHost = getHost,
        _getPort = getPort,
        _getSsidPrefix = getSsidPrefix,
        _getRememberedSsid = getRememberedSsid,
        _rememberSsid = rememberSsid,
        _networkController =
            networkController ?? MethodChannelMlrsNetworkController();

  final Future<String?> Function() _getHost;
  final Future<int> Function() _getPort;
  final Future<String> Function() _getSsidPrefix;
  final Future<String?> Function() _getRememberedSsid;
  final Future<void> Function(String ssid) _rememberSsid;
  final MlrsNetworkController _networkController;

  final _incomingController = StreamController<Uint8List>.broadcast();
  final _stateController = StreamController<LinkState>.broadcast();
  final _ssidController = StreamController<String?>.broadcast();

  StreamSubscription<MlrsSocketPacket>? _packetSub;
  StreamSubscription<MlrsNetworkEvent>? _networkLossSub;
  InternetAddress? _peerAddress;
  int? _peerPort;
  int? _boundPort;
  bool _socketOpen = false;
  bool? _staConcurrencySupported;
  String? _connectedSsid;

  LinkState _state = LinkState.disconnected;
  LinkErrorReason? _lastErrorReason;
  String? _lastErrorMessage;

  @override
  Stream<Uint8List> get incoming => _incomingController.stream;

  @override
  Stream<LinkState> get state => _stateController.stream;

  @override
  LinkErrorReason? get lastErrorReason => _lastErrorReason;

  @override
  String? get lastErrorMessage => _lastErrorMessage;

  /// Tatsaechlich gebundener lokaler Port, erst nach [connect] bekannt -
  /// weicht von der Vorgabe ab, wenn diese belegt war (Doku 3/9).
  int? get boundPort => _boundPort;

  /// Gegenstelle, sobald aus dem ersten eingehenden Paket gelernt bzw. aus
  /// Host-Vorgabe/Gateway-Adresse vorbelegt (Doku Abschnitt 3).
  String? get peerDescription =>
      _peerAddress == null ? null : '${_peerAddress!.address}:$_peerPort';

  /// Ergebnis von `isStaConcurrencyForLocalOnlyConnectionsSupported()`, ab
  /// dem ersten erfolgreichen [connect] verfuegbar - null vorher oder falls
  /// nicht ermittelbar (API < 30, Doku Abschnitt 4/8).
  bool? get staConcurrencySupported => _staConcurrencySupported;

  /// Tatsaechliche SSID des verbundenen Netzes, sobald von Android
  /// ermittelbar (Doku Abschnitt 8: "verbundenes WLAN anzeigen"). Wird bei
  /// jedem erfolgreichen [connect] auch dauerhaft gemerkt (siehe
  /// [_rememberSsid]), damit kuenftige Verbindungen exakt statt per Praefix
  /// angefragt werden koennen.
  String? get connectedSsid => _connectedSsid;

  /// Reaktive Aenderungen von [connectedSsid] - liefert erneut ein Ereignis,
  /// wenn Android die SSID nachtraeglich meldet (siehe [_onNetworkEvent]),
  /// da die Zustandsmaschine dafuer kein neues [LinkState] durchlaeuft und
  /// die UI sonst nicht mitbekommt, dass sich der Wert geaendert hat.
  Stream<String?> get connectedSsidChanges => _ssidController.stream;

  @override
  Future<void> connect() async {
    // Idempotent: mehrere Aufrufer koennen unabhaengig voneinander "sorg
    // dafuer, dass wir verbunden sind" anfordern (z.B. der Auto-Connect-
    // Trigger beim Wechsel in den Fly-Modus UND der MSP-Telemetrie-Consumer,
    // der denselben Transport braucht) - ohne diese Sperre wuerde der
    // zweite Aufruf eine weitere WifiNetworkSpecifier-Anfrage samt
    // Systemdialog auslösen, waehrend die erste noch laeuft.
    if (_state == LinkState.connecting || _state == LinkState.connected) {
      return;
    }
    _lastErrorReason = null;
    _lastErrorMessage = null;
    _setState(LinkState.connecting);

    final ssidPrefix = await _getSsidPrefix();
    final rememberedSsid = await _getRememberedSsid();
    final firstEvent = Completer<MlrsNetworkEvent>();
    // EIN durchgehendes Abonnement ab hier, statt vorher ein temporaeres
    // request-Abo zu registrieren, es nach dem ersten Ereignis wieder
    // abzumelden und danach durch ein zweites (fuer Netzverlust) zu
    // ersetzen: zwischen `requestSub.cancel()` und dem Aufsetzen des
    // zweiten Listeners lag eine (kurze, aber reale) Luecke ganz ohne
    // Listener auf dem Broadcast-EventChannel-Stream - Ereignisse, die
    // genau in diesem Fenster ankamen, gingen unwiderruflich verloren
    // (Broadcast-Streams puffern nicht fuer spaeter hinzukommende
    // Listener). Betroffen war insbesondere das nachtraeglich eintreffende
    // SSID-Ereignis (`onCapabilitiesChanged`, siehe
    // MlrsNetworkSsidUpdated-Doku): auf echter Hardware (Pixel-Geraet ohne
    // STA-Concurrency) trifft es haeufig so kurz nach dem "available"-
    // Ereignis ein, dass es fast immer in genau diese Luecke fiel - die
    // Verbindungsprotokoll-Pille zeigte dauerhaft "Connected to unknown",
    // obwohl `dumpsys wifi` auf dem Geraet die korrekte SSID zeigte.
    _networkLossSub = _networkController.events.listen((event) {
      if (!firstEvent.isCompleted &&
          (event is MlrsNetworkAvailable || event is MlrsNetworkUnavailable)) {
        firstEvent.complete(event);
        return;
      }
      _onNetworkEvent(event);
    });

    try {
      await _networkController.requestNetwork(
        ssidPrefix,
        preferredSsid: rememberedSsid,
      );
      final event = await firstEvent.future;

      if (event is! MlrsNetworkAvailable) {
        _fail(
          LinkErrorReason.networkUnavailable,
          'No WiFi network matching SSID prefix "$ssidPrefix" found, or the '
          'system connection dialog was dismissed.',
        );
      }
      final available = event;

      _connectedSsid = available.ssid;
      _ssidController.add(_connectedSsid);
      if (available.ssid != null) {
        await _rememberSsid(available.ssid!);
      }

      final configuredHost = await _getHost();
      final configuredPort = await _getPort();
      // Reihenfolge: explizit konfigurierter Host > vom Netz gemeldete
      // Gateway-Adresse (bei der hier verwendeten lokalen, internetlosen
      // WifiNetworkSpecifier-Anfrage in der Praxis meist gar nicht gesetzt,
      // da solche Netze i.d.R. keine Default-Route haben) > Subnetz-
      // Broadcast-Adresse (Bootstrap-Fallback, siehe unten) > fest
      // hinterlegte Standard-IP der mLRS-Bruecke als allerletzter Rueckfall.
      // Diese Vorbelegung wird durch das erste tatsaechlich empfangene Paket
      // in [_onPacket] ueberschrieben - sie greift also nur, solange (noch)
      // kein Paket gelernt wurde.
      //
      // Die Broadcast-Adresse ist der eigentlich robuste Fallback: sendet
      // die App ihre erste MSP-Anfrage dorthin statt an eine geratene feste
      // Unicast-IP, erreicht sie die Bruecke unabhaengig davon, welche IP
      // diese tatsaechlich hat - deren (unicast) Antwort lernt dann ueber
      // [_onPacket] die echte Adresse. Das schliesst genau die Luecke, die
      // entsteht, wenn die Bruecke selbst nie unaufgefordert sendet UND die
      // geratene Standard-IP falsch liegt (dann kaeme ohne Broadcast
      // ueberhaupt kein Paket an, aus dem gelernt werden koennte).
      final prefillHost = (configuredHost != null && configuredHost.isNotEmpty)
          ? configuredHost
          : (available.gatewayAddress ?? available.broadcastAddress ?? _defaultMlrsHost);
      final parsed = InternetAddress.tryParse(prefillHost);
      if (parsed != null) {
        _peerAddress = parsed;
        _peerPort = configuredPort;
      }

      // WICHTIG: Auf eingehende Pakete lauschen, BEVOR der native Socket
      // geoeffnet wird, nicht danach. MlrsNetworkPlugin.kt startet seine
      // Empfangsschleife (startReceiveLoop) direkt nach dem Binden des
      // Sockets - noch bevor das openSocket()-Ergebnis ueberhaupt an Dart
      // zurueckgemeldet wird. Wuerden wir wie zuvor erst NACH openSocket()
      // abonnieren, koennte die mLRS-Bruecke ihr erstes (fuer das
      // IP-Lernen entscheidendes) Paket in genau diesem Fenster senden,
      // waehrend der native socketEventSink noch null ist - das Paket waere
      // dann unwiderruflich verloren (kein Buffering auf der Event-Channel-
      // Seite). Durch das vorgezogene Abonnement ist der Sink so gut wie
      // immer gesetzt, bevor die Empfangsschleife ueberhaupt starten kann.
      _packetSub = _networkController.incomingPackets.listen(_onPacket);

      // Nativer, socket-genau gebundener UDP-Socket statt Prozessbindung
      // (siehe Klassendoku) - der eigentliche RawDatagramSocket lebt in
      // MlrsNetworkPlugin.kt, hier kommen nur noch Bytes ueber den
      // EventChannel an.
      final bindResult = await _networkController.openSocket(configuredPort);
      _socketOpen = true;
      _boundPort = bindResult.boundPort;
      if (bindResult.fallbackFromPort != null) {
        _lastErrorMessage = 'Port ${bindResult.fallbackFromPort} in use, '
            'fell back to ${bindResult.boundPort}.';
      }

      _staConcurrencySupported =
          await _networkController.isStaConcurrencySupported();

      _setState(LinkState.connected);
    } on MissingPluginException {
      await _networkLossSub?.cancel();
      _networkLossSub = null;
      _fail(
        LinkErrorReason.unknown,
        'mLRS network channel unavailable on this platform.',
      );
    } on PlatformException catch (e) {
      await _networkLossSub?.cancel();
      _networkLossSub = null;
      await _networkController.releaseNetwork();
      _fail(
        LinkErrorReason.connectionFailed,
        e.message ?? 'Platform error while opening the mLRS socket.',
      );
    }
  }

  void _onNetworkEvent(MlrsNetworkEvent event) {
    switch (event) {
      case MlrsNetworkSsidUpdated():
        // Android liefert WifiInfo/SSID fuer WifiNetworkSpecifier-Netze oft
        // erst nach onAvailable() nach (siehe MlrsNetworkPlugin.kt) - hier
        // nachtragen und merken, statt auf das schon vergangene erste
        // Ereignis in connect() angewiesen zu sein.
        _connectedSsid = event.ssid;
        _ssidController.add(_connectedSsid);
        unawaited(_rememberSsid(event.ssid));
      case MlrsNetworkLost():
        _networkLossSub?.cancel();
        _networkLossSub = null;
        _packetSub?.cancel();
        _packetSub = null;
        _boundPort = null;
        _connectedSsid = null;
        _ssidController.add(null);
        if (_socketOpen) {
          _socketOpen = false;
          unawaited(_networkController.closeSocket());
        }
        _setError(
          LinkErrorReason.networkLost,
          'The mLRS WiFi network was lost.',
        );
      case MlrsNetworkAvailable() || MlrsNetworkUnavailable():
        // Werden bereits im Listener in connect() ueber firstEvent
        // abgefangen, bevor sie hierher durchgereicht werden (siehe dort) -
        // hier nur zur Vollstaendigkeit des switch, kein weiteres Handling
        // noetig.
        break;
    }
  }

  void _onPacket(MlrsSocketPacket packet) {
    _peerAddress = InternetAddress.tryParse(packet.address) ?? _peerAddress;
    _peerPort = packet.port;
    _incomingController.add(packet.data);
  }

  @override
  Future<void> disconnect() async {
    await _networkLossSub?.cancel();
    _networkLossSub = null;
    await _packetSub?.cancel();
    _packetSub = null;
    _boundPort = null;
    _connectedSsid = null;
    _ssidController.add(null);
    if (_socketOpen) {
      _socketOpen = false;
      await _networkController.closeSocket();
    }
    await _networkController.releaseNetwork();
    _setState(LinkState.disconnected);
  }

  @override
  Future<void> send(Uint8List data) async {
    final peer = _peerAddress;
    final port = _peerPort;
    if (!_socketOpen || peer == null || port == null) {
      throw const LinkConnectException(
        LinkErrorReason.connectionFailed,
        'send() ohne aktive Verbindung oder bekannte Gegenstelle aufgerufen.',
      );
    }
    await _networkController.send(data, peer.address, port);
  }

  @override
  void dispose() {
    _networkLossSub?.cancel();
    _packetSub?.cancel();
    if (_socketOpen) {
      _socketOpen = false;
      // dispose() darf nie eine unbehandelte Future-Exception hinterlassen -
      // z.B. wirft der Platform-Channel MissingPluginException, wenn
      // ueberhaupt kein natives Gegenstueck existiert (Tests, Web/Desktop-
      // UI-Vorschau). Der Aufrufer kann an dieser Stelle ohnehin nicht mehr
      // reagieren.
      unawaited(_networkController.closeSocket().catchError((_) {}));
    }
    unawaited(_networkController.releaseNetwork().catchError((_) {}));
    _networkController.dispose();
    _incomingController.close();
    _stateController.close();
    _ssidController.close();
  }

  void _setError(LinkErrorReason reason, String message) {
    _lastErrorReason = reason;
    _lastErrorMessage = message;
    _setState(LinkState.error);
  }

  Never _fail(LinkErrorReason reason, String message) {
    _setError(reason, message);
    throw LinkConnectException(reason, message);
  }

  void _setState(LinkState next) {
    _state = next;
    if (!_stateController.isClosed) _stateController.add(next);
  }

  LinkState get currentState => _state;
}