MVP1/Assets/Scripts/Modules/Tests/PopulationTests.cs

using System.Collections.Generic;
using NUnit.Framework;

// Тесты модуля Населения (этап 2). Запуск: Window -> General -> Test Runner -> EditMode -> Run All.
// Цифры -- из дизайн-документа: стартовый город 300 человек (из них 30 воинов) ест 33 еды в час.
public class PopulationTests
{
    const long T0 = 1_800_000_000; // произвольный момент времени, секунды Unix
    const long Hour = 3600;

    FakeEconomy economy;
    FakeSettlement settlement;
    ArmyService army;

    [SetUp]
    public void SetUp()
    {
        GameServices.Clear();
        EventBus.Clear();
        SaveRegistry.Clear();
        GameClock.ResetOffset();
        GameClock.RealUnixSource = null;

        economy = new FakeEconomy();
        settlement = new FakeSettlement { TownHallLevel = 1 };
        army = new ArmyService();
        GameServices.Register<IEconomy>(economy);
        GameServices.Register<ISettlement>(settlement);
        GameServices.Register<IArmy>(army);
    }

    [TearDown]
    public void TearDown()
    {
        GameClock.RealUnixSource = null;
        GameClock.ResetOffset();
    }

    // Предел жилья с запасом -- для тестов прироста (по умолчанию 300: стартовый город упирается в предел)
    static PopulationRules Roomy() => new PopulationRules { HousingBase = 400 };

    [Test]
    public void StartCity_AtDefaultHousingCap_DoesNotGrow_HouseLetsItGrow()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 10000);
        var p = StartCity(); // решение команды от 19.10: 300 жителей при пределе 300 -- прирост стоит
        p.Tick(T0 + 10 * Hour);
        Assert.AreEqual(300, p.Total);

        p.SetHouseLevels(1); // построен Дом -- +50 мест
        p.Tick(T0 + 20 * Hour);
        Assert.AreEqual(325, p.Total, "построен Дом -- прирост идёт");
    }

    // Стартовый город: 270 жителей + 30 воинов в Армии
    PopulationService StartCity(PopulationRules rules = null)
    {
        var p = new PopulationService(rules ?? new PopulationRules());
        army.AddTroops(0, p.Rules.StartSoldiers);
        p.Tick(T0); // первый расчёт только запоминает время
        return p;
    }

    [Test]
    public void StartCity_Has300People_AndEats33FoodPerHour()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 1000);
        var p = StartCity();

        Assert.AreEqual(300, p.Total);
        Assert.AreEqual(270, p.Civilians);
        Assert.AreEqual(270, p.Workforce, "работать может любой житель -- общего ограничения нет (регламент 31.10)");
        Assert.AreEqual(0, p.Workers, "рабочих расставляет игрок (или CitySync по зданиям)");
        Assert.AreEqual(270, p.FreeWorkers);
        Assert.AreEqual(30, p.Soldiers);
        Assert.AreEqual(33f, p.FoodPerHour, 0.001f);

        p.Tick(T0 + Hour);
        Assert.AreEqual(1000 - 33, economy.Get(ResourceType.Food), 0.01, "за час город съел 33 еды");
    }

    [Test]
    public void WithFood_GrowsTwoAndHalfPerHour()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 10000);
        var p = StartCity(Roomy());

        p.Tick(T0 + 10 * Hour);
        Assert.AreEqual(300 + 25, p.Total, "за 10 часов +25 человек");
        Assert.IsFalse(p.IsStarving);
    }

    [Test]
    public void NoFood_GrowthStops_AndStarvationStarts()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 0);
        var p = StartCity();
        bool? starvingEvent = null;
        EventBus.Subscribe<StarvationChangedEvent>(e => starvingEvent = e.IsStarving);

        p.Tick(T0 + 10 * Hour);

        Assert.AreEqual(300, p.Total, "без еды прироста нет");
        Assert.IsTrue(p.IsStarving);
        Assert.AreEqual(true, starvingEvent);
        Assert.AreEqual(0f, p.GrowthPerHour);
        Assert.AreEqual(0, economy.Get(ResourceType.Food), 0.0001);
    }

    [Test]
    public void FoodRunsOutMidway_EatsTheRest_ThenStarves()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 50); // хватит на полтора часа
        var p = StartCity();

        p.Tick(T0 + 3 * Hour);
        Assert.AreEqual(0, economy.Get(ResourceType.Food), 0.0001, "остатки доедены");
        Assert.IsTrue(p.IsStarving);
    }

    // ---------------- Найм воинов из жителей (решение команды от 19.10.2026) ----------------

    [Test]
    public void Recruit_150Free_Reserve30_Max120()
    {
        settlement.TownHallLevel = 6; // резерв 30 -- с 6 уровня Ратуши
        var p = StartCity();
        p.SetWorkers(WorkJob.Farmer, 120); // 120 рабочих -- свободных 150
        Assert.AreEqual(150, p.Idle);
        Assert.AreEqual(30, p.CivilianReserve);
        Assert.AreEqual(120, p.Recruitable, "пример команды: 150 свободных, резерв 30 -> 120");
        Assert.IsFalse(p.TryRecruit(121));
        Assert.IsTrue(p.TryRecruit(120));
        Assert.AreEqual(0, p.Recruitable);
    }

    [Test]
    public void Recruit_TakesCivilians_TotalStaysTheSame()
    {
        var p = StartCity();
        Assert.IsTrue(p.TryRecruit(20));
        Assert.AreEqual(250, p.Civilians);
        Assert.AreEqual(20, p.InTraining);
        Assert.AreEqual(300, p.Total, "житель стал новобранцем -- людей столько же");

        p.RecruitsTrained(20);
        army.AddTroops(0, 20); // Казармы выпускают воинов в Армию
        Assert.AreEqual(0, p.InTraining);
        Assert.AreEqual(50, p.Soldiers);
        Assert.AreEqual(300, p.Total, "новобранцы не посчитаны дважды");
    }

    // ---------------- Группы людей не пересекаются (регламент 31.10) ----------------

    static void AssertGroupsAddUp(PopulationService p, string when)
    {
        int free = p.Idle, workers = p.Workers, recruits = p.InTraining, soldiers = p.Soldiers;
        Assert.AreEqual(p.Total, free + workers + recruits + soldiers, "свободные + рабочие + новобранцы + воины = все люди: " + when);
        Assert.AreEqual(p.Civilians, free + workers, "жители = свободные + рабочие: " + when);
        Assert.GreaterOrEqual(free, 0, when);
    }

    [Test]
    public void Groups_NeverOverlap_SumEqualsTotal()
    {
        var p = StartCity();
        AssertGroupsAddUp(p, "старт");

        p.SetWorkers(WorkJob.Farmer, 100);
        AssertGroupsAddUp(p, "поставили 100 рабочих");

        Assert.IsTrue(p.TryRecruit(150)); // берутся только свободные: 170 - резерв 10 = 160 доступно
        Assert.AreEqual(100, p.Workers, "рабочих в новобранцы не взяли");
        AssertGroupsAddUp(p, "наняли 150");

        p.RecruitsTrained(150);
        army.AddTroops(0, 150);
        AssertGroupsAddUp(p, "новобранцы стали воинами");
        Assert.AreEqual(300, p.Total, "людей не прибавилось и не убавилось");
    }

    [Test]
    public void Workers_CannotExceedFreeCivilians()
    {
        var p = StartCity();
        p.SetWorkers(WorkJob.Farmer, 100);
        p.TryRecruit(150); // жителей осталось 120: 100 рабочих + 20 свободных

        Assert.AreEqual(20, p.SetWorkers(WorkJob.Woodcutter, 50), "поставить можно только 20 свободных -- не воинов и не новобранцев");
        Assert.AreEqual(0, p.FreeWorkers);
        Assert.AreEqual(0, p.SetWorkers(WorkJob.Stonecutter, 10), "свободных нет -- никого");
        AssertGroupsAddUp(p, "все жители на работе");
    }

    [Test]
    public void Restore_WorkersNeverMoreThanCivilians()
    {
        var p = StartCity();
        p.SetWorkers(WorkJob.Farmer, 120);
        string save = p.Capture().Replace("civilians=270", "civilians=50"); // испорченное сохранение
        var copy = new PopulationService(new PopulationRules());
        copy.Restore(save);
        Assert.AreEqual(50, copy.Workers, "рабочих не больше, чем жителей");
        Assert.AreEqual(0, copy.Idle);
    }

    // ---------------- Интеграция: новобранцы переходят из Населения в Армию (настоящий ArmyService) ----------------

    [Test]
    public void Training_RecruitsMoveToArmy_NoOneLostOrDuplicated()
    {
        var p = StartCity();
        int infantryBefore = army.GetTroops(0);
        Assert.IsTrue(p.TryRecruit(20));
        AssertGroupsAddUp(p, "новобранцы в Казармах");

        Assert.IsTrue(p.CompleteTraining(0, 20));
        Assert.AreEqual(0, p.InTraining);
        Assert.AreEqual(infantryBefore + 20, army.GetTroops(0), "в Армии +20 пехоты");
        Assert.AreEqual(300, p.Total, "людей столько же");
        AssertGroupsAddUp(p, "обучение закончено");
    }

    [Test]
    public void Training_ArmyRejects_RecruitsStayInBarracks()
    {
        var p = StartCity();
        p.TryRecruit(20);
        int soldiersBefore = p.Soldiers;

        Assert.IsFalse(p.CompleteTraining(99, 20), "такого типа войск нет -- Армия не приняла");
        Assert.AreEqual(20, p.InTraining, "новобранцы не пропали");
        Assert.AreEqual(soldiersBefore, p.Soldiers, "и воинов из ничего не появилось");
        Assert.AreEqual(300, p.Total);
        AssertGroupsAddUp(p, "Армия не приняла");
    }

    [Test]
    public void Training_RepeatedCompletion_DoesNotDuplicate()
    {
        var p = StartCity();
        p.TryRecruit(20);
        Assert.IsTrue(p.CompleteTraining(0, 20));
        Assert.IsFalse(p.CompleteTraining(0, 20), "второй раз новобранцев уже нет");
        Assert.AreEqual(50, p.Soldiers, "30 стартовых + 20, а не 70");
        Assert.AreEqual(300, p.Total);
    }

    [Test]
    public void Training_NoArmyModule_NothingChanges()
    {
        var p = StartCity();
        p.TryRecruit(20);
        GameServices.Unregister<IArmy>(army);
        Assert.IsFalse(p.CompleteTraining(0, 20));
        Assert.AreEqual(20, p.InTraining, "без Армии передавать некуда -- новобранцы ждут");
    }

    [Test]
    public void Training_PartOfRecruits_OthersKeepTraining()
    {
        var p = StartCity();
        p.TryRecruit(20);
        Assert.IsTrue(p.CompleteTraining(1, 8)); // 8 лучников готовы
        Assert.AreEqual(12, p.InTraining);
        Assert.AreEqual(8, army.GetTroops(1));
        Assert.AreEqual(300, p.Total);
        AssertGroupsAddUp(p, "часть обучена");
    }

    [Test]
    public void Reserve_DependsOnTownHallLevel_10_20_30()
    {
        var p = StartCity();
        int[] expected = { 10, 10, 20, 20, 20, 30, 30, 30, 30, 30, 30 }; // 11 уровень -- как последний
        for (int level = 1; level <= expected.Length; level++)
        {
            settlement.TownHallLevel = level;
            Assert.AreEqual(expected[level - 1], p.CivilianReserve, "Ратуша " + level);
        }
    }

    [Test]
    public void Recruit_StartCity_Reserve10()
    {
        var p = StartCity();
        p.SetWorkers(WorkJob.Farmer, 120);
        Assert.AreEqual(10, p.CivilianReserve, "Ратуша 1 -- резерв 10");
        Assert.AreEqual(140, p.Recruitable, "150 свободных - 10");
    }

    [Test]
    public void Recruit_TakesOnlyFree_WorkersStayAtWork()
    {
        var p = StartCity();
        p.SetWorkers(WorkJob.Farmer, 120);
        p.TryRecruit(140);
        Assert.AreEqual(120, p.Workers, "рабочие остались на работе");
        Assert.AreEqual(10, p.Idle, "остался резерв");
        Assert.AreEqual(0, p.Recruitable);
    }

    [Test]
    public void AutoFillAll_NewGame_Places120Workers_RestStayFree()
    {
        var p = StartCity();
        p.AutoFillAll(); // без модуля добычи мест не меньше -- ограничивает только старт: 120 рабочих
        Assert.AreEqual(120, p.Workers);
        Assert.AreEqual(150, p.Idle);
    }

    [Test]
    public void Recruits_EatLikeSoldiers_AndAreSaved()
    {
        var p = StartCity();
        p.TryRecruit(10);
        Assert.AreEqual(260 * 0.1 + (30 + 10) * 0.2, p.FoodPerHour, 0.001);

        var copy = new PopulationService(new PopulationRules());
        copy.Restore(p.Capture());
        Assert.AreEqual(10, copy.InTraining);
        Assert.AreEqual(260, copy.Civilians);

        copy.ResetState();
        Assert.AreEqual(0, copy.InTraining);
    }

    [Test]
    public void OldTrainingOrder_WithoutRecruits_DoesNotGoNegative()
    {
        var p = StartCity();
        p.RecruitsTrained(5); // заказ из старого сохранения -- людей тогда не брали
        Assert.AreEqual(0, p.InTraining);
        Assert.AreEqual(270, p.Civilians);
    }

    // ---------------- История голода (вопрос Саши 7): бой, прошедший офлайн, знает голод на свой момент ----------------

    [Test]
    public void FamineHistory_OfflineBattleSeesHungerAtItsMoment()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 50); // 33 еды в час -- хватит примерно на полтора часа
        var p = StartCity();

        p.Tick(T0 + 5 * Hour); // игра была закрыта 5 часов
        Assert.IsFalse(p.WasStarvingAt(T0 + Hour), "через час еда ещё была");
        Assert.IsTrue(p.WasStarvingAt(T0 + 2 * Hour), "через два часа -- голод");
        Assert.IsTrue(p.WasStarvingAt(T0 + 5 * Hour), "и сейчас голод");

        economy.Set(ResourceType.Food, 1000); // привезли еду
        p.Tick(T0 + 8 * Hour);
        Assert.IsFalse(p.IsStarving);
        Assert.IsTrue(p.WasStarvingAt(T0 + 3 * Hour), "прошлый голод помнится");
        Assert.IsFalse(p.WasStarvingAt(T0 + 7 * Hour), "после еды голода нет");
    }

    [Test]
    public void FamineHistory_SurvivesSave_AndIsClearedByReset()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 50);
        var p = StartCity();
        p.Tick(T0 + 5 * Hour);
        economy.Set(ResourceType.Food, 1000);
        p.Tick(T0 + 8 * Hour);

        var copy = new PopulationService(new PopulationRules());
        copy.Restore(p.Capture());
        Assert.IsTrue(copy.WasStarvingAt(T0 + 3 * Hour));
        Assert.IsFalse(copy.WasStarvingAt(T0 + Hour));

        copy.ResetState();
        Assert.IsFalse(copy.WasStarvingAt(T0 + 3 * Hour), "новая игра -- истории нет");
    }

    [Test]
    public void FamineHistory_OlderThan48Hours_IsForgotten()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 50);
        var p = StartCity();
        p.Tick(T0 + 5 * Hour);
        economy.Set(ResourceType.Food, 10000);
        p.Tick(T0 + 8 * Hour);
        p.Tick(T0 + 60 * Hour);

        Assert.IsFalse(p.WasStarvingAt(T0 + 3 * Hour), "голод 57 часов назад бою уже не нужен");
        Assert.IsFalse(p.IsStarving);
    }

    [Test]
    public void FoodReturns_StarvationEnds_GrowthResumes()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 0);
        var p = StartCity(Roomy());
        p.Tick(T0 + Hour);
        Assert.IsTrue(p.IsStarving);

        economy.Set(ResourceType.Food, 10000);
        p.Tick(T0 + 5 * Hour);
        Assert.IsFalse(p.IsStarving);
        Assert.Greater(p.Total, 300);
    }

    [Test]
    public void HousingCap_StopsGrowth_HigherTownHall_ResumesIt()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 100000);
        var p = StartCity(new PopulationRules { HousingBase = 300, HousingPerTownHallLevel = 100 });

        p.Tick(T0 + 10 * Hour);
        Assert.AreEqual(300, p.Total, "300 жителей при пределе 300 -- прирост стоит");
        Assert.AreEqual(0f, p.GrowthPerHour);

        settlement.TownHallLevel = 2; // предел 400
        p.Tick(T0 + 20 * Hour);
        Assert.AreEqual(325, p.Total, "предел вырос -- прирост пошёл");
    }

    [Test]
    public void Growth_NeverExceedsHousingCap()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 100000);
        var p = StartCity(new PopulationRules { HousingBase = 305 });

        p.Tick(T0 + 40 * Hour);
        Assert.AreEqual(305, p.Total);
    }

    [Test]
    public void Offline_IsCappedAtMaxHours()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 100000);
        var p = StartCity(new PopulationRules { MaxOfflineHours = 48 });

        p.Tick(T0 + 100 * Hour);
        double eaten = 100000 - economy.Get(ResourceType.Food);
        Assert.Greater(eaten, 33 * 48 - 1, "посчитано 48 часов");
        Assert.Less(eaten, 33 * 60, "а не 100 (за 48 часов прибавилось 120 человек -- ели чуть больше 33 в час)");
        Assert.AreEqual(T0 + 100 * Hour, p.LastTickUnix, "дальше считаем от 'сейчас'");
    }

    [Test]
    public void ManySmallTicks_EqualOneBigTick()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 10000);
        var a = StartCity(Roomy());
        for (long t = T0 + 2; t <= T0 + 10 * Hour; t += 2) a.Tick(t); // как в игре: раз в 2 секунды
        float foodA = economy.Get(ResourceType.Food);
        int totalA = a.Total;

        SetUp();
        economy.Set(ResourceType.Food, 10000);
        var b = StartCity(Roomy());
        b.Tick(T0 + 10 * Hour); // как офлайн-прогресс
        Assert.AreEqual(totalA, b.Total);
        Assert.AreEqual(foodA, economy.Get(ResourceType.Food), 3.0, "игра и офлайн считают одинаково (разница -- доли часа, когда родился человек)");
    }

    [Test]
    public void ClockGoesBack_NothingHappens_ThenContinues()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 1000);
        var p = StartCity();

        p.Tick(T0 - 5000);
        Assert.AreEqual(1000, economy.Get(ResourceType.Food), 0.0001, "время назад -- ничего не съедено");
        Assert.AreEqual(300, p.Total);

        p.Tick(T0 - 5000 + Hour);
        Assert.AreEqual(1000 - 33, economy.Get(ResourceType.Food), 0.01);
    }

    [Test]
    public void DebugAdvance_GoesThroughTheSameRules()
    {
        long real = T0;
        GameClock.RealUnixSource = () => real;
        economy.Set(ResourceType.Food, 1000);
        var p = StartCity();
        EventBus.Subscribe<GameTimeAdvancedEvent>(e => p.Tick(e.UnixNow)); // как в App/GameModules

        GameClock.Advance(Hour);
        Assert.AreEqual(1000 - 33, economy.Get(ResourceType.Food), 0.01, "+1 час = час обычных правил");
        Assert.AreEqual(Hour, GameClock.OffsetSeconds);

        GameClock.ResetOffset(); // сдвиг сброшен -- время "назад", ничего не ломается
        p.Tick(GameClock.UnixNow);
        Assert.AreEqual(1000 - 33, economy.Get(ResourceType.Food), 0.01);
    }

    [Test]
    public void SaveAndRestore_KeepsEverything()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 10000);
        var p = StartCity(Roomy());
        p.SetWorkers(WorkJob.Farmer, 40);
        p.SetHouseLevels(2);
        p.Tick(T0 + 3 * Hour); // +7 человек и доля восьмого
        string saved = p.Capture();

        var q = new PopulationService(new PopulationRules());
        q.Restore(saved);
        Assert.IsTrue(q.RestoredFromSave);
        Assert.AreEqual(p.Civilians, q.Civilians);
        Assert.AreEqual(p.Workers, q.Workers);
        Assert.AreEqual(40, q.GetWorkers(WorkJob.Farmer));
        Assert.AreEqual(2, q.HouseLevels);
        Assert.AreEqual(p.LastTickUnix, q.LastTickUnix);
    }

    [Test]
    public void StartingKit_IsGivenOnce_AndNotToOldSaves()
    {
        var fresh = new PopulationService(new PopulationRules());
        Assert.IsTrue(fresh.TryTakeStartingKit(), "новая игра -- выдать");
        Assert.IsFalse(fresh.TryTakeStartingKit(), "второй раз -- нет");

        var old = new PopulationService(new PopulationRules());
        old.OnGameLoaded(T0); // старое сохранение без секции населения
        Assert.IsFalse(old.TryTakeStartingKit(), "старому игроку стартовый набор не выдаётся");

        old.ResetState(); // сброс прогресса -- новая игра
        Assert.IsTrue(old.TryTakeStartingKit());
    }

    [Test]
    public void Reset_ReturnsToStartCity()
    {
        economy.Set(ResourceType.Food, 10000);
        var p = StartCity();
        p.Tick(T0 + 10 * Hour);
        p.ResetState();
        Assert.AreEqual(270, p.Civilians);
        Assert.AreEqual(0, p.LastTickUnix);
        Assert.IsFalse(p.IsStarving);
    }

    // ---------------- Заглушки модулей ----------------

    public class FakeEconomy : IEconomy
    {
        readonly Dictionary<ResourceType, float> res = new Dictionary<ResourceType, float>();
        readonly Dictionary<ResourceType, float> caps = new Dictionary<ResourceType, float>();
        public void Set(ResourceType t, float v) { res[t] = v; }
        public void SetCapacity(ResourceType t, float v) { caps[t] = v; }
        public float GetCapacity(ResourceType type) => caps.TryGetValue(type, out float c) ? c : float.PositiveInfinity;
        public float Get(ResourceType type) => res.TryGetValue(type, out float v) ? v : 0f;
        public bool Has(ResourceType type, float amount) => Get(type) >= amount;
        public void Add(ResourceType type, float amount)
        {
            float cur = Get(type), v = cur + amount;
            if (amount > 0) v = System.Math.Min(v, System.Math.Max(cur, GetCapacity(type))); // как ResourceManager
            res[type] = v < 0 ? 0 : v;
        }
        public bool TrySpend(ResourceType type, float amount) { if (!Has(type, amount)) return false; Add(type, -amount); return true; }
        public bool CanAfford(IReadOnlyList<ResourceAmount> cost) { foreach (var c in cost) if (!Has(c.Type, c.Amount)) return false; return true; }
        public bool TrySpend(IReadOnlyList<ResourceAmount> cost) { if (!CanAfford(cost)) return false; foreach (var c in cost) Add(c.Type, -c.Amount); return true; }
    }

    public class FakeSettlement : ISettlement
    {
        public int TownHallLevel { get; set; }
        public int BuildingCount => 0;
        public bool IsCityLoaded => true;
    }
}