MVP1/Assets/Scripts/Modules/Population/PopulationService.cs

using System;
using System.Globalization;
using System.Text;

// МОДУЛЬ НАСЕЛЕНИЯ: сколько в городе людей, кто где работает, сколько едят и как прирастают.
// Документ: Docs/Modules/Population.md. Без Unity: правила те же, что будут на сервере.
//
// Люди города = жители (этот модуль) + воины (модуль Армии). Воин -- тоже человек: он ест (0.2 еды в час)
// и входит в общее население, но хранится в Армии, чтобы один человек не был записан в двух местах.
// Жители: часть может работать (Workforce, стартовый город -- 120 из 270), из них рабочие стоят на профессиях.
//
// Время -- только из GameClock. Расчёт идёт кусками по 10 минут: раз в несколько секунд в игре,
// при входе в игру (офлайн-прогресс) и при перемотке в отладочной панели -- правила одни и те же.
// В каждом куске: сначала добыча (IProduction), потом еда, потом прирост.
public sealed class PopulationService : IPopulation, ISaveParticipant
{
    const long SecondsPerHour = 3600;
    const long StepSeconds = 600;   // офлайн-время считаем кусками по 10 минут -- так же, как в игре
    const double Epsilon = 1e-9;

    readonly PopulationRules rules;

    int civilians;
    readonly int[] jobs = new int[WorkJobs.Count]; // рабочих по профессиям
    bool jobsInitialized;    // рабочих хоть раз расставляли (старому сохранению расставим сами)
    int houseLevels;         // сумма уровней Домов в городе (сообщает App/CitySync)
    double growthProgress;   // накопленная доля следующего человека (0..1)
    double foodOwed;         // съедено, но ещё не списано со склада (меньше 1 еды)
    long lastTickUnix;       // до какого момента население уже посчитано; 0 -- ещё ни разу
    bool starving;
    bool startingKitGiven;   // стартовое войско и ресурсы новой игры уже выданы (или это старое сохранение)

    public PopulationService(PopulationRules rules)
    {
        this.rules = rules ?? new PopulationRules();
        SetStartState();
    }

    public PopulationRules Rules => rules;
    public long LastTickUnix => lastTickUnix;
    public bool RestoredFromSave { get; private set; }
    public bool JobsInitialized => jobsInitialized;
    public int HouseLevels => houseLevels;

    // ---------------- Контракт IPopulation ----------------

    public int Civilians => civilians;

    public int Workers
    {
        get { int n = 0; foreach (var j in jobs) n += j; return n; }
    }

    public int Idle => Math.Max(0, civilians - Workers);

    // Доля жителей, способных работать: 120 из 270 в стартовом городе
    public int Workforce
    {
        get
        {
            int startCiv = Math.Max(1, rules.StartCivilians);
            double share = Math.Min(1.0, rules.StartWorkers / (double)startCiv);
            return (int)Math.Floor(civilians * share + Epsilon);
        }
    }

    public int FreeWorkers => Math.Max(0, Workforce - Workers);

    public int Soldiers
    {
        get
        {
            if (!GameServices.TryGet(out IArmy army)) return 0;
            return army.SoldiersAtHome + army.TroopsInMarches;
        }
    }

    public int Total => civilians + Soldiers;

    public int HousingCap
    {
        get
        {
            int level = GameServices.TryGet(out ISettlement settlement) ? Math.Max(1, settlement.TownHallLevel) : 1;
            return rules.HousingBase + rules.HousingPerTownHallLevel * (level - 1) + rules.HousingPerHouseLevel * houseLevels;
        }
    }

    public float FoodPerHour => (float)FoodPerHourExact(Soldiers);
    public float GrowthPerHour => starving || Total >= HousingCap ? 0f : (float)rules.GrowthPerHour;
    public bool IsStarving => starving;

    double FoodPerHourExact(int soldiers)
    {
        return civilians * rules.FoodPerCivilianPerHour + soldiers * rules.FoodPerSoldierPerHour;
    }

    public int GetWorkers(WorkJob job)
    {
        int j = (int)job;
        return j >= 0 && j < WorkJobs.Count ? jobs[j] : 0;
    }

    public int SetWorkers(WorkJob job, int count)
    {
        int j = (int)job;
        if (j < 0 || j >= WorkJobs.Count) return 0;

        int limit = jobs[j] + FreeWorkers;                      // больше, чем есть свободных, не поставить
        int slots = SlotsFor(job);
        if (slots >= 0) limit = Math.Min(limit, slots);         // и больше, чем мест в зданиях
        int value = Math.Max(0, Math.Min(count, limit));
        if (value != jobs[j])
        {
            jobs[j] = value;
            jobsInitialized = true;
            WorkersChanged();
        }
        return jobs[j];
    }

    // Мест для профессии: -1 -- модуль добычи не подключён (тесты без него), ограничения нет
    static int SlotsFor(WorkJob job)
    {
        return GameServices.TryGet(out IProduction production) ? production.Slots(job) : -1;
    }

    public void Tick(long unixNow)
    {
        if (lastTickUnix == 0)
        {
            lastTickUnix = unixNow; // первый расчёт: отсюда и считаем
            Changed();
            return;
        }

        long elapsed = unixNow - lastTickUnix;
        if (elapsed < 0)
        {
            // Часы ушли назад (сброс отладочной перемотки, перевод часов на телефоне) -- просто продолжаем с "сейчас"
            lastTickUnix = unixNow;
            return;
        }
        if (elapsed == 0) return;

        long max = (long)rules.MaxOfflineHours * SecondsPerHour;
        if (elapsed > max) elapsed = max;

        Simulate(elapsed);
        lastTickUnix = unixNow;
    }

    // ---------------- Расчёт ----------------

    void Simulate(long seconds)
    {
        if (!GameServices.TryGet(out IEconomy economy)) return; // без склада считать нечего
        GameServices.TryGet(out IProduction production);

        int totalBefore = Total;
        bool starvingBefore = starving;
        int soldiers = Soldiers;

        long remaining = seconds;
        while (remaining > 0)
        {
            long step = Math.Min(remaining, StepSeconds);
            remaining -= step;
            double hours = step / (double)SecondsPerHour;

            // 0. Добыча: рабочие приносят ресурсы (в том числе еду) -- до того, как город поест
            production?.Produce(hours);

            // 1. Едим. Со склада списываются только целые единицы, доли копятся здесь (foodOwed):
            //    склад хранит float, и тысячи мелких списаний по 0.02 давали бы ошибку округления.
            foodOwed += FoodPerHourExact(soldiers) * hours;
            int portion = (int)Math.Floor(foodOwed + Epsilon);
            double have = economy.Get(ResourceType.Food);
            bool fed;
            if (portion <= 0)
            {
                fed = have >= foodOwed - Epsilon; // пока едим из уже взятого -- голод, только если склад пуст
            }
            else if (have >= portion)
            {
                economy.Add(ResourceType.Food, -portion);
                foodOwed -= portion;
                fed = true;
            }
            else
            {
                int rest = (int)Math.Floor(have);
                if (rest > 0) economy.Add(ResourceType.Food, -rest); // доедаем остатки
                foodOwed = 0; // долг за голодное время не копим
                fed = false;
            }
            starving = !fed;

            // 2. Прирост -- только сытым и только до предела жилья. Что ещё бывает при голоде -- решит команда.
            if (fed)
            {
                int room = HousingCap - (civilians + soldiers);
                if (room > 0)
                {
                    growthProgress += rules.GrowthPerHour * hours;
                    int born = (int)Math.Floor(growthProgress + Epsilon);
                    if (born > 0)
                    {
                        growthProgress = Math.Max(0, growthProgress - born);
                        civilians += Math.Min(born, room);
                    }
                }
                else
                {
                    growthProgress = 0; // упёрлись в предел -- не копим "запас" людей
                }
            }
        }

        if (starving != starvingBefore) EventBus.Publish(new StarvationChangedEvent { IsStarving = starving });
        if (Total != totalBefore) Changed();
    }

    // ---------------- Рабочие: расстановка ----------------

    // Поставить свободных рабочих на пустые места профессии (новое здание, улучшение). Возвращает, сколько поставлено.
    public int AutoFill(WorkJob job)
    {
        int slots = SlotsFor(job);
        int room = slots < 0 ? FreeWorkers : Math.Min(FreeWorkers, slots - jobs[(int)job]);
        if (room <= 0) return 0;
        SetWorkers(job, jobs[(int)job] + room);
        return room;
    }

    // Расставить свободных по всем профессиям поровну (старое сохранение, первый запуск после этапа 3)
    public void AutoFillAll()
    {
        bool changed = false;
        bool progress = true;
        while (FreeWorkers > 0 && progress)
        {
            progress = false;
            for (int j = 0; j < WorkJobs.Count && FreeWorkers > 0; j++)
            {
                int slots = SlotsFor((WorkJob)j);
                if (slots >= 0 && jobs[j] >= slots) continue;
                jobs[j]++;
                progress = changed = true;
            }
        }
        jobsInitialized = true;
        if (changed) WorkersChanged();
    }

    // Мест стало меньше или работников меньше (призыв в будущем) -- снять лишних
    public void ClampJobs()
    {
        bool changed = false;
        for (int j = 0; j < WorkJobs.Count; j++)
        {
            int slots = SlotsFor((WorkJob)j);
            if (slots >= 0 && jobs[j] > slots) { jobs[j] = slots; changed = true; }
        }
        int over = Workers - Workforce;
        for (int j = WorkJobs.Count - 1; j >= 0 && over > 0; j--)
        {
            int take = Math.Min(over, jobs[j]);
            jobs[j] -= take; over -= take;
            if (take > 0) changed = true;
        }
        if (changed) WorkersChanged();
    }

    // Сумма уровней Домов (каждый уровень прибавляет к пределу жилья)
    public void SetHouseLevels(int levels)
    {
        levels = Math.Max(0, levels);
        if (levels == houseLevels) return;
        houseLevels = levels;
        Changed();
    }

    void WorkersChanged()
    {
        EventBus.Publish(new WorkersChangedEvent { Workers = Workers, FreeWorkers = FreeWorkers });
    }

    // ---------------- Связь с остальной игрой (вызывает App/GameModules) ----------------

    // Сохранение загружено: досчитать офлайн-время. Старое сохранение без секции населения -- стартовый набор не выдаём.
    public void OnGameLoaded(long unixNow)
    {
        startingKitGiven = true;
        Tick(unixNow);
        Changed();
    }

    // Новая игра (нет файла) или сброс: стартовый набор (войско, ресурсы) выдаётся один раз.
    // true -- выдать сейчас; false -- уже выдан или это старое сохранение.
    public bool TryTakeStartingKit()
    {
        if (startingKitGiven) return false;
        startingKitGiven = true;
        return true;
    }

    // Изменилась Армия, Ратуша или Дома -- пересчитать общее число людей для интерфейса
    public void Changed()
    {
        EventBus.Publish(new PopulationChangedEvent
        {
            Total = Total,
            Civilians = civilians,
            Soldiers = Soldiers,
            HousingCap = HousingCap
        });
    }

    void SetStartState()
    {
        civilians = Math.Max(0, rules.StartCivilians);
        Array.Clear(jobs, 0, jobs.Length);
        jobsInitialized = false;
        houseLevels = 0;
        growthProgress = 0;
        foodOwed = 0;
        lastTickUnix = 0;
        starving = false;
        startingKitGiven = false;
    }

    // ---------------- Сохранение (секция "population") ----------------
    // Модуль без Unity, поэтому формат -- простые строки "ключ=значение", как у Армии.

    public string SaveKey => "population";

    public string Capture()
    {
        var sb = new StringBuilder();
        sb.Append("civilians=").Append(civilians.ToString(CultureInfo.InvariantCulture)).Append('\n');
        var parts = new string[jobs.Length];
        for (int i = 0; i < jobs.Length; i++) parts[i] = jobs[i].ToString(CultureInfo.InvariantCulture);
        sb.Append("jobs=").Append(string.Join(",", parts)).Append('\n');
        sb.Append("jobsInit=").Append(jobsInitialized ? "1" : "0").Append('\n');
        sb.Append("houses=").Append(houseLevels.ToString(CultureInfo.InvariantCulture)).Append('\n');
        sb.Append("growth=").Append(growthProgress.ToString("R", CultureInfo.InvariantCulture)).Append('\n');
        sb.Append("food=").Append(foodOwed.ToString("R", CultureInfo.InvariantCulture)).Append('\n');
        sb.Append("lastTick=").Append(lastTickUnix.ToString(CultureInfo.InvariantCulture)).Append('\n');
        sb.Append("starving=").Append(starving ? "1" : "0").Append('\n');
        sb.Append("kit=").Append(startingKitGiven ? "1" : "0").Append('\n');
        return sb.ToString();
    }

    public void Restore(string data)
    {
        SetStartState();
        RestoredFromSave = true;
        if (string.IsNullOrEmpty(data)) return;

        foreach (var raw in data.Split('\n'))
        {
            string line = raw.Trim();
            int eq = line.IndexOf('=');
            if (eq <= 0) continue;
            string key = line.Substring(0, eq);
            string value = line.Substring(eq + 1);

            switch (key)
            {
                case "civilians": civilians = Math.Max(0, ParseInt(value, civilians)); break;
                case "jobs":
                    string[] p = value.Split(',');
                    for (int i = 0; i < jobs.Length && i < p.Length; i++) jobs[i] = Math.Max(0, ParseInt(p[i].Trim(), 0));
                    break;
                case "jobsInit": jobsInitialized = value == "1"; break;
                case "houses": houseLevels = Math.Max(0, ParseInt(value, 0)); break;
                case "growth":
                    if (double.TryParse(value, NumberStyles.Float, CultureInfo.InvariantCulture, out double g)) growthProgress = Math.Max(0, Math.Min(0.999, g));
                    break;
                case "food":
                    if (double.TryParse(value, NumberStyles.Float, CultureInfo.InvariantCulture, out double f)) foodOwed = Math.Max(0, Math.Min(1, f));
                    break;
                case "lastTick":
                    if (long.TryParse(value, NumberStyles.Integer, CultureInfo.InvariantCulture, out long t)) lastTickUnix = Math.Max(0, t);
                    break;
                case "starving": starving = value == "1"; break;
                case "kit": startingKitGiven = value == "1"; break;
            }
        }
    }

    // Новая игра: стартовый город. Стартовое войско выдаст App/GameModules после сброса всех модулей.
    public void ResetState()
    {
        SetStartState();
        Changed();
        WorkersChanged();
    }

    static int ParseInt(string s, int fallback)
    {
        return int.TryParse(s, NumberStyles.Integer, CultureInfo.InvariantCulture, out int v) ? v : fallback;
    }
}