import dataclasses
import struct
from typing import Optional, Union, List


@dataclasses.dataclass
class StatusMessage:
    """
    Repräsentiert eine Status-Nachricht (z.B. Message ID 0x01).
    Payload-Format: [status_code: uint8], [battery_level: uint8], [uptime_seconds: uint16]
    """
    status_code: int
    battery_level: int  # 0-100%
    uptime_seconds: int


@dataclasses.dataclass
class SensorDataMessage:
    """
    Repräsentiert eine Sensor-Daten-Nachricht (z.B. Message ID 0x02).
    Payload-Format: [temperature_celsius: int16], [humidity_percent: uint16]
    """
    temperature_celsius: int  # signed short
    humidity_percent: int    # unsigned short


@dataclasses.dataclass
class ClientEntry:
    """
    Repräsentiert die Informationen für einen einzelnen Client innerhalb der ClientInfoMessage.
    Payload-Format:
    [client_id: uint8]
    [is_available: uint8] (0=false, >0=true)
    [is_slot_used: uint8] (0=false, >0=true)
    [mac_address: bytes (6)]
    [unoccupied_value_1: uint32]
    [unoccupied_value_2: uint32]
    Gesamt: 1 + 1 + 1 + 6 + 4 + 4 = 17 Bytes pro Eintrag.
    """
    client_id: int
    is_available: bool
    is_slot_used: bool
    mac_address: bytes  # 6 Bytes MAC-Adresse
    last_ping: int  # 4 Bytes, unbelegt
    last_successfull_ping: int  # 4 Bytes, unbelegt


@dataclasses.dataclass
class ClientInfoMessage:
    """
    Repräsentiert eine Nachricht mit Client-Informationen (Message ID 0x03).
    Payload-Format:
    [num_clients: uint8]
    [client_entry_1: ClientEntry]
    [client_entry_2: ClientEntry]
    ...
    """
    num_clients: int
    clients: List[ClientEntry]


@dataclasses.dataclass
class UnknownMessage:
    """
    Repräsentiert eine Nachricht mit unbekannter ID oder fehlerhaftem Payload.
    """
    message_id: int
    raw_payload: bytes
    error_message: str

# --- Payload Parser Klasse ---


class PayloadParser:
    """
    Interpretiert den Payload einer UART-Nachricht basierend auf ihrer Message ID
    und wandelt ihn in ein strukturiertes Python-Objekt (dataclass) um.
    """

    def __init__(self):
        # Ein Dictionary, das Message IDs auf ihre entsprechenden Parsing-Funktionen abbildet.
        self._parser_map = {
            0x01: self._parse_status_message,
            0x02: self._parse_sensor_data_message,
            # Aktualisiert für die neue 0x03 Struktur
            0x03: self._parse_client_info_message,
            0x04: self._parse_client_info_message,
            # Füge hier weitere Message IDs und ihre Parsing-Funktionen hinzu
        }

    def _parse_status_message(self, payload: bytes) -> Union[StatusMessage, UnknownMessage]:
        """Parsen des Payloads für Message ID 0x01 (StatusMessage)."""
        # Erwartetes Format: 1 Byte Status, 1 Byte Battery, 2 Bytes Uptime (Little-Endian)
        if len(payload) != 4:
            return UnknownMessage(0x01, payload, f"Falsche Payload-Länge für StatusMessage: Erwartet 4, Got {len(payload)}")
        try:
            # '<BBH' bedeutet: Little-Endian, Byte (unsigned char), Byte (unsigned char), Half-word (unsigned short)
            status_code, battery_level, uptime_seconds = struct.unpack(
                '<BBH', payload)
            return StatusMessage(status_code, battery_level, uptime_seconds)
        except struct.error as e:
            return UnknownMessage(0x01, payload, f"Fehler beim Entpacken der StatusMessage: {e}")

    def _parse_sensor_data_message(self, payload: bytes) -> Union[SensorDataMessage, UnknownMessage]:
        """Parsen des Payloads für Message ID 0x02 (SensorDataMessage)."""
        # Erwartetes Format: 2 Bytes Temperatur (signed short), 2 Bytes Feuchtigkeit (unsigned short) (Little-Endian)
        if len(payload) != 4:
            return UnknownMessage(0x02, payload, f"Falsche Payload-Länge für SensorDataMessage: Erwartet 4, Got {len(payload)}")
        try:
            # '<hH' bedeutet: Little-Endian, short (signed), unsigned short
            temperature_celsius, humidity_percent = struct.unpack(
                '<hH', payload)
            return SensorDataMessage(temperature_celsius, humidity_percent)
        except struct.error as e:
            return UnknownMessage(0x02, payload, f"Fehler beim Entpacken der SensorDataMessage: {e}")

    def _parse_client_info_message(self, payload: bytes) -> Union[ClientInfoMessage, UnknownMessage]:
        """Parsen des Payloads für Message ID 0x03 (ClientInfoMessage)."""
        if not payload:
            # Wenn der Payload leer ist, aber num_clients erwartet wird, ist das ein Fehler
            return UnknownMessage(0x03, payload, "Payload für ClientInfoMessage ist leer, aber num_clients erwartet.")

        try:
            # Das erste Byte ist die Anzahl der Clients
            num_clients = payload[0]
            # Die restlichen Bytes sind die Client-Einträge
            client_data_bytes = payload[1:]

            # 1 (ID) + 1 (Avail) + 1 (Used) + 6 (MAC) + 4 (Val1) + 4 (Val2)
            EXPECTED_CLIENT_ENTRY_SIZE = 17

            if len(client_data_bytes) != num_clients * EXPECTED_CLIENT_ENTRY_SIZE:
                return UnknownMessage(0x03, payload,
                                      f"Falsche Payload-Länge für Client-Einträge: Erwartet {
                                          num_clients * EXPECTED_CLIENT_ENTRY_SIZE}, "
                                      f"Got {len(client_data_bytes)} nach num_clients.")

            clients_list: List[ClientEntry] = []
            # Formatstring für einen Client-Eintrag:
            # < : Little-Endian
            # B : uint8 (client_id, is_available, is_slot_used)
            # 6s: 6 Bytes (mac_address)
            # I : uint32 (unoccupied_value_1, unoccupied_value_2)
            CLIENT_ENTRY_FORMAT = '<BBB6sII'

            for i in range(num_clients):
                start_index = i * EXPECTED_CLIENT_ENTRY_SIZE
                end_index = start_index + EXPECTED_CLIENT_ENTRY_SIZE
                entry_bytes = client_data_bytes[start_index:end_index]

                # Entpacke die Daten für einen Client-Eintrag
                client_id, is_available_byte, is_slot_used_byte, mac_address, val1, val2 = \
                    struct.unpack(CLIENT_ENTRY_FORMAT, entry_bytes)

                # Konvertiere 0/1 Bytes zu boolschen Werten
                is_available = bool(is_available_byte)
                is_slot_used = bool(is_slot_used_byte)

                clients_list.append(ClientEntry(
                    client_id=client_id,
                    is_available=is_available,
                    is_slot_used=is_slot_used,
                    mac_address=mac_address,
                    last_ping=val1,
                    last_successfull_ping=val2
                ))

            return ClientInfoMessage(num_clients=num_clients, clients=clients_list)

        except struct.error as e:
            return UnknownMessage(0x03, payload, f"Fehler beim Entpacken der ClientInfoMessage-Einträge: {e}")
        except Exception as e:
            return UnknownMessage(0x03, payload, f"Unerwarteter Fehler beim Parsen der ClientInfoMessage: {e}")

    def parse_payload(self, message_id: int, payload: bytes) -> Union[StatusMessage, SensorDataMessage, ClientInfoMessage, UnknownMessage]:
        """
        Interpretiert den gegebenen Payload basierend auf der Message ID.

        Args:
            message_id (int): Die ID der Nachricht.
            payload (bytes): Die rohen Nutzdaten der Nachricht.

        Returns:
            Union[StatusMessage, SensorDataMessage, ClientInfoMessage, UnknownMessage]:
            Ein dataclass-Objekt, das die dekodierten Daten repräsentiert,
            oder ein UnknownMessage-Objekt bei unbekannter ID oder Parsing-Fehler.
        """
        parser_func = self._parser_map.get(message_id)
        if parser_func:
            return parser_func(payload)
        else:
            return UnknownMessage(message_id, payload, "Unbekannte Message ID.")