SubwayTooter-Android-App/app/src/main/java/jp/juggler/subwaytooter/util/CustomEmojiCache.kt

package jp.juggler.subwaytooter.util

import android.content.Context
import android.graphics.Bitmap
import android.graphics.BitmapFactory
import android.graphics.Canvas
import android.graphics.RectF
import android.os.Handler
import android.os.SystemClock
import com.caverock.androidsvg.SVG
import jp.juggler.apng.ApngFrames
import jp.juggler.subwaytooter.App1
import jp.juggler.util.LogCategory
import java.io.ByteArrayInputStream
import java.lang.ref.WeakReference
import java.util.*
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap
import kotlin.math.ceil

class CustomEmojiCache(internal val context : Context) {
	
	companion object {
		
		private val log = LogCategory("CustomEmojiCache")
		
		internal const val DEBUG = false
		internal const val CACHE_MAX = 512 // 使用中のビットマップは掃除しないので、頻度によってはこれより多くなることもある
		internal const val ERROR_EXPIRE = 60000L * 10
		
		private val elapsedTime : Long
			get() = SystemClock.elapsedRealtime()
	}
	
	private class CacheItem(val url : String, var frames : ApngFrames?) {
		var time_used : Long = elapsedTime
	}
	
	private class Request(
		val refTarget : WeakReference<Any>,
		val url : String,
		val onLoadComplete : () -> Unit
	)
	
	////////////////////////////////
	
	// 成功キャッシュ
	private val cache : ConcurrentHashMap<String, CacheItem>
	
	// エラーキャッシュ
	private val cache_error = ConcurrentHashMap<String, Long>()
	private val cache_error_item = CacheItem("error", null)
	
	// リクエストキュー
	// キャンセル操作の都合上、アクセス時に排他が必要
	private val queue = LinkedList<Request>()
	
	private val handler : Handler
	private val workers = ArrayList<Worker>()
	
	init {
		handler = Handler(context.mainLooper)
		cache = ConcurrentHashMap()
		for(i in 0 until 4) {
			val worker = Worker(workers)
			worker.start()
			workers.add(worker)
		}
	}

	// ネットワーク接続が切り替わったタイミングでエラーキャッシュをクリアする
	fun onNetworkChanged() {
		cache_error.clear()
	}
	
	// カラムのリロードボタンを押したタイミングでエラーキャッシュをクリアする
	fun clearErrorCache() {
		cache_error.clear()
	}
	
	// tag_target を持つリクエストまたはtagがGCされたリクエストをキューから除去する
	fun cancelRequest(refTarget : WeakReference<Any>) {
		
		val targetTag = refTarget.get() ?: return
		
		synchronized(queue) {
			val it = queue.iterator()
			while(it.hasNext()) {
				val request = it.next()
				val tag = request.refTarget.get()
				if(tag === null || tag === targetTag) it.remove()
			}
		}
	}
	
	private fun getCached(now : Long, url : String) : CacheItem? {
		// 成功キャッシュ
		val item = cache[url]
		if(item != null) {
			item.time_used = now
			return item
		}
		
		// エラーキャッシュ
		val time_error = cache_error[url]
		if(time_error != null && now < time_error + ERROR_EXPIRE) {
			return cache_error_item
		}
		
		return null
	}
	
	fun getFrames(
		refDrawTarget : WeakReference<Any>?,
		url : String,
		onLoadComplete : () -> Unit
	) : ApngFrames? {
		try {
			if(refDrawTarget?.get() == null) {
				log.e("draw: DrawTarget is null ")
				return null
			}
			
			cancelRequest(refDrawTarget)
			
			synchronized(cache) {
				val item = getCached(elapsedTime, url)
				if(item != null) return item.frames
			}
			
			// キャンセル操作の都合上、排他が必要
			synchronized(queue) {
				queue.addLast(Request(refDrawTarget, url, onLoadComplete))
			}
			workers.first().notifyEx()
		} catch(ex : Throwable) {
			log.trace(ex)
			// たまにcache変数がなぜかnullになる端末があるらしい
		}
		return null
	}
	
	private inner class Worker(waiter : Any?) : WorkerBase(waiter) {
		
		override fun cancel() {
			// このスレッドはプロセスが生きてる限りキャンセルされない
		}
		
		override fun run() {
			var ts : Long
			var te : Long
			while(true) {
				try {
					var queue_size : Int
					val request = synchronized(queue) {
						val x = if(queue.isNotEmpty()) queue.removeFirst() else null
						queue_size = queue.size
						x
					}
					
					if(request == null) {
						if(DEBUG) log.d("wait")
						ts = elapsedTime
						waitEx(86400000L)
						te = elapsedTime
						if(te - ts >= 200L) log.d("sleep ${te - ts}ms")
						continue
					}
					
					// 描画先がGCされたなら何もしない
					request.refTarget.get() ?: continue
					
					ts = elapsedTime
					var cache_size : Int = - 1
					val chache_used = synchronized(cache) {
						val now = elapsedTime
						val item = getCached(now, request.url)
						if(item != null) {
							if(item.frames != null) {
								fireCallback(request)
							}
							return@synchronized true
						}
						sweep_cache(now)
						cache_size = cache.size
						return@synchronized false
					}
					te = elapsedTime
					if(te - ts >= 200L) log.d("cache_used? ${te - ts}ms")
					
					if(chache_used) continue
					
					if(DEBUG)
						log.d(
							"start get image. queue_size=%d, cache_size=%d url=%s",
							queue_size,
							cache_size,
							request.url
						)
					
					var frames : ApngFrames? = null
					try {
						
						ts = elapsedTime
						val data = App1.getHttpCached(request.url)
						te = elapsedTime
						if(te - ts >= 200L) log.d("image get? ${te - ts}ms")
						
						if(data == null) {
							log.e("get failed. url=%s", request.url)
						} else {
							
							ts = elapsedTime
							frames = decodeAPNG(data, request.url)
							te = elapsedTime
							if(te - ts >= 200L) log.d("iamge decode? ${te - ts}ms")
							
						}
					} catch(ex : Throwable) {
						log.trace(ex)
					}
					
					ts = elapsedTime
					synchronized(cache) {
						if(frames == null) {
							cache_error.put(request.url, elapsedTime)
						} else {
							// 古いキャッシュがある
							var item : CacheItem? = cache[request.url]
							if(item == null) {
								item = CacheItem(request.url, frames)
								cache[request.url] = item
							} else {
								item.frames?.dispose()
								item.frames = frames
							}
							fireCallback(request)
						}
					}
					te = elapsedTime
					if(te - ts >= 200L) log.d("update_cache? ${te - ts}ms")
				} catch(ex : Throwable) {
					log.trace(ex)
					
					// Fujitsu F-01H（F01H）, 2048MB RAM, Android 6.0
					// java.lang.NullPointerException:
					// at java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.get (ConcurrentHashMap.java:772)
					// at jp.juggler.subwaytooter.util.CustomEmojiCache$Worker.run (CustomEmojiCache.java:183)
					
					waitEx(3000L)
				}
			}
		}
		
		private fun fireCallback(request : Request) {
			handler.post { request.onLoadComplete() }
		}
		
		private fun sweep_cache(now : Long) {
			
			// キャッシュ限界を超過した数
			val over = cache.size - CACHE_MAX
			
			// 超過した数がある程度大きくなるまで掃除しない
			if(over <= 64) return
			
			// 掃除する候補
			val list = ArrayList<CacheItem>()
			for(item in cache.values) {
				// 最近使われていないものが掃除対象
				if(now - item.time_used > 1000L) list.add(item)
			}
			
			// 昇順ソート
			list.sortBy { it.time_used }
			
			// 古い物から順に捨てる
			var removed = 0
			for(item in list) {
				cache.remove(item.url)
				item.frames?.dispose()
				if(++ removed >= over) break
			}
		}
		
		private fun decodeAPNG(data : ByteArray, url : String) : ApngFrames? {
			try {
				// APNGをデコード
				val x = ApngFrames.parse(64) { ByteArrayInputStream(data) }
				if(x != null) return x
				// fall thru
			} catch(ex : Throwable) {
				if(DEBUG) log.trace(ex)
				log.e(ex, "PNG decode failed. %s ", url)
			}
			
			// 通常のビットマップでのロードを試みる
			try {
				val b = decodeBitmap(data, 128)
				if(b != null) {
					if(DEBUG) log.d("bitmap decoded.")
					return ApngFrames(b)
				} else {
					log.e("Bitmap decode returns null. %s", url)
				}
				
				// fall thru
			} catch(ex : Throwable) {
				log.e(ex, "Bitmap decode failed. %s", url)
			}
			
			// SVGのロードを試みる
			try {
				val b = decodeSVG(url, data, 128.toFloat())
				if(b != null) {
					if(DEBUG) log.d("SVG decoded.")
					return ApngFrames(b)
				}
				
				// fall thru
			} catch(ex : Throwable) {
				log.e(ex, "SVG decode failed. %s", url)
			}
			
			return null
		}
		
		private val options = BitmapFactory.Options()
		
		private fun decodeBitmap(
			data : ByteArray,
			@Suppress("SameParameterValue") pixel_max : Int
		) : Bitmap? {
			options.inJustDecodeBounds = true
			options.inScaled = false
			options.outWidth = 0
			options.outHeight = 0
			BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.size, options)
			var w = options.outWidth
			var h = options.outHeight
			if(w <= 0 || h <= 0) {
				log.e("can't decode bounds.")
				return null
			}
			var bits = 0
			while(w > pixel_max || h > pixel_max) {
				++ bits
				w = w shr 1
				h = h shr 1
			}
			options.inJustDecodeBounds = false
			options.inSampleSize = 1 shl bits
			return BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.size, options)
		}
		
		private fun decodeSVG(
			url : String,
			data : ByteArray,
			@Suppress("SameParameterValue") pixelMax : Float
		) : Bitmap? {
			try {
				val svg = SVG.getFromInputStream(ByteArrayInputStream(data))
				
				val src_w =
					svg.documentWidth // the width in pixels, or -1 if there is no width available.
				val src_h =
					svg.documentHeight // the height in pixels, or -1 if there is no height available.
				val aspect = if(src_w <= 0f || src_h <= 0f) {
					// widthやheightの情報がない
					1f
				} else {
					src_w / src_h
				}
				
				val dst_w : Float
				val dst_h : Float
				if(aspect >= 1f) {
					dst_w = pixelMax
					dst_h = pixelMax / aspect
				} else {
					dst_h = pixelMax
					dst_w = pixelMax * aspect
				}
				val w_ceil = ceil(dst_w)
				val h_ceil = ceil(dst_h)
				
				// Create a Bitmap to render our SVG to
				val b = Bitmap.createBitmap(w_ceil.toInt(), h_ceil.toInt(), Bitmap.Config.ARGB_8888)
				// Create a Canvas to use for rendering
				val canvas = Canvas(b)
				
				svg.renderToCanvas(
					canvas,
					if(aspect >= 1f) {
						RectF(0f, h_ceil - dst_h, dst_w, dst_h) // 後半はw,hを指定する
					} else {
						RectF(w_ceil - dst_w, 0f, dst_w, dst_h) // 後半はw,hを指定する
					}
				)
				return b
			} catch(ex : Throwable) {
				log.e(ex, "decodeSVG failed. $url")
			}
			return null
		}
	}
	
}