etm-powersync-energy-plugin-etm/energyplugin/etm/scheduler/optimizertrace.h

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0-or-later
// Copyright (C) 2025 - 2026, Patrick Schurig / ETM PowerSync
#pragma once

#include <QByteArray>
#include <QDate>
#include <QDateTime>
#include <QFile>
#include <QHash>
#include <QObject>
#include <QSet>
#include <QString>
#include <QThread>
#include <QVariantMap>
#include <atomic>
#include <memory>

#include "../types/plan.h"

/*!
 * \file optimizertrace.h
 * \brief Traces de décision (OPTIMIZER_PROTOCOL.md annexe D, brief 4 T6) : une ligne NDJSON par
 *   cycle, dans un fichier par jour LOCAL sous \c NymeaSettings::storagePath().
 *
 * Trois étages, chacun avec sa règle :
 * - \c OptimizerTrace (fonctions PURES) : ce qu'une ligne contient ;
 * - \c OptimizerTracer (fil de l'arbitre) : assemble la ligne d'un cycle, attend la réponse à SA
 *   requête, la confie à l'écrivain — sans jamais toucher au disque ni attendre ;
 * - \c OptimizerTraceWriter (fil dédié) : toutes les E/S — rotation, purge, plafond, échecs.
 *
 * \par Ce qu'une ligne porte (annexe D)
 *   \c t (instant du cycle, heure locale avec décalage), \c request (les paramètres \c GetPlan
 *   envoyés, ou ceux qui l'auraient été), \c response (ce qui a répondu à CETTE requête),
 *   \c executed (actions appliquées au cycle), \c strategy (\c optimizer | \c rules | \c none),
 *   \c latencyMs (optimiseur seulement). Jamais le token : il ne voyage que dans le handshake ;
 *   le client masque toute réponse qui le recopierait (\c OptimizerSecret), et l'écrivain masque
 *   encore la ligne sérialisée, avec la même fonction.
 *
 * \invariant Les traces restent sur le site (invariant 10 du moteur) : aucun envoi, export manuel.
 * \invariant Rien ici ne commande : une trace activée ou non, en échec ou non, ne change aucune
 *   décision (preuve \c decisions traces activées).
 */
namespace OptimizerTrace {

//! Préfixe des fichiers : \c etm-powersync-optimizer-trace-AAAA-MM-JJ.ndjson.
constexpr const char *PrefixeFichier = "etm-powersync-optimizer-trace-";
//! Suffixe des fichiers.
constexpr const char *SuffixeFichier = ".ndjson";

//! Rétention par défaut (jours, fichier du jour compris) — annexe D.
constexpr int RetentionDefautJours = 14;
//! Rétention minimale acceptée (jours).
constexpr int RetentionMinJours = 1;
//! Rétention maximale acceptée (jours).
constexpr int RetentionMaxJours = 365;
//! Plafond par défaut d'un fichier journalier (octets). Mesuré (brief 4 T6, \c testTraceLineSize) :
//! ~5 Ko par ligne rule-based, ~39 Ko sous un optimiseur qui rend 48 créneaux × 4 actions ; à
//! 1 cycle/min (banc), 7,6 et 56 Mo par jour. 64 Mio tient la journée d'optimiseur avec ~15 % de
//! marge ; borne totale, à 14 jours : 896 Mio.
constexpr qint64 PlafondDefautOctets = 64ll * 1024 * 1024;
//! Plafond journalier minimal accepté (octets).
constexpr qint64 PlafondMinOctets = 1024ll * 1024;
//! Plafond journalier maximal accepté (octets).
constexpr qint64 PlafondMaxOctets = 1024ll * 1024 * 1024;
//! Lignes confiées à l'écrivain et pas encore écrites, au-delà desquelles une ligne est
//! abandonnée plutôt que de laisser la mémoire croître derrière un support qui n'écrit plus.
constexpr int FileMaxLignes = 256;

//! Code de \c response quand la requête n'a eu aucune réponse avant la suivante (remplacée).
constexpr const char *SansReponse = "no-response";

/*! \brief \return Le nom du fichier du jour \p jour (date LOCALE). \param jour Jour local. */
QString nomFichier(const QDate &jour);

/*!
 * \brief Lit la date d'un nom de fichier de trace.
 * \param nom Nom de fichier, sans chemin. \return La date, invalide si \p nom n'en est pas un.
 */
QDate dateDuFichier(const QString &nom);

/*! \brief \param t Instant. \return \p t à l'heure LOCALE, décalage explicite (\c 2026-10-12T13:42:00+02:00). */
QString horodatage(const QDateTime &t);

/*!
 * \brief Le plan du rule-based comme RÉPONSE à la requête du cycle (format \c GetPlan §6) :
 *   \c strategy \c rules, \c computedAt, \c validUntil, créneaux et actions DÉCIDÉES
 *   (\c powerW, \c state, \c reasonCode, \c reasonParams — des codes, jamais de texte).
 * \param plan Plan rendu par la stratégie. \param now Instant du cycle.
 * \return \c {"result": {...}}.
 */
QVariantMap reponseRegles(const Plan &plan, const QDateTime &now);

/*!
 * \brief Les actions APPLIQUÉES au cycle : \c loadId, \c kind, \c powerW, \c state (SG-Ready),
 *   \c clamped, et \c shed quand L4 a délesté la charge.
 * \param slot Créneau dispatché, délestage L4 fusionné. \param appliquees Retours
 *   d'\c applyAction(). \param delestees Charges revendiquées par L4.
 * \return La liste, dans l'ordre du créneau.
 */
QVariantList executees(const Slot &slot, const QHash<QString, LoadAction> &appliquees,
                       const QSet<QString> &delestees);

/*! \brief Réglage des traces (\c Optimizer/trace* dans \c energy.conf). */
struct Reglage {
    bool   active = false;                           //!< \c Optimizer/trace — défaut : désactivé.
    int    retentionJours = RetentionDefautJours;    //!< \c Optimizer/traceRetentionDays.
    qint64 plafondOctetsJour = PlafondDefautOctets;  //!< \c Optimizer/traceMaxBytesPerDay.
    QString dossier;                                 //!< Répertoire ; vide = \c storagePath().
    QString cheminToken;                             //!< Fichier du token, pour le masquage.

    /*! \brief Lu dans \c energy.conf ; une valeur hors bornes reprend son défaut. \return Le réglage. */
    static Reglage lire();
    //! \return Vrai si les deux réglages produisent les mêmes fichiers. \param o Autre réglage.
    bool operator==(const Reglage &o) const;
};

} // namespace OptimizerTrace

/*!
 * \brief L'écrivain des traces — vit sur son PROPRE fil : toutes les E/S disque sont ici.
 *
 * - **Rotation** : le fichier est choisi par la date LOCALE de la ligne (\c jour), donc par
 *   l'horloge du cycle — c'est elle qu'un test injecte.
 * - **Purge** : à chaque changement de jour et à chaque réglage, les fichiers de plus de
 *   \c retentionJours jours (celui du jour compris) sont supprimés.
 * - **Plafond** : un fichier qui atteindrait \c plafondOctetsJour n'est plus écrit jusqu'au
 *   lendemain ; dit UNE fois.
 * - **Échec** (répertoire absent, en lecture seule, support plein) : dit UNE fois, puis plus
 *   rien jusqu'à la première écriture réussie, qui est dite aussi. Jamais d'exception, jamais
 *   d'attente du côté de l'arbitre.
 */
class OptimizerTraceWriter : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    /*! \brief \param enAttente Compteur partagé avec le traceur : lignes confiées, pas encore traitées. */
    explicit OptimizerTraceWriter(std::shared_ptr<std::atomic<int>> enAttente);

public slots:
    /*! \brief Applique un réglage (dossier, rétention, plafond, token) et purge. \param r Réglage. */
    void configurer(const OptimizerTrace::Reglage &r);
    /*!
     * \brief Sérialise et écrit une ligne dans le fichier de \p jour.
     * \param ligne Contenu de la ligne. \param jour Jour LOCAL de la ligne.
     */
    void ecrire(const QVariantMap &ligne, const QDate &jour);

private:
    void ouvrir(const QDate &jour);
    void purger(const QDate &aujourdhui);
    void echec(const QString &detail);
    QByteArray token();

    std::shared_ptr<std::atomic<int>> m_enAttente;
    OptimizerTrace::Reglage m_reglage;
    QFile m_fichier;
    QDate m_jour;                      // jour du fichier ouvert (ou tenté)
    qint64 m_taille = 0;
    QDate m_plafondAtteint;            // jour dont le plafond est atteint : plus rien ce jour-là
    bool m_echecSignale = false;
    bool m_masqueSignale = false;
    QByteArray m_token;
    QDateTime m_tokenLuA;              // date de modification du fichier lu
    qint64 m_tokenTaille = -1;
};

/*!
 * \brief Le traceur, côté arbitre : une ligne par cycle, confiée à l'écrivain.
 *
 * N'existe que si \c Optimizer/trace est vrai : désactivé, l'arbitre ne construit ni cet objet
 * ni son fil, et aucun fichier n'est créé.
 *
 * **Appariement requête → réponse.** La réponse à la requête du cycle N arrive APRÈS le cycle
 * (elle sert au cycle N+1, modèle cache). La ligne N attend donc sa réponse : elle part à la
 * réponse, ou au cycle suivant avec \c {"error": {"code": "no-response"}} si la requête a été
 * remplacée sans réponse. Une ligne sans requête envoyée (pas d'endpoint, client non connecté)
 * porte la réponse du rule-based et part tout de suite ; une ligne L2 aussi.
 *
 * \invariant Aucune E/S disque, aucune attente : \c noterCycle() et \c noterReponse() ne font
 *   que poster vers le fil de l'écrivain.
 */
class OptimizerTracer : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    /*! \brief Démarre le fil de l'écrivain. \param r Réglage. \param parent Propriétaire Qt. */
    explicit OptimizerTracer(const OptimizerTrace::Reglage &r, QObject *parent = nullptr);
    /*! \brief Termine la ligne en attente, vide la file, arrête le fil. */
    ~OptimizerTracer() override;

    /*! \brief Change rétention, plafond ou dossier, à chaud. \param r Réglage. */
    void configurer(const OptimizerTrace::Reglage &r);
    /*! \brief \return Le réglage appliqué. */
    const OptimizerTrace::Reglage &reglage() const { return m_reglage; }

    /*!
     * \brief Ligne d'un cycle.
     * \param ligne \c t, \c request, \c response (si connue), \c executed, \c strategy.
     * \param t Instant du cycle (choisit le fichier).
     * \param idRequete Identifiant de la requête envoyée ce cycle ; 0 = aucune (la ligne part).
     */
    void noterCycle(const QVariantMap &ligne, const QDateTime &t, quint64 idRequete);
    /*!
     * \brief Réponse (ou échec) à une requête.
     * \param id Identifiant de la requête. \param reponse \c {"result": …} ou \c {"error": {"code": …}}.
     * \param latenceMs Délai envoi → réponse.
     */
    void noterReponse(quint64 id, const QVariantMap &reponse, qint64 latenceMs);

    /*! \brief \return Lignes abandonnées parce que la file de l'écrivain était pleine. */
    int lignesAbandonnees() const { return m_abandonnees; }

signals:
    //! \cond INTERNE
    void versEcrivain(const QVariantMap &ligne, const QDate &jour);
    void reglageVersEcrivain(const OptimizerTrace::Reglage &r);
    //! \endcond

private:
    void poster(const QVariantMap &ligne, const QDateTime &t);
    void terminerEnAttente();

    OptimizerTrace::Reglage m_reglage;
    QThread m_fil;
    OptimizerTraceWriter *m_ecrivain = nullptr;   // vit sur m_fil, détruit à sa fin
    std::shared_ptr<std::atomic<int>> m_enAttente;
    QVariantMap m_ligneEnAttente;
    QDateTime m_tEnAttente;
    quint64 m_idEnAttente = 0;
    int m_abandonnees = 0;
    bool m_fileSignalee = false;
};

Q_DECLARE_METATYPE(OptimizerTrace::Reglage)