//! System prompt construction for PicoBot agent.
//!
//! This module provides a modular framework for building system prompts
//! using the SystemPromptBuilder pattern.
//!
//! Prompt section ordering: Identity → Environment → Tasks → Rules → Capabilities → Dynamic → Delegation

use crate::tools::ToolRegistry;
use std::path::Path;

/// Maximum characters per injected workspace file.
pub const BOOTSTRAP_MAX_CHARS: usize = 16_000;

/// Context for building system prompts.
pub struct PromptContext<'a> {
    pub workspace_dir: &'a Path,
    pub model_name: &'a str,
    pub tools: &'a ToolRegistry,
}

/// Trait for system prompt sections.
pub trait PromptSection: Send + Sync {
    fn name(&self) -> &str;
    fn build(&self, ctx: &PromptContext<'_>) -> String;
}

/// Builder for constructing system prompts from modular sections.
#[derive(Default)]
pub struct SystemPromptBuilder {
    sections: Vec<Box<dyn PromptSection>>,
}

impl SystemPromptBuilder {
    /// Create a new builder with default sections.
    pub fn with_defaults() -> Self {
        Self {
            sections: vec![
                Box::new(AgentProfileSection),
                Box::new(UserProfileSection),
                Box::new(RuntimeSection),
                Box::new(WorkspaceSection),
                Box::new(YourTaskSection),
                Box::new(DecisionOrderSection),
                Box::new(ToolHonestySection),
                Box::new(ToolUsageSection),
                Box::new(SafetySection),
                Box::new(CrossChannelSection),
                Box::new(MemorySection),
                Box::new(WorkManagementSection),
                Box::new(DelegationSection),
            ],
        }
    }

    /// Create a builder with sub-agent specific sections.
    pub fn with_sub_agent_defaults(
        task: &str,
        timeout: &str,
        skills_prompt: Option<String>,
    ) -> Self {
        let mut sections: Vec<Box<dyn PromptSection>> = vec![
            Box::new(SubAgentIdentitySection {
                task: task.to_string(),
                timeout: timeout.to_string(),
            }),
            Box::new(ToolHonestySection),
            Box::new(SafetySection),
            Box::new(SubAgentToolsSection),
            Box::new(WorkspaceSection),
        ];
        if let Some(sp) = skills_prompt {
            sections.push(Box::new(SubAgentSkillsSection { skills_prompt: sp }));
        }
        Self { sections }
    }

    /// Add a custom section to the builder.
    pub fn add_section(mut self, section: Box<dyn PromptSection>) -> Self {
        self.sections.push(section);
        self
    }

    /// Build the complete system prompt.
    pub fn build(&self, ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        let mut output = String::with_capacity(8192);
        for section in &self.sections {
            let part = section.build(ctx);
            if part.trim().is_empty() {
                continue;
            }
            output.push_str(part.trim_end());
            output.push_str("\n\n");
        }
        output
    }
}

// === Prompt Section Implementations ===

/// Critical rule: never fabricate tool results.
pub struct ToolHonestySection;

impl PromptSection for ToolHonestySection {
    fn name(&self) -> &str {
        "tool_honesty"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        "## 关键规则：工具诚实性

- 绝对不要编造、虚构或猜测工具结果。
- 如果工具返回空结果，说\"没有找到结果\"；如果工具失败，直接报告错误。
- 不确定时先询问或再试一次，不要用猜测补空白。"
            .to_string()
    }
}

/// Tool calls should stay invisible to the user.
pub struct ToolUsageSection;

impl PromptSection for ToolUsageSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "tool_usage"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        "## 工具使用方式

- 不要向用户解释你正在调用什么工具，也不要输出工具调用过程。
- 需要行动时直接使用工具；完成后只给结果。
- 只有在确实缺少信息、且记忆和上下文都不足时，才向用户提问。"
            .to_string()
    }
}

/// Instructions for the task.
pub struct YourTaskSection;

impl PromptSection for YourTaskSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "your_task"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        "## 你的任务

当用户发送消息时，先判断能否直接回答；需要行动时立即使用工具或 skill。
- 直接回答能答的问题，不要为了显得“在工作”而套流程。
- 不要总结这份配置、描述能力、输出元评论，或把任务拆成教学步骤。
- 如果缺少关键信息，先查记忆和历史；仍然不足时，一次性把需要的信息问清楚。"
            .to_string()
    }
}

/// Explicit decision order for real user scenarios.
pub struct DecisionOrderSection;

impl PromptSection for DecisionOrderSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "decision_order"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        "## 决策顺序

遇到真实用户请求时，按这个顺序判断：
1. 直接回答：如果问题只需要你已有的对话上下文、已知规则或当前消息就能回答，直接答，不要调用工具。
2. 使用工具：如果需要查文件、查记忆、查历史、联网、执行命令或调用其他外部能力，先用最少必要工具拿到结果。
3. 追问用户：只有当缺少的信息会影响正确执行，且记忆/历史/工具都无法补足时，再问用户，而且尽量一次问全。"
            .to_string()
    }
}

/// Safety guidelines.
pub struct SafetySection;

impl PromptSection for SafetySection {
    fn name(&self) -> &str {
        "safety"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        "## 安全规则

- 不要泄露隐私数据。
- 未经询问不要执行破坏性命令。
- 不要绕过监督或审批机制。
- 优先选择安全操作而非风险操作。
- 不确定时，在外部操作前先询问。"
            .to_string()
    }
}

/// Workspace directory information and guidelines.
pub struct WorkspaceSection;

impl PromptSection for WorkspaceSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "workspace"
    }

    fn build(&self, ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        // Try to get absolute path
        let abs_path = ctx
            .workspace_dir
            .canonicalize()
            .unwrap_or_else(|_| ctx.workspace_dir.to_path_buf());
        format!(
            "## 工作目录\n\n工作目录：`{}`\n\n### 文件存储规范\n\n- **生成的文件**：将所有生成的文件（代码、文档、制品）存放在工作目录或其子目录中。\n- **下载的文件**：将下载的文件保存到工作目录，按任务整理。\n- **一个任务一个文件夹**：为每个任务或项目创建专用的子文件夹（如 `task_2024_01_01/`）。\n- **临时文件**：如果文件仅在处理期间需要且不保留，使用 `/tmp/` 或创建临时文件夹（如 `/tmp/picobot_task_xxx/`），以免弄乱工作目录。\n\n### 目录结构\n\n工作目录是你在本会话中的操作大本营。通过为不同任务创建子目录来保持整洁。",
            abs_path.display()
        )
    }
}

/// User profile from ~/.picobot/USER.md.
pub struct UserProfileSection;

impl PromptSection for UserProfileSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "user_profile"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        let mut output = String::from("## 用户配置\n\n");

        // Load USER.md from ~/.picobot/USER.md
        if let Some(user_config_dir) = get_user_config_dir()
            && let Some(content) =
                load_file_from_dir(&user_config_dir, "USER.md", BOOTSTRAP_MAX_CHARS)
        {
            output.push_str(&content);
            return output;
        }

        // No USER.md found, return empty
        String::new()
    }
}

/// Agent profile from ~/.picobot/AGENTS.md.
pub struct AgentProfileSection;

impl PromptSection for AgentProfileSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "agent_profile"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        let mut output = String::from("## Agent 配置\n\n");

        if let Some(user_config_dir) = get_user_config_dir()
            && let Some(content) =
                load_file_from_dir(&user_config_dir, "AGENTS.md", BOOTSTRAP_MAX_CHARS)
        {
            output.push_str(&content);
            return output;
        }

        String::new()
    }
}

/// Cross-channel messaging and system notification guidance for LLM.
pub struct CrossChannelSection;

impl PromptSection for CrossChannelSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "cross_channel"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        "## 关于会话和跨渠道消息

- `[message from X]` 前缀表示消息来自其他会话或工具，不要当作当前用户的新意图。
- 需要跨会话发送内容时，使用 `send_message`，`target_chat_id` 格式为 `<channel>:<chat_id>` 或 `<channel>:<chat_id>:<dialog_id>`。
- 需要查看会话列表或更早历史时，使用 `chat_manager`，不要凭记忆猜测。
- `chat_manager` 的 `list_messages` 支持数量和时间范围过滤。"
            .to_string()
    }
}

/// Runtime environment information.
pub struct RuntimeSection;

impl PromptSection for RuntimeSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "runtime"
    }

    fn build(&self, ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        format!(
            "## 运行环境\n\n使用的模型是 `{}`。所有文件操作都应默认针对当前工作目录。",
            ctx.model_name
        )
    }
}

/// Injects memory system guide and relevant knowledge memories into the system prompt.
pub struct MemorySection;

impl PromptSection for MemorySection {
    fn name(&self) -> &str {
        "memory"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        let guide = r#"## 记忆系统

- **Knowledge（知识）**：长期存储的事实、偏好、模式、洞察。
- **Timeline（时间线）**：历史会话摘要，可通过 `timeline_recall` 主动召回。
- **memory_recall**：查找知识记忆。
- **timeline_recall**：查看历史会话摘要。
- 记忆只作为参考，不要覆盖当前用户输入或已确认的上下文。
- 适合写入记忆的内容：稳定偏好、关键项目事实、重要决策、值得复用的经验。"#;
        guide.to_string()
    }
}

/// Sub-agent delegation principles.
pub struct DelegationSection;

/// Optional session-scoped planning guidance. The actual active plan is
/// injected dynamically only when one exists.
pub struct WorkManagementSection;

impl PromptSection for WorkManagementSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "work_management"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        "## 任务追踪\n\n\
         - 普通闲聊、问答和单步操作不要创建计划。\n\
         - 用户明确要求规划，或任务需要至少三个可验证步骤、跨多个轮次、后台等待或并行委托时，使用 todo 创建计划。\n\
         - 计划存在时按真实进展更新子项；不要重复执行已分配给子 Agent 的子项。\n\
         - 子 Agent 可以并行执行不同子项；主 Agent 负责计划、整合、验证和关闭计划。\n\
         - 阻塞时记录原因，所有子项完成后才能关闭为 completed。"
            .to_string()
    }
}

impl PromptSection for DelegationSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "delegation"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        "## 子 Agent 委托原则\n\n\
         - 只有当任务可以拆成独立子任务时才委托。\n\
         - 子 Agent 的工具集由其定义文件（agents/*.md 的 tools 列表）决定，不要重复说明它已有哪些工具。\n\
         - 子 Agent 能否继续委托由它的 delegates 白名单决定，你不需要、也无法给它额外授权。\n\
         - 子任务 prompt 要直接写清目标、输出格式和限制。\n\
         - 并行任务彼此不能依赖；后台等待用 background（单任务或 tasks 批量，每个 run 独立返回）。"
            .to_string()
    }
}

// === Sub-Agent Prompt Sections ===

/// Sub-agent identity and task instructions.
pub struct SubAgentIdentitySection {
    pub task: String,
    pub timeout: String,
}

impl PromptSection for SubAgentIdentitySection {
    fn name(&self) -> &str {
        "sub_agent_identity"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        format!(
            "## 子 Agent\n\n\
             你只负责完成一个具体任务，结果会汇报给主 Agent。\n\
             \n\
             ## 任务\n\n\
             {}\n\
             \n\
             ## 规则\n\
             - 只专注于这个任务，不要扩展到无关话题\n\
             - 只在必要时使用工具\n\
             - 只有运行时明确提供 delegate 工具时才可继续委托，并遵守已配置的目标白名单\n\
             - 无法完成时，直接说明原因\n\
             - 只返回最终结果，不要描述过程\n\
             - 超时：{}，接近时限时返回部分结果",
            self.task, self.timeout,
        )
    }
}

/// Sub-agent available tools description.
pub struct SubAgentToolsSection;

impl PromptSection for SubAgentToolsSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "sub_agent_tools"
    }

    fn build(&self, ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        let mut s = String::from("## 可用工具\n\n");
        s.push_str(&ctx.tools.describe_for_prompt());
        s
    }
}

/// Sub-agent skills information, injected when get_skill tool is available.
pub struct SubAgentSkillsSection {
    pub skills_prompt: String,
}

impl PromptSection for SubAgentSkillsSection {
    fn name(&self) -> &str {
        "sub_agent_skills"
    }

    fn build(&self, _ctx: &PromptContext<'_>) -> String {
        self.skills_prompt.clone()
    }
}

// === Helper Functions ===

/// Get user config directory (~/.picobot/).
fn get_user_config_dir() -> Option<std::path::PathBuf> {
    dirs::home_dir().map(|home| home.join(".picobot"))
}

/// Load a file from specified directory with truncation.
fn load_file_from_dir(dir: &Path, filename: &str, max_chars: usize) -> Option<String> {
    let path = dir.join(filename);
    match std::fs::read_to_string(&path) {
        Ok(content) => {
            let trimmed = content.trim();
            if trimmed.is_empty() {
                return None;
            }
            let truncated = if trimmed.chars().count() > max_chars {
                trimmed
                    .char_indices()
                    .nth(max_chars)
                    .map(|(idx, _)| &trimmed[..idx])
                    .unwrap_or(trimmed)
                    .to_string()
                    + &format!(
                        "\n\n[... 已截断至 {} 字符 - 使用 file_read 获取完整文件]",
                        max_chars
                    )
            } else {
                trimmed.to_string()
            };
            Some(truncated)
        }
        Err(_) => None,
    }
}

/// Build a complete system prompt with default configuration.
pub fn build_system_prompt(workspace_dir: &Path, model_name: &str, tools: &ToolRegistry) -> String {
    let ctx = PromptContext {
        workspace_dir,
        model_name,
        tools,
    };
    SystemPromptBuilder::with_defaults().build(&ctx)
}

/// Build a runtime context tail that should be appended to the latest user message.
pub fn build_runtime_context(
    session_id: Option<&str>,
    memory_context: Option<&str>,
    work_context: Option<&str>,
) -> String {
    let mut sections = Vec::new();
    let now = chrono::Local::now();

    sections.push(format!(
        "## 运行时上下文\n\n- 当前日期与时间: {} ({})",
        now.format("%Y-%m-%d %H:%M:%S"),
        now.format("%Z")
    ));

    if let Some(id) = session_id {
        sections.push(format!("- 会话 ID: `{}`", id));
    }

    if let Some(context) = memory_context.filter(|s| !s.trim().is_empty()) {
        sections.push(format!("### 记忆上下文\n\n{}", context));
    }

    if let Some(context) = work_context.filter(|s| !s.trim().is_empty()) {
        sections.push(context.to_string());
    }

    if sections.is_empty() {
        String::new()
    } else {
        sections.join("\n")
    }
}

/// Build a system prompt for a sub-agent with all relevant operational sections.
pub fn build_sub_agent_system_prompt(
    task: &str,
    timeout_human: &str,
    tools: &ToolRegistry,
    workspace_dir: &Path,
    model_name: &str,
    skills_prompt: Option<String>,
) -> String {
    let ctx = PromptContext {
        workspace_dir,
        model_name,
        tools,
    };
    SystemPromptBuilder::with_sub_agent_defaults(task, timeout_human, skills_prompt).build(&ctx)
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_builder_creates_sections() {
        let temp_dir = std::env::temp_dir();
        let tools = ToolRegistry::new();

        let ctx = PromptContext {
            workspace_dir: &temp_dir,
            model_name: "test-model",
            tools: &tools,
        };

        let prompt = SystemPromptBuilder::with_defaults().build(&ctx);

        assert!(prompt.contains("## 关键规则：工具诚实性"));
        assert!(prompt.contains("## 安全规则"));
        assert!(prompt.contains("## 工作目录"));
        assert!(prompt.contains("## 运行环境"));
    }

    #[test]
    fn test_load_file_from_dir() {
        let temp_dir = tempfile::tempdir().unwrap();
        let test_file = temp_dir.path().join("TEST.md");
        std::fs::write(&test_file, "Hello, world!").unwrap();

        let content = load_file_from_dir(temp_dir.path(), "TEST.md", 100);
        assert_eq!(content, Some("Hello, world!".to_string()));

        let content = load_file_from_dir(temp_dir.path(), "NOT_EXIST.md", 100);
        assert_eq!(content, None);
    }

    #[test]
    fn test_build_system_prompt() {
        let temp_dir = std::env::temp_dir();
        let tools = ToolRegistry::new();

        let prompt = build_system_prompt(&temp_dir, "test-model", &tools);

        assert!(!prompt.is_empty());
        assert!(prompt.contains("test-model"));
    }

    #[test]
    fn test_prompt_contains_decision_order_section() {
        let temp_dir = std::env::temp_dir();
        let tools = ToolRegistry::new();

        let prompt = build_system_prompt(&temp_dir, "test-model", &tools);

        assert!(prompt.contains("## 决策顺序"));
        assert!(prompt.contains("直接回答"));
        assert!(prompt.contains("使用工具"));
        assert!(prompt.contains("追问用户"));
    }

    #[test]
    fn test_build_system_prompt_is_stable_across_calls() {
        let temp_dir = std::env::temp_dir();
        let tools = ToolRegistry::new();

        let prompt_a = build_system_prompt(&temp_dir, "test-model", &tools);
        let prompt_b = build_system_prompt(&temp_dir, "test-model", &tools);

        assert_eq!(prompt_a, prompt_b);
    }

    #[test]
    fn test_runtime_context_with_memory() {
        let temp_dir = std::env::temp_dir();
        let tools = ToolRegistry::new();

        let _ = (temp_dir, tools);

        let prompt =
            build_runtime_context(Some("session-123"), Some("- user_pref: Prefers Rust"), None);
        assert!(prompt.contains("## 运行时上下文"));
        assert!(prompt.contains("session-123"));
        assert!(prompt.contains("Prefers Rust"));
    }

    #[test]
    fn test_runtime_context_without_memory() {
        let temp_dir = std::env::temp_dir();
        let tools = ToolRegistry::new();

        let _ = (temp_dir, tools);

        let prompt = build_runtime_context(None, None, None);
        assert!(prompt.contains("## 运行时上下文"));
        assert!(prompt.contains("当前日期与时间"));
    }
}