<?php
/**
 * 数据库连接类 - 实现简单的连接池
 */

class Database {
    private static $instance = null;
    private $config;
    private $connections = []; // 连接池
    private $inUse = []; // 正在使用的连接
    private $maxConnections = 10; // 最大连接数
    private $minConnections = 3; // 最小连接数
    
    /**
     * 构造函数
     */
    private function __construct() {
        $this->config = Config::getInstance();
        
        // 从配置获取连接池大小
        $this->maxConnections = $this->config->get('database.max_connections', 10);
        $this->minConnections = $this->config->get('database.min_connections', 3);
        
        // 初始化连接池
        $this->initConnectionPool();
    }
    
    /**
     * 获取数据库连接实例
     * @return Database 数据库连接实例
     */
    public static function getInstance() {
        if (self::$instance === null) {
            self::$instance = new self();
        }
        return self::$instance;
    }
    
    /**
     * 初始化连接池
     */
    private function initConnectionPool() {
        // 初始化最小数量的连接
        for ($i = 0; $i < $this->minConnections; $i++) {
            $this->connections[] = $this->createConnection();
        }
    }
    
    /**
     * 创建新的数据库连接
     * @return PDO 数据库连接
     * @throws Exception 连接失败时抛出异常
     */
    private function createConnection() {
        $dbConfig = $this->config->get('database');
        
        $host = $dbConfig['host'];
        $port = $dbConfig['port'];
        $database = $dbConfig['database'];
        $username = $dbConfig['username'];
        $password = $dbConfig['password'];
        $charset = $dbConfig['charset'];
        
        try {
            // 先连接到服务器，不指定数据库
            $dsn = "mysql:host={$host};port={$port};charset={$charset}";
            $options = [
                PDO::ATTR_ERRMODE => PDO::ERRMODE_EXCEPTION,
                PDO::ATTR_DEFAULT_FETCH_MODE => PDO::FETCH_ASSOC,
                PDO::ATTR_EMULATE_PREPARES => false,
                PDO::ATTR_PERSISTENT => true, // 使用持久连接
            ];
            
            $pdo = new PDO($dsn, $username, $password, $options);
            
            // 尝试创建数据库（如果不存在）
            $pdo->exec("CREATE DATABASE IF NOT EXISTS $database CHARACTER SET $charset COLLATE {$dbConfig['collation']}");
            
            // 选择数据库
            $pdo->exec("USE $database");
            
            return $pdo;
        } catch (PDOException $e) {
            throw new Exception("Database connection failed: " . $e->getMessage());
        }
    }
    
    /**
     * 从连接池获取可用连接
     * @return PDO 可用的数据库连接
     */
    private function getConnection() {
        // 检查是否有可用连接
        if (count($this->connections) > 0) {
            $pdo = array_pop($this->connections);
            
            // 验证连接是否有效
            if (!$this->isValidConnection($pdo)) {
                $pdo = $this->createConnection();
            }
            
            $this->inUse[] = $pdo;
            return $pdo;
        }
        
        // 如果没有可用连接，检查是否可以创建新连接
        if (count($this->inUse) < $this->maxConnections) {
            $pdo = $this->createConnection();
            $this->inUse[] = $pdo;
            return $pdo;
        }
        
        // 连接池已满，等待可用连接（简单实现，实际应该使用更高效的机制）
        usleep(1000); // 等待1毫秒
        return $this->getConnection();
    }
    
    /**
     * 将连接归还到连接池
     * @param PDO $pdo 数据库连接
     */
    private function releaseConnection($pdo) {
        // 从正在使用的列表中移除
        $key = array_search($pdo, $this->inUse);
        if ($key !== false) {
            unset($this->inUse[$key]);
            
            // 如果连接有效，归还到连接池
            if ($this->isValidConnection($pdo)) {
                $this->connections[] = $pdo;
            }
        }
    }
    
    /**
     * 验证连接是否有效
     * @param PDO $pdo 数据库连接
     * @return bool 是否有效
     */
    private function isValidConnection($pdo) {
        try {
            $pdo->query("SELECT 1");
            return true;
        } catch (PDOException $e) {
            return false;
        }
    }
    
    /**
     * 执行查询并返回所有结果
     * @param string $sql SQL查询语句
     * @param array $params 查询参数
     * @return array 查询结果
     */
    public function fetchAll($sql, $params = []) {
        $pdo = $this->getConnection();
        try {
            $stmt = $pdo->prepare($sql);
            $stmt->execute($params);
            return $stmt->fetchAll();
        } finally {
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 执行查询并返回第一条结果
     * @param string $sql SQL查询语句
     * @param array $params 查询参数
     * @return array 查询结果
     */
    public function fetchOne($sql, $params = []) {
        $pdo = $this->getConnection();
        try {
            $stmt = $pdo->prepare($sql);
            $stmt->execute($params);
            return $stmt->fetch();
        } finally {
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 执行查询
     * @param string $sql SQL查询语句
     * @param array $params 查询参数
     * @return PDOStatement PDO语句对象
     */
    public function query($sql, $params = []) {
        $pdo = $this->getConnection();
        try {
            $stmt = $pdo->prepare($sql);
            $stmt->execute($params);
            return $stmt;
        } finally {
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 执行插入操作
     * @param string $sql SQL插入语句
     * @param array $params 查询参数
     * @return int 插入的ID
     */
    public function insert($sql, $params = []) {
        $pdo = $this->getConnection();
        try {
            $stmt = $pdo->prepare($sql);
            $stmt->execute($params);
            return $pdo->lastInsertId();
        } finally {
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 执行更新操作
     * @param string $sql SQL更新语句
     * @param array $params 查询参数
     * @return int 影响的行数
     */
    public function update($sql, $params = []) {
        $pdo = $this->getConnection();
        try {
            $stmt = $pdo->prepare($sql);
            $stmt->execute($params);
            return $stmt->rowCount();
        } finally {
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 执行删除操作
     * @param string $sql SQL删除语句
     * @param array $params 查询参数
     * @return int 影响的行数
     */
    public function delete($sql, $params = []) {
        $pdo = $this->getConnection();
        try {
            $stmt = $pdo->prepare($sql);
            $stmt->execute($params);
            return $stmt->rowCount();
        } finally {
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 执行SQL语句
     * @param string $sql SQL语句
     * @param array $params 查询参数
     * @return int 影响的行数
     */
    public function execute($sql, $params = []) {
        $pdo = $this->getConnection();
        try {
            $stmt = $pdo->prepare($sql);
            $stmt->execute($params);
            return $stmt->rowCount();
        } finally {
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 开始事务
     * @return PDO 用于事务的连接
     */
    public function beginTransaction() {
        $pdo = $this->getConnection();
        $pdo->beginTransaction();
        
        // 事务期间连接不归还，由commit或rollback处理
        return $pdo;
    }
    
    /**
     * 提交事务
     * @param PDO $pdo 事务连接
     */
    public function commit($pdo = null) {
        if ($pdo) {
            $pdo->commit();
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 回滚事务
     * @param PDO $pdo 事务连接
     */
    public function rollback($pdo = null) {
        if ($pdo) {
            $pdo->rollBack();
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 验证数据库连接
     * @return bool 是否连接成功
     */
    public function isConnected() {
        $pdo = $this->getConnection();
        try {
            $pdo->query("SELECT 1");
            return true;
        } catch (PDOException $e) {
            return false;
        } finally {
            $this->releaseConnection($pdo);
        }
    }
    
    /**
     * 获取连接池状态
     * @return array 连接池状态
     */
    public function getPoolStatus() {
        return [
            'total_connections' => count($this->connections) + count($this->inUse),
            'available_connections' => count($this->connections),
            'in_use_connections' => count($this->inUse),
            'max_connections' => $this->maxConnections
        ];
    }
}