from typing import Iterator, Callable
from logging import error


class World:
    """
    Un monde contenant des entités et des ressources.
    """

    def __init__(self):
        """
        Permet de créer un nouveau monde vide.
        """
        self._to_apply: set[Entity] = set()
        self._entities: set[Entity] = set()
        self._mapping: dict[type, set[Entity]] = {}
        self._to_apply_resources: list[tuple[type, object]] = []
        self._resources: dict[type, object] = {}

    def create_entity(self, *components):
        """
        Crée une entité avec les composants donnés en paramètres.

        Paramètres:
            *components: Les composants de l'entité.

        Retourne:
            L'entité crée.
        """
        return Entity(self, *components)

    def remove_entity(self, entity: "Entity"):
        """
        Supprime une entité du monde.

        Paramètres:
            entity: L'entité a supprimer.
        """
        entity._deleted = True
        self._to_apply.add(entity)

    def set(self, *resources):
        """
        Définit les ressources données en paramètres.
        Si les ressources existent deja, elles seront remplacées.

        Paramètres:
            *resources: Les ressources a definir.
        """
        for resource in resources:
            self._to_apply_resources.append((type(resource), resource))

    def remove(self, *resource_types):
        """
        Supprime les ressources données en paramètres.

        Paramètres:
            *resource_types: Les types des ressources à supprimer.
        """
        for resource_type in resource_types:
            if resource_type in self._resources:
                self._to_apply_resources.append((resource_type, None))

    def apply(self):
        """
        Applique les changements réaliser dans le monde.
        """
        for entity in self._to_apply:
            if entity._deleted:
                self._entities.remove(entity)
                for component_type in entity._components:
                    self._mapping[component_type].remove(entity)
            else:
                self._entities.add(entity)
                for component_type, component in entity._to_apply:
                    if component is None:
                        del entity._components[component_type]
                        self._mapping[component_type].remove(entity)
                    else:
                        entity._components[component_type] = component
                        self._mapping.setdefault(component_type, set()).add(entity)
                entity._to_apply.clear()
        self._to_apply.clear()
        for resource_type, resource in self._to_apply_resources:
            if resource is None:
                del self._resources[resource_type]
            else:
                self._resources[resource_type] = resource
        self._to_apply_resources.clear()

    def query(self, *needed: type, without: tuple[type] = []) -> Iterator["Entity"]:
        """
        Renvoie les entités qui ont les composants de *needed et sans les composants de *without.

        Paramètres:
            *needed: Le type de composants que les entités doivent avoir.
            *without: Les type de composants que les entités ne doivent pas avoir.

        Retourne:
            Les entités qui ont les composants de *needed et sans les composants de *without.
            Si *needed est vide, on retourne toutes les entités qui ont les composants de *without.
        """
        if not needed:
            for entity in self._entities:
                if all(without_type not in entity for without_type in without):
                    yield entity
        else:
            for entity in self._mapping.get(needed[0], set()):
                if all(
                    entity in self._mapping.get(component_type, set())
                    for component_type in needed[1:]
                ) and all(without_type not in entity for without_type in without):
                    yield entity

    def __getitem__(self, resource_type: type) -> object:
        """
        Renvoie la ressource de type *resource_type.

        Paramètres:
            resource_type: Le type de ressource à récupérer.

        Retourne:
            La ressource de type *resource_type.
        """
        return self._resources[resource_type]

    def __contains__(self, resource_type: type) -> bool:
        """
        Renvoie si la ressource de type *resource_type existe.

        Paramètres:
            resource_type: Le type de ressource à tester.

        Retourne:
            Si la ressource de type *resource_type existe.
        """
        return resource_type in self._resources


class Entity:
    """
    Une entité du monde.
    """

    def __init__(self, world: World, *components):
        """
        Créer une entité avec les composants en paramètres et l'ajoute au monde.

        Paramètres:
            world: Le monde auquel ajouter l'entité.
            *components: Les composants de l'entité.
        """
        self._world = world
        self._to_apply: list[tuple[type, object]] = [
            (type(component), component) for component in components
        ]
        self._components: dict[type, object] = {}
        self._deleted = False
        self._world._to_apply.add(self)

    def set(self, *components):
        """
        Définit les composants de l'entité donnés en paramètres.

        Paramètres:
            *components: Les composants a definir.
        """
        for component in components:
            self._to_apply.append((type(component), component))
        self._world._to_apply.add(self)

    def remove(self, *component_types: type):
        """
        Supprime les composants de l'entité donnés en paramètres.

        Paramètres:
            *component_types: Le type des composants à supprimer.
        """
        for component_type in component_types:
            if component_type in self._components:
                self._to_apply.append((component_type, None))
        self._world._to_apply.add(self)

    def __getitem__(self, component_type: type) -> object:
        """
        Renvoie le composant de type *component_type.

        Paramètres:
            component_type: Le type du composant à récupérer.

        Retourne:
            Le composant de type *component_type.
        """
        return self._components[component_type]

    def __contains__(self, component_type: type) -> bool:
        """
        Renvoie si le composant de type *component_type existe.

        Paramètres:
            component_type: Le type du composant à tester.

        Retourne:
            Si le composant de type *component_type existe.
        """
        return component_type in self._components


class Game:
    """
    Permet de faire une simple boucle de jeu.
    """

    def __init__(self):
        """
        Créer une un jeu.
        """
        self._running = False
        self._startup_tasks: dict[int, list[Callable[[World], None]]] = {}
        self._update_tasks: dict[int, list[Callable[[World], None]]] = {}
        self._shutdown_tasks: dict[int, list[Callable[[World], None]]] = {}

    def add_startup_tasks(self, priority: int, *tasks: Callable[[World], None]):
        """
        Ajoute des taches qui s'executeront au démarrage du jeu.

        Paramètres:
            priority: La priorité de la tache.
            *tasks: Les taches à ajouter.
        """
        if self._running:
            raise RuntimeError("Cannot add startup task while the loop is running")
        self._startup_tasks.setdefault(priority, []).extend(tasks)

    def add_tasks(self, priority: int, *tasks: Callable[[World], None]):
        """
        Ajoute des taches qui s'executeront a chaque mise à jour du jeu.

        Paramètres:
            priority: La priorité de la tache.
            *tasks: Les taches à ajouter.
        """
        if self._running:
            raise RuntimeError("Cannot add task while the loop is running")
        self._update_tasks.setdefault(priority, []).extend(tasks)

    def add_shutdown_tasks(self, priority: int, *tasks: Callable[[World], None]):
        """
        Ajoute des taches qui s'executeront à la fin de la boucle de jeu.

        Paramètres:
            priority: La priorité de la tache.
            *tasks: Les taches à ajouter.
        """
        if self._running:
            raise RuntimeError("Cannot add shutdown task while the loop is running")
        self._shutdown_tasks.setdefault(priority, []).extend(tasks)

    def _run_tasks(self, tasks: dict[int, list[Callable[[World], None]]], world: World):
        """
        Execute toutes les taches donnes en paramètres en respectant la priorité.
        """
        priorities = sorted(list(tasks.keys()))
        for priority in priorities:
            for task in tasks[priority]:
                try:
                    task(world)
                except Exception as e:
                    error(f"Error in task: {e}")

    def run(self) -> World:
        """
        Lance la boucle de jeu.
        """
        if self._running:
            raise RuntimeError("The loop is already running")
        self._running = True

        # On initialize le monde
        world = World()
        world.set(self)

        # On applique les moddifications pour l'ajout de la ressource
        world.apply()

        # On execute les taches d'initialisation du monde
        self._run_tasks(self._startup_tasks, world)

        # On applique les changements
        world.apply()

        while self._running:
            # On exécute les taches de mise a jour du monde
            self._run_tasks(self._update_tasks, world)

            # On applique les changements
            world.apply()

        # On exécute les taches de fin du monde
        self._run_tasks(self._shutdown_tasks, world)

        # On applique les changements
        world.apply()

        # On retourne le monde
        return world

    def stop(self):
        """
        Demande la fin de la boucle de jeu. La boucle s'arretera a la prochaine mise à jour.
        """
        self._running = False