using System;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using Newtonsoft.Json;

/// <summary>
/// 防丟失/防損壞的序列化工具類（兼容C# 7.3+）
/// </summary>
public static class SafeSerializer
{
    #region 基礎(chǔ)配置
    // 備份文件后綴
    private const string BackupSuffix = "_bak";
    // 臨時(shí)文件后綴（原子寫入用）
    private const string TempSuffix = ".tmp";
    #endregion

    #region 核心方法：安全序列化（防丟失+防損壞）
    /// <summary>
    /// 安全序列化到文件（Json格式，自動(dòng)備份+原子寫入+MD5校驗(yàn)）
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">序列化類型（需有無參構(gòu)造函數(shù)）</typeparam>
    /// <param name="data">待序列化數(shù)據(jù)</param>
    /// <param name="mainPath">主文件路徑</param>
    public static void SerializeSafe<T>(T data, string mainPath) where T : new()
    {
        // 1. 定義臨時(shí)文件、備份文件路徑
        string tempPath = mainPath + TempSuffix;
        string bakPath = mainPath + BackupSuffix;

        try
        {
            // 2. 序列化數(shù)據(jù)并生成MD5校驗(yàn)值（防篡改/損壞）
            string json = JsonConvert.SerializeObject(data, Formatting.Indented);
            string md5Hash = CalculateMd5(json);

            // 3. 封裝數(shù)據(jù)+校驗(yàn)值（讀取時(shí)先驗(yàn)哈希）
            var wrapper = new SerializeWrapper<T>
            {
                Data = data,
                Md5Hash = md5Hash,
                CreateTime = DateTime.Now
            };

            // 4. 先寫入臨時(shí)文件（原子操作：避免斷電導(dǎo)致文件半殘）
            File.WriteAllText(tempPath, JsonConvert.SerializeObject(wrapper), Encoding.UTF8);

            // 5. 原子替換主文件（先刪舊文件，再重命名臨時(shí)文件）
            if (File.Exists(mainPath)) File.Delete(mainPath);
            File.Move(tempPath, mainPath);

            // 6. 生成備份文件（防主文件丟失/損壞）
            File.Copy(mainPath, bakPath, true);
        }
        finally
        {
            // 清理臨時(shí)文件
            if (File.Exists(tempPath)) File.Delete(tempPath);
        }
    }
    #endregion

    #region 核心方法：安全反序列化（容錯(cuò)+自動(dòng)讀備份）
    /// <summary>
    /// 安全反序列化（先驗(yàn)哈希，主文件壞了自動(dòng)讀備份，都?jí)牧朔祷啬J(rèn)值）
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">反序列化類型（需有無參構(gòu)造函數(shù)）</typeparam>
    /// <param name="mainPath">主文件路徑</param>
    /// <returns>反序列化結(jié)果，失敗返回默認(rèn)值</returns>
    public static T DeserializeSafe<T>(string mainPath) where T : new()
    {
        string bakPath = mainPath + BackupSuffix;

        // 1. 先嘗試讀取主文件
        if (TryDeserialize<T>(mainPath, out T result)) return result;

        // 2. 主文件失敗，讀取備份文件
        if (TryDeserialize<T>(bakPath, out result)) return result;

        // 3. 所有文件失敗，返回默認(rèn)值（不崩潰程序）
        return new T();
    }
    #endregion

    #region 輔助方法：校驗(yàn)并反序列化（核心防損壞邏輯）
    private static bool TryDeserialize<T>(string path, out T result) where T : new()
    {
        result = new T();
        if (!File.Exists(path)) return false;

        try
        {
            // 1. 讀取文件并解析包裝類
            string json = File.ReadAllText(path, Encoding.UTF8);
            var wrapper = JsonConvert.DeserializeObject<SerializeWrapper<T>>(json);
            if (wrapper == null) return false;

            // 2. 校驗(yàn)MD5（哈希不一致=文件損壞/篡改）
            string checkHash = CalculateMd5(JsonConvert.SerializeObject(wrapper.Data));
            if (wrapper.Md5Hash != checkHash) return false;

            // 3. 校驗(yàn)通過，返回?cái)?shù)據(jù)
            var tempObj = wrapper.Data;
            result = tempObj == null ? new T() : tempObj;
            return true;
        }
        catch (Exception)
        {
            // 任意異常（格式錯(cuò)、哈希錯(cuò)、文件半殘）都返回失敗
            return false;
        }
    }
    #endregion

    #region 工具方法：計(jì)算字符串MD5（防損壞核心）
    private static string CalculateMd5(string content)
    {
        using (var md5 = MD5.Create())
        {
            byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(content);
            byte[] hashBytes = md5.ComputeHash(bytes);
            return BitConverter.ToString(hashBytes).Replace("-", "").ToUpper();
        }
    }
    #endregion

    #region 輔助類：封裝數(shù)據(jù)+校驗(yàn)值
    private class SerializeWrapper<T>
    {
        // 校驗(yàn)哈希
        public string Md5Hash { get; set; }
        // 創(chuàng)建時(shí)間（可選，用于排查過期文件）
        public DateTime CreateTime { get; set; }
        // 實(shí)際業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)
        public T Data { get; set; }
    }
    #endregion

    #region 擴(kuò)展：多位置備份（防徹底丟失，可選）
    /// <summary>
    /// 多位置備份（如本地+U盤/網(wǎng)絡(luò)路徑，關(guān)鍵數(shù)據(jù)用）
    /// </summary>
    /// <param name="mainPath">主文件路徑</param>
    /// <param name="backupPaths">額外備份路徑列表</param>
    public static void MultiBackup(string mainPath, params string[] backupPaths)
    {
        if (!File.Exists(mainPath)) return;
        foreach (var path in backupPaths)
        {
            try
            {
                // 確保備份目錄存在
                string dir = Path.GetDirectoryName(path);
                if (!Directory.Exists(dir)) Directory.CreateDirectory(dir);
                File.Copy(mainPath, path, true);
            }
            catch (Exception)
            {
                // 單個(gè)備份位置失敗不影響整體
            }
        }
    }
    #endregion
}

// 1. 定義你的業(yè)務(wù)類（如配置類）
public class AppConfig
{
    public string Ip { get; set; } = "127.0.0.1";
    public int Port { get; set; } = 8080;
    public bool AutoRun { get; set; } = true;
}

// 2. 調(diào)用工具類
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string configPath = @"D:\MyProject\appconfig.json";

        // 序列化（自動(dòng)生成主文件+備份文件，帶MD5校驗(yàn)）
        var config = new AppConfig { Ip = "192.168.1.1", Port = 80 };
        SafeSerializer.SerializeSafe(config, configPath);

        // 可選：多位置備份（防徹底丟失）
        SafeSerializer.MultiBackup(configPath, @"E:\Backup\appconfig.json", @"\\Server\Backup\appconfig.json");

        // 反序列化（自動(dòng)容錯(cuò)，先驗(yàn)哈希，壞了讀備份）
        var loadedConfig = SafeSerializer.DeserializeSafe<AppConfig>(configPath);
        Console.WriteLine($"讀取到IP：{loadedConfig.Ip}，端口：{loadedConfig.Port}");
    }
}

// 加密示例（需補(bǔ)充AES加密方法）
string json = JsonConvert.SerializeObject(data);
string encryptedJson = AesEncrypt(json, "你的16位密鑰");
string md5Hash = CalculateMd5(encryptedJson);

// 壓縮寫入臨時(shí)文件
using (var fs = new FileStream(tempPath, FileMode.Create))
using (var gz = new GZipStream(fs, CompressionMode.Compress))
using (var sw = new StreamWriter(gz, Encoding.UTF8))
{
    sw.Write(JsonConvert.SerializeObject(wrapper));
}