deepvoice_client/lib/data/services/azure_flutter_tts_service.dart

import 'dart:async';
import 'dart:typed_data';
import 'dart:io';
import 'dart:math' as math;
import 'package:get/get.dart';
import 'package:just_audio/just_audio.dart';
import 'package:audio_session/audio_session.dart';
import 'package:flutter_dotenv/flutter_dotenv.dart';
import 'package:flutter_azure_tts/flutter_azure_tts.dart';
import '../../core/utils/logger.dart';

/// Azure语音服务异常
class AzureTtsException implements Exception {
  final String message;
  AzureTtsException(this.message);
  
  @override
  String toString() => message;
}

/// 自定义音频源，用于从字节数组读取音频数据
class BytesAudioSource extends StreamAudioSource {
  final Uint8List _bytes;
  static const int _bufferSize = 4096;  // 4KB buffer size for better Android compatibility

  BytesAudioSource(this._bytes);

  @override
  Future<StreamAudioResponse> request([int? start, int? end]) async {
    start = start ?? 0;
    end = end ?? _bytes.length;

    try {
      final subData = _bytes.sublist(start, end);
      
      // 使用固定大小的块进行流式传输
      final chunks = <List<int>>[];
      var offset = 0;
      while (offset < subData.length) {
        final chunkSize = math.min(_bufferSize, subData.length - offset);
        chunks.add(subData.sublist(offset, offset + chunkSize));
        offset += chunkSize;
      }

      return StreamAudioResponse(
        sourceLength: _bytes.length,
        contentLength: subData.length,
        offset: start,
        stream: Stream.fromIterable(chunks),
        contentType: 'audio/mpeg',
      );
    } catch (e) {
      Logger.error('BytesAudioSource请求错误: $e');
      rethrow;
    }
  }

  @override
  Future<int> get length => Future.value(_bytes.length);
}

/// Azure语音合成服务
class AzureFlutterTtsService extends GetxService {
  // 配置参数
  final String _subscriptionKey;
  final String _region;
  final String _voiceLocale;
  
  // 语音配置
  Voice? _selectedVoice;
  final String _audioFormat = AudioOutputFormat.audio16khz32kBitrateMonoMp3;
  
  // 音频播放器
  late AudioPlayer _audioPlayer;
  final ConcatenatingAudioSource _playlist = ConcatenatingAudioSource(children: []);
  final isEnabled = true.obs;  // 默认启用
  final isPlaying = false.obs;
  StreamSubscription? _playerStateSubscription;
  bool _playlistInitialized = false;

  bool _isDisposed = false;

  // 句子管理
  String _pendingText = '';
  final List<String> _sentenceQueue = [];
  static final _sentenceBreaks = RegExp(r'[。！？.!?，,、]');  // 添加更多标点符号
  bool _isFetching = false;
  static const int _minSegmentLength = 10;  // 最小分段长度
  static const int _optimalSegmentLength = 30;  // 最佳分段长度
  
  // 音频数据控制器 - 用于事件通知
  final _eventController = StreamController<Map<String, dynamic>>.broadcast();
  Stream<Map<String, dynamic>> get eventStream => _eventController.stream;

  AzureFlutterTtsService() : 
    _subscriptionKey = dotenv.env['AZURE_TTS_SUBSCRIPTION_KEY'] ?? '',
    _region = dotenv.env['AZURE_TTS_SERVICE_REGION'] ?? '',
    _voiceLocale = dotenv.env['AZURE_TTS_DEFAULT_VOICE']?.split('-').take(2).join('-') ?? 'zh-CN' {
    if (_subscriptionKey.isEmpty || _region.isEmpty) {
      throw Exception('Azure语音配置信息不完整，请检查环境变量');
    }
  }

  @override
  Future<void> onInit() async {
    super.onInit();
    try {
      // 初始化Azure TTS
      await _initAzureTts();
      
      // 初始化音频播放器
      await _initAudioPlayer();
      
      // 配置音频设备
      await _configureAudioDevice();
    } catch (e, stackTrace) {
      Logger.error('初始化Azure TTS服务失败: $e');
      Logger.error('Stack trace: $stackTrace');
    }
  }

  Future<void> _initAzureTts() async {
    try {
      // 初始化Azure TTS服务
      FlutterAzureTts.init(
        subscriptionKey: _subscriptionKey,
        region: _region,
        withLogs: false, // 生产环境禁用日志
      );
      
      // 获取可用的语音列表
      // final voicesResponse = await FlutterAzureTts.getAvailableVoices();
      
      // if (voicesResponse.voices.isEmpty) {
      //   throw AzureTtsException('未找到可用的Azure语音');
      // }
      
      // // 选择指定区域的语音
      // _selectedVoice = voicesResponse.voices
      //     .where((voice) => voice.locale.startsWith(_voiceLocale))
      //     .toList(growable: false)
      //     .firstOrNull;
      
      // // 如果没有找到指定区域的语音，使用第一个可用的语音
      // _selectedVoice ??= voicesResponse.voices.first;
      
      Logger.info('已选择Azure语音: $_voiceLocale');
    } catch (e) {
      Logger.error('初始化Azure TTS失败: $e');
      rethrow;
    }
  }

  Future<void> _initAudioPlayer() async {
    if (_isDisposed) return;
    
    _audioPlayer = AudioPlayer();
    
    // 配置Android特定的播放参数
    if (Platform.isAndroid) {
      await _audioPlayer.setAndroidAudioAttributes(const AndroidAudioAttributes(
        contentType: AndroidAudioContentType.speech,
        usage: AndroidAudioUsage.media,
        flags: AndroidAudioFlags.audibilityEnforced,
      ));
    }
    
    // 基本播放器配置
    await _audioPlayer.setVolume(1.0);
    await _audioPlayer.setLoopMode(LoopMode.off);
    await _audioPlayer.setSpeed(1.0);
    
    // 设置音频缓冲配置，启用预加载以减少延迟
    await _audioPlayer.setAudioSource(
      _playlist,
      initialPosition: Duration.zero,
      preload: true,
    );
    
    _playlistInitialized = true;
    
    _setupEventListeners();
  }

  Future<bool> _configureAudioDevice() async {
    try {
      // 使用AudioSession配置音频设备
      final session = await AudioSession.instance;
      
      if (Platform.isAndroid) {
        // Android平台 - 明确指定只使用默认设备
        await session.configure(AudioSessionConfiguration(
          avAudioSessionCategory: AVAudioSessionCategory.playback,
          androidAudioAttributes: const AndroidAudioAttributes(
            contentType: AndroidAudioContentType.speech,
            usage: AndroidAudioUsage.media,
            // 移除audibilityEnforced标志，它可能导致多路输出
            flags: AndroidAudioFlags.none,
          ),
          androidAudioFocusGainType: AndroidAudioFocusGainType.gain,
          androidWillPauseWhenDucked: true,
        ));
        
        // 确保只使用默认音频路由
        if (Platform.isAndroid) {
          final audioManager = AndroidAudioManager();
          await audioManager.setSpeakerphoneOn(false);
        }
        
      } else if (Platform.isIOS) {
        // iOS平台 - 明确指定只使用默认设备
        await session.configure(AudioSessionConfiguration(
          avAudioSessionCategory: AVAudioSessionCategory.soloAmbient, // 使用soloAmbient而不是playback
          avAudioSessionCategoryOptions: AVAudioSessionCategoryOptions.none, // 不使用任何额外选项
        ));
        
        // 确保使用默认路由
        if (Platform.isIOS) {
          final avAudioSession = AVAudioSession();
          await avAudioSession.overrideOutputAudioPort(AVAudioSessionPortOverride.none);
        }
      }
      
      // 激活音频会话
      await session.setActive(true);
      
      return true;
    } catch (e) {
      Logger.error('配置音频设备失败: $e');
      return false;
    }
  }

  Future<void> speak(String text) async {
    if (!isEnabled.value || text.trim().isEmpty) return;

    try {
      _pendingText += text;
      _extractFullSentences();
      await _startPreloadIfNeeded();
    } catch (e, stack) {
      Logger.error('语音合成失败: $e');
      await _reinitializePlayer();
    }
  }

  void _extractFullSentences() {
    if (_pendingText.isEmpty) return;

    // 查找所有句子分隔符
    final matches = _sentenceBreaks.allMatches(_pendingText).toList();
    
    // 如果没有找到句子分隔符
    if (matches.isEmpty) {
      // 如果累积的文本长度超过最佳长度，才进行处理
      if (_pendingText.length > _optimalSegmentLength) {
        // 将整个文本添加到队列
        _sentenceQueue.add(_pendingText);
        _pendingText = '';
      }
      // 否则继续累积文本，等待更多输入
      return;
    }
    
    // 找到了句子分隔符，处理完整的句子
    int lastPos = 0;
    
    for (final match in matches) {
      final end = match.end;
      // 提取完整的句子（包含分隔符）
      final sentence = _pendingText.substring(lastPos, end).trim();
      
      if (sentence.isNotEmpty) {
        // 将完整的句子添加到队列
        _sentenceQueue.add(sentence);
      }
      
      lastPos = end;
    }
    
    // 处理剩余的不完整文本（不包含分隔符的部分）
    if (lastPos < _pendingText.length) {
      final remaining = _pendingText.substring(lastPos).trim();
      
      // 如果剩余文本长度超过最佳长度，也将其添加到队列
      if (remaining.length > _optimalSegmentLength) {
        _sentenceQueue.add(remaining);
        _pendingText = '';
      } else {
        // 否则保留在_pendingText中，等待更多输入
        _pendingText = remaining;
      }
    } else {
      // 所有文本都已处理，清空_pendingText
      _pendingText = '';
    }
  }

  // 按长度分割文本的方法（保留以便其他地方调用）
  void _splitByLength(String text) {
    if (text.isEmpty) return;
    
    // 如果文本长度不超过最佳长度，直接添加整个文本
    if (text.length <= _optimalSegmentLength) {
      _sentenceQueue.add(text);
      return;
    }
    
    int start = 0;
    while (start < text.length) {
      int end = math.min(start + _optimalSegmentLength, text.length);
      
      // 如果剩余文本长度小于最小字符数，直接取到末尾
      if (text.length - start <= _minSegmentLength) {
        end = text.length;
      }
      // 否则尝试在标点或空格处分割
      else if (end < text.length) {
        final spacePos = text.lastIndexOf(' ', end);
        final breakPos = _sentenceBreaks.firstMatch(
          text.substring(start, end)
        )?.end;
        
        if (breakPos != null && breakPos > start) {
          end = start + breakPos;
        } else if (spacePos > start) {
          end = spacePos;
        }
      }
      
      final segment = text.substring(start, end).trim();
      if (segment.isNotEmpty) {
        _sentenceQueue.add(segment);
      }
      start = end;
    }
  }

  Future<void> _startPreloadIfNeeded() async {
    if (_isFetching || _sentenceQueue.isEmpty) return;
    _isFetching = true;
    await _fetchNextSegment();
  }

  Future<void> _fetchNextSegment() async {
    if (_sentenceQueue.isEmpty) {
      _isFetching = false;
      return;
    }

    try {
      // 预加载多个片段以实现流畅播放
      final segments = <String>[];
      while (_sentenceQueue.isNotEmpty && segments.length < 2) {  // 减少预加载数量以降低内存压力
        segments.add(_sentenceQueue.removeAt(0));
      }

      for (final segment in segments) {
        final audioData = await _synthesize(segment);
        
        if (audioData != null) {
          try {
            // 添加到播放列表
            await _addToPlaylist(audioData);
          } catch (e) {
            Logger.error('添加音频源失败: $e');
          }
        }
      }

      // 如果队列还有内容，继续获取下一批
      if (_sentenceQueue.isNotEmpty) {
        await Future.delayed(const Duration(milliseconds: 100));  // 添加延迟以避免过快请求
        await _fetchNextSegment();
      } else {
        _isFetching = false;
        // 检查是否还有未处理的文本
        _extractFullSentences();
        if (_sentenceQueue.isNotEmpty) {
          await _startPreloadIfNeeded();
        }
      }
    } catch (e, stackTrace) {
      Logger.error('获取音频失败: $e');
      Logger.error('Stack trace: $stackTrace');
      _isFetching = false;
    }
  }

  Future<Uint8List?> _synthesize(String text) async {
    try {
      if (_selectedVoice == null) {
        // 如果未选择语音，使用默认语音
        Logger.info('未选择语音，使用默认语音');
        await setVoice('zh-CN-XiaoxiaoNeural'); // 使用默认语音
        
        // 如果设置后仍然为null，则无法继续
        if (_selectedVoice == null) {
          throw AzureTtsException('无法设置默认语音');
        }
      }
      
      // 创建TTS参数
      final params = TtsParams(
        voice: _selectedVoice!,
        audioFormat: _audioFormat,
        text: text,
        rate: 1.0, // 语速，可以根据需要调整
      );
      
      // 请求语音合成
      final ttsResponse = await FlutterAzureTts.getTts(params);
      
      // 获取音频数据
      final audioBytes = ttsResponse.audio.buffer.asUint8List();
      return audioBytes;
    } catch (e) {
      Logger.error('Azure语音合成请求失败: $e');
      return null;
    }
  }

  /// 将音频数据添加到播放列表
  Future<void> _addToPlaylist(Uint8List audioData) async {
    try {
      if (audioData.isEmpty) return;
      
      // 确保播放列表已初始化
      if (!_playlistInitialized) {
        await _initAudioPlayer();
      }
      
      // 创建音频源
      final audioSource = BytesAudioSource(audioData);
      
      // 添加到播放列表
      await _playlist.add(audioSource);
      
      // 如果当前没有播放，开始播放
      if (!isPlaying.value) {
        await _startPlayback();
      } else if (_audioPlayer.processingState == ProcessingState.completed) {
        // 如果播放已完成但状态还没更新，手动前进到下一个
        await _advanceToNextItem();
      }
    } catch (e) {
      Logger.error('添加音频到播放列表失败: $e');
      // 通知错误
      _notifyEvent('playbackError', '添加音频到播放列表失败: $e');
    }
  }
  
  /// 开始播放收集到的音频数据
  Future<void> _startPlayback() async {
    try {
      if (!_playlistInitialized || _playlist.length == 0) {
        return;
      }
      
      // 检查当前播放状态
      final processingState = _audioPlayer.processingState;
      
      // 如果已经播放完成，需要重新设置位置到第一个未播放的项目
      if (processingState == ProcessingState.completed) {
        // 找到第一个未播放的项目
        int nextIndex = 0;
        if (_audioPlayer.currentIndex != null) {
          nextIndex = math.min(_audioPlayer.currentIndex! + 1, _playlist.length - 1);
        }
        
        // 跳转到下一个项目
        await _audioPlayer.seek(Duration.zero, index: nextIndex);
      }
      
      // 开始播放
      await _audioPlayer.play();
      
      // 手动更新播放状态，避免等待事件流更新可能导致的延迟
      if (_playlist.length > 0 && !isPlaying.value) {
        isPlaying.value = true;
      }
    } catch (e) {
      Logger.error('开始播放失败: $e');
      // 通知错误
      _notifyEvent('playbackError', '开始播放失败: $e');
    }
  }
  
  /// 前进到播放列表中的下一个项目
  Future<void> _advanceToNextItem() async {
    try {
      if (_playlist.length == 0) {
        // 如果播放列表为空，确保 isPlaying 为 false
        if (isPlaying.value) {
          isPlaying.value = false;
        }
        return;
      }
      
      // 获取当前索引和序列状态
      final currentIndex = _audioPlayer.currentIndex;
      final sequenceState = _audioPlayer.sequenceState;
      
      if (sequenceState == null) {
        // 如果没有序列状态，直接开始播放
        await _audioPlayer.seek(Duration.zero, index: 0);
        await _audioPlayer.play();
        
        // 更新播放状态
        if (!isPlaying.value) {
          isPlaying.value = true;
        }
        return;
      }
      
      // 如果当前索引无效，从头开始播放
      if (currentIndex == null || currentIndex < 0) {
        await _audioPlayer.seek(Duration.zero, index: 0);
        await _audioPlayer.play();
        
        // 更新播放状态
        if (!isPlaying.value) {
          isPlaying.value = true;
        }
        return;
      }
      
      // 计算下一个索引
      final nextIndex = currentIndex + 1;
      
      // 检查是否还有下一个项目
      if (nextIndex < sequenceState.sequence.length) {
        // 跳转到下一个项目并开始播放
        await _audioPlayer.seek(Duration.zero, index: nextIndex);
        await _audioPlayer.play();
        
        // 更新播放状态
        if (!isPlaying.value) {
          isPlaying.value = true;
        }
      } else {
        // 已经是最后一个项目
        // 确保最后一个项目播放完成
        if (_audioPlayer.position < _audioPlayer.duration!) {
          await _audioPlayer.seek(_audioPlayer.duration!);
        }
        
        // 如果已经是最后一个项目且已播放完成，更新播放状态为 false
        if (isPlaying.value) {
          isPlaying.value = false;
        }
      }
    } catch (e) {
      Logger.error('前进到下一个音频项目失败: $e');
    }
  }

  Future<void> stop() async {
    try {
      // 立即更新播放状态，避免等待事件流更新可能导致的延迟
      if (isPlaying.value) {
        isPlaying.value = false;
      }
      
      await _audioPlayer.stop();
      await _playlist.clear();
      _pendingText = '';
      _sentenceQueue.clear();
      _isFetching = false;
      
      // 确保清空所有待处理的音频数据
      try {
        // 重置播放器状态
        await _audioPlayer.pause();
        await _audioPlayer.seek(Duration.zero);
      } catch (e) {
        Logger.error('清空音频缓存时出错: $e');
      }
    } catch (e) {
      Logger.error('停止播放失败: $e');
    }
  }

  // 添加一个方法来检查音频播放器是否真正在播放
  bool isActuallyPlaying() {
    try {
      // 检查播放器状态
      final isPlayerPlaying = _audioPlayer.playing;
      
      // 检查播放列表是否为空
      final hasAudioSource = _playlist.length > 0;
      
      // 只有当播放器正在播放且播放列表不为空时，才认为真正在播放
      final actuallyPlaying = isPlayerPlaying && hasAudioSource;
      
      // 如果状态不一致，记录日志
      if (isPlaying.value != actuallyPlaying) {
        Logger.info('音频播放状态不一致: isPlaying.value=${isPlaying.value}, 实际播放状态=$actuallyPlaying (播放器状态=$isPlayerPlaying, 播放列表长度=${_playlist.length})');
      }
      
      return actuallyPlaying;
    } catch (e) {
      Logger.error('检查实际播放状态失败: $e');
      // 如果检查失败，返回当前的 isPlaying 值
      return isPlaying.value;
    }
  }

  Future<void> _reinitializePlayer() async {
    try {
      await stop();
      await _audioPlayer.dispose();
      
      // 重新初始化播放器
      _audioPlayer = AudioPlayer();
      await _audioPlayer.setVolume(1.0);
      await _audioPlayer.setLoopMode(LoopMode.off);
      
      // 重新配置Android特定的播放参数
      if (Platform.isAndroid) {
        await _audioPlayer.setAndroidAudioAttributes(const AndroidAudioAttributes(
          contentType: AndroidAudioContentType.speech,
          usage: AndroidAudioUsage.media,
          flags: AndroidAudioFlags.audibilityEnforced,
        ));
      }
      
      await _audioPlayer.setAudioSource(
        _playlist,
        initialPosition: Duration.zero,
        preload: true,
      );
      
      _playlistInitialized = true;
      _setupEventListeners();
      Logger.info('播放器重新初始化成功');
    } catch (e) {
      Logger.error('播放器重新初始化失败: $e');
    }
  }

  void _setupEventListeners() {
    _playerStateSubscription?.cancel();
    
    _playerStateSubscription = _audioPlayer.playerStateStream.listen(
      (state) {
        if (_isDisposed) return;
        
        // 更新播放状态 - 使用更准确的判断逻辑
        final isPlayerPlaying = state.playing;
        final hasAudioSource = _playlist.length > 0;
        final actuallyPlaying = isPlayerPlaying && hasAudioSource;
        
        // 只有当实际状态与当前状态不同时才更新
        if (isPlaying.value != actuallyPlaying) {
          isPlaying.value = actuallyPlaying;
        }
        
        // 如果播放完成，尝试播放下一个
        if (state.processingState == ProcessingState.completed) {
          _advanceToNextItem();
        }
      },
      onError: (error) {
        if (_isDisposed) return;
        Logger.error('播放器错误: $error');
        _reinitializePlayer();
      },
    );
  }

  void toggleEnabled() {
    isEnabled.toggle();
    if (!isEnabled.value) {
      stop();
    }
  }

  Future<void> _cleanupResources() async {
    _isDisposed = true;
    await _playerStateSubscription?.cancel();
    await stop();
    await _audioPlayer.dispose();
    
    // 关闭事件控制器
    if (!_eventController.isClosed) {
      await _eventController.close();
    }
  }

  @override
  void onClose() async {
    Logger.info('关闭Azure TTS服务');
    await _cleanupResources();
    super.onClose();
  }

  /// 使用系统默认音频设备
  Future<bool> useDefaultAudioDevice() async {
    return await _configureAudioDevice();
  }

  /// 更新语音
  void updateVoice(Voice voice) {
    _selectedVoice = voice;
    Logger.info('已更新Azure语音: ${voice.shortName}');
  }
  
  /// 根据语音名称设置语音
  Future<void> setVoice(String voiceName) async {
    Logger.info('正在设置Azure语音: $voiceName');
    
    try {
      // 获取可用的语音列表
      final voicesResponse = await FlutterAzureTts.getAvailableVoices();
      
      if (voicesResponse.voices.isEmpty) {
        Logger.error('未找到可用的Azure语音');
        return;
      }
      
      // 1. 首先尝试精确匹配
      Voice? matchedVoice;
      for (final voice in voicesResponse.voices) {
        if (voice.shortName == voiceName) {
          matchedVoice = voice;
          break;
        }
      }
      
      // 2. 如果没有精确匹配，尝试部分匹配
      if (matchedVoice == null) {
        for (final voice in voicesResponse.voices) {
          if (voice.shortName.contains(voiceName) || voiceName.contains(voice.shortName)) {
            matchedVoice = voice;
            break;
          }
        }
      }
      
      // 3. 如果仍然没有匹配，尝试匹配语言区域
      if (matchedVoice == null) {
        final localePrefix = voiceName.split('-').take(2).join('-');
        for (final voice in voicesResponse.voices) {
          if (voice.locale.startsWith(localePrefix)) {
            matchedVoice = voice;
            break;
          }
        }
      }
      
      // 4. 如果所有尝试都失败，使用第一个可用的语音
      if (matchedVoice == null && voicesResponse.voices.isNotEmpty) {
        matchedVoice = voicesResponse.voices.first;
      }
      
      // 设置选中的语音
      if (matchedVoice != null) {
        _selectedVoice = matchedVoice;
        Logger.info('已设置Azure语音: ${matchedVoice.shortName}');
      } else {
        Logger.error('未能找到合适的语音');
      }
    } catch (e) {
      Logger.error('设置Azure语音失败: $e');
      // 如果获取语音列表失败，创建一个简化的Voice对象
      _selectedVoice = Voice(
        shortName: voiceName,
        displayName: voiceName,
        locale: _voiceLocale,
        name: voiceName,
        localName: voiceName,
        gender: 'Female',
        voiceType: 'Neural',
        status: 'GA',
        sampleRateHertz: '24000',
        styles: [],
        roles: [],
      );
      Logger.info('使用简化的Voice对象: $voiceName');
    }
  }
  
  /// 通知事件
  void _notifyEvent(String eventType, String message) {
    if (!_eventController.isClosed) {
      _eventController.add({
        'eventType': eventType,
        'message': message,
      });
    }
  }
}