Trixy7/trixy_core/utils/validation/validators.py

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Validator-Klassen für verschiedene Validierungsszenarien.

Bietet eine erweiterbare Hierarchie von Validatoren für
Typen, Bereiche, Patterns und komplexe Strukturen.
"""

from __future__ import annotations

import re
from abc import ABC, abstractmethod
from dataclasses import dataclass
from enum import Enum
from typing import Any, Callable, Generic, Sequence, Type, TypeVar

from trixy_core.utils.validation.errors import (
    FieldError,
    PatternValidationError,
    RangeValidationError,
    RequiredFieldError,
    TypeValidationError,
    ValidationError,
)


T = TypeVar("T")


class Validator(ABC, Generic[T]):
    """
    Abstrakte Basisklasse für alle Validatoren.

    Definiert die Schnittstelle für Validierung und
    ermöglicht Verkettung von Validatoren.
    """

    def __init__(
        self,
        message: str | None = None,
        code: str = "invalid",
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den Validator.

        Args:
            message: Optionale benutzerdefinierte Fehlermeldung.
            code: Fehlercode für programmatische Behandlung.
        """
        self._message = message
        self._code = code

    @property
    def message(self) -> str:
        """Gibt die Fehlermeldung zurück."""
        return self._message or self.default_message

    @property
    def default_message(self) -> str:
        """Standard-Fehlermeldung (kann überschrieben werden)."""
        return "Validierung fehlgeschlagen"

    @abstractmethod
    def validate(self, value: T, field: str = "value") -> None:
        """
        Validiert einen Wert.

        Args:
            value: Der zu validierende Wert.
            field: Feldname für Fehlermeldungen.

        Raises:
            ValidationError: Wenn Validierung fehlschlägt.
        """
        pass

    def is_valid(self, value: T) -> bool:
        """
        Prüft, ob ein Wert gültig ist.

        Args:
            value: Der zu prüfende Wert.

        Returns:
            True wenn gültig.
        """
        try:
            self.validate(value)
            return True
        except ValidationError:
            return False

    def __call__(self, value: T, field: str = "value") -> None:
        """Ermöglicht Aufruf als Funktion."""
        self.validate(value, field)

    def __and__(self, other: "Validator") -> "AllValidator":
        """Kombiniert mit AND-Logik."""
        return AllValidator([self, other])

    def __or__(self, other: "Validator") -> "AnyValidator":
        """Kombiniert mit OR-Logik."""
        return AnyValidator([self, other])


class TypeValidator(Validator[Any]):
    """
    Validator für Typ-Prüfung.

    Prüft, ob ein Wert einer bestimmten Typ-Klasse entspricht.
    """

    def __init__(
        self,
        expected_type: Type | tuple[Type, ...],
        allow_none: bool = False,
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den TypeValidator.

        Args:
            expected_type: Erwarteter Typ oder Tuple von Typen.
            allow_none: Ob None erlaubt ist.
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message, code="type_error")
        self.expected_type = expected_type
        self.allow_none = allow_none

    @property
    def default_message(self) -> str:
        """Standard-Fehlermeldung."""
        if isinstance(self.expected_type, tuple):
            type_names = " oder ".join(t.__name__ for t in self.expected_type)
        else:
            type_names = self.expected_type.__name__
        return f"Muss vom Typ {type_names} sein"

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert den Typ des Wertes."""
        if value is None:
            if self.allow_none:
                return
            raise ValidationError(
                message="Wert darf nicht None sein",
                field=field,
                value=value,
                code="null_error",
            )

        if not isinstance(value, self.expected_type):
            raise TypeValidationError(
                field=field,
                expected_type=self.expected_type,  # type: ignore
                actual_type=type(value),
                value=value,
            )


class RangeValidator(Validator[Any]):
    """
    Validator für numerische Bereiche.

    Prüft, ob ein Wert innerhalb eines definierten Bereichs liegt.
    """

    def __init__(
        self,
        min_value: Any | None = None,
        max_value: Any | None = None,
        inclusive_min: bool = True,
        inclusive_max: bool = True,
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den RangeValidator.

        Args:
            min_value: Minimaler Wert (None = kein Minimum).
            max_value: Maximaler Wert (None = kein Maximum).
            inclusive_min: Ob Minimum inklusive ist.
            inclusive_max: Ob Maximum inklusive ist.
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message, code="range_error")
        self.min_value = min_value
        self.max_value = max_value
        self.inclusive_min = inclusive_min
        self.inclusive_max = inclusive_max

    @property
    def default_message(self) -> str:
        """Standard-Fehlermeldung."""
        parts = []
        if self.min_value is not None:
            op = ">=" if self.inclusive_min else ">"
            parts.append(f"{op} {self.min_value}")
        if self.max_value is not None:
            op = "<=" if self.inclusive_max else "<"
            parts.append(f"{op} {self.max_value}")
        return f"Wert muss {' und '.join(parts)} sein"

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert, ob der Wert im Bereich liegt."""
        if self.min_value is not None:
            if self.inclusive_min:
                if value < self.min_value:
                    raise RangeValidationError(
                        field=field,
                        value=value,
                        min_value=self.min_value,
                        max_value=self.max_value,
                    )
            else:
                if value <= self.min_value:
                    raise RangeValidationError(
                        field=field,
                        value=value,
                        min_value=self.min_value,
                        max_value=self.max_value,
                    )

        if self.max_value is not None:
            if self.inclusive_max:
                if value > self.max_value:
                    raise RangeValidationError(
                        field=field,
                        value=value,
                        min_value=self.min_value,
                        max_value=self.max_value,
                    )
            else:
                if value >= self.max_value:
                    raise RangeValidationError(
                        field=field,
                        value=value,
                        min_value=self.min_value,
                        max_value=self.max_value,
                    )


class PatternValidator(Validator[str]):
    """
    Validator für Regex-Pattern.

    Prüft, ob ein String einem regulären Ausdruck entspricht.
    """

    def __init__(
        self,
        pattern: str,
        flags: int = 0,
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den PatternValidator.

        Args:
            pattern: Regulärer Ausdruck.
            flags: Regex-Flags (z.B. re.IGNORECASE).
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message, code="pattern_error")
        self.pattern = pattern
        self._regex = re.compile(pattern, flags)

    @property
    def default_message(self) -> str:
        """Standard-Fehlermeldung."""
        return f"Muss dem Pattern '{self.pattern}' entsprechen"

    def validate(self, value: str, field: str = "value") -> None:
        """Validiert, ob der String dem Pattern entspricht."""
        if not self._regex.match(value):
            raise PatternValidationError(
                field=field,
                value=value,
                pattern=self.pattern,
            )


class LengthValidator(Validator[Any]):
    """
    Validator für Längen-Prüfung.

    Prüft die Länge von Strings, Listen, etc.
    """

    def __init__(
        self,
        min_length: int | None = None,
        max_length: int | None = None,
        exact_length: int | None = None,
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den LengthValidator.

        Args:
            min_length: Minimale Länge.
            max_length: Maximale Länge.
            exact_length: Exakte Länge (überschreibt min/max).
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message, code="length_error")
        self.min_length = min_length
        self.max_length = max_length
        self.exact_length = exact_length

    @property
    def default_message(self) -> str:
        """Standard-Fehlermeldung."""
        if self.exact_length is not None:
            return f"Länge muss genau {self.exact_length} sein"
        parts = []
        if self.min_length is not None:
            parts.append(f"mindestens {self.min_length}")
        if self.max_length is not None:
            parts.append(f"höchstens {self.max_length}")
        return f"Länge muss {' und '.join(parts)} sein"

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert die Länge des Wertes."""
        try:
            length = len(value)
        except TypeError:
            raise ValidationError(
                message="Wert hat keine Länge",
                field=field,
                value=value,
                code="no_length",
            )

        if self.exact_length is not None:
            if length != self.exact_length:
                raise ValidationError(
                    message=f"Länge muss genau {self.exact_length} sein, ist aber {length}",
                    field=field,
                    value=value,
                    code="length_error",
                )
        else:
            if self.min_length is not None and length < self.min_length:
                raise ValidationError(
                    message=f"Länge muss mindestens {self.min_length} sein, ist aber {length}",
                    field=field,
                    value=value,
                    code="min_length_error",
                )
            if self.max_length is not None and length > self.max_length:
                raise ValidationError(
                    message=f"Länge darf höchstens {self.max_length} sein, ist aber {length}",
                    field=field,
                    value=value,
                    code="max_length_error",
                )


class RequiredValidator(Validator[Any]):
    """
    Validator für Pflichtfelder.

    Prüft, ob ein Wert vorhanden und nicht leer ist.
    """

    def __init__(
        self,
        allow_empty: bool = False,
        allow_whitespace: bool = False,
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den RequiredValidator.

        Args:
            allow_empty: Ob leere Werte ([], {}, "") erlaubt sind.
            allow_whitespace: Ob Whitespace-only Strings erlaubt sind.
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message, code="required")
        self.allow_empty = allow_empty
        self.allow_whitespace = allow_whitespace

    @property
    def default_message(self) -> str:
        """Standard-Fehlermeldung."""
        return "Dieses Feld ist erforderlich"

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert, ob der Wert vorhanden ist."""
        if value is None:
            raise RequiredFieldError(field)

        if not self.allow_empty:
            try:
                if len(value) == 0:
                    raise ValidationError(
                        message="Darf nicht leer sein",
                        field=field,
                        value=value,
                        code="empty",
                    )
            except TypeError:
                pass  # Hat keine Länge, ist OK

        if not self.allow_whitespace and isinstance(value, str):
            if not value.strip():
                raise ValidationError(
                    message="Darf nicht nur Leerzeichen enthalten",
                    field=field,
                    value=value,
                    code="whitespace_only",
                )


class OptionalValidator(Validator[Any]):
    """
    Validator für optionale Felder mit Fallback.

    Erlaubt None und wendet sonst den inneren Validator an.
    """

    def __init__(
        self,
        inner_validator: Validator,
        default: Any = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den OptionalValidator.

        Args:
            inner_validator: Validator für nicht-None Werte.
            default: Standardwert falls None.
        """
        super().__init__()
        self.inner_validator = inner_validator
        self.default = default

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert den Wert falls nicht None."""
        if value is None:
            return
        self.inner_validator.validate(value, field)


class EnumValidator(Validator[Any]):
    """
    Validator für Enum-Werte.

    Prüft, ob ein Wert ein gültiger Enum-Wert ist.
    """

    def __init__(
        self,
        enum_class: Type[Enum] | None = None,
        allowed_values: Sequence[Any] | None = None,
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den EnumValidator.

        Args:
            enum_class: Enum-Klasse für gültige Werte.
            allowed_values: Alternative: Liste erlaubter Werte.
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message, code="enum_error")
        self.enum_class = enum_class
        self.allowed_values = allowed_values

    @property
    def default_message(self) -> str:
        """Standard-Fehlermeldung."""
        if self.enum_class:
            values = [e.value for e in self.enum_class]
        else:
            values = list(self.allowed_values or [])
        return f"Muss einer von {values} sein"

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert, ob der Wert erlaubt ist."""
        if self.enum_class:
            valid_values = [e.value for e in self.enum_class]
            valid_names = [e.name for e in self.enum_class]
            if value not in valid_values and value not in valid_names:
                if not isinstance(value, self.enum_class):
                    raise ValidationError(
                        message=self.message,
                        field=field,
                        value=value,
                        code="enum_error",
                    )
        elif self.allowed_values:
            if value not in self.allowed_values:
                raise ValidationError(
                    message=self.message,
                    field=field,
                    value=value,
                    code="enum_error",
                )


class ListValidator(Validator[list]):
    """
    Validator für Listen.

    Validiert Listen und deren Elemente.
    """

    def __init__(
        self,
        item_validator: Validator | None = None,
        min_items: int | None = None,
        max_items: int | None = None,
        unique: bool = False,
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den ListValidator.

        Args:
            item_validator: Validator für jedes Element.
            min_items: Minimale Anzahl Elemente.
            max_items: Maximale Anzahl Elemente.
            unique: Ob alle Elemente eindeutig sein müssen.
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message, code="list_error")
        self.item_validator = item_validator
        self.min_items = min_items
        self.max_items = max_items
        self.unique = unique

    def validate(self, value: list, field: str = "value") -> None:
        """Validiert die Liste und deren Elemente."""
        if not isinstance(value, (list, tuple)):
            raise TypeValidationError(
                field=field,
                expected_type=list,
                actual_type=type(value),
                value=value,
            )

        # Längen-Prüfung
        if self.min_items is not None and len(value) < self.min_items:
            raise ValidationError(
                message=f"Liste muss mindestens {self.min_items} Elemente haben",
                field=field,
                value=value,
                code="min_items",
            )

        if self.max_items is not None and len(value) > self.max_items:
            raise ValidationError(
                message=f"Liste darf höchstens {self.max_items} Elemente haben",
                field=field,
                value=value,
                code="max_items",
            )

        # Eindeutigkeits-Prüfung
        if self.unique:
            try:
                if len(set(value)) != len(value):
                    raise ValidationError(
                        message="Liste enthält doppelte Elemente",
                        field=field,
                        value=value,
                        code="not_unique",
                    )
            except TypeError:
                # Elemente nicht hashbar
                pass

        # Element-Validierung
        if self.item_validator:
            for i, item in enumerate(value):
                try:
                    self.item_validator.validate(item, f"{field}[{i}]")
                except ValidationError as e:
                    raise ValidationError(
                        message=f"Element {i}: {e.message}",
                        field=f"{field}[{i}]",
                        value=item,
                        code="item_error",
                    )


class DictValidator(Validator[dict]):
    """
    Validator für Dictionaries.

    Validiert Dictionaries auf Schlüssel und Werte.
    """

    def __init__(
        self,
        key_validator: Validator | None = None,
        value_validator: Validator | None = None,
        required_keys: Sequence[str] | None = None,
        allowed_keys: Sequence[str] | None = None,
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den DictValidator.

        Args:
            key_validator: Validator für Schlüssel.
            value_validator: Validator für Werte.
            required_keys: Liste erforderlicher Schlüssel.
            allowed_keys: Liste erlaubter Schlüssel (andere werden abgelehnt).
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message, code="dict_error")
        self.key_validator = key_validator
        self.value_validator = value_validator
        self.required_keys = set(required_keys) if required_keys else set()
        self.allowed_keys = set(allowed_keys) if allowed_keys else None

    def validate(self, value: dict, field: str = "value") -> None:
        """Validiert das Dictionary."""
        if not isinstance(value, dict):
            raise TypeValidationError(
                field=field,
                expected_type=dict,
                actual_type=type(value),
                value=value,
            )

        # Erforderliche Schlüssel prüfen
        missing = self.required_keys - set(value.keys())
        if missing:
            raise ValidationError(
                message=f"Fehlende Schlüssel: {missing}",
                field=field,
                value=value,
                code="missing_keys",
            )

        # Erlaubte Schlüssel prüfen
        if self.allowed_keys is not None:
            extra = set(value.keys()) - self.allowed_keys
            if extra:
                raise ValidationError(
                    message=f"Unerlaubte Schlüssel: {extra}",
                    field=field,
                    value=value,
                    code="extra_keys",
                )

        # Schlüssel und Werte validieren
        for key, val in value.items():
            if self.key_validator:
                self.key_validator.validate(key, f"{field}[key]")
            if self.value_validator:
                self.value_validator.validate(val, f"{field}[{key!r}]")


class CompositeValidator(Validator[Any]):
    """
    Basis für zusammengesetzte Validatoren.
    """

    def __init__(
        self,
        validators: Sequence[Validator],
        message: str | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den CompositeValidator.

        Args:
            validators: Liste von Validatoren.
            message: Optionale Fehlermeldung.
        """
        super().__init__(message=message)
        self.validators = list(validators)

    def add(self, validator: Validator) -> "CompositeValidator":
        """Fügt einen Validator hinzu."""
        self.validators.append(validator)
        return self


class AllValidator(CompositeValidator):
    """
    Validator der alle Unter-Validatoren prüft (AND-Logik).
    """

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert mit allen Validatoren."""
        for validator in self.validators:
            validator.validate(value, field)


class AnyValidator(CompositeValidator):
    """
    Validator der mindestens einen Unter-Validator prüft (OR-Logik).
    """

    @property
    def default_message(self) -> str:
        """Standard-Fehlermeldung."""
        return "Keiner der Validatoren war erfolgreich"

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert mit mindestens einem Validator."""
        errors = []
        for validator in self.validators:
            try:
                validator.validate(value, field)
                return  # Mindestens einer erfolgreich
            except ValidationError as e:
                errors.append(e)

        # Alle fehlgeschlagen
        raise ValidationError(
            message=self.message,
            field=field,
            value=value,
            code="all_failed",
        )


class ConditionalValidator(Validator[Any]):
    """
    Validator mit bedingter Logik.

    Wendet einen Validator nur an, wenn eine Bedingung erfüllt ist.
    """

    def __init__(
        self,
        condition: Callable[[Any], bool],
        then_validator: Validator,
        else_validator: Validator | None = None,
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den ConditionalValidator.

        Args:
            condition: Funktion, die bestimmt welcher Validator verwendet wird.
            then_validator: Validator wenn Bedingung True.
            else_validator: Optionaler Validator wenn Bedingung False.
        """
        super().__init__()
        self.condition = condition
        self.then_validator = then_validator
        self.else_validator = else_validator

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert basierend auf der Bedingung."""
        if self.condition(value):
            self.then_validator.validate(value, field)
        elif self.else_validator:
            self.else_validator.validate(value, field)


class CallableValidator(Validator[Any]):
    """
    Validator basierend auf einer benutzerdefinierten Funktion.
    """

    def __init__(
        self,
        check: Callable[[Any], bool],
        message: str = "Validierung fehlgeschlagen",
        code: str = "custom",
    ) -> None:
        """
        Initialisiert den CallableValidator.

        Args:
            check: Funktion, die True zurückgibt wenn gültig.
            message: Fehlermeldung bei Ungültigkeit.
            code: Fehlercode.
        """
        super().__init__(message=message, code=code)
        self.check = check

    def validate(self, value: Any, field: str = "value") -> None:
        """Validiert mit der benutzerdefinierten Funktion."""
        if not self.check(value):
            raise ValidationError(
                message=self.message,
                field=field,
                value=value,
                code=self._code,
            )