plot.py

import logging
import io
import os
import base64
from venv import create
import matplotlib
matplotlib.use('Agg')  # Sicherstellen, dass Agg-Backend verwendet wird
import time
import threading
from threading import Lock
from threading import Thread
import configparser
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches
from matplotlib.colors import Normalize
from matplotlib.dates import DateFormatter
from matplotlib.colors import LinearSegmentedColormap
from matplotlib.patches import Wedge
import pandas as pd
from flask import Flask, render_template, jsonify
from datetime import datetime, timedelta
import plotly.graph_objects as go
import plotly.io as pio
import asyncio
import numpy as np
from matplotlib.colors import LinearSegmentedColormap



lock = Lock()

from database import get_average_last_24h
from config import Config, config_get

########################################################################################################
                            #   SETUP
########################################################################################################

def setup_matplotlib_font():
    # Schriftgröße einstellen
    font_size = config_get('PlotSettings', 'font_size', 16)

    if font_size < 12 or font_size > 64:
        logging.warning(f"Ungültige Schriftgröße {font_size}. Standardwert wird verwendet.")
        font_size = max(12, min(64, font_size))

    plt.rcParams.update({'font.size': font_size})
    logging.info(f"Matplotlib: Schriftgröße auf {font_size} gesetzt.")

# Definition von interpolate_color
def interpolate_color(start_color, end_color, factor):
    """
    Interpoliert zwischen zwei RGB-Farben basierend auf einem Faktor (0 bis 1).
    """
    return (
        int(start_color[0] + (end_color[0] - start_color[0]) * factor),
        int(start_color[1] + (end_color[1] - start_color[1]) * factor),
        int(start_color[2] + (end_color[2] - start_color[2]) * factor),
    )

########################################################################################################
                            #   PLOT CHARTS
########################################################################################################

def generate_chart(chart_func, file_path):
    """
    Universelle Funktion, um ein Diagramm zu erstellen und es als Base64 zurückzugeben.

    Args:
        chart_func (function): Die Funktion, die das spezifische Diagramm erstellt.
        file_name (str): Der Name der CSV-Datei, die verwendet wird.

    Returns:
        str or None: Ein Base64-String des Diagramms oder None bei Fehler.
    """
    with lock:  # Threadsicherheit
        try:
            # Chart erstellen und Base64-Daten holen
            img_base64 = chart_func(file_path)
            if not img_base64:
                print(f"Fehler: `chart_func` hat kein gültiges Bild zurückgegeben.")
                return None  # Fehlerhafte Rückgabe
            return img_base64  # Base64-Daten zurückgeben
        except Exception as e:
            print(f"Fehler in generate_chart: {str(e)}")
            return None  # Fehler aufgetreten


########################################################################################################
                            #   Zeiger Chart
########################################################################################################

def create_zeiger_chart(file_path):
    """

    """
    # Werte aus der Konfigurationsdatei laden
    obere_grenze = int(config_get('DEFAULT', 'obere_grenze'))
    untere_grenze = int(config_get('DEFAULT', 'untere_grenze'))
    axis_font_size = config_get('DEFAULT', 'axis_font_size')
    number_font_size = config_get('DEFAULT', 'number_font_size')
    # Anzahl der Werte dynamisch berechnen
    step_count = len(range(untere_grenze, obere_grenze + 1, 50))  # Anzahl der Werte
    angles = np.linspace(180, 0, step_count)  # Dynamische Verteilung der Winkel von 180° bis 0°



    durchschnitt= get_average_last_24h(file_path)
    #print(f"Durchschnitt: {durchschnitt}")

    # Benutzerdefinierter Farbverlauf (Hellgelb → Orange → Dunkelrot)
    custom_colors = LinearSegmentedColormap.from_list(
        "custom_colormap", ["yellow", "orange", "red", "darkred", "black"]
    )

    # Halbkreis-Segmente und Farbkonfiguration
    num_segments = 100  # Höhere Segmentanzahl für glatteren Farbverlauf
    values = [1] * num_segments  # Gleiche Gewichtung für jedes Segment

    # Farbverlauf über alle Segmente (für gesamten Kreis berechnen)
    colors = custom_colors(np.linspace(0, 1, num_segments))

    # Plot vorbereiten
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6), subplot_kw={"aspect": "equal"})
    fig.subplots_adjust(top=0.8)  # Mehr Platz für den Titel schaffen

    # Hintergrund bearbeiten
    fig.patch.set_facecolor('lightgrey')  # Hintergrundfarbe des gesamten Bereichs
    fig.patch.set_alpha(0.5)  # Transparenz der Hintergrundfarbe

    ax.set_facecolor('lightgrey')  # Plot-Hintergrundfarbe
    ax.patch.set_alpha(0.5)  # Transparenzlevel des Plotbereichs

    # Kreisplot (Segmente von 180° bis 0°):
    wedges, _ = ax.pie(
        values,
        radius=1.2,  # Äußerer Radius des Halbkreises
        startangle=180,  # Startwinkel bei 180° (oben links)
        counterclock=False,  # Bewegung im Uhrzeigersinn
        colors=colors,  # Farbpalette anwenden
        wedgeprops={'width': 0.55, 'edgecolor': 'none'},  # Segmentbreite + Randfarbe
    )

    # Nur die oberen Wedges (Halbkreis) aktiv lassen:
    for i, w in enumerate(wedges):
        if i >= num_segments // 2:  # Untere Hälfte (50% der Segmente) ausblenden
            w.set_visible(False)

    # Werte entlang der Skala hinzufügen
    for value, angle in zip(
            range(untere_grenze, obere_grenze + 1, 50),  # Dynamische Werte
            angles  # Passende Winkelpositionen
    ):
        x = 1.4 * np.cos(np.radians(angle))  # X-Position auf erweitertem Radius
        y = 1.4 * np.sin(np.radians(angle))  # Y-Position auf erweitertem Radius
        ax.text(x, y, f"{value}", fontsize=number_font_size, ha="center", va="center", color="black")

    # Zeiger zeichnen
    zeiger_winkel = 180 - ((180 - 0) * (durchschnitt / obere_grenze))  # Winkel berechnen
    zeiger_length = 1.0  # Länge des Zeigers
    ax.plot(
        [0, zeiger_length * np.cos(np.radians(zeiger_winkel))],
        [0, zeiger_length * np.sin(np.radians(zeiger_winkel))],
        color="black", linewidth=3, zorder=10  # Zeiger einfügen
    )
    ax.add_patch(
        plt.Circle((0, 0), 0.05, color="black", zorder=11)  # Zentrum des Zeigers
    )

    # Durchschnittswert anzeigen
    ax.text(0, -0.3, f"Wert: {durchschnitt}", fontsize=14, ha="center", color="black")
    #ax.text(0, -0.4, "Durchschnitt", fontsize=10, ha="center", color="gray")

    # Titel hinzufügen, mehr Platz berücksichtigen
    datum = (datetime.now() - timedelta(days=1)).strftime("%Y-%m-%d")
    fig.suptitle(
        f"Durchschnitt pro Stunde\nvom {datum}",
        fontsize=axis_font_size,
        color="black",
        y=0.99,  # Titel weiter nach oben verschieben
    )

    # In Base64 konvertieren
    buf = io.BytesIO()
    plt.savefig(buf, format="png", bbox_inches="tight", dpi=300)
    plt.close(fig)
    img_base64 = base64.b64encode(buf.getvalue()).decode("utf-8")
    buf.close()

    return img_base64
########################################################################################################
                            #   Diagramm Tagesverlauf gestern
########################################################################################################
def create_tagesverlauf_chart(file_path):
    title_padding = config_get("DEFAULT", "title_padding")  # 20 als Standardwert
    try:
        # Lese die CSV-Datei ein
        try:
            df = pd.read_csv(file_path, sep=";")
        except FileNotFoundError:
            print(f"Die Datei konnte nicht gefunden werden: {file_path}")
            return 0
        except Exception as e:
            print(f"Ein Fehler ist beim Laden der Datei aufgetreten: {e}")
            return 0
        # Konvertiere die 'Timestamp'-Spalte in ein datetime-Format
        df['Timestamp'] = pd.to_datetime(df['Timestamp'])

        # Filtere die Daten auf den letzten vollständigen Tag (00 bis 23 Uhr)
        max_date = df['Timestamp'].dt.floor('D').max()  # Letzter vollständiger Tagesbeginn (00:00)
        df_last_day = df[df['Timestamp'].dt.floor('D') == max_date]
        if df_last_day.empty:
            print("Keine Daten für den letzten Tag gefunden.")
            return 0

        # Debugging-Ausgaben
        #print("Konvertierte Timestamps (erste 5 Zeilen):")
        #print(df_last_day.head())
        #print("Erster und letzter Timestamp:", df_last_day['Timestamp'].min(), df_last_day['Timestamp'].max())

        # Diagrammerstellung
        try:
            # Erstelle ein Bar-Plot für 'Anzahl' und einen Liniendiagramm für 'Kritisch' auf einer zweiten Y-Achse
            fig, ax1 = plt.subplots(figsize=(10, 6))

            # Hintergrundfarbe zu Transparenz ändern
            fig.patch.set_facecolor('lightgrey')  # Hintergrundfarbe
            fig.patch.set_alpha(0.5)  # Transparenzlevel (0.0 = komplett transparent, 1.0 = keine Transparenz)
            # Setze Hintergrundfarbe für den Plot-Bereich mit Transparenz
            ax1.set_facecolor('lightgrey')  # Plot-Bereich (Hintergrund) auf 'lightblue' setzen
            ax1.patch.set_alpha(0.5)  # Transparenz von 50% einstellen (0.5)

            # x-Werte sind die Stunden
            x_labels = df_last_day['Timestamp'].dt.strftime('%H').tolist()
            #print("x_labels:", x_labels)

            #Zeige jede zweite Beschriftung an für bessere Übersichtlichkeit auf der X-Achse
            n = 2  # Nur jede zweite Stunde anzeigen
            x_positions = range(len(x_labels))  # Positionen für die X-Achse
            plt.xticks(x_positions[::n], x_labels[::n], rotation=45)  # Schrift um 45 Grad gedreht für bessere Lesbarkeit

            # Dynamische berechnung des maximalen y-Wertes für unterschiedliche Zeiten im Jahr mit 5% Aufschlag, sodass nicht der Maximalwert ganz oben am Bildrand hängt
            max_y_value = max(df_last_day['Anzahl'].max(), df_last_day['Kritisch'].max()) * 1.05
            #print("max Y Achse berechnen:", max_y_value)
            # Erstelle die linke Y-Achse für die "Anzahl"
            ax1.bar(x_labels, df_last_day['Anzahl'], color='blue', alpha=1, label='Anzahl')
            ax1.set_xlabel("Stunde")
            ax1.set_ylabel("Anzahl", color='blue')
            ax1.tick_params(axis='y', labelcolor='blue')
            ax1.set_ylim(0, max_y_value)  # Setze den gleichen Maximalwert für ax1, sodass die Kritischen Werte vergleichbar bleiben
            #print("linke achse erstellt", ax1.get_ylim())
            # Erstelle die zweite Y-Achse für "Kritisch"
            ax2 = ax1.twinx()
            ax2.bar(x_labels, df_last_day['Kritisch'], color='#C72426', alpha=1, label='Kritisch')
            ax2.set_ylabel("davon überkritisch", color='#C72426')
            ax2.tick_params(axis='y', labelcolor='#C72426')
            ax2.set_ylim(0, max_y_value)  # Setze den gleichen Maximalwert für ax2
            #print("rechte achse erstellt", ax2.get_ylim())
            # Extrahiere das gestrige Datum aus den Daten
            anzeigen_datum = df_last_day['Timestamp'].dt.date.iloc[0]
            #print("anzeigen Datum:", anzeigen_datum)
            # Titel und Legende hinzufügen
            plt.title(f"Stündliche Auswertung vom: {anzeigen_datum}", pad=title_padding)
            #ax1.legend(loc="upper left")
            #ax2.legend(loc="upper right")
            plt.tight_layout()

            # Diagramm in Base64 umwandeln (mit 300dpi und figsize 10,6 entsteht ein Bild mit 3000x1800px, kann reduziert werden wenn nötig)
            img_buf = io.BytesIO()
            plt.savefig(img_buf, dpi=300, format='png')
            img_buf.seek(0)
            img_base64_tagesverlauf = base64.b64encode(img_buf.read()).decode('utf-8').strip()
            #print("Länge des Base64-konvertierten Strings:", len(img_base64_tagesverlauf))
            plt.close(fig)
            return img_base64_tagesverlauf
        except Exception as e:
            print(f"Fehler beim Erstellen des Balkendiagramms: {e}")
            return 0

    except Exception as e:
        print(f"Allgemeiner Fehler: {e}")
        return 0


########################################################################################################
                            #   Diagramm letzen 7 Tage
########################################################################################################
def create_week_chart(file_path):
    title_padding = config_get("DEFAULT", "title_padding")
    try:
        # Lese die CSV-Datei ein
        try:
            df = pd.read_csv(file_path, sep=";")
        except FileNotFoundError:
            print(f"Die Datei konnte nicht gefunden werden: {file_path}")
            return 0
        except Exception as e:
            print(f"Ein Fehler ist beim Laden der Datei aufgetreten: {e}")
            return 0
        # Konvertiere die 'Timestamp'-Spalte in ein datetime-Format
        df['Timestamp'] = pd.to_datetime(df['Timestamp'])

        # Filtere die Daten auf die letzten 7 vollständigen Tage (00 bis 23 Uhr)
        max_date = df['Timestamp'].dt.floor('D').max()  # Letzter vollständiger Tagesbeginn (00:00)
        last_week_start = max_date - pd.Timedelta(days=6)  # Beginn der letzten 7 vollständigen Tage

        df_last_7_days = df[(df['Timestamp'].dt.floor('D') >= last_week_start) &
                            (df['Timestamp'].dt.floor('D') <= max_date)].copy()
        if df_last_7_days.empty:
            print("Keine Daten für die letzten 7 Tage gefunden.")
            return 0

        # Gruppiere die Daten pro Tag und summiere die Werte (datetime bleibt erhalten)
        df_last_7_days.loc[:,'Date'] = df_last_7_days['Timestamp'].dt.floor('D')  # Nur auf Tagesniveau abrunden
        daily_summary = df_last_7_days.groupby('Date').agg({
            'Anzahl': 'sum',  # Summiere die Spalte "Anzahl"
            'Kritisch': 'sum'  # Summiere die Spalte "Kritisch"
        }).reset_index()  # Reset des Index, damit 'Date' wieder eigene Spalte ist

        # Debugging-Ausgabe
        #print("Tägliche Summen der letzten 7 Tage:")
        #print(daily_summary)

        # Diagrammerstellung
        try:
            # Erstelle ein Bar-Plot für 'Anzahl' und einen Liniendiagramm für 'Kritisch' auf einer zweiten Y-Achse
            fig, ax1 = plt.subplots(figsize=(10, 6))

            # Hintergrundfarbe mit Transparenz ändern
            fig.patch.set_facecolor('lightgrey')  # Hintergrundfarbe
            fig.patch.set_alpha(0.5)  # Transparenzlevel (0.0 = komplett transparent, 1.0 = keine Transparenz)
            # Setze Hintergrundfarbe für den Plot-Bereich mit Transparenz
            ax1.set_facecolor('lightgrey')  # Plot-Bereich (Hintergrund) auf 'lightblue' setzen
            ax1.patch.set_alpha(0.5)  # Transparenz von 50% einstellen (0.5)

            # x-Werte sind die Stunden
            x_labels = daily_summary['Date'].dt.strftime('%d').tolist()

            n=1     #jeden Wert anzeigen
            x_positions = range(len(x_labels))  # Positionen für die X-Achse
            plt.xticks(x_positions[::n], x_labels[::n], rotation=45) # X-Beschriftungen 45 Grad verdreht anzeigen

            # Berechnung des maximalen y-Wertes
            max_y_value = max(daily_summary['Anzahl'].max(), daily_summary['Kritisch'].max())* 1.05

            # Erstelle die linke Y-Achse für die "Anzahl"
            ax1.bar(x_labels, daily_summary['Anzahl'], color='blue', alpha=1, label='Anzahl')
            ax1.set_xlabel("Tag")
            ax1.set_ylabel("Anzahl", color='blue')
            ax1.tick_params(axis='y', labelcolor='blue')
            ax1.set_ylim(0, max_y_value)  # Setze den gleichen Maximalwert für ax1

            # Erstelle die zweite Y-Achse für "Kritisch"
            ax2 = ax1.twinx()
            ax2.bar(x_labels, daily_summary['Kritisch'], color='#C72426', alpha=1, label='Kritisch')
            ax2.set_ylabel("davon überkritisch", color='#C72426')
            ax2.tick_params(axis='y', labelcolor='#C72426')
            ax2.set_ylim(0, max_y_value)  # Setze den gleichen Maximalwert für ax2

            # Ermitteln des Start- und Enddatums aus daily_summary
            start_datum = daily_summary['Date'].min()  # Erstes Datum im Bereich (frühestes Datum)
            end_datum = daily_summary['Date'].max()  # Letztes Datum im Bereich (spätestes Datum)

            # Titel und Legende hinzufügen
            plt.title(f"7 - Tage - Übersicht vom {start_datum.strftime('%Y-%m-%d')} bis {end_datum.strftime('%Y-%m-%d')}", pad=title_padding)
            #ax1.legend(loc="upper left")
            #ax2.legend(loc="upper right")
            plt.tight_layout()

            # Diagramm in Base64 umwandeln
            img_buf = io.BytesIO()
            plt.savefig(img_buf, dpi=300, format='png')
            img_buf.seek(0)
            img_base64_week = base64.b64encode(img_buf.read()).decode('utf-8').strip()
            plt.close(fig)
            return img_base64_week
        except Exception as e:
            print(f"Fehler beim Erstellen des Balkendiagramms: {e}")
            return 0

    except Exception as e:
        print(f"Allgemeiner Fehler: {e}")
        return 0

########################################################################################################
                            #   Diagramm letzen 30 Tage
########################################################################################################
def create_month_chart(file_path):
    title_padding = config_get("DEFAULT", "title_padding")
    try:
        # Lese die CSV-Datei ein
        try:
            df = pd.read_csv(file_path, sep=";")
        except FileNotFoundError:
            print(f"Die Datei konnte nicht gefunden werden: {file_path}")
            return 0
        except Exception as e:
            print(f"Ein Fehler ist beim Laden der Datei aufgetreten: {e}")
            return 0
        # Konvertiere die 'Timestamp'-Spalte in ein datetime-Format
        df['Timestamp'] = pd.to_datetime(df['Timestamp'])

        # Filtere die Daten auf die letzten 30 vollständigen Tage (00 bis 23 Uhr)
        max_date = df['Timestamp'].dt.floor('D').max()  # Letzter vollständiger Tagbeginn (00:00)
        last_month_start = max_date - pd.Timedelta(days=29)  # Beginn der letzten 30 vollständigen Tage

        df_last_30_days = df[(df['Timestamp'].dt.floor('D') >= last_month_start) &
                            (df['Timestamp'].dt.floor('D') <= max_date)].copy()
        if df_last_30_days.empty:
            print("Keine Daten für die letzten 30 Tage gefunden.")
            return 0

        # Gruppiere die Daten pro Tag und summiere die Werte (datetime bleibt erhalten)
        df_last_30_days['Date'] = df_last_30_days['Timestamp'].dt.floor('D')  # Nur auf Tagesniveau abrunden
        daily_summary = df_last_30_days.groupby('Date').agg({
            'Anzahl': 'sum',  # Summiere die Spalte "Anzahl"
            'Kritisch': 'sum'  # Summiere die Spalte "Kritisch"
        }).reset_index()  # Reset des Index, damit 'Date' wieder eigene Spalte ist

        # Debugging-Ausgabe
        #print("Tägliche Summen der letzten 30 Tage:")
        #print(daily_summary.head())

        # Diagrammerstellung
        try:
            # Erstelle ein Bar-Plot für 'Anzahl' und 'Kritisch' mit zwei y-Achsen:
            fig, ax1 = plt.subplots(figsize=(10, 6))

            # Hintergrundfarbe mit Transparenz ändern
            fig.patch.set_facecolor('lightgrey')  # Hintergrundfarbe
            fig.patch.set_alpha(0.5)  # Transparenzlevel (0.0 = komplett transparent, 1.0 = keine Transparenz)
            ax1.set_facecolor('lightgrey')  # Hintergrund für den Plot-Bereich
            ax1.patch.set_alpha(0.5)  # Transparenz für den Plot-Bereich einstellen

            # x-Positionen der Balken
            spacing_factor = 1.8  # Größerer Wert = mehr Abstand
            x_positions = [i * spacing_factor for i in
                           range(len(daily_summary['Date']))]  # x-Positionen mit Abstand skalieren

            # Original-Balkenbreite
            bar_width = 1.2  # Breite der Balken bleibt unverändert!

            # X-Beschriftungen mit den Tagen
            x_labels = daily_summary['Date'].dt.strftime('%d').tolist()
            n = 2  # Zeigt jede zweite Beschriftung an (kann nach Bedarf angepasst werden)
            plt.xticks(x_positions[::n], x_labels[::n], rotation=45)  # Nur jede n-te Position anzeigen

            # Berechnung des maximalen y-Wertes basierend auf beiden Datenreihen
            max_y_value = max(daily_summary['Anzahl'].max(), daily_summary['Kritisch'].max())* 1.05

            # Erstelle die linke Y-Achse für die "Anzahl"
            ax1.bar(x_positions, daily_summary['Anzahl'], width=bar_width, color='blue', alpha=1, label='Anzahl')
            ax1.set_xlabel("Tag")
            ax1.set_ylabel("Anzahl", color='blue')
            ax1.tick_params(axis='y', labelcolor='blue')
            ax1.set_ylim(0, max_y_value)  # Gleicher Maximalwert für ax1

            # Erstelle die rechte Y-Achse für "Kritisch"
            ax2 = ax1.twinx()
            ax2.bar(x_positions, daily_summary['Kritisch'], width=bar_width, color='#C72426', alpha=1, label='Kritisch')
            ax2.set_ylabel("davon überkritisch", color='#C72426')
            ax2.tick_params(axis='y', labelcolor='#C72426')
            ax2.set_ylim(0, max_y_value)  # Gleicher Maximalwert für ax2
            # Ermitteln des Start- und Enddatums aus daily_summary
            start_datum = daily_summary['Date'].min()  # Erstes Datum im Bereich (frühestes Datum)
            end_datum = daily_summary['Date'].max()  # Letztes Datum im Bereich (spätestes Datum)

            # Titel und Legende hinzufügen
            plt.title(f"30 - Tage - Übersicht vom {start_datum.strftime('%Y-%m-%d')} bis {end_datum.strftime('%Y-%m-%d')}",pad=title_padding)
            #ax1.legend(loc="upper left")
            #ax2.legend(loc="upper right")
            plt.tight_layout()

            # Diagramm in Base64 umwandeln
            img_buf = io.BytesIO()
            plt.savefig(img_buf, dpi=300, format='png')
            img_buf.seek(0)
            img_base64_month = base64.b64encode(img_buf.read()).decode('utf-8').strip()

            plt.close(fig)
            return img_base64_month
        except Exception as e:
            print(f"Fehler beim Erstellen des 30 Tage Balkendiagramms: {e}")
            return 0

    except Exception as e:
        print(f"Allgemeiner Fehler: {e}")
        return 0