from sqlalchemy import Column, Integer, Float, ForeignKeyConstraint
from app.database import Base
from app.models import FluxCdInputData, SoilData


class FluxCdOutputData(Base):
    """
    通量镉预测模型输出数据模型

    @param {int} id - 主键ID（自增）
    @param {int} farmland_id - 区域农业用地矢量点编号（关联Farmland_data表）
    @param {int} sample_id - 采样点ID（关联Farmland_data表）
    @param {float} in_cd - Cd输入总通量(g/ha/a)
    @param {float} out_cd - Cd输出总通量(g/ha/a)
    @param {float} net_cd - Cd净通量(g/ha/a)
    @param {float} end_cd - 当年Cd浓度(mg/kg)
    """
    __tablename__ = 'FluxCd_output_data'

    id = Column('ID', Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    farmland_id = Column('Farmland_ID', Integer)
    sample_id = Column('Sample_ID', Integer)
    in_cd = Column('In_Cd', Float, nullable=True)
    out_cd = Column('Out_Cd', Float, nullable=True)
    net_cd = Column('Net_Cd', Float, nullable=True)
    end_cd = Column('End_Cd', Float, nullable=True)

    # 定义复合外键，关联到Farmland_data表
    __table_args__ = (
        ForeignKeyConstraint(
            ['Farmland_ID', 'Sample_ID'],
            ['Farmland_data.Farmland_ID', 'Farmland_data.Sample_ID']
        ),
        {'comment': '通量镉预测模型输出数据'}
    )

    def calculate_fluxes(self, input_data: FluxCdInputData):
        """根据输入数据计算通量"""
        self.in_cd = input_data.input_flux()
        self.out_cd = input_data.output_flux()  # 使用输出通量方法
        self.net_cd = self.in_cd - self.out_cd

    # 在 app/models/effcd_output.py 的 FluxCdOutputData 类中添加以下方法
    def calculate_end_cd(self, db_session):
        """
        计算当年Cd浓度(mg/kg)
        公式: (Initial_Cd + Net_Cd) / (2000 * bd020_90)

        @param db_session: 数据库会话
        @return: 计算后的Cd浓度值
        """
        try:
            # 1. 获取初始Cd浓度(Initial_Cd) - 从FluxCdInputData表
            input_data = db_session.query(FluxCdInputData).filter(
                FluxCdInputData.farmland_id == self.farmland_id,
                FluxCdInputData.sample_id == self.sample_id
            ).first()

            if not input_data:
                raise ValueError("未找到对应的输入通量数据")

            initial_cd = input_data.initial_cd  # 单位: g/ha

            # 2. 获取土壤容重(bd020_90) - 从SoilData表
            soil_data = db_session.query(SoilData).filter(
                SoilData.farmland_id == self.farmland_id,
                SoilData.sample_id == self.sample_id
            ).first()

            if not soil_data:
                raise ValueError("未找到对应的土壤数据")

            bd020_90 = soil_data.bd020_90  # 单位: g/cm³

            # 3. 计算当年Cd浓度
            # 注意单位转换:
            # - Initial_Cd和Net_Cd单位是g/ha
            # - 1 ha = 10,000 m²
            # - 假设计算深度为20cm(0.2m)，所以体积为2000 m³/ha
            # - bd020_90单位是g/cm³ = 1000 kg/m³
            # 公式推导:
            # (g/ha) / (2000 m³/ha * 1000 kg/m³) = (g/ha) / (2,000,000 kg/ha) = mg/kg

            end_cd = (initial_cd + self.net_cd) / (2000 * bd020_90)

            # 更新并返回结果
            self.end_cd = end_cd
            return end_cd

        except Exception as e:
            raise ValueError(f"计算当年Cd浓度失败: {str(e)}")