food-market/app/storage.py

"""Загрузка, сохранение и версионирование схемы базы.

Ключевая деталь — определение «изменилось ли что-нибудь». Шифрование
недетерминировано, поэтому сравнивать байты файла бессмысленно: одни и те же
данные каждый раз дают разный шифртекст. Вместо этого храним sha256 от
канонического (отсортированного, без пробелов) открытого JSON. Без этого git
получал бы новый коммит на каждое срабатывание автосохранения.
"""

from __future__ import annotations

import hashlib
import json
import os
import shutil
from pathlib import Path

from . import crypto
from .models import SCHEMA_VERSION, Document


def canonical_bytes(raw: dict) -> bytes:
    """Байты, по которым считается хеш и которые уходят в шифрование.

    sort_keys обязателен: без него порядок ключей мог бы плавать и создавать
    «изменения» на ровном месте.
    """
    return json.dumps(
        raw, ensure_ascii=False, sort_keys=True, separators=(",", ":")
    ).encode("utf-8")


def content_hash(raw: dict) -> str:
    return hashlib.sha256(canonical_bytes(raw)).hexdigest()


# --- Миграции схемы -------------------------------------------------------
#
# Каждая функция получает сырой словарь версии N и возвращает версию N+1.
# Нужны потому, что база уже лежит в git: старый файл должен открываться
# новой программой без ручных плясок.

def _migrate_0_to_1(raw: dict) -> dict:
    raw["schema_version"] = 1
    raw.setdefault("journal", [])
    return raw


_MIGRATIONS = {0: _migrate_0_to_1}


def migrate(raw: dict) -> dict:
    version = int(raw.get("schema_version", 0))
    if version > SCHEMA_VERSION:
        raise crypto.UnsupportedFormat(
            f"База сохранена более новой версией программы (схема {version}). "
            "Обнови приложение, иначе данные можно потерять."
        )
    while version < SCHEMA_VERSION:
        migration = _MIGRATIONS.get(version)
        if migration is None:
            raise crypto.VaultError(f"Нет миграции со схемы {version}.")
        raw = migration(raw)
        version = int(raw["schema_version"])
    return raw


class Vault:
    """Открытая база: документ в памяти плюс всё, что нужно для записи."""

    def __init__(self, path: Path, password: str, doc: Document, saved_hash: str = ""):
        self.path = Path(path)
        self._password = password
        self.doc = doc
        self._saved_hash = saved_hash
        # Растёт при каждой мутации. UI смотрит на него, чтобы дёшево понять,
        # что пора перерисоваться и запустить отложенное автосохранение.
        self.revision = 0

    # --- открытие и создание ---

    @classmethod
    def create(cls, path: Path, password: str) -> "Vault":
        path = Path(path)
        if path.exists():
            raise crypto.VaultError(f"Файл {path} уже существует.")
        path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
        vault = cls(path, password, Document())
        vault.save(force=True)
        return vault

    @classmethod
    def open(cls, path: Path, password: str) -> "Vault":
        path = Path(path)
        blob = path.read_bytes()
        plaintext = crypto.decrypt(blob, password)
        try:
            raw = json.loads(plaintext.decode("utf-8"))
        except (UnicodeDecodeError, json.JSONDecodeError) as exc:
            raise crypto.VaultError(
                "База расшифровалась, но её содержимое повреждено."
            ) from exc

        raw = migrate(raw)
        doc = Document.from_dict(raw)
        # Хеш считаем от того, что получилось после разбора и миграции, а не от
        # прочитанного сырья: иначе миграция или нормализация Decimal сразу же
        # выглядели бы как несохранённое изменение.
        return cls(path, password, doc, saved_hash=content_hash(doc.to_dict()))

    # --- состояние ---

    def touch(self) -> None:
        """Отметить, что документ изменили. Зовётся из journal.apply."""
        self.revision += 1

    @property
    def is_dirty(self) -> bool:
        return content_hash(self.doc.to_dict()) != self._saved_hash

    # --- запись ---

    def save(self, force: bool = False) -> bool:
        """Записать базу на диск. Возвращает True, только если реально писали.

        Именно этот возврат решает, будет ли git-коммит: если открытые данные
        не изменились, файл не трогаем и коммита не будет.
        """
        raw = self.doc.to_dict()
        digest = content_hash(raw)
        if not force and digest == self._saved_hash:
            return False

        blob = crypto.encrypt(canonical_bytes(raw), self._password)
        _atomic_write(self.path, blob)
        self._saved_hash = digest
        return True

    def reload(self) -> None:
        """Перечитать файл тем же паролем.

        Нужно после того, как файл на диске подменил git: подтянули изменения
        с другой машины или откатились на серверную версию.
        """
        fresh = Vault.open(self.path, self._password)
        self.doc = fresh.doc
        self._saved_hash = fresh._saved_hash
        self.revision += 1

    def change_password(self, new_password: str) -> None:
        self._password = new_password
        self.save(force=True)

    def check_password(self, password: str) -> bool:
        return password == self._password

    def export_plain_json(self, path: Path) -> Path:
        """Выгрузить базу в открытый JSON.

        Единственная страховка от забытого пароля, поэтому она есть в UI явной
        кнопкой. Файл содержит и git-токен — его место не в общей папке.
        """
        path = Path(path)
        path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
        path.write_text(
            json.dumps(self.doc.to_dict(), ensure_ascii=False, indent=2),
            encoding="utf-8",
        )
        return path


def _atomic_write(path: Path, blob: bytes) -> None:
    """Записать файл так, чтобы обрыв питания не оставил его наполовину.

    Пишем во временный файл, сбрасываем на диск, только потом подменяем
    боевой. Предыдущая версия уезжает в .bak — дешёвая страховка от того, что
    свежий файл окажется битым.
    """
    path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
    tmp = path.with_suffix(path.suffix + ".tmp")

    with open(tmp, "wb") as fh:
        fh.write(blob)
        fh.flush()
        os.fsync(fh.fileno())

    if path.exists():
        try:
            shutil.copy2(path, path.with_suffix(path.suffix + ".bak"))
        except OSError:
            # Бэкап — приятный бонус, но не повод не сохранить данные.
            pass

    os.replace(tmp, path)