xian_algorithm_new/app/services/qgis/qgis_env.py

"""
QGIS 环境检测与子进程配置模块。

主进程运行在 Python 3.10，无法直接加载 QGIS 的 Python 3.12 C 扩展。
所有 QGIS 操作通过 subprocess 调用 QGIS Python 3.12 执行。

本模块提供：
  - get_qgis_python_path():       检测 QGIS Python 3.12 解释器路径
  - build_qgis_subprocess_env():  构建子进程完整环境变量（替代 bat 包装器）
  - is_qgis_available():          检查 QGIS 是否可用
  - get_runner_script():          获取 qgis_runner.py 的路径
"""
import os
from pathlib import Path

from app.config.paths import get_logger

logger = get_logger("qgis.env")


def get_qgis_python_path(qgis_root: str = None) -> str | None:
    """
    检测 QGIS 自带的 Python 3.12 解释器路径。

    Windows: {QGIS_ROOT}/apps/Python312/python3.exe

    Returns:
        解释器绝对路径，不存在则返回 None
    """
    if qgis_root is None:
        qgis_root = _detect_qgis_root()
    if qgis_root is None:
        return None

    import platform
    if platform.system() == "Windows":
        for name in ("python3.exe", "python.exe"):
            candidate = os.path.join(qgis_root, "apps", "Python312", name)
            if os.path.isfile(candidate):
                logger.info(f"检测到 QGIS Python: {candidate}")
                return candidate
        logger.warning(f"未找到 QGIS Python 3.12")
        return None
    else:
        import shutil

        # 优先检查环境变量
        env_python = os.environ.get("QGIS_PYTHON_PATH")
        if env_python and os.path.isfile(env_python):
            logger.info(f"QGIS_PYTHON_PATH 指定: {env_python}")
            return env_python

        # 搜索标准 Linux QGIS 安装路径
        linux_paths = [
            "/usr/bin/qgis",  # Ubuntu/Debian apt 安装
            "/usr/bin/qgis.bin",
            "/opt/QGIS/apps/Python312/bin/python3",  # 独立安装器
            "/opt/QGIS/apps/Python3/bin/python3",
            "/usr/libexec/qgis/python3",  # Fedora/RHEL
        ]
        for candidate in linux_paths:
            if os.path.isfile(candidate):
                logger.info(f"检测到 QGIS 可执行文件: {candidate}")
                return candidate

        # 回退到系统 Python（如果 qgis.core 可导入）
        sys_python = shutil.which("python3") or shutil.which("python")
        if sys_python:
            logger.info(f"Linux 环境，使用系统 Python: {sys_python}")
            return sys_python
        return None


def build_qgis_subprocess_env(qgis_root: str = None) -> dict:
    """
    构建 QGIS Python 3.12 子进程的完整环境变量（替代 bat 包装器）。

    策略：
      1. 从 os.environ 继承，移除 venv 污染（PYTHONPATH/VIRTUAL_ENV 等）
      2. 将 QGIS 的 bin 目录前置到 PATH（Qt5→qgis→gdal 顺序，与原 bat 一致）
      3. 设置 PYTHONPATH / QGIS_PREFIX_PATH / QT_PLUGIN_PATH / GDAL_DATA / PROJ_DATA
      4. 子进程 _setup_environment() 负责 os.add_dll_directory + ctypes 预加载
    """
    import platform

    # 继承当前环境，清理 venv 污染
    env = dict(os.environ)
    venv_root = env.get("VIRTUAL_ENV", "").lower()

    for key in (
        "PYTHONPATH",
        "PYTHONHOME",
        "VIRTUAL_ENV",
        "PYTHONDONTWRITEBYTECODE",
    ):
        env.pop(key, None)

    if venv_root:
        path_parts = env.get("PATH", "").split(";")
        clean = []
        for p in path_parts:
            if not p or venv_root in p.lower():
                continue
            clean.append(p)
        env["PATH"] = ";".join(clean)

    # 检测 QGIS 安装路径
    if qgis_root is None:
        qgis_root = _detect_qgis_root() or "D:/QGIS"

    env["QGIS_ROOT"] = qgis_root

    if platform.system() != "Windows":
        return env

    qgis_app_dir = os.path.join(qgis_root, "apps", "qgis-ltr")
    if not os.path.isdir(qgis_app_dir):
        qgis_app_dir = os.path.join(qgis_root, "apps", "qgis")
    if not os.path.isdir(qgis_app_dir):
        raise RuntimeError(
            f"未找到 QGIS 应用目录: {qgis_root}\\apps\\qgis-ltr 或 qgis"
        )

    # 前置 QGIS bin 目录到 PATH（Qt5 必须在最前面，QGIS 依赖它）
    qgis_bin = os.path.join(qgis_app_dir, "bin")
    qt5_bin = os.path.join(qgis_root, "apps", "Qt5", "bin")
    gdal_lib = os.path.join(qgis_root, "apps", "gdal", "lib")
    qt5_plugins = os.path.join(qgis_root, "apps", "Qt5", "plugins")
    qtplugins = os.path.join(qgis_app_dir, "qtplugins")
    qgis_python_dir = os.path.join(qgis_app_dir, "python")

    env["PATH"] = f"{qt5_bin};{qgis_bin};{gdal_lib};{env.get('PATH', '')}"

    # QGIS 核心环境变量（与 bat 包装器保持一致）
    env["PYTHONPATH"] = qgis_python_dir
    env["QGIS_PREFIX_PATH"] = qgis_app_dir
    env["QT_PLUGIN_PATH"] = f"{qtplugins};{qt5_plugins}"

    # GDAL / PROJ 数据目录（避免系统旧版 proj.db 干扰）
    gdal_data = os.path.join(qgis_root, "apps", "gdal", "share", "gdal")
    if os.path.isdir(gdal_data):
        env["GDAL_DATA"] = gdal_data

    for pd in (
        os.path.join(qgis_app_dir, "share", "proj"),
        os.path.join(qgis_root, "share", "proj"),
        os.path.join(qgis_root, "apps", "gdal", "share", "proj"),
    ):
        if os.path.isfile(os.path.join(pd, "proj.db")):
            env["PROJ_DATA"] = pd
            break

    # UTF-8 / GDAL 编码辅助变量
    env["PYTHONUTF8"] = "1"
    env["GDAL_FILENAME_IS_UTF8"] = "YES"
    env["VSI_CACHE"] = "TRUE"
    env["VSI_CACHE_SIZE"] = "1000000"

    logger.debug(
        f"QGIS subprocess env built: root={qgis_root}, app={qgis_app_dir}, "
        f"PATH prefixed with qgis_bin/qt5_bin/gdal_lib"
    )
    return env


def is_qgis_available(qgis_root: str = None) -> bool:
    """检查 QGIS 环境是否可用"""
    return get_qgis_python_path(qgis_root) is not None


def get_runner_script() -> str:
    """获取 qgis_runner.py 的绝对路径"""
    return str(Path(__file__).parent / "qgis_runner.py")


def _detect_qgis_root() -> str | None:
    """
    自动检测 QGIS 安装根目录。

    优先级：
    1. 环境变量 QGIS_ROOT
    2. Windows 默认路径 D:/QGIS
    3. Linux 常见路径
    """
    env_root = os.environ.get("QGIS_ROOT")
    if env_root and os.path.isdir(env_root):
        return env_root

    import platform
    if platform.system() == "Windows":
        for candidate in ["D:/QGIS", "C:/OSGeo4W", "C:/QGIS"]:
            if os.path.isdir(candidate):
                logger.info(f"检测到 QGIS 根目录: {candidate}")
                return candidate
    else:
        for candidate in ["/usr", "/opt/QGIS", "/home/QGIS"]:
            if os.path.isdir(candidate):
                logger.info(f"检测到 QGIS 根目录: {candidate}")
                return candidate

    logger.warning("未检测到 QGIS 安装目录")
    return None