///! DeFi模块: 去中心化金融协议
///! NAC的DeFi标准协议（专为RWA设计）
///!
///! **版本**: v1.0
///! **模块**: charter-std-zh/defi/defi.ch

使用 资产::gnacs::GNACS编码;
使用 主权::规则::主权类型;
使用 acc::acc20::ACC20;

// ============================================================================
// 流动性池接口
// ============================================================================

/// 流动性池接口
///
/// 定义自动做市商(AMM)的标准操作
接口 流动性池 {
    // ========== 查询函数 ==========
    
    /// 查询资产A地址
    函数 资产A() -> 地址;
    
    /// 查询资产B地址
    函数 资产B() -> 地址;
    
    /// 查询资产A储备量
    函数 储备量A() -> u256;
    
    /// 查询资产B储备量
    函数 储备量B() -> u256;
    
    /// 查询流动性代币总供应量
    函数 流动性总量() -> u256;
    
    /// 查询用户流动性
    ///
    /// # 参数
    /// - `提供者`: 流动性提供者地址
    函数 用户流动性(提供者: 地址) -> u256;
    
    /// 计算兑换输出
    ///
    /// # 参数
    /// - `输入量`: 输入资产数量
    /// - `输入储备`: 输入资产储备量
    /// - `输出储备`: 输出资产储备量
    ///
    /// # 返回
    /// - `u256`: 输出资产数量
    函数 计算输出量(输入量: u256, 输入储备: u256, 输出储备: u256) -> u256;
    
    // ========== 状态变更函数 ==========
    
    /// 添加流动性
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量A`: 资产A数量
    /// - `数量B`: 资产B数量
    /// - `最小数量A`: 最小资产A数量
    /// - `最小数量B`: 最小资产B数量
    /// - `到`: 接收流动性代币的地址
    ///
    /// # 返回
    /// - `u256`: 铸造的流动性代币数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `添加流动性事件`
    函数 添加流动性(
        数量A: u256,
        数量B: u256,
        最小数量A: u256,
        最小数量B: u256,
        到: 地址
    ) -> u256;
    
    /// 移除流动性
    ///
    /// # 参数
    /// - `流动性`: 流动性代币数量
    /// - `最小数量A`: 最小资产A数量
    /// - `最小数量B`: 最小资产B数量
    /// - `到`: 接收资产的地址
    ///
    /// # 返回
    /// - `(u256, u256)`: 返回的资产A和B数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `移除流动性事件`
    函数 移除流动性(
        流动性: u256,
        最小数量A: u256,
        最小数量B: u256,
        到: 地址
    ) -> (u256, u256);
    
    /// 兑换资产
    ///
    /// # 参数
    /// - `输入量`: 输入资产数量
    /// - `最小输出量`: 最小输出资产数量
    /// - `路径`: 兑换路径（资产地址数组）
    /// - `到`: 接收资产的地址
    ///
    /// # 返回
    /// - `u256`: 实际输出数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `兑换事件`
    函数 兑换(
        输入量: u256,
        最小输出量: u256,
        路径: 数组<地址>,
        到: 地址
    ) -> u256;
}

// ============================================================================
// 借贷协议接口
// ============================================================================

/// 借贷协议接口
///
/// 定义借贷市场的标准操作
接口 借贷协议 {
    // ========== 查询函数 ==========
    
    /// 查询资产地址
    函数 资产() -> 地址;
    
    /// 查询总存款
    函数 总存款() -> u256;
    
    /// 查询总借款
    函数 总借款() -> u256;
    
    /// 查询用户存款
    ///
    /// # 参数
    /// - `用户`: 用户地址
    函数 用户存款(用户: 地址) -> u256;
    
    /// 查询用户借款
    ///
    /// # 参数
    /// - `用户`: 用户地址
    函数 用户借款(用户: 地址) -> u256;
    
    /// 查询用户抵押品
    ///
    /// # 参数
    /// - `用户`: 用户地址
    函数 用户抵押品(用户: 地址) -> u256;
    
    /// 查询存款利率
    函数 存款利率() -> u256;
    
    /// 查询借款利率
    函数 借款利率() -> u256;
    
    /// 查询抵押率
    函数 抵押率() -> u256;
    
    /// 查询清算阈值
    函数 清算阈值() -> u256;
    
    // ========== 状态变更函数 ==========
    
    /// 存款
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量`: 存款数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `存款事件`
    函数 存款(数量: u256);
    
    /// 取款
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量`: 取款数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `取款事件`
    函数 取款(数量: u256);
    
    /// 借款
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量`: 借款数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `借款事件`
    函数 借款(数量: u256);
    
    /// 还款
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量`: 还款数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `还款事件`
    函数 还款(数量: u256);
    
    /// 存入抵押品
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量`: 抵押品数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `抵押事件`
    函数 抵押(数量: u256);
    
    /// 取出抵押品
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量`: 抵押品数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `取消抵押事件`
    函数 取消抵押(数量: u256);
    
    /// 清算
    ///
    /// # 参数
    /// - `借款人`: 被清算的借款人地址
    /// - `数量`: 清算数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `清算事件`
    函数 清算(借款人: 地址, 数量: u256);
}

// ============================================================================
// 质押协议接口
// ============================================================================

/// 质押协议接口
///
/// 定义质押挖矿的标准操作
接口 质押协议 {
    // ========== 查询函数 ==========
    
    /// 查询质押资产地址
    函数 质押资产() -> 地址;
    
    /// 查询奖励资产地址
    函数 奖励资产() -> 地址;
    
    /// 查询总质押量
    函数 总质押量() -> u256;
    
    /// 查询用户质押量
    ///
    /// # 参数
    /// - `用户`: 用户地址
    函数 用户质押量(用户: 地址) -> u256;
    
    /// 查询待领取奖励
    ///
    /// # 参数
    /// - `用户`: 用户地址
    函数 待领取奖励(用户: 地址) -> u256;
    
    /// 查询奖励速率
    函数 奖励速率() -> u256;
    
    // ========== 状态变更函数 ==========
    
    /// 质押
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量`: 质押数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `质押事件`
    函数 质押(数量: u256);
    
    /// 取消质押
    ///
    /// # 参数
    /// - `数量`: 取消质押数量
    ///
    /// # 事件
    /// - `取消质押事件`
    函数 取消质押(数量: u256);
    
    /// 领取奖励
    ///
    /// # 事件
    /// - `领取奖励事件`
    函数 领取奖励();
}

// ============================================================================
// DeFi事件定义
// ============================================================================

/// 添加流动性事件
事件 添加流动性事件 {
    提供者: 地址,
    数量A: u256,
    数量B: u256,
    流动性: u256
}

/// 移除流动性事件
事件 移除流动性事件 {
    提供者: 地址,
    数量A: u256,
    数量B: u256,
    流动性: u256
}

/// 兑换事件
事件 兑换事件 {
    发送者: 地址,
    输入量: u256,
    输出量: u256,
    到: 地址
}

/// 存款事件
事件 存款事件 {
    用户: 地址,
    数量: u256
}

/// 取款事件
事件 取款事件 {
    用户: 地址,
    数量: u256
}

/// 借款事件
事件 借款事件 {
    借款人: 地址,
    数量: u256
}

/// 还款事件
事件 还款事件 {
    借款人: 地址,
    数量: u256
}

/// 抵押事件
事件 抵押事件 {
    用户: 地址,
    数量: u256
}

/// 取消抵押事件
事件 取消抵押事件 {
    用户: 地址,
    数量: u256
}

/// 清算事件
事件 清算事件 {
    清算人: 地址,
    借款人: 地址,
    数量: u256,
    抵押品数量: u256
}

/// 质押事件
事件 质押事件 {
    用户: 地址,
    数量: u256
}

/// 取消质押事件
事件 取消质押事件 {
    用户: 地址,
    数量: u256
}

/// 领取奖励事件
事件 领取奖励事件 {
    用户: 地址,
    数量: u256
}

// ============================================================================
// 流动性池基础实现
// ============================================================================

/// 流动性池基础实现
合约 流动性池基础 实现 流动性池 {
    // ========== 状态变量 ==========
    
    私有 _资产A: 地址;
    私有 _资产B: 地址;
    私有 _储备量A: u256;
    私有 _储备量B: u256;
    私有 _流动性总量: u256;
    私有 _用户流动性: 映射<地址, u256>;
    私有 常量 _最小流动性: u256 = 1000;
    私有 常量 _手续费率: u256 = 3; // 0.3%
    
    // ========== 构造函数 ==========
    
    构造函数(资产A: 地址, 资产B: 地址) {
        要求(资产A != 地址::零地址() && 资产B != 地址::零地址(), "流动性池: 资产地址无效");
        要求(资产A != 资产B, "流动性池: 资产相同");
        
        _资产A = 资产A;
        _资产B = 资产B;
        _储备量A = 0;
        _储备量B = 0;
        _流动性总量 = 0;
    }
    
    // ========== 查询函数实现 ==========
    
    函数 资产A() -> 地址 {
        返回 _资产A;
    }
    
    函数 资产B() -> 地址 {
        返回 _资产B;
    }
    
    函数 储备量A() -> u256 {
        返回 _储备量A;
    }
    
    函数 储备量B() -> u256 {
        返回 _储备量B;
    }
    
    函数 流动性总量() -> u256 {
        返回 _流动性总量;
    }
    
    函数 用户流动性(提供者: 地址) -> u256 {
        返回 _用户流动性.获取或默认(提供者, 0);
    }
    
    函数 计算输出量(输入量: u256, 输入储备: u256, 输出储备: u256) -> u256 {
        要求(输入量 > 0, "流动性池: 输入量无效");
        要求(输入储备 > 0 && 输出储备 > 0, "流动性池: 储备量无效");
        
        让 扣除手续费输入 = 输入量 * (1000 - _手续费率);
        让 分子 = 扣除手续费输入 * 输出储备;
        让 分母 = 输入储备 * 1000 + 扣除手续费输入;
        
        返回 分子 / 分母;
    }
    
    // ========== 状态变更函数实现 ==========
    
    函数 添加流动性(
        数量A: u256,
        数量B: u256,
        最小数量A: u256,
        最小数量B: u256,
        到: 地址
    ) -> u256 {
        要求(数量A >= 最小数量A && 数量B >= 最小数量B, "流动性池: 数量不足");
        要求(到 != 地址::零地址(), "流动性池: 接收地址无效");
        
        让 流动性: u256;
        
        如果 _流动性总量 == 0 {
            // 首次添加流动性
            流动性 = (数量A * 数量B).开平方根() - _最小流动性;
            _流动性总量 = _最小流动性; // 锁定最小流动性
        } 否则 {
            // 后续添加流动性
            让 流动性A = 数量A * _流动性总量 / _储备量A;
            让 流动性B = 数量B * _流动性总量 / _储备量B;
            流动性 = 如果 流动性A < 流动性B { 流动性A } 否则 { 流动性B };
        }
        
        要求(流动性 > 0, "流动性池: 流动性不足");
        
        // 转入资产
        ACC20(_资产A).转移从(消息::发送者(), 本合约::地址(), 数量A);
        ACC20(_资产B).转移从(消息::发送者(), 本合约::地址(), 数量B);
        
        // 更新状态
        _储备量A = _储备量A + 数量A;
        _储备量B = _储备量B + 数量B;
        _流动性总量 = _流动性总量 + 流动性;
        _用户流动性.插入(到, 用户流动性(到) + 流动性);
        
        触发 添加流动性事件 {
            提供者: 到,
            数量A: 数量A,
            数量B: 数量B,
            流动性: 流动性
        };
        
        返回 流动性;
    }
    
    函数 移除流动性(
        流动性: u256,
        最小数量A: u256,
        最小数量B: u256,
        到: 地址
    ) -> (u256, u256) {
        要求(流动性 > 0, "流动性池: 流动性无效");
        要求(到 != 地址::零地址(), "流动性池: 接收地址无效");
        要求(用户流动性(消息::发送者()) >= 流动性, "流动性池: 流动性不足");
        
        // 计算返还数量
        让 数量A = 流动性 * _储备量A / _流动性总量;
        让 数量B = 流动性 * _储备量B / _流动性总量;
        
        要求(数量A >= 最小数量A && 数量B >= 最小数量B, "流动性池: 数量不足");
        
        // 更新状态
        _用户流动性.插入(消息::发送者(), 用户流动性(消息::发送者()) - 流动性);
        _流动性总量 = _流动性总量 - 流动性;
        _储备量A = _储备量A - 数量A;
        _储备量B = _储备量B - 数量B;
        
        // 转出资产
        ACC20(_资产A).转移(到, 数量A);
        ACC20(_资产B).转移(到, 数量B);
        
        触发 移除流动性事件 {
            提供者: 消息::发送者(),
            数量A: 数量A,
            数量B: 数量B,
            流动性: 流动性
        };
        
        返回 (数量A, 数量B);
    }
    
    函数 兑换(
        输入量: u256,
        最小输出量: u256,
        路径: 数组<地址>,
        到: 地址
    ) -> u256 {
        要求(路径.长度() >= 2, "流动性池: 路径无效");
        要求(输入量 > 0, "流动性池: 输入量无效");
        要求(到 != 地址::零地址(), "流动性池: 接收地址无效");
        
        // 简化实现：只支持直接兑换
        要求(路径.长度() == 2, "流动性池: 只支持直接兑换");
        要求((路径[0] == _资产A && 路径[1] == _资产B) || 
               (路径[0] == _资产B && 路径[1] == _资产A), 
               "流动性池: 路径不匹配");
        
        让 输出量: u256;
        
        如果 路径[0] == _资产A {
            // A -> B
            输出量 = 计算输出量(输入量, _储备量A, _储备量B);
            要求(输出量 >= 最小输出量, "流动性池: 输出量不足");
            
            // 转入A，转出B
            ACC20(_资产A).转移从(消息::发送者(), 本合约::地址(), 输入量);
            ACC20(_资产B).转移(到, 输出量);
            
            // 更新储备
            _储备量A = _储备量A + 输入量;
            _储备量B = _储备量B - 输出量;
        } 否则 {
            // B -> A
            输出量 = 计算输出量(输入量, _储备量B, _储备量A);
            要求(输出量 >= 最小输出量, "流动性池: 输出量不足");
            
            // 转入B，转出A
            ACC20(_资产B).转移从(消息::发送者(), 本合约::地址(), 输入量);
            ACC20(_资产A).转移(到, 输出量);
            
            // 更新储备
            _储备量B = _储备量B + 输入量;
            _储备量A = _储备量A - 输出量;
        }
        
        触发 兑换事件 {
            发送者: 消息::发送者(),
            输入量: 输入量,
            输出量: 输出量,
            到: 到
        };
        
        返回 输出量;
    }
}