~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/btree_index.py

  • Committer: Robert Collins
  • Date: 2005-08-23 06:52:09 UTC
  • mto: (974.1.50) (1185.1.10) (1092.3.1)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1139.
  • Revision ID: robertc@robertcollins.net-20050823065209-81cd5962c401751b
move io redirection into each test case from the global runner

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2008 Canonical Ltd
2
 
#
3
 
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4
 
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
5
 
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
6
 
# (at your option) any later version.
7
 
#
8
 
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
9
 
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10
 
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11
 
# GNU General Public License for more details.
12
 
#
13
 
# You should have received a copy of the GNU General Public License
14
 
# along with this program; if not, write to the Free Software
15
 
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
16
 
#
17
 
 
18
 
"""B+Tree indices"""
19
 
 
20
 
import array
21
 
import bisect
22
 
from bisect import bisect_right
23
 
from copy import deepcopy
24
 
import math
25
 
import struct
26
 
import tempfile
27
 
import zlib
28
 
 
29
 
from bzrlib import (
30
 
    chunk_writer,
31
 
    debug,
32
 
    errors,
33
 
    index,
34
 
    lru_cache,
35
 
    osutils,
36
 
    trace,
37
 
    )
38
 
from bzrlib.index import _OPTION_NODE_REFS, _OPTION_KEY_ELEMENTS, _OPTION_LEN
39
 
from bzrlib.transport import get_transport
40
 
 
41
 
 
42
 
_BTSIGNATURE = "B+Tree Graph Index 2\n"
43
 
_OPTION_ROW_LENGTHS = "row_lengths="
44
 
_LEAF_FLAG = "type=leaf\n"
45
 
_INTERNAL_FLAG = "type=internal\n"
46
 
_INTERNAL_OFFSET = "offset="
47
 
 
48
 
_RESERVED_HEADER_BYTES = 120
49
 
_PAGE_SIZE = 4096
50
 
 
51
 
# 4K per page: 4MB - 1000 entries
52
 
_NODE_CACHE_SIZE = 1000
53
 
 
54
 
 
55
 
class _BuilderRow(object):
56
 
    """The stored state accumulated while writing out a row in the index.
57
 
 
58
 
    :ivar spool: A temporary file used to accumulate nodes for this row
59
 
        in the tree.
60
 
    :ivar nodes: The count of nodes emitted so far.
61
 
    """
62
 
 
63
 
    def __init__(self):
64
 
        """Create a _BuilderRow."""
65
 
        self.nodes = 0
66
 
        self.spool = tempfile.TemporaryFile()
67
 
        self.writer = None
68
 
 
69
 
    def finish_node(self, pad=True):
70
 
        byte_lines, _, padding = self.writer.finish()
71
 
        if self.nodes == 0:
72
 
            # padded note:
73
 
            self.spool.write("\x00" * _RESERVED_HEADER_BYTES)
74
 
        skipped_bytes = 0
75
 
        if not pad and padding:
76
 
            del byte_lines[-1]
77
 
            skipped_bytes = padding
78
 
        self.spool.writelines(byte_lines)
79
 
        remainder = (self.spool.tell() + skipped_bytes) % _PAGE_SIZE
80
 
        if remainder != 0:
81
 
            raise AssertionError("incorrect node length: %d, %d"
82
 
                                 % (self.spool.tell(), remainder))
83
 
        self.nodes += 1
84
 
        self.writer = None
85
 
 
86
 
 
87
 
class _InternalBuilderRow(_BuilderRow):
88
 
    """The stored state accumulated while writing out internal rows."""
89
 
 
90
 
    def finish_node(self, pad=True):
91
 
        if not pad:
92
 
            raise AssertionError("Must pad internal nodes only.")
93
 
        _BuilderRow.finish_node(self)
94
 
 
95
 
 
96
 
class _LeafBuilderRow(_BuilderRow):
97
 
    """The stored state accumulated while writing out a leaf rows."""
98
 
 
99
 
 
100
 
class BTreeBuilder(index.GraphIndexBuilder):
101
 
    """A Builder for B+Tree based Graph indices.
102
 
 
103
 
    The resulting graph has the structure:
104
 
 
105
 
    _SIGNATURE OPTIONS NODES
106
 
    _SIGNATURE     := 'B+Tree Graph Index 1' NEWLINE
107
 
    OPTIONS        := REF_LISTS KEY_ELEMENTS LENGTH
108
 
    REF_LISTS      := 'node_ref_lists=' DIGITS NEWLINE
109
 
    KEY_ELEMENTS   := 'key_elements=' DIGITS NEWLINE
110
 
    LENGTH         := 'len=' DIGITS NEWLINE
111
 
    ROW_LENGTHS    := 'row_lengths' DIGITS (COMMA DIGITS)*
112
 
    NODES          := NODE_COMPRESSED*
113
 
    NODE_COMPRESSED:= COMPRESSED_BYTES{4096}
114
 
    NODE_RAW       := INTERNAL | LEAF
115
 
    INTERNAL       := INTERNAL_FLAG POINTERS
116
 
    LEAF           := LEAF_FLAG ROWS
117
 
    KEY_ELEMENT    := Not-whitespace-utf8
118
 
    KEY            := KEY_ELEMENT (NULL KEY_ELEMENT)*
119
 
    ROWS           := ROW*
120
 
    ROW            := KEY NULL ABSENT? NULL REFERENCES NULL VALUE NEWLINE
121
 
    ABSENT         := 'a'
122
 
    REFERENCES     := REFERENCE_LIST (TAB REFERENCE_LIST){node_ref_lists - 1}
123
 
    REFERENCE_LIST := (REFERENCE (CR REFERENCE)*)?
124
 
    REFERENCE      := KEY
125
 
    VALUE          := no-newline-no-null-bytes
126
 
    """
127
 
 
128
 
    def __init__(self, reference_lists=0, key_elements=1, spill_at=100000):
129
 
        """See GraphIndexBuilder.__init__.
130
 
 
131
 
        :param spill_at: Optional parameter controlling the maximum number
132
 
            of nodes that BTreeBuilder will hold in memory.
133
 
        """
134
 
        index.GraphIndexBuilder.__init__(self, reference_lists=reference_lists,
135
 
            key_elements=key_elements)
136
 
        self._spill_at = spill_at
137
 
        self._backing_indices = []
138
 
        # A map of {key: (node_refs, value)}
139
 
        self._nodes = {}
140
 
        # Indicate it hasn't been built yet
141
 
        self._nodes_by_key = None
142
 
        self._optimize_for_size = False
143
 
 
144
 
    def add_node(self, key, value, references=()):
145
 
        """Add a node to the index.
146
 
 
147
 
        If adding the node causes the builder to reach its spill_at threshold,
148
 
        disk spilling will be triggered.
149
 
 
150
 
        :param key: The key. keys are non-empty tuples containing
151
 
            as many whitespace-free utf8 bytestrings as the key length
152
 
            defined for this index.
153
 
        :param references: An iterable of iterables of keys. Each is a
154
 
            reference to another key.
155
 
        :param value: The value to associate with the key. It may be any
156
 
            bytes as long as it does not contain \0 or \n.
157
 
        """
158
 
        # we don't care about absent_references
159
 
        node_refs, _ = self._check_key_ref_value(key, references, value)
160
 
        if key in self._nodes:
161
 
            raise errors.BadIndexDuplicateKey(key, self)
162
 
        self._nodes[key] = (node_refs, value)
163
 
        self._keys.add(key)
164
 
        if self._nodes_by_key is not None and self._key_length > 1:
165
 
            self._update_nodes_by_key(key, value, node_refs)
166
 
        if len(self._keys) < self._spill_at:
167
 
            return
168
 
        self._spill_mem_keys_to_disk()
169
 
 
170
 
    def _spill_mem_keys_to_disk(self):
171
 
        """Write the in memory keys down to disk to cap memory consumption.
172
 
 
173
 
        If we already have some keys written to disk, we will combine them so
174
 
        as to preserve the sorted order.  The algorithm for combining uses
175
 
        powers of two.  So on the first spill, write all mem nodes into a
176
 
        single index. On the second spill, combine the mem nodes with the nodes
177
 
        on disk to create a 2x sized disk index and get rid of the first index.
178
 
        On the third spill, create a single new disk index, which will contain
179
 
        the mem nodes, and preserve the existing 2x sized index.  On the fourth,
180
 
        combine mem with the first and second indexes, creating a new one of
181
 
        size 4x. On the fifth create a single new one, etc.
182
 
        """
183
 
        iterators_to_combine = [self._iter_mem_nodes()]
184
 
        pos = -1
185
 
        for pos, backing in enumerate(self._backing_indices):
186
 
            if backing is None:
187
 
                pos -= 1
188
 
                break
189
 
            iterators_to_combine.append(backing.iter_all_entries())
190
 
        backing_pos = pos + 1
191
 
        new_backing_file, size = \
192
 
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine))
193
 
        dir_path, base_name = osutils.split(new_backing_file.name)
194
 
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
195
 
        #       direct access to the new_backing._file object
196
 
        new_backing = BTreeGraphIndex(get_transport(dir_path),
197
 
                                      base_name, size)
198
 
        # GC will clean up the file
199
 
        new_backing._file = new_backing_file
200
 
        if len(self._backing_indices) == backing_pos:
201
 
            self._backing_indices.append(None)
202
 
        self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
203
 
        for pos in range(backing_pos):
204
 
            self._backing_indices[pos] = None
205
 
        self._keys = set()
206
 
        self._nodes = {}
207
 
        self._nodes_by_key = None
208
 
 
209
 
    def add_nodes(self, nodes):
210
 
        """Add nodes to the index.
211
 
 
212
 
        :param nodes: An iterable of (key, node_refs, value) entries to add.
213
 
        """
214
 
        if self.reference_lists:
215
 
            for (key, value, node_refs) in nodes:
216
 
                self.add_node(key, value, node_refs)
217
 
        else:
218
 
            for (key, value) in nodes:
219
 
                self.add_node(key, value)
220
 
 
221
 
    def _iter_mem_nodes(self):
222
 
        """Iterate over the nodes held in memory."""
223
 
        nodes = self._nodes
224
 
        if self.reference_lists:
225
 
            for key in sorted(nodes):
226
 
                references, value = nodes[key]
227
 
                yield self, key, value, references
228
 
        else:
229
 
            for key in sorted(nodes):
230
 
                references, value = nodes[key]
231
 
                yield self, key, value
232
 
 
233
 
    def _iter_smallest(self, iterators_to_combine):
234
 
        if len(iterators_to_combine) == 1:
235
 
            for value in iterators_to_combine[0]:
236
 
                yield value
237
 
            return
238
 
        current_values = []
239
 
        for iterator in iterators_to_combine:
240
 
            try:
241
 
                current_values.append(iterator.next())
242
 
            except StopIteration:
243
 
                current_values.append(None)
244
 
        last = None
245
 
        while True:
246
 
            # Decorate candidates with the value to allow 2.4's min to be used.
247
 
            candidates = [(item[1][1], item) for item
248
 
                in enumerate(current_values) if item[1] is not None]
249
 
            if not len(candidates):
250
 
                return
251
 
            selected = min(candidates)
252
 
            # undecorate back to (pos, node)
253
 
            selected = selected[1]
254
 
            if last == selected[1][1]:
255
 
                raise errors.BadIndexDuplicateKey(last, self)
256
 
            last = selected[1][1]
257
 
            # Yield, with self as the index
258
 
            yield (self,) + selected[1][1:]
259
 
            pos = selected[0]
260
 
            try:
261
 
                current_values[pos] = iterators_to_combine[pos].next()
262
 
            except StopIteration:
263
 
                current_values[pos] = None
264
 
 
265
 
    def _add_key(self, string_key, line, rows):
266
 
        """Add a key to the current chunk.
267
 
 
268
 
        :param string_key: The key to add.
269
 
        :param line: The fully serialised key and value.
270
 
        """
271
 
        if rows[-1].writer is None:
272
 
            # opening a new leaf chunk;
273
 
            for pos, internal_row in enumerate(rows[:-1]):
274
 
                # flesh out any internal nodes that are needed to
275
 
                # preserve the height of the tree
276
 
                if internal_row.writer is None:
277
 
                    length = _PAGE_SIZE
278
 
                    if internal_row.nodes == 0:
279
 
                        length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
280
 
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0,
281
 
                        optimize_for_size=self._optimize_for_size)
282
 
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
283
 
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
284
 
                        str(rows[pos + 1].nodes) + "\n")
285
 
            # add a new leaf
286
 
            length = _PAGE_SIZE
287
 
            if rows[-1].nodes == 0:
288
 
                length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
289
 
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length,
290
 
                optimize_for_size=self._optimize_for_size)
291
 
            rows[-1].writer.write(_LEAF_FLAG)
292
 
        if rows[-1].writer.write(line):
293
 
            # this key did not fit in the node:
294
 
            rows[-1].finish_node()
295
 
            key_line = string_key + "\n"
296
 
            new_row = True
297
 
            for row in reversed(rows[:-1]):
298
 
                # Mark the start of the next node in the node above. If it
299
 
                # doesn't fit then propogate upwards until we find one that
300
 
                # it does fit into.
301
 
                if row.writer.write(key_line):
302
 
                    row.finish_node()
303
 
                else:
304
 
                    # We've found a node that can handle the pointer.
305
 
                    new_row = False
306
 
                    break
307
 
            # If we reached the current root without being able to mark the
308
 
            # division point, then we need a new root:
309
 
            if new_row:
310
 
                # We need a new row
311
 
                if 'index' in debug.debug_flags:
312
 
                    trace.mutter('Inserting new global row.')
313
 
                new_row = _InternalBuilderRow()
314
 
                reserved_bytes = 0
315
 
                rows.insert(0, new_row)
316
 
                # This will be padded, hence the -100
317
 
                new_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(
318
 
                    _PAGE_SIZE - _RESERVED_HEADER_BYTES,
319
 
                    reserved_bytes,
320
 
                    optimize_for_size=self._optimize_for_size)
321
 
                new_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
322
 
                new_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
323
 
                    str(rows[1].nodes - 1) + "\n")
324
 
                new_row.writer.write(key_line)
325
 
            self._add_key(string_key, line, rows)
326
 
 
327
 
    def _write_nodes(self, node_iterator):
328
 
        """Write node_iterator out as a B+Tree.
329
 
 
330
 
        :param node_iterator: An iterator of sorted nodes. Each node should
331
 
            match the output given by iter_all_entries.
332
 
        :return: A file handle for a temporary file containing a B+Tree for
333
 
            the nodes.
334
 
        """
335
 
        # The index rows - rows[0] is the root, rows[1] is the layer under it
336
 
        # etc.
337
 
        rows = []
338
 
        # forward sorted by key. In future we may consider topological sorting,
339
 
        # at the cost of table scans for direct lookup, or a second index for
340
 
        # direct lookup
341
 
        key_count = 0
342
 
        # A stack with the number of nodes of each size. 0 is the root node
343
 
        # and must always be 1 (if there are any nodes in the tree).
344
 
        self.row_lengths = []
345
 
        # Loop over all nodes adding them to the bottom row
346
 
        # (rows[-1]). When we finish a chunk in a row,
347
 
        # propogate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
348
 
        # row above, transitively.
349
 
        for node in node_iterator:
350
 
            if key_count == 0:
351
 
                # First key triggers the first row
352
 
                rows.append(_LeafBuilderRow())
353
 
            key_count += 1
354
 
            string_key, line = _btree_serializer._flatten_node(node,
355
 
                                    self.reference_lists)
356
 
            self._add_key(string_key, line, rows)
357
 
        for row in reversed(rows):
358
 
            pad = (type(row) != _LeafBuilderRow)
359
 
            row.finish_node(pad=pad)
360
 
        result = tempfile.NamedTemporaryFile()
361
 
        lines = [_BTSIGNATURE]
362
 
        lines.append(_OPTION_NODE_REFS + str(self.reference_lists) + '\n')
363
 
        lines.append(_OPTION_KEY_ELEMENTS + str(self._key_length) + '\n')
364
 
        lines.append(_OPTION_LEN + str(key_count) + '\n')
365
 
        row_lengths = [row.nodes for row in rows]
366
 
        lines.append(_OPTION_ROW_LENGTHS + ','.join(map(str, row_lengths)) + '\n')
367
 
        result.writelines(lines)
368
 
        position = sum(map(len, lines))
369
 
        root_row = True
370
 
        if position > _RESERVED_HEADER_BYTES:
371
 
            raise AssertionError("Could not fit the header in the"
372
 
                                 " reserved space: %d > %d"
373
 
                                 % (position, _RESERVED_HEADER_BYTES))
374
 
        # write the rows out:
375
 
        for row in rows:
376
 
            reserved = _RESERVED_HEADER_BYTES # reserved space for first node
377
 
            row.spool.flush()
378
 
            row.spool.seek(0)
379
 
            # copy nodes to the finalised file.
380
 
            # Special case the first node as it may be prefixed
381
 
            node = row.spool.read(_PAGE_SIZE)
382
 
            result.write(node[reserved:])
383
 
            result.write("\x00" * (reserved - position))
384
 
            position = 0 # Only the root row actually has an offset
385
 
            copied_len = osutils.pumpfile(row.spool, result)
386
 
            if copied_len != (row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE:
387
 
                if type(row) != _LeafBuilderRow:
388
 
                    raise AssertionError("Incorrect amount of data copied"
389
 
                        " expected: %d, got: %d"
390
 
                        % ((row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE,
391
 
                           copied_len))
392
 
        result.flush()
393
 
        size = result.tell()
394
 
        result.seek(0)
395
 
        return result, size
396
 
 
397
 
    def finish(self):
398
 
        """Finalise the index.
399
 
 
400
 
        :return: A file handle for a temporary file containing the nodes added
401
 
            to the index.
402
 
        """
403
 
        return self._write_nodes(self.iter_all_entries())[0]
404
 
 
405
 
    def iter_all_entries(self):
406
 
        """Iterate over all keys within the index
407
 
 
408
 
        :return: An iterable of (index, key, reference_lists, value). There is no
409
 
            defined order for the result iteration - it will be in the most
410
 
            efficient order for the index (in this case dictionary hash order).
411
 
        """
412
 
        if 'evil' in debug.debug_flags:
413
 
            trace.mutter_callsite(3,
414
 
                "iter_all_entries scales with size of history.")
415
 
        # Doing serial rather than ordered would be faster; but this shouldn't
416
 
        # be getting called routinely anyway.
417
 
        iterators = [self._iter_mem_nodes()]
418
 
        for backing in self._backing_indices:
419
 
            if backing is not None:
420
 
                iterators.append(backing.iter_all_entries())
421
 
        if len(iterators) == 1:
422
 
            return iterators[0]
423
 
        return self._iter_smallest(iterators)
424
 
 
425
 
    def iter_entries(self, keys):
426
 
        """Iterate over keys within the index.
427
 
 
428
 
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
429
 
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is no
430
 
            defined order for the result iteration - it will be in the most
431
 
            efficient order for the index (keys iteration order in this case).
432
 
        """
433
 
        keys = set(keys)
434
 
        if self.reference_lists:
435
 
            for key in keys.intersection(self._keys):
436
 
                node = self._nodes[key]
437
 
                yield self, key, node[1], node[0]
438
 
        else:
439
 
            for key in keys.intersection(self._keys):
440
 
                node = self._nodes[key]
441
 
                yield self, key, node[1]
442
 
        keys.difference_update(self._keys)
443
 
        for backing in self._backing_indices:
444
 
            if backing is None:
445
 
                continue
446
 
            if not keys:
447
 
                return
448
 
            for node in backing.iter_entries(keys):
449
 
                keys.remove(node[1])
450
 
                yield (self,) + node[1:]
451
 
 
452
 
    def iter_entries_prefix(self, keys):
453
 
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
454
 
 
455
 
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
456
 
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
457
 
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
458
 
        only the former key is returned.
459
 
 
460
 
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
461
 
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
462
 
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
463
 
            The first element cannot be 'None'.
464
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
465
 
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
466
 
            will be returned, and every match that is in the index will be
467
 
            returned.
468
 
        """
469
 
        # XXX: To much duplication with the GraphIndex class; consider finding
470
 
        # a good place to pull out the actual common logic.
471
 
        keys = set(keys)
472
 
        if not keys:
473
 
            return
474
 
        for backing in self._backing_indices:
475
 
            if backing is None:
476
 
                continue
477
 
            for node in backing.iter_entries_prefix(keys):
478
 
                yield (self,) + node[1:]
479
 
        if self._key_length == 1:
480
 
            for key in keys:
481
 
                # sanity check
482
 
                if key[0] is None:
483
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
484
 
                if len(key) != self._key_length:
485
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
486
 
                try:
487
 
                    node = self._nodes[key]
488
 
                except KeyError:
489
 
                    continue
490
 
                if self.reference_lists:
491
 
                    yield self, key, node[1], node[0]
492
 
                else:
493
 
                    yield self, key, node[1]
494
 
            return
495
 
        for key in keys:
496
 
            # sanity check
497
 
            if key[0] is None:
498
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
499
 
            if len(key) != self._key_length:
500
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
501
 
            # find what it refers to:
502
 
            key_dict = self._get_nodes_by_key()
503
 
            elements = list(key)
504
 
            # find the subdict to return
505
 
            try:
506
 
                while len(elements) and elements[0] is not None:
507
 
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
508
 
                    elements.pop(0)
509
 
            except KeyError:
510
 
                # a non-existant lookup.
511
 
                continue
512
 
            if len(elements):
513
 
                dicts = [key_dict]
514
 
                while dicts:
515
 
                    key_dict = dicts.pop(-1)
516
 
                    # can't be empty or would not exist
517
 
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
518
 
                    if type(value) == dict:
519
 
                        # push keys
520
 
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
521
 
                    else:
522
 
                        # yield keys
523
 
                        for value in key_dict.itervalues():
524
 
                            yield (self, ) + value
525
 
            else:
526
 
                yield (self, ) + key_dict
527
 
 
528
 
    def _get_nodes_by_key(self):
529
 
        if self._nodes_by_key is None:
530
 
            nodes_by_key = {}
531
 
            if self.reference_lists:
532
 
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
533
 
                    key_dict = nodes_by_key
534
 
                    for subkey in key[:-1]:
535
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
536
 
                    key_dict[key[-1]] = key, value, references
537
 
            else:
538
 
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
539
 
                    key_dict = nodes_by_key
540
 
                    for subkey in key[:-1]:
541
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
542
 
                    key_dict[key[-1]] = key, value
543
 
            self._nodes_by_key = nodes_by_key
544
 
        return self._nodes_by_key
545
 
 
546
 
    def key_count(self):
547
 
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
548
 
 
549
 
        For InMemoryGraphIndex the estimate is exact.
550
 
        """
551
 
        return len(self._keys) + sum(backing.key_count() for backing in
552
 
            self._backing_indices if backing is not None)
553
 
 
554
 
    def validate(self):
555
 
        """In memory index's have no known corruption at the moment."""
556
 
 
557
 
 
558
 
class _LeafNode(object):
559
 
    """A leaf node for a serialised B+Tree index."""
560
 
 
561
 
    def __init__(self, bytes, key_length, ref_list_length):
562
 
        """Parse bytes to create a leaf node object."""
563
 
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
564
 
        self.keys = dict(_btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
565
 
            key_length, ref_list_length))
566
 
 
567
 
 
568
 
class _InternalNode(object):
569
 
    """An internal node for a serialised B+Tree index."""
570
 
 
571
 
    def __init__(self, bytes):
572
 
        """Parse bytes to create an internal node object."""
573
 
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
574
 
        self.keys = self._parse_lines(bytes.split('\n'))
575
 
 
576
 
    def _parse_lines(self, lines):
577
 
        nodes = []
578
 
        self.offset = int(lines[1][7:])
579
 
        for line in lines[2:]:
580
 
            if line == '':
581
 
                break
582
 
            nodes.append(tuple(line.split('\0')))
583
 
        return nodes
584
 
 
585
 
 
586
 
class BTreeGraphIndex(object):
587
 
    """Access to nodes via the standard GraphIndex interface for B+Tree's.
588
 
 
589
 
    Individual nodes are held in a LRU cache. This holds the root node in
590
 
    memory except when very large walks are done.
591
 
    """
592
 
 
593
 
    def __init__(self, transport, name, size):
594
 
        """Create a B+Tree index object on the index name.
595
 
 
596
 
        :param transport: The transport to read data for the index from.
597
 
        :param name: The file name of the index on transport.
598
 
        :param size: Optional size of the index in bytes. This allows
599
 
            compatibility with the GraphIndex API, as well as ensuring that
600
 
            the initial read (to read the root node header) can be done
601
 
            without over-reading even on empty indices, and on small indices
602
 
            allows single-IO to read the entire index.
603
 
        """
604
 
        self._transport = transport
605
 
        self._name = name
606
 
        self._size = size
607
 
        self._file = None
608
 
        self._recommended_pages = self._compute_recommended_pages()
609
 
        self._root_node = None
610
 
        # Default max size is 100,000 leave values
611
 
        self._leaf_value_cache = None # lru_cache.LRUCache(100*1000)
612
 
        self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
613
 
        self._internal_node_cache = lru_cache.LRUCache()
614
 
        self._key_count = None
615
 
        self._row_lengths = None
616
 
        self._row_offsets = None # Start of each row, [-1] is the end
617
 
 
618
 
    def __eq__(self, other):
619
 
        """Equal when self and other were created with the same parameters."""
620
 
        return (
621
 
            type(self) == type(other) and
622
 
            self._transport == other._transport and
623
 
            self._name == other._name and
624
 
            self._size == other._size)
625
 
 
626
 
    def __ne__(self, other):
627
 
        return not self.__eq__(other)
628
 
 
629
 
    def _get_and_cache_nodes(self, nodes):
630
 
        """Read nodes and cache them in the lru.
631
 
 
632
 
        The nodes list supplied is sorted and then read from disk, each node
633
 
        being inserted it into the _node_cache.
634
 
 
635
 
        Note: Asking for more nodes than the _node_cache can contain will
636
 
        result in some of the results being immediately discarded, to prevent
637
 
        this an assertion is raised if more nodes are asked for than are
638
 
        cachable.
639
 
 
640
 
        :return: A dict of {node_pos: node}
641
 
        """
642
 
        found = {}
643
 
        start_of_leaves = None
644
 
        for node_pos, node in self._read_nodes(sorted(nodes)):
645
 
            if node_pos == 0: # Special case
646
 
                self._root_node = node
647
 
            else:
648
 
                if start_of_leaves is None:
649
 
                    start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
650
 
                if node_pos < start_of_leaves:
651
 
                    self._internal_node_cache.add(node_pos, node)
652
 
                else:
653
 
                    self._leaf_node_cache.add(node_pos, node)
654
 
            found[node_pos] = node
655
 
        return found
656
 
 
657
 
    def _compute_recommended_pages(self):
658
 
        """Convert transport's recommended_page_size into btree pages.
659
 
 
660
 
        recommended_page_size is in bytes, we want to know how many _PAGE_SIZE
661
 
        pages fit in that length.
662
 
        """
663
 
        recommended_read = self._transport.recommended_page_size()
664
 
        recommended_pages = int(math.ceil(recommended_read /
665
 
                                          float(_PAGE_SIZE)))
666
 
        return recommended_pages
667
 
 
668
 
    def _compute_total_pages_in_index(self):
669
 
        """How many pages are in the index.
670
 
 
671
 
        If we have read the header we will use the value stored there.
672
 
        Otherwise it will be computed based on the length of the index.
673
 
        """
674
 
        if self._size is None:
675
 
            raise AssertionError('_compute_total_pages_in_index should not be'
676
 
                                 ' called when self._size is None')
677
 
        if self._root_node is not None:
678
 
            # This is the number of pages as defined by the header
679
 
            return self._row_offsets[-1]
680
 
        # This is the number of pages as defined by the size of the index. They
681
 
        # should be indentical.
682
 
        total_pages = int(math.ceil(self._size / float(_PAGE_SIZE)))
683
 
        return total_pages
684
 
 
685
 
    def _expand_offsets(self, offsets):
686
 
        """Find extra pages to download.
687
 
 
688
 
        The idea is that we always want to make big-enough requests (like 64kB
689
 
        for http), so that we don't waste round trips. So given the entries
690
 
        that we already have cached and the new pages being downloaded figure
691
 
        out what other pages we might want to read.
692
 
 
693
 
        See also doc/developers/btree_index_prefetch.txt for more details.
694
 
 
695
 
        :param offsets: The offsets to be read
696
 
        :return: A list of offsets to download
697
 
        """
698
 
        if 'index' in debug.debug_flags:
699
 
            trace.mutter('expanding: %s\toffsets: %s', self._name, offsets)
700
 
 
701
 
        if len(offsets) >= self._recommended_pages:
702
 
            # Don't add more, we are already requesting more than enough
703
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
704
 
                trace.mutter('  not expanding large request (%s >= %s)',
705
 
                             len(offsets), self._recommended_pages)
706
 
            return offsets
707
 
        if self._size is None:
708
 
            # Don't try anything, because we don't know where the file ends
709
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
710
 
                trace.mutter('  not expanding without knowing index size')
711
 
            return offsets
712
 
        total_pages = self._compute_total_pages_in_index()
713
 
        cached_offsets = self._get_offsets_to_cached_pages()
714
 
        # If reading recommended_pages would read the rest of the index, just
715
 
        # do so.
716
 
        if total_pages - len(cached_offsets) <= self._recommended_pages:
717
 
            # Read whatever is left
718
 
            if cached_offsets:
719
 
                expanded = [x for x in xrange(total_pages)
720
 
                               if x not in cached_offsets]
721
 
            else:
722
 
                expanded = range(total_pages)
723
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
724
 
                trace.mutter('  reading all unread pages: %s', expanded)
725
 
            return expanded
726
 
 
727
 
        if self._root_node is None:
728
 
            # ATM on the first read of the root node of a large index, we don't
729
 
            # bother pre-reading any other pages. This is because the
730
 
            # likelyhood of actually reading interesting pages is very low.
731
 
            # See doc/developers/btree_index_prefetch.txt for a discussion, and
732
 
            # a possible implementation when we are guessing that the second
733
 
            # layer index is small
734
 
            final_offsets = offsets
735
 
        else:
736
 
            tree_depth = len(self._row_lengths)
737
 
            if len(cached_offsets) < tree_depth and len(offsets) == 1:
738
 
                # We haven't read enough to justify expansion
739
 
                # If we are only going to read the root node, and 1 leaf node,
740
 
                # then it isn't worth expanding our request. Once we've read at
741
 
                # least 2 nodes, then we are probably doing a search, and we
742
 
                # start expanding our requests.
743
 
                if 'index' in debug.debug_flags:
744
 
                    trace.mutter('  not expanding on first reads')
745
 
                return offsets
746
 
            final_offsets = self._expand_to_neighbors(offsets, cached_offsets,
747
 
                                                      total_pages)
748
 
 
749
 
        final_offsets = sorted(final_offsets)
750
 
        if 'index' in debug.debug_flags:
751
 
            trace.mutter('expanded:  %s', final_offsets)
752
 
        return final_offsets
753
 
 
754
 
    def _expand_to_neighbors(self, offsets, cached_offsets, total_pages):
755
 
        """Expand requests to neighbors until we have enough pages.
756
 
 
757
 
        This is called from _expand_offsets after policy has determined that we
758
 
        want to expand.
759
 
        We only want to expand requests within a given layer. We cheat a little
760
 
        bit and assume all requests will be in the same layer. This is true
761
 
        given the current design, but if it changes this algorithm may perform
762
 
        oddly.
763
 
 
764
 
        :param offsets: requested offsets
765
 
        :param cached_offsets: offsets for pages we currently have cached
766
 
        :return: A set() of offsets after expansion
767
 
        """
768
 
        final_offsets = set(offsets)
769
 
        first = end = None
770
 
        new_tips = set(final_offsets)
771
 
        while len(final_offsets) < self._recommended_pages and new_tips:
772
 
            next_tips = set()
773
 
            for pos in new_tips:
774
 
                if first is None:
775
 
                    first, end = self._find_layer_first_and_end(pos)
776
 
                previous = pos - 1
777
 
                if (previous > 0
778
 
                    and previous not in cached_offsets
779
 
                    and previous not in final_offsets
780
 
                    and previous >= first):
781
 
                    next_tips.add(previous)
782
 
                after = pos + 1
783
 
                if (after < total_pages
784
 
                    and after not in cached_offsets
785
 
                    and after not in final_offsets
786
 
                    and after < end):
787
 
                    next_tips.add(after)
788
 
                # This would keep us from going bigger than
789
 
                # recommended_pages by only expanding the first offsets.
790
 
                # However, if we are making a 'wide' request, it is
791
 
                # reasonable to expand all points equally.
792
 
                # if len(final_offsets) > recommended_pages:
793
 
                #     break
794
 
            final_offsets.update(next_tips)
795
 
            new_tips = next_tips
796
 
        return final_offsets
797
 
 
798
 
    def _find_layer_first_and_end(self, offset):
799
 
        """Find the start/stop nodes for the layer corresponding to offset.
800
 
 
801
 
        :return: (first, end)
802
 
            first is the first node in this layer
803
 
            end is the first node of the next layer
804
 
        """
805
 
        first = end = 0
806
 
        for roffset in self._row_offsets:
807
 
            first = end
808
 
            end = roffset
809
 
            if offset < roffset:
810
 
                break
811
 
        return first, end
812
 
 
813
 
    def _get_offsets_to_cached_pages(self):
814
 
        """Determine what nodes we already have cached."""
815
 
        cached_offsets = set(self._internal_node_cache.keys())
816
 
        cached_offsets.update(self._leaf_node_cache.keys())
817
 
        if self._root_node is not None:
818
 
            cached_offsets.add(0)
819
 
        return cached_offsets
820
 
 
821
 
    def _get_root_node(self):
822
 
        if self._root_node is None:
823
 
            # We may not have a root node yet
824
 
            self._get_internal_nodes([0])
825
 
        return self._root_node
826
 
 
827
 
    def _get_nodes(self, cache, node_indexes):
828
 
        found = {}
829
 
        needed = []
830
 
        for idx in node_indexes:
831
 
            if idx == 0 and self._root_node is not None:
832
 
                found[0] = self._root_node
833
 
                continue
834
 
            try:
835
 
                found[idx] = cache[idx]
836
 
            except KeyError:
837
 
                needed.append(idx)
838
 
        if not needed:
839
 
            return found
840
 
        needed = self._expand_offsets(needed)
841
 
        found.update(self._get_and_cache_nodes(needed))
842
 
        return found
843
 
 
844
 
    def _get_internal_nodes(self, node_indexes):
845
 
        """Get a node, from cache or disk.
846
 
 
847
 
        After getting it, the node will be cached.
848
 
        """
849
 
        return self._get_nodes(self._internal_node_cache, node_indexes)
850
 
 
851
 
    def _get_leaf_nodes(self, node_indexes):
852
 
        """Get a bunch of nodes, from cache or disk."""
853
 
        found = self._get_nodes(self._leaf_node_cache, node_indexes)
854
 
        if self._leaf_value_cache is not None:
855
 
            for node in found.itervalues():
856
 
                for key, value in node.keys.iteritems():
857
 
                    if key in self._leaf_value_cache:
858
 
                        # Don't add the rest of the keys, we've seen this node
859
 
                        # before.
860
 
                        break
861
 
                    self._leaf_value_cache[key] = value
862
 
        return found
863
 
 
864
 
    def iter_all_entries(self):
865
 
        """Iterate over all keys within the index.
866
 
 
867
 
        :return: An iterable of (index, key, value) or (index, key, value, reference_lists).
868
 
            The former tuple is used when there are no reference lists in the
869
 
            index, making the API compatible with simple key:value index types.
870
 
            There is no defined order for the result iteration - it will be in
871
 
            the most efficient order for the index.
872
 
        """
873
 
        if 'evil' in debug.debug_flags:
874
 
            trace.mutter_callsite(3,
875
 
                "iter_all_entries scales with size of history.")
876
 
        if not self.key_count():
877
 
            return
878
 
        start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
879
 
        end_of_leaves = self._row_offsets[-1]
880
 
        needed_nodes = range(start_of_leaves, end_of_leaves)
881
 
        # We iterate strictly in-order so that we can use this function
882
 
        # for spilling index builds to disk.
883
 
        if self.node_ref_lists:
884
 
            for _, node in self._read_nodes(needed_nodes):
885
 
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
886
 
                    yield (self, key, value, refs)
887
 
        else:
888
 
            for _, node in self._read_nodes(needed_nodes):
889
 
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
890
 
                    yield (self, key, value)
891
 
 
892
 
    @staticmethod
893
 
    def _multi_bisect_right(in_keys, fixed_keys):
894
 
        """Find the positions where each 'in_key' would fit in fixed_keys.
895
 
 
896
 
        This is equivalent to doing "bisect_right" on each in_key into
897
 
        fixed_keys
898
 
 
899
 
        :param in_keys: A sorted list of keys to match with fixed_keys
900
 
        :param fixed_keys: A sorted list of keys to match against
901
 
        :return: A list of (integer position, [key list]) tuples.
902
 
        """
903
 
        if not in_keys:
904
 
            return []
905
 
        if not fixed_keys:
906
 
            # no pointers in the fixed_keys list, which means everything must
907
 
            # fall to the left.
908
 
            return [(0, in_keys)]
909
 
 
910
 
        # TODO: Iterating both lists will generally take M + N steps
911
 
        #       Bisecting each key will generally take M * log2 N steps.
912
 
        #       If we had an efficient way to compare, we could pick the method
913
 
        #       based on which has the fewer number of steps.
914
 
        #       There is also the argument that bisect_right is a compiled
915
 
        #       function, so there is even more to be gained.
916
 
        # iter_steps = len(in_keys) + len(fixed_keys)
917
 
        # bisect_steps = len(in_keys) * math.log(len(fixed_keys), 2)
918
 
        if len(in_keys) == 1: # Bisect will always be faster for M = 1
919
 
            return [(bisect_right(fixed_keys, in_keys[0]), in_keys)]
920
 
        # elif bisect_steps < iter_steps:
921
 
        #     offsets = {}
922
 
        #     for key in in_keys:
923
 
        #         offsets.setdefault(bisect_right(fixed_keys, key),
924
 
        #                            []).append(key)
925
 
        #     return [(o, offsets[o]) for o in sorted(offsets)]
926
 
        in_keys_iter = iter(in_keys)
927
 
        fixed_keys_iter = enumerate(fixed_keys)
928
 
        cur_in_key = in_keys_iter.next()
929
 
        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
930
 
 
931
 
        class InputDone(Exception): pass
932
 
        class FixedDone(Exception): pass
933
 
 
934
 
        output = []
935
 
        cur_out = []
936
 
 
937
 
        # TODO: Another possibility is that rather than iterating on each side,
938
 
        #       we could use a combination of bisecting and iterating. For
939
 
        #       example, while cur_in_key < fixed_key, bisect to find its
940
 
        #       point, then iterate all matching keys, then bisect (restricted
941
 
        #       to only the remainder) for the next one, etc.
942
 
        try:
943
 
            while True:
944
 
                if cur_in_key < cur_fixed_key:
945
 
                    cur_keys = []
946
 
                    cur_out = (cur_fixed_offset, cur_keys)
947
 
                    output.append(cur_out)
948
 
                    while cur_in_key < cur_fixed_key:
949
 
                        cur_keys.append(cur_in_key)
950
 
                        try:
951
 
                            cur_in_key = in_keys_iter.next()
952
 
                        except StopIteration:
953
 
                            raise InputDone
954
 
                    # At this point cur_in_key must be >= cur_fixed_key
955
 
                # step the cur_fixed_key until we pass the cur key, or walk off
956
 
                # the end
957
 
                while cur_in_key >= cur_fixed_key:
958
 
                    try:
959
 
                        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
960
 
                    except StopIteration:
961
 
                        raise FixedDone
962
 
        except InputDone:
963
 
            # We consumed all of the input, nothing more to do
964
 
            pass
965
 
        except FixedDone:
966
 
            # There was some input left, but we consumed all of fixed, so we
967
 
            # have to add one more for the tail
968
 
            cur_keys = [cur_in_key]
969
 
            cur_keys.extend(in_keys_iter)
970
 
            cur_out = (len(fixed_keys), cur_keys)
971
 
            output.append(cur_out)
972
 
        return output
973
 
 
974
 
    def iter_entries(self, keys):
975
 
        """Iterate over keys within the index.
976
 
 
977
 
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
978
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
979
 
            keys supplied. No additional keys will be returned, and every
980
 
            key supplied that is in the index will be returned.
981
 
        """
982
 
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
983
 
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
984
 
        # large queries are being made.
985
 
        # However, now that we are doing multi-way bisecting, we need the keys
986
 
        # in sorted order anyway. We could change the multi-way code to not
987
 
        # require sorted order. (For example, it bisects for the first node,
988
 
        # does an in-order search until a key comes before the current point,
989
 
        # which it then bisects for, etc.)
990
 
        keys = frozenset(keys)
991
 
        if not keys:
992
 
            return
993
 
 
994
 
        if not self.key_count():
995
 
            return
996
 
 
997
 
        needed_keys = []
998
 
        if self._leaf_value_cache is None:
999
 
            needed_keys = keys
1000
 
        else:
1001
 
            for key in keys:
1002
 
                value = self._leaf_value_cache.get(key, None)
1003
 
                if value is not None:
1004
 
                    # This key is known not to be here, skip it
1005
 
                    value, refs = value
1006
 
                    if self.node_ref_lists:
1007
 
                        yield (self, key, value, refs)
1008
 
                    else:
1009
 
                        yield (self, key, value)
1010
 
                else:
1011
 
                    needed_keys.append(key)
1012
 
 
1013
 
        last_key = None
1014
 
        needed_keys = keys
1015
 
        if not needed_keys:
1016
 
            return
1017
 
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
1018
 
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
1019
 
        # large queries are being made.
1020
 
        needed_keys = sorted(needed_keys)
1021
 
 
1022
 
        nodes_and_keys = [(0, needed_keys)]
1023
 
 
1024
 
        for row_pos, next_row_start in enumerate(self._row_offsets[1:-1]):
1025
 
            node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
1026
 
            nodes = self._get_internal_nodes(node_indexes)
1027
 
 
1028
 
            next_nodes_and_keys = []
1029
 
            for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
1030
 
                node = nodes[node_index]
1031
 
                positions = self._multi_bisect_right(sub_keys, node.keys)
1032
 
                node_offset = next_row_start + node.offset
1033
 
                next_nodes_and_keys.extend([(node_offset + pos, s_keys)
1034
 
                                           for pos, s_keys in positions])
1035
 
            nodes_and_keys = next_nodes_and_keys
1036
 
        # We should now be at the _LeafNodes
1037
 
        node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
1038
 
 
1039
 
        # TODO: We may *not* want to always read all the nodes in one
1040
 
        #       big go. Consider setting a max size on this.
1041
 
 
1042
 
        nodes = self._get_leaf_nodes(node_indexes)
1043
 
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
1044
 
            if not sub_keys:
1045
 
                continue
1046
 
            node = nodes[node_index]
1047
 
            for next_sub_key in sub_keys:
1048
 
                if next_sub_key in node.keys:
1049
 
                    value, refs = node.keys[next_sub_key]
1050
 
                    if self.node_ref_lists:
1051
 
                        yield (self, next_sub_key, value, refs)
1052
 
                    else:
1053
 
                        yield (self, next_sub_key, value)
1054
 
 
1055
 
    def iter_entries_prefix(self, keys):
1056
 
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
1057
 
 
1058
 
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
1059
 
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
1060
 
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
1061
 
        only the former key is returned.
1062
 
 
1063
 
        WARNING: Note that this method currently causes a full index parse
1064
 
        unconditionally (which is reasonably appropriate as it is a means for
1065
 
        thunking many small indices into one larger one and still supplies
1066
 
        iter_all_entries at the thunk layer).
1067
 
 
1068
 
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
1069
 
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
1070
 
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
1071
 
            The first element cannot be 'None'.
1072
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
1073
 
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
1074
 
            will be returned, and every match that is in the index will be
1075
 
            returned.
1076
 
        """
1077
 
        keys = sorted(set(keys))
1078
 
        if not keys:
1079
 
            return
1080
 
        # Load if needed to check key lengths
1081
 
        if self._key_count is None:
1082
 
            self._get_root_node()
1083
 
        # TODO: only access nodes that can satisfy the prefixes we are looking
1084
 
        # for. For now, to meet API usage (as this function is not used by
1085
 
        # current bzrlib) just suck the entire index and iterate in memory.
1086
 
        nodes = {}
1087
 
        if self.node_ref_lists:
1088
 
            if self._key_length == 1:
1089
 
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
1090
 
                    nodes[key] = value, refs
1091
 
            else:
1092
 
                nodes_by_key = {}
1093
 
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
1094
 
                    key_value = key, value, refs
1095
 
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
1096
 
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
1097
 
                    key_dict = nodes_by_key
1098
 
                    for subkey in key[:-1]:
1099
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
1100
 
                    key_dict[key[-1]] = key_value
1101
 
        else:
1102
 
            if self._key_length == 1:
1103
 
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
1104
 
                    nodes[key] = value
1105
 
            else:
1106
 
                nodes_by_key = {}
1107
 
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
1108
 
                    key_value = key, value
1109
 
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
1110
 
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
1111
 
                    key_dict = nodes_by_key
1112
 
                    for subkey in key[:-1]:
1113
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
1114
 
                    key_dict[key[-1]] = key_value
1115
 
        if self._key_length == 1:
1116
 
            for key in keys:
1117
 
                # sanity check
1118
 
                if key[0] is None:
1119
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
1120
 
                if len(key) != self._key_length:
1121
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
1122
 
                try:
1123
 
                    if self.node_ref_lists:
1124
 
                        value, node_refs = nodes[key]
1125
 
                        yield self, key, value, node_refs
1126
 
                    else:
1127
 
                        yield self, key, nodes[key]
1128
 
                except KeyError:
1129
 
                    pass
1130
 
            return
1131
 
        for key in keys:
1132
 
            # sanity check
1133
 
            if key[0] is None:
1134
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
1135
 
            if len(key) != self._key_length:
1136
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
1137
 
            # find what it refers to:
1138
 
            key_dict = nodes_by_key
1139
 
            elements = list(key)
1140
 
            # find the subdict whose contents should be returned.
1141
 
            try:
1142
 
                while len(elements) and elements[0] is not None:
1143
 
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
1144
 
                    elements.pop(0)
1145
 
            except KeyError:
1146
 
                # a non-existant lookup.
1147
 
                continue
1148
 
            if len(elements):
1149
 
                dicts = [key_dict]
1150
 
                while dicts:
1151
 
                    key_dict = dicts.pop(-1)
1152
 
                    # can't be empty or would not exist
1153
 
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
1154
 
                    if type(value) == dict:
1155
 
                        # push keys
1156
 
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
1157
 
                    else:
1158
 
                        # yield keys
1159
 
                        for value in key_dict.itervalues():
1160
 
                            # each value is the key:value:node refs tuple
1161
 
                            # ready to yield.
1162
 
                            yield (self, ) + value
1163
 
            else:
1164
 
                # the last thing looked up was a terminal element
1165
 
                yield (self, ) + key_dict
1166
 
 
1167
 
    def key_count(self):
1168
 
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
1169
 
 
1170
 
        For BTreeGraphIndex the estimate is exact as it is contained in the
1171
 
        header.
1172
 
        """
1173
 
        if self._key_count is None:
1174
 
            self._get_root_node()
1175
 
        return self._key_count
1176
 
 
1177
 
    def _compute_row_offsets(self):
1178
 
        """Fill out the _row_offsets attribute based on _row_lengths."""
1179
 
        offsets = []
1180
 
        row_offset = 0
1181
 
        for row in self._row_lengths:
1182
 
            offsets.append(row_offset)
1183
 
            row_offset += row
1184
 
        offsets.append(row_offset)
1185
 
        self._row_offsets = offsets
1186
 
 
1187
 
    def _parse_header_from_bytes(self, bytes):
1188
 
        """Parse the header from a region of bytes.
1189
 
 
1190
 
        :param bytes: The data to parse.
1191
 
        :return: An offset, data tuple such as readv yields, for the unparsed
1192
 
            data. (which may be of length 0).
1193
 
        """
1194
 
        signature = bytes[0:len(self._signature())]
1195
 
        if not signature == self._signature():
1196
 
            raise errors.BadIndexFormatSignature(self._name, BTreeGraphIndex)
1197
 
        lines = bytes[len(self._signature()):].splitlines()
1198
 
        options_line = lines[0]
1199
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_NODE_REFS):
1200
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1201
 
        try:
1202
 
            self.node_ref_lists = int(options_line[len(_OPTION_NODE_REFS):])
1203
 
        except ValueError:
1204
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1205
 
        options_line = lines[1]
1206
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_KEY_ELEMENTS):
1207
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1208
 
        try:
1209
 
            self._key_length = int(options_line[len(_OPTION_KEY_ELEMENTS):])
1210
 
        except ValueError:
1211
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1212
 
        options_line = lines[2]
1213
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_LEN):
1214
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1215
 
        try:
1216
 
            self._key_count = int(options_line[len(_OPTION_LEN):])
1217
 
        except ValueError:
1218
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1219
 
        options_line = lines[3]
1220
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_ROW_LENGTHS):
1221
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1222
 
        try:
1223
 
            self._row_lengths = map(int, [length for length in
1224
 
                options_line[len(_OPTION_ROW_LENGTHS):].split(',')
1225
 
                if len(length)])
1226
 
        except ValueError:
1227
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1228
 
        self._compute_row_offsets()
1229
 
 
1230
 
        # calculate the bytes we have processed
1231
 
        header_end = (len(signature) + sum(map(len, lines[0:4])) + 4)
1232
 
        return header_end, bytes[header_end:]
1233
 
 
1234
 
    def _read_nodes(self, nodes):
1235
 
        """Read some nodes from disk into the LRU cache.
1236
 
 
1237
 
        This performs a readv to get the node data into memory, and parses each
1238
 
        node, the yields it to the caller. The nodes are requested in the
1239
 
        supplied order. If possible doing sort() on the list before requesting
1240
 
        a read may improve performance.
1241
 
 
1242
 
        :param nodes: The nodes to read. 0 - first node, 1 - second node etc.
1243
 
        :return: None
1244
 
        """
1245
 
        ranges = []
1246
 
        for index in nodes:
1247
 
            offset = index * _PAGE_SIZE
1248
 
            size = _PAGE_SIZE
1249
 
            if index == 0:
1250
 
                # Root node - special case
1251
 
                if self._size:
1252
 
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
1253
 
                else:
1254
 
                    stream = self._transport.get(self._name)
1255
 
                    start = stream.read(_PAGE_SIZE)
1256
 
                    # Avoid doing this again
1257
 
                    self._size = len(start)
1258
 
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
1259
 
            else:
1260
 
                if offset > self._size:
1261
 
                    raise AssertionError('tried to read past the end'
1262
 
                                         ' of the file %s > %s'
1263
 
                                         % (offset, self._size))
1264
 
                size = min(size, self._size - offset)
1265
 
            ranges.append((offset, size))
1266
 
        if not ranges:
1267
 
            return
1268
 
        if self._file is None:
1269
 
            data_ranges = self._transport.readv(self._name, ranges)
1270
 
        else:
1271
 
            data_ranges = []
1272
 
            for offset, size in ranges:
1273
 
                self._file.seek(offset)
1274
 
                data_ranges.append((offset, self._file.read(size)))
1275
 
        for offset, data in data_ranges:
1276
 
            if offset == 0:
1277
 
                # extract the header
1278
 
                offset, data = self._parse_header_from_bytes(data)
1279
 
                if len(data) == 0:
1280
 
                    continue
1281
 
            bytes = zlib.decompress(data)
1282
 
            if bytes.startswith(_LEAF_FLAG):
1283
 
                node = _LeafNode(bytes, self._key_length, self.node_ref_lists)
1284
 
            elif bytes.startswith(_INTERNAL_FLAG):
1285
 
                node = _InternalNode(bytes)
1286
 
            else:
1287
 
                raise AssertionError("Unknown node type for %r" % bytes)
1288
 
            yield offset / _PAGE_SIZE, node
1289
 
 
1290
 
    def _signature(self):
1291
 
        """The file signature for this index type."""
1292
 
        return _BTSIGNATURE
1293
 
 
1294
 
    def validate(self):
1295
 
        """Validate that everything in the index can be accessed."""
1296
 
        # just read and parse every node.
1297
 
        self._get_root_node()
1298
 
        if len(self._row_lengths) > 1:
1299
 
            start_node = self._row_offsets[1]
1300
 
        else:
1301
 
            # We shouldn't be reading anything anyway
1302
 
            start_node = 1
1303
 
        node_end = self._row_offsets[-1]
1304
 
        for node in self._read_nodes(range(start_node, node_end)):
1305
 
            pass
1306
 
 
1307
 
 
1308
 
try:
1309
 
    from bzrlib import _btree_serializer_c as _btree_serializer
1310
 
except ImportError:
1311
 
    from bzrlib import _btree_serializer_py as _btree_serializer