~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/btree_index.py

  • Committer: Canonical.com Patch Queue Manager
  • Date: 2006-04-24 10:31:28 UTC
  • mfrom: (1684.1.2 bzr.mbp.integration)
  • Revision ID: pqm@pqm.ubuntu.com-20060424103128-a637f56a7c529bad
(mbp) tutorial improvements

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2008-2011 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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
16
 
#
17
 
 
18
 
"""B+Tree indices"""
19
 
 
20
 
import cStringIO
21
 
 
22
 
from bzrlib.lazy_import import lazy_import
23
 
lazy_import(globals(), """
24
 
import bisect
25
 
import math
26
 
import tempfile
27
 
import zlib
28
 
""")
29
 
 
30
 
from bzrlib import (
31
 
    chunk_writer,
32
 
    debug,
33
 
    errors,
34
 
    fifo_cache,
35
 
    index,
36
 
    lru_cache,
37
 
    osutils,
38
 
    static_tuple,
39
 
    trace,
40
 
    transport,
41
 
    )
42
 
from bzrlib.index import _OPTION_NODE_REFS, _OPTION_KEY_ELEMENTS, _OPTION_LEN
43
 
 
44
 
 
45
 
_BTSIGNATURE = "B+Tree Graph Index 2\n"
46
 
_OPTION_ROW_LENGTHS = "row_lengths="
47
 
_LEAF_FLAG = "type=leaf\n"
48
 
_INTERNAL_FLAG = "type=internal\n"
49
 
_INTERNAL_OFFSET = "offset="
50
 
 
51
 
_RESERVED_HEADER_BYTES = 120
52
 
_PAGE_SIZE = 4096
53
 
 
54
 
# 4K per page: 4MB - 1000 entries
55
 
_NODE_CACHE_SIZE = 1000
56
 
 
57
 
 
58
 
class _BuilderRow(object):
59
 
    """The stored state accumulated while writing out a row in the index.
60
 
 
61
 
    :ivar spool: A temporary file used to accumulate nodes for this row
62
 
        in the tree.
63
 
    :ivar nodes: The count of nodes emitted so far.
64
 
    """
65
 
 
66
 
    def __init__(self):
67
 
        """Create a _BuilderRow."""
68
 
        self.nodes = 0
69
 
        self.spool = None# tempfile.TemporaryFile(prefix='bzr-index-row-')
70
 
        self.writer = None
71
 
 
72
 
    def finish_node(self, pad=True):
73
 
        byte_lines, _, padding = self.writer.finish()
74
 
        if self.nodes == 0:
75
 
            self.spool = cStringIO.StringIO()
76
 
            # padded note:
77
 
            self.spool.write("\x00" * _RESERVED_HEADER_BYTES)
78
 
        elif self.nodes == 1:
79
 
            # We got bigger than 1 node, switch to a temp file
80
 
            spool = tempfile.TemporaryFile(prefix='bzr-index-row-')
81
 
            spool.write(self.spool.getvalue())
82
 
            self.spool = spool
83
 
        skipped_bytes = 0
84
 
        if not pad and padding:
85
 
            del byte_lines[-1]
86
 
            skipped_bytes = padding
87
 
        self.spool.writelines(byte_lines)
88
 
        remainder = (self.spool.tell() + skipped_bytes) % _PAGE_SIZE
89
 
        if remainder != 0:
90
 
            raise AssertionError("incorrect node length: %d, %d"
91
 
                                 % (self.spool.tell(), remainder))
92
 
        self.nodes += 1
93
 
        self.writer = None
94
 
 
95
 
 
96
 
class _InternalBuilderRow(_BuilderRow):
97
 
    """The stored state accumulated while writing out internal rows."""
98
 
 
99
 
    def finish_node(self, pad=True):
100
 
        if not pad:
101
 
            raise AssertionError("Must pad internal nodes only.")
102
 
        _BuilderRow.finish_node(self)
103
 
 
104
 
 
105
 
class _LeafBuilderRow(_BuilderRow):
106
 
    """The stored state accumulated while writing out a leaf rows."""
107
 
 
108
 
 
109
 
class BTreeBuilder(index.GraphIndexBuilder):
110
 
    """A Builder for B+Tree based Graph indices.
111
 
 
112
 
    The resulting graph has the structure:
113
 
 
114
 
    _SIGNATURE OPTIONS NODES
115
 
    _SIGNATURE     := 'B+Tree Graph Index 1' NEWLINE
116
 
    OPTIONS        := REF_LISTS KEY_ELEMENTS LENGTH
117
 
    REF_LISTS      := 'node_ref_lists=' DIGITS NEWLINE
118
 
    KEY_ELEMENTS   := 'key_elements=' DIGITS NEWLINE
119
 
    LENGTH         := 'len=' DIGITS NEWLINE
120
 
    ROW_LENGTHS    := 'row_lengths' DIGITS (COMMA DIGITS)*
121
 
    NODES          := NODE_COMPRESSED*
122
 
    NODE_COMPRESSED:= COMPRESSED_BYTES{4096}
123
 
    NODE_RAW       := INTERNAL | LEAF
124
 
    INTERNAL       := INTERNAL_FLAG POINTERS
125
 
    LEAF           := LEAF_FLAG ROWS
126
 
    KEY_ELEMENT    := Not-whitespace-utf8
127
 
    KEY            := KEY_ELEMENT (NULL KEY_ELEMENT)*
128
 
    ROWS           := ROW*
129
 
    ROW            := KEY NULL ABSENT? NULL REFERENCES NULL VALUE NEWLINE
130
 
    ABSENT         := 'a'
131
 
    REFERENCES     := REFERENCE_LIST (TAB REFERENCE_LIST){node_ref_lists - 1}
132
 
    REFERENCE_LIST := (REFERENCE (CR REFERENCE)*)?
133
 
    REFERENCE      := KEY
134
 
    VALUE          := no-newline-no-null-bytes
135
 
    """
136
 
 
137
 
    def __init__(self, reference_lists=0, key_elements=1, spill_at=100000):
138
 
        """See GraphIndexBuilder.__init__.
139
 
 
140
 
        :param spill_at: Optional parameter controlling the maximum number
141
 
            of nodes that BTreeBuilder will hold in memory.
142
 
        """
143
 
        index.GraphIndexBuilder.__init__(self, reference_lists=reference_lists,
144
 
            key_elements=key_elements)
145
 
        self._spill_at = spill_at
146
 
        self._backing_indices = []
147
 
        # A map of {key: (node_refs, value)}
148
 
        self._nodes = {}
149
 
        # Indicate it hasn't been built yet
150
 
        self._nodes_by_key = None
151
 
        self._optimize_for_size = False
152
 
 
153
 
    def add_node(self, key, value, references=()):
154
 
        """Add a node to the index.
155
 
 
156
 
        If adding the node causes the builder to reach its spill_at threshold,
157
 
        disk spilling will be triggered.
158
 
 
159
 
        :param key: The key. keys are non-empty tuples containing
160
 
            as many whitespace-free utf8 bytestrings as the key length
161
 
            defined for this index.
162
 
        :param references: An iterable of iterables of keys. Each is a
163
 
            reference to another key.
164
 
        :param value: The value to associate with the key. It may be any
165
 
            bytes as long as it does not contain \\0 or \\n.
166
 
        """
167
 
        # Ensure that 'key' is a StaticTuple
168
 
        key = static_tuple.StaticTuple.from_sequence(key).intern()
169
 
        # we don't care about absent_references
170
 
        node_refs, _ = self._check_key_ref_value(key, references, value)
171
 
        if key in self._nodes:
172
 
            raise errors.BadIndexDuplicateKey(key, self)
173
 
        self._nodes[key] = static_tuple.StaticTuple(node_refs, value)
174
 
        if self._nodes_by_key is not None and self._key_length > 1:
175
 
            self._update_nodes_by_key(key, value, node_refs)
176
 
        if len(self._nodes) < self._spill_at:
177
 
            return
178
 
        self._spill_mem_keys_to_disk()
179
 
 
180
 
    def _spill_mem_keys_to_disk(self):
181
 
        """Write the in memory keys down to disk to cap memory consumption.
182
 
 
183
 
        If we already have some keys written to disk, we will combine them so
184
 
        as to preserve the sorted order.  The algorithm for combining uses
185
 
        powers of two.  So on the first spill, write all mem nodes into a
186
 
        single index. On the second spill, combine the mem nodes with the nodes
187
 
        on disk to create a 2x sized disk index and get rid of the first index.
188
 
        On the third spill, create a single new disk index, which will contain
189
 
        the mem nodes, and preserve the existing 2x sized index.  On the fourth,
190
 
        combine mem with the first and second indexes, creating a new one of
191
 
        size 4x. On the fifth create a single new one, etc.
192
 
        """
193
 
        if self._combine_backing_indices:
194
 
            (new_backing_file, size,
195
 
             backing_pos) = self._spill_mem_keys_and_combine()
196
 
        else:
197
 
            new_backing_file, size = self._spill_mem_keys_without_combining()
198
 
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
199
 
        #       direct access to the new_backing._file object
200
 
        new_backing = BTreeGraphIndex(transport.get_transport('.'),
201
 
                                      '<temp>', size)
202
 
        # GC will clean up the file
203
 
        new_backing._file = new_backing_file
204
 
        if self._combine_backing_indices:
205
 
            if len(self._backing_indices) == backing_pos:
206
 
                self._backing_indices.append(None)
207
 
            self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
208
 
            for backing_pos in range(backing_pos):
209
 
                self._backing_indices[backing_pos] = None
210
 
        else:
211
 
            self._backing_indices.append(new_backing)
212
 
        self._nodes = {}
213
 
        self._nodes_by_key = None
214
 
 
215
 
    def _spill_mem_keys_without_combining(self):
216
 
        return self._write_nodes(self._iter_mem_nodes(), allow_optimize=False)
217
 
 
218
 
    def _spill_mem_keys_and_combine(self):
219
 
        iterators_to_combine = [self._iter_mem_nodes()]
220
 
        pos = -1
221
 
        for pos, backing in enumerate(self._backing_indices):
222
 
            if backing is None:
223
 
                pos -= 1
224
 
                break
225
 
            iterators_to_combine.append(backing.iter_all_entries())
226
 
        backing_pos = pos + 1
227
 
        new_backing_file, size = \
228
 
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine),
229
 
                              allow_optimize=False)
230
 
        return new_backing_file, size, backing_pos
231
 
 
232
 
    def add_nodes(self, nodes):
233
 
        """Add nodes to the index.
234
 
 
235
 
        :param nodes: An iterable of (key, node_refs, value) entries to add.
236
 
        """
237
 
        if self.reference_lists:
238
 
            for (key, value, node_refs) in nodes:
239
 
                self.add_node(key, value, node_refs)
240
 
        else:
241
 
            for (key, value) in nodes:
242
 
                self.add_node(key, value)
243
 
 
244
 
    def _iter_mem_nodes(self):
245
 
        """Iterate over the nodes held in memory."""
246
 
        nodes = self._nodes
247
 
        if self.reference_lists:
248
 
            for key in sorted(nodes):
249
 
                references, value = nodes[key]
250
 
                yield self, key, value, references
251
 
        else:
252
 
            for key in sorted(nodes):
253
 
                references, value = nodes[key]
254
 
                yield self, key, value
255
 
 
256
 
    def _iter_smallest(self, iterators_to_combine):
257
 
        if len(iterators_to_combine) == 1:
258
 
            for value in iterators_to_combine[0]:
259
 
                yield value
260
 
            return
261
 
        current_values = []
262
 
        for iterator in iterators_to_combine:
263
 
            try:
264
 
                current_values.append(iterator.next())
265
 
            except StopIteration:
266
 
                current_values.append(None)
267
 
        last = None
268
 
        while True:
269
 
            # Decorate candidates with the value to allow 2.4's min to be used.
270
 
            candidates = [(item[1][1], item) for item
271
 
                in enumerate(current_values) if item[1] is not None]
272
 
            if not len(candidates):
273
 
                return
274
 
            selected = min(candidates)
275
 
            # undecorate back to (pos, node)
276
 
            selected = selected[1]
277
 
            if last == selected[1][1]:
278
 
                raise errors.BadIndexDuplicateKey(last, self)
279
 
            last = selected[1][1]
280
 
            # Yield, with self as the index
281
 
            yield (self,) + selected[1][1:]
282
 
            pos = selected[0]
283
 
            try:
284
 
                current_values[pos] = iterators_to_combine[pos].next()
285
 
            except StopIteration:
286
 
                current_values[pos] = None
287
 
 
288
 
    def _add_key(self, string_key, line, rows, allow_optimize=True):
289
 
        """Add a key to the current chunk.
290
 
 
291
 
        :param string_key: The key to add.
292
 
        :param line: The fully serialised key and value.
293
 
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
294
 
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
295
 
            functionality.
296
 
        """
297
 
        if rows[-1].writer is None:
298
 
            # opening a new leaf chunk;
299
 
            for pos, internal_row in enumerate(rows[:-1]):
300
 
                # flesh out any internal nodes that are needed to
301
 
                # preserve the height of the tree
302
 
                if internal_row.writer is None:
303
 
                    length = _PAGE_SIZE
304
 
                    if internal_row.nodes == 0:
305
 
                        length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
306
 
                    if allow_optimize:
307
 
                        optimize_for_size = self._optimize_for_size
308
 
                    else:
309
 
                        optimize_for_size = False
310
 
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0,
311
 
                        optimize_for_size=optimize_for_size)
312
 
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
313
 
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
314
 
                        str(rows[pos + 1].nodes) + "\n")
315
 
            # add a new leaf
316
 
            length = _PAGE_SIZE
317
 
            if rows[-1].nodes == 0:
318
 
                length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
319
 
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length,
320
 
                optimize_for_size=self._optimize_for_size)
321
 
            rows[-1].writer.write(_LEAF_FLAG)
322
 
        if rows[-1].writer.write(line):
323
 
            # this key did not fit in the node:
324
 
            rows[-1].finish_node()
325
 
            key_line = string_key + "\n"
326
 
            new_row = True
327
 
            for row in reversed(rows[:-1]):
328
 
                # Mark the start of the next node in the node above. If it
329
 
                # doesn't fit then propagate upwards until we find one that
330
 
                # it does fit into.
331
 
                if row.writer.write(key_line):
332
 
                    row.finish_node()
333
 
                else:
334
 
                    # We've found a node that can handle the pointer.
335
 
                    new_row = False
336
 
                    break
337
 
            # If we reached the current root without being able to mark the
338
 
            # division point, then we need a new root:
339
 
            if new_row:
340
 
                # We need a new row
341
 
                if 'index' in debug.debug_flags:
342
 
                    trace.mutter('Inserting new global row.')
343
 
                new_row = _InternalBuilderRow()
344
 
                reserved_bytes = 0
345
 
                rows.insert(0, new_row)
346
 
                # This will be padded, hence the -100
347
 
                new_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(
348
 
                    _PAGE_SIZE - _RESERVED_HEADER_BYTES,
349
 
                    reserved_bytes,
350
 
                    optimize_for_size=self._optimize_for_size)
351
 
                new_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
352
 
                new_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
353
 
                    str(rows[1].nodes - 1) + "\n")
354
 
                new_row.writer.write(key_line)
355
 
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
356
 
 
357
 
    def _write_nodes(self, node_iterator, allow_optimize=True):
358
 
        """Write node_iterator out as a B+Tree.
359
 
 
360
 
        :param node_iterator: An iterator of sorted nodes. Each node should
361
 
            match the output given by iter_all_entries.
362
 
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
363
 
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
364
 
            functionality.
365
 
        :return: A file handle for a temporary file containing a B+Tree for
366
 
            the nodes.
367
 
        """
368
 
        # The index rows - rows[0] is the root, rows[1] is the layer under it
369
 
        # etc.
370
 
        rows = []
371
 
        # forward sorted by key. In future we may consider topological sorting,
372
 
        # at the cost of table scans for direct lookup, or a second index for
373
 
        # direct lookup
374
 
        key_count = 0
375
 
        # A stack with the number of nodes of each size. 0 is the root node
376
 
        # and must always be 1 (if there are any nodes in the tree).
377
 
        self.row_lengths = []
378
 
        # Loop over all nodes adding them to the bottom row
379
 
        # (rows[-1]). When we finish a chunk in a row,
380
 
        # propagate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
381
 
        # row above, transitively.
382
 
        for node in node_iterator:
383
 
            if key_count == 0:
384
 
                # First key triggers the first row
385
 
                rows.append(_LeafBuilderRow())
386
 
            key_count += 1
387
 
            string_key, line = _btree_serializer._flatten_node(node,
388
 
                                    self.reference_lists)
389
 
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
390
 
        for row in reversed(rows):
391
 
            pad = (type(row) != _LeafBuilderRow)
392
 
            row.finish_node(pad=pad)
393
 
        lines = [_BTSIGNATURE]
394
 
        lines.append(_OPTION_NODE_REFS + str(self.reference_lists) + '\n')
395
 
        lines.append(_OPTION_KEY_ELEMENTS + str(self._key_length) + '\n')
396
 
        lines.append(_OPTION_LEN + str(key_count) + '\n')
397
 
        row_lengths = [row.nodes for row in rows]
398
 
        lines.append(_OPTION_ROW_LENGTHS + ','.join(map(str, row_lengths)) + '\n')
399
 
        if row_lengths and row_lengths[-1] > 1:
400
 
            result = tempfile.NamedTemporaryFile(prefix='bzr-index-')
401
 
        else:
402
 
            result = cStringIO.StringIO()
403
 
        result.writelines(lines)
404
 
        position = sum(map(len, lines))
405
 
        root_row = True
406
 
        if position > _RESERVED_HEADER_BYTES:
407
 
            raise AssertionError("Could not fit the header in the"
408
 
                                 " reserved space: %d > %d"
409
 
                                 % (position, _RESERVED_HEADER_BYTES))
410
 
        # write the rows out:
411
 
        for row in rows:
412
 
            reserved = _RESERVED_HEADER_BYTES # reserved space for first node
413
 
            row.spool.flush()
414
 
            row.spool.seek(0)
415
 
            # copy nodes to the finalised file.
416
 
            # Special case the first node as it may be prefixed
417
 
            node = row.spool.read(_PAGE_SIZE)
418
 
            result.write(node[reserved:])
419
 
            if len(node) == _PAGE_SIZE:
420
 
                result.write("\x00" * (reserved - position))
421
 
            position = 0 # Only the root row actually has an offset
422
 
            copied_len = osutils.pumpfile(row.spool, result)
423
 
            if copied_len != (row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE:
424
 
                if type(row) != _LeafBuilderRow:
425
 
                    raise AssertionError("Incorrect amount of data copied"
426
 
                        " expected: %d, got: %d"
427
 
                        % ((row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE,
428
 
                           copied_len))
429
 
        result.flush()
430
 
        size = result.tell()
431
 
        result.seek(0)
432
 
        return result, size
433
 
 
434
 
    def finish(self):
435
 
        """Finalise the index.
436
 
 
437
 
        :return: A file handle for a temporary file containing the nodes added
438
 
            to the index.
439
 
        """
440
 
        return self._write_nodes(self.iter_all_entries())[0]
441
 
 
442
 
    def iter_all_entries(self):
443
 
        """Iterate over all keys within the index
444
 
 
445
 
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is
446
 
            no defined order for the result iteration - it will be in the most
447
 
            efficient order for the index (in this case dictionary hash order).
448
 
        """
449
 
        if 'evil' in debug.debug_flags:
450
 
            trace.mutter_callsite(3,
451
 
                "iter_all_entries scales with size of history.")
452
 
        # Doing serial rather than ordered would be faster; but this shouldn't
453
 
        # be getting called routinely anyway.
454
 
        iterators = [self._iter_mem_nodes()]
455
 
        for backing in self._backing_indices:
456
 
            if backing is not None:
457
 
                iterators.append(backing.iter_all_entries())
458
 
        if len(iterators) == 1:
459
 
            return iterators[0]
460
 
        return self._iter_smallest(iterators)
461
 
 
462
 
    def iter_entries(self, keys):
463
 
        """Iterate over keys within the index.
464
 
 
465
 
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
466
 
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is no
467
 
            defined order for the result iteration - it will be in the most
468
 
            efficient order for the index (keys iteration order in this case).
469
 
        """
470
 
        keys = set(keys)
471
 
        # Note: We don't use keys.intersection() here. If you read the C api,
472
 
        #       set.intersection(other) special cases when other is a set and
473
 
        #       will iterate the smaller of the two and lookup in the other.
474
 
        #       It does *not* do this for any other type (even dict, unlike
475
 
        #       some other set functions.) Since we expect keys is generally <<
476
 
        #       self._nodes, it is faster to iterate over it in a list
477
 
        #       comprehension
478
 
        nodes = self._nodes
479
 
        local_keys = [key for key in keys if key in nodes]
480
 
        if self.reference_lists:
481
 
            for key in local_keys:
482
 
                node = nodes[key]
483
 
                yield self, key, node[1], node[0]
484
 
        else:
485
 
            for key in local_keys:
486
 
                node = nodes[key]
487
 
                yield self, key, node[1]
488
 
        # Find things that are in backing indices that have not been handled
489
 
        # yet.
490
 
        if not self._backing_indices:
491
 
            return # We won't find anything there either
492
 
        # Remove all of the keys that we found locally
493
 
        keys.difference_update(local_keys)
494
 
        for backing in self._backing_indices:
495
 
            if backing is None:
496
 
                continue
497
 
            if not keys:
498
 
                return
499
 
            for node in backing.iter_entries(keys):
500
 
                keys.remove(node[1])
501
 
                yield (self,) + node[1:]
502
 
 
503
 
    def iter_entries_prefix(self, keys):
504
 
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
505
 
 
506
 
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
507
 
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
508
 
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
509
 
        only the former key is returned.
510
 
 
511
 
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
512
 
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
513
 
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
514
 
            The first element cannot be 'None'.
515
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
516
 
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
517
 
            will be returned, and every match that is in the index will be
518
 
            returned.
519
 
        """
520
 
        # XXX: To much duplication with the GraphIndex class; consider finding
521
 
        # a good place to pull out the actual common logic.
522
 
        keys = set(keys)
523
 
        if not keys:
524
 
            return
525
 
        for backing in self._backing_indices:
526
 
            if backing is None:
527
 
                continue
528
 
            for node in backing.iter_entries_prefix(keys):
529
 
                yield (self,) + node[1:]
530
 
        if self._key_length == 1:
531
 
            for key in keys:
532
 
                # sanity check
533
 
                if key[0] is None:
534
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
535
 
                if len(key) != self._key_length:
536
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
537
 
                try:
538
 
                    node = self._nodes[key]
539
 
                except KeyError:
540
 
                    continue
541
 
                if self.reference_lists:
542
 
                    yield self, key, node[1], node[0]
543
 
                else:
544
 
                    yield self, key, node[1]
545
 
            return
546
 
        for key in keys:
547
 
            # sanity check
548
 
            if key[0] is None:
549
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
550
 
            if len(key) != self._key_length:
551
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
552
 
            # find what it refers to:
553
 
            key_dict = self._get_nodes_by_key()
554
 
            elements = list(key)
555
 
            # find the subdict to return
556
 
            try:
557
 
                while len(elements) and elements[0] is not None:
558
 
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
559
 
                    elements.pop(0)
560
 
            except KeyError:
561
 
                # a non-existant lookup.
562
 
                continue
563
 
            if len(elements):
564
 
                dicts = [key_dict]
565
 
                while dicts:
566
 
                    key_dict = dicts.pop(-1)
567
 
                    # can't be empty or would not exist
568
 
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
569
 
                    if type(value) == dict:
570
 
                        # push keys
571
 
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
572
 
                    else:
573
 
                        # yield keys
574
 
                        for value in key_dict.itervalues():
575
 
                            yield (self, ) + tuple(value)
576
 
            else:
577
 
                yield (self, ) + key_dict
578
 
 
579
 
    def _get_nodes_by_key(self):
580
 
        if self._nodes_by_key is None:
581
 
            nodes_by_key = {}
582
 
            if self.reference_lists:
583
 
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
584
 
                    key_dict = nodes_by_key
585
 
                    for subkey in key[:-1]:
586
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
587
 
                    key_dict[key[-1]] = key, value, references
588
 
            else:
589
 
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
590
 
                    key_dict = nodes_by_key
591
 
                    for subkey in key[:-1]:
592
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
593
 
                    key_dict[key[-1]] = key, value
594
 
            self._nodes_by_key = nodes_by_key
595
 
        return self._nodes_by_key
596
 
 
597
 
    def key_count(self):
598
 
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
599
 
 
600
 
        For InMemoryGraphIndex the estimate is exact.
601
 
        """
602
 
        return len(self._nodes) + sum(backing.key_count() for backing in
603
 
            self._backing_indices if backing is not None)
604
 
 
605
 
    def validate(self):
606
 
        """In memory index's have no known corruption at the moment."""
607
 
 
608
 
 
609
 
class _LeafNode(dict):
610
 
    """A leaf node for a serialised B+Tree index."""
611
 
 
612
 
    __slots__ = ('min_key', 'max_key', '_keys')
613
 
 
614
 
    def __init__(self, bytes, key_length, ref_list_length):
615
 
        """Parse bytes to create a leaf node object."""
616
 
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
617
 
        key_list = _btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
618
 
            key_length, ref_list_length)
619
 
        if key_list:
620
 
            self.min_key = key_list[0][0]
621
 
            self.max_key = key_list[-1][0]
622
 
        else:
623
 
            self.min_key = self.max_key = None
624
 
        super(_LeafNode, self).__init__(key_list)
625
 
        self._keys = dict(self)
626
 
 
627
 
    def all_items(self):
628
 
        """Return a sorted list of (key, (value, refs)) items"""
629
 
        items = self.items()
630
 
        items.sort()
631
 
        return items
632
 
 
633
 
    def all_keys(self):
634
 
        """Return a sorted list of all keys."""
635
 
        keys = self.keys()
636
 
        keys.sort()
637
 
        return keys
638
 
 
639
 
 
640
 
class _InternalNode(object):
641
 
    """An internal node for a serialised B+Tree index."""
642
 
 
643
 
    __slots__ = ('keys', 'offset')
644
 
 
645
 
    def __init__(self, bytes):
646
 
        """Parse bytes to create an internal node object."""
647
 
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
648
 
        self.keys = self._parse_lines(bytes.split('\n'))
649
 
 
650
 
    def _parse_lines(self, lines):
651
 
        nodes = []
652
 
        self.offset = int(lines[1][7:])
653
 
        as_st = static_tuple.StaticTuple.from_sequence
654
 
        for line in lines[2:]:
655
 
            if line == '':
656
 
                break
657
 
            nodes.append(as_st(map(intern, line.split('\0'))).intern())
658
 
        return nodes
659
 
 
660
 
 
661
 
class BTreeGraphIndex(object):
662
 
    """Access to nodes via the standard GraphIndex interface for B+Tree's.
663
 
 
664
 
    Individual nodes are held in a LRU cache. This holds the root node in
665
 
    memory except when very large walks are done.
666
 
    """
667
 
 
668
 
    def __init__(self, transport, name, size, unlimited_cache=False,
669
 
                 offset=0):
670
 
        """Create a B+Tree index object on the index name.
671
 
 
672
 
        :param transport: The transport to read data for the index from.
673
 
        :param name: The file name of the index on transport.
674
 
        :param size: Optional size of the index in bytes. This allows
675
 
            compatibility with the GraphIndex API, as well as ensuring that
676
 
            the initial read (to read the root node header) can be done
677
 
            without over-reading even on empty indices, and on small indices
678
 
            allows single-IO to read the entire index.
679
 
        :param unlimited_cache: If set to True, then instead of using an
680
 
            LRUCache with size _NODE_CACHE_SIZE, we will use a dict and always
681
 
            cache all leaf nodes.
682
 
        :param offset: The start of the btree index data isn't byte 0 of the
683
 
            file. Instead it starts at some point later.
684
 
        """
685
 
        self._transport = transport
686
 
        self._name = name
687
 
        self._size = size
688
 
        self._file = None
689
 
        self._recommended_pages = self._compute_recommended_pages()
690
 
        self._root_node = None
691
 
        self._base_offset = offset
692
 
        self._leaf_factory = _LeafNode
693
 
        # Default max size is 100,000 leave values
694
 
        self._leaf_value_cache = None # lru_cache.LRUCache(100*1000)
695
 
        if unlimited_cache:
696
 
            self._leaf_node_cache = {}
697
 
            self._internal_node_cache = {}
698
 
        else:
699
 
            self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
700
 
            # We use a FIFO here just to prevent possible blowout. However, a
701
 
            # 300k record btree has only 3k leaf nodes, and only 20 internal
702
 
            # nodes. A value of 100 scales to ~100*100*100 = 1M records.
703
 
            self._internal_node_cache = fifo_cache.FIFOCache(100)
704
 
        self._key_count = None
705
 
        self._row_lengths = None
706
 
        self._row_offsets = None # Start of each row, [-1] is the end
707
 
 
708
 
    def __eq__(self, other):
709
 
        """Equal when self and other were created with the same parameters."""
710
 
        return (
711
 
            type(self) == type(other) and
712
 
            self._transport == other._transport and
713
 
            self._name == other._name and
714
 
            self._size == other._size)
715
 
 
716
 
    def __ne__(self, other):
717
 
        return not self.__eq__(other)
718
 
 
719
 
    def _get_and_cache_nodes(self, nodes):
720
 
        """Read nodes and cache them in the lru.
721
 
 
722
 
        The nodes list supplied is sorted and then read from disk, each node
723
 
        being inserted it into the _node_cache.
724
 
 
725
 
        Note: Asking for more nodes than the _node_cache can contain will
726
 
        result in some of the results being immediately discarded, to prevent
727
 
        this an assertion is raised if more nodes are asked for than are
728
 
        cachable.
729
 
 
730
 
        :return: A dict of {node_pos: node}
731
 
        """
732
 
        found = {}
733
 
        start_of_leaves = None
734
 
        for node_pos, node in self._read_nodes(sorted(nodes)):
735
 
            if node_pos == 0: # Special case
736
 
                self._root_node = node
737
 
            else:
738
 
                if start_of_leaves is None:
739
 
                    start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
740
 
                if node_pos < start_of_leaves:
741
 
                    self._internal_node_cache[node_pos] = node
742
 
                else:
743
 
                    self._leaf_node_cache[node_pos] = node
744
 
            found[node_pos] = node
745
 
        return found
746
 
 
747
 
    def _compute_recommended_pages(self):
748
 
        """Convert transport's recommended_page_size into btree pages.
749
 
 
750
 
        recommended_page_size is in bytes, we want to know how many _PAGE_SIZE
751
 
        pages fit in that length.
752
 
        """
753
 
        recommended_read = self._transport.recommended_page_size()
754
 
        recommended_pages = int(math.ceil(recommended_read /
755
 
                                          float(_PAGE_SIZE)))
756
 
        return recommended_pages
757
 
 
758
 
    def _compute_total_pages_in_index(self):
759
 
        """How many pages are in the index.
760
 
 
761
 
        If we have read the header we will use the value stored there.
762
 
        Otherwise it will be computed based on the length of the index.
763
 
        """
764
 
        if self._size is None:
765
 
            raise AssertionError('_compute_total_pages_in_index should not be'
766
 
                                 ' called when self._size is None')
767
 
        if self._root_node is not None:
768
 
            # This is the number of pages as defined by the header
769
 
            return self._row_offsets[-1]
770
 
        # This is the number of pages as defined by the size of the index. They
771
 
        # should be indentical.
772
 
        total_pages = int(math.ceil(self._size / float(_PAGE_SIZE)))
773
 
        return total_pages
774
 
 
775
 
    def _expand_offsets(self, offsets):
776
 
        """Find extra pages to download.
777
 
 
778
 
        The idea is that we always want to make big-enough requests (like 64kB
779
 
        for http), so that we don't waste round trips. So given the entries
780
 
        that we already have cached and the new pages being downloaded figure
781
 
        out what other pages we might want to read.
782
 
 
783
 
        See also doc/developers/btree_index_prefetch.txt for more details.
784
 
 
785
 
        :param offsets: The offsets to be read
786
 
        :return: A list of offsets to download
787
 
        """
788
 
        if 'index' in debug.debug_flags:
789
 
            trace.mutter('expanding: %s\toffsets: %s', self._name, offsets)
790
 
 
791
 
        if len(offsets) >= self._recommended_pages:
792
 
            # Don't add more, we are already requesting more than enough
793
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
794
 
                trace.mutter('  not expanding large request (%s >= %s)',
795
 
                             len(offsets), self._recommended_pages)
796
 
            return offsets
797
 
        if self._size is None:
798
 
            # Don't try anything, because we don't know where the file ends
799
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
800
 
                trace.mutter('  not expanding without knowing index size')
801
 
            return offsets
802
 
        total_pages = self._compute_total_pages_in_index()
803
 
        cached_offsets = self._get_offsets_to_cached_pages()
804
 
        # If reading recommended_pages would read the rest of the index, just
805
 
        # do so.
806
 
        if total_pages - len(cached_offsets) <= self._recommended_pages:
807
 
            # Read whatever is left
808
 
            if cached_offsets:
809
 
                expanded = [x for x in xrange(total_pages)
810
 
                               if x not in cached_offsets]
811
 
            else:
812
 
                expanded = range(total_pages)
813
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
814
 
                trace.mutter('  reading all unread pages: %s', expanded)
815
 
            return expanded
816
 
 
817
 
        if self._root_node is None:
818
 
            # ATM on the first read of the root node of a large index, we don't
819
 
            # bother pre-reading any other pages. This is because the
820
 
            # likelyhood of actually reading interesting pages is very low.
821
 
            # See doc/developers/btree_index_prefetch.txt for a discussion, and
822
 
            # a possible implementation when we are guessing that the second
823
 
            # layer index is small
824
 
            final_offsets = offsets
825
 
        else:
826
 
            tree_depth = len(self._row_lengths)
827
 
            if len(cached_offsets) < tree_depth and len(offsets) == 1:
828
 
                # We haven't read enough to justify expansion
829
 
                # If we are only going to read the root node, and 1 leaf node,
830
 
                # then it isn't worth expanding our request. Once we've read at
831
 
                # least 2 nodes, then we are probably doing a search, and we
832
 
                # start expanding our requests.
833
 
                if 'index' in debug.debug_flags:
834
 
                    trace.mutter('  not expanding on first reads')
835
 
                return offsets
836
 
            final_offsets = self._expand_to_neighbors(offsets, cached_offsets,
837
 
                                                      total_pages)
838
 
 
839
 
        final_offsets = sorted(final_offsets)
840
 
        if 'index' in debug.debug_flags:
841
 
            trace.mutter('expanded:  %s', final_offsets)
842
 
        return final_offsets
843
 
 
844
 
    def _expand_to_neighbors(self, offsets, cached_offsets, total_pages):
845
 
        """Expand requests to neighbors until we have enough pages.
846
 
 
847
 
        This is called from _expand_offsets after policy has determined that we
848
 
        want to expand.
849
 
        We only want to expand requests within a given layer. We cheat a little
850
 
        bit and assume all requests will be in the same layer. This is true
851
 
        given the current design, but if it changes this algorithm may perform
852
 
        oddly.
853
 
 
854
 
        :param offsets: requested offsets
855
 
        :param cached_offsets: offsets for pages we currently have cached
856
 
        :return: A set() of offsets after expansion
857
 
        """
858
 
        final_offsets = set(offsets)
859
 
        first = end = None
860
 
        new_tips = set(final_offsets)
861
 
        while len(final_offsets) < self._recommended_pages and new_tips:
862
 
            next_tips = set()
863
 
            for pos in new_tips:
864
 
                if first is None:
865
 
                    first, end = self._find_layer_first_and_end(pos)
866
 
                previous = pos - 1
867
 
                if (previous > 0
868
 
                    and previous not in cached_offsets
869
 
                    and previous not in final_offsets
870
 
                    and previous >= first):
871
 
                    next_tips.add(previous)
872
 
                after = pos + 1
873
 
                if (after < total_pages
874
 
                    and after not in cached_offsets
875
 
                    and after not in final_offsets
876
 
                    and after < end):
877
 
                    next_tips.add(after)
878
 
                # This would keep us from going bigger than
879
 
                # recommended_pages by only expanding the first offsets.
880
 
                # However, if we are making a 'wide' request, it is
881
 
                # reasonable to expand all points equally.
882
 
                # if len(final_offsets) > recommended_pages:
883
 
                #     break
884
 
            final_offsets.update(next_tips)
885
 
            new_tips = next_tips
886
 
        return final_offsets
887
 
 
888
 
    def clear_cache(self):
889
 
        """Clear out any cached/memoized values.
890
 
 
891
 
        This can be called at any time, but generally it is used when we have
892
 
        extracted some information, but don't expect to be requesting any more
893
 
        from this index.
894
 
        """
895
 
        # Note that we don't touch self._root_node or self._internal_node_cache
896
 
        # We don't expect either of those to be big, and it can save
897
 
        # round-trips in the future. We may re-evaluate this if InternalNode
898
 
        # memory starts to be an issue.
899
 
        self._leaf_node_cache.clear()
900
 
 
901
 
    def external_references(self, ref_list_num):
902
 
        if self._root_node is None:
903
 
            self._get_root_node()
904
 
        if ref_list_num + 1 > self.node_ref_lists:
905
 
            raise ValueError('No ref list %d, index has %d ref lists'
906
 
                % (ref_list_num, self.node_ref_lists))
907
 
        keys = set()
908
 
        refs = set()
909
 
        for node in self.iter_all_entries():
910
 
            keys.add(node[1])
911
 
            refs.update(node[3][ref_list_num])
912
 
        return refs - keys
913
 
 
914
 
    def _find_layer_first_and_end(self, offset):
915
 
        """Find the start/stop nodes for the layer corresponding to offset.
916
 
 
917
 
        :return: (first, end)
918
 
            first is the first node in this layer
919
 
            end is the first node of the next layer
920
 
        """
921
 
        first = end = 0
922
 
        for roffset in self._row_offsets:
923
 
            first = end
924
 
            end = roffset
925
 
            if offset < roffset:
926
 
                break
927
 
        return first, end
928
 
 
929
 
    def _get_offsets_to_cached_pages(self):
930
 
        """Determine what nodes we already have cached."""
931
 
        cached_offsets = set(self._internal_node_cache.keys())
932
 
        cached_offsets.update(self._leaf_node_cache.keys())
933
 
        if self._root_node is not None:
934
 
            cached_offsets.add(0)
935
 
        return cached_offsets
936
 
 
937
 
    def _get_root_node(self):
938
 
        if self._root_node is None:
939
 
            # We may not have a root node yet
940
 
            self._get_internal_nodes([0])
941
 
        return self._root_node
942
 
 
943
 
    def _get_nodes(self, cache, node_indexes):
944
 
        found = {}
945
 
        needed = []
946
 
        for idx in node_indexes:
947
 
            if idx == 0 and self._root_node is not None:
948
 
                found[0] = self._root_node
949
 
                continue
950
 
            try:
951
 
                found[idx] = cache[idx]
952
 
            except KeyError:
953
 
                needed.append(idx)
954
 
        if not needed:
955
 
            return found
956
 
        needed = self._expand_offsets(needed)
957
 
        found.update(self._get_and_cache_nodes(needed))
958
 
        return found
959
 
 
960
 
    def _get_internal_nodes(self, node_indexes):
961
 
        """Get a node, from cache or disk.
962
 
 
963
 
        After getting it, the node will be cached.
964
 
        """
965
 
        return self._get_nodes(self._internal_node_cache, node_indexes)
966
 
 
967
 
    def _cache_leaf_values(self, nodes):
968
 
        """Cache directly from key => value, skipping the btree."""
969
 
        if self._leaf_value_cache is not None:
970
 
            for node in nodes.itervalues():
971
 
                for key, value in node.all_items():
972
 
                    if key in self._leaf_value_cache:
973
 
                        # Don't add the rest of the keys, we've seen this node
974
 
                        # before.
975
 
                        break
976
 
                    self._leaf_value_cache[key] = value
977
 
 
978
 
    def _get_leaf_nodes(self, node_indexes):
979
 
        """Get a bunch of nodes, from cache or disk."""
980
 
        found = self._get_nodes(self._leaf_node_cache, node_indexes)
981
 
        self._cache_leaf_values(found)
982
 
        return found
983
 
 
984
 
    def iter_all_entries(self):
985
 
        """Iterate over all keys within the index.
986
 
 
987
 
        :return: An iterable of (index, key, value) or (index, key, value, reference_lists).
988
 
            The former tuple is used when there are no reference lists in the
989
 
            index, making the API compatible with simple key:value index types.
990
 
            There is no defined order for the result iteration - it will be in
991
 
            the most efficient order for the index.
992
 
        """
993
 
        if 'evil' in debug.debug_flags:
994
 
            trace.mutter_callsite(3,
995
 
                "iter_all_entries scales with size of history.")
996
 
        if not self.key_count():
997
 
            return
998
 
        if self._row_offsets[-1] == 1:
999
 
            # There is only the root node, and we read that via key_count()
1000
 
            if self.node_ref_lists:
1001
 
                for key, (value, refs) in self._root_node.all_items():
1002
 
                    yield (self, key, value, refs)
1003
 
            else:
1004
 
                for key, (value, refs) in self._root_node.all_items():
1005
 
                    yield (self, key, value)
1006
 
            return
1007
 
        start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
1008
 
        end_of_leaves = self._row_offsets[-1]
1009
 
        needed_offsets = range(start_of_leaves, end_of_leaves)
1010
 
        if needed_offsets == [0]:
1011
 
            # Special case when we only have a root node, as we have already
1012
 
            # read everything
1013
 
            nodes = [(0, self._root_node)]
1014
 
        else:
1015
 
            nodes = self._read_nodes(needed_offsets)
1016
 
        # We iterate strictly in-order so that we can use this function
1017
 
        # for spilling index builds to disk.
1018
 
        if self.node_ref_lists:
1019
 
            for _, node in nodes:
1020
 
                for key, (value, refs) in node.all_items():
1021
 
                    yield (self, key, value, refs)
1022
 
        else:
1023
 
            for _, node in nodes:
1024
 
                for key, (value, refs) in node.all_items():
1025
 
                    yield (self, key, value)
1026
 
 
1027
 
    @staticmethod
1028
 
    def _multi_bisect_right(in_keys, fixed_keys):
1029
 
        """Find the positions where each 'in_key' would fit in fixed_keys.
1030
 
 
1031
 
        This is equivalent to doing "bisect_right" on each in_key into
1032
 
        fixed_keys
1033
 
 
1034
 
        :param in_keys: A sorted list of keys to match with fixed_keys
1035
 
        :param fixed_keys: A sorted list of keys to match against
1036
 
        :return: A list of (integer position, [key list]) tuples.
1037
 
        """
1038
 
        if not in_keys:
1039
 
            return []
1040
 
        if not fixed_keys:
1041
 
            # no pointers in the fixed_keys list, which means everything must
1042
 
            # fall to the left.
1043
 
            return [(0, in_keys)]
1044
 
 
1045
 
        # TODO: Iterating both lists will generally take M + N steps
1046
 
        #       Bisecting each key will generally take M * log2 N steps.
1047
 
        #       If we had an efficient way to compare, we could pick the method
1048
 
        #       based on which has the fewer number of steps.
1049
 
        #       There is also the argument that bisect_right is a compiled
1050
 
        #       function, so there is even more to be gained.
1051
 
        # iter_steps = len(in_keys) + len(fixed_keys)
1052
 
        # bisect_steps = len(in_keys) * math.log(len(fixed_keys), 2)
1053
 
        if len(in_keys) == 1: # Bisect will always be faster for M = 1
1054
 
            return [(bisect.bisect_right(fixed_keys, in_keys[0]), in_keys)]
1055
 
        # elif bisect_steps < iter_steps:
1056
 
        #     offsets = {}
1057
 
        #     for key in in_keys:
1058
 
        #         offsets.setdefault(bisect_right(fixed_keys, key),
1059
 
        #                            []).append(key)
1060
 
        #     return [(o, offsets[o]) for o in sorted(offsets)]
1061
 
        in_keys_iter = iter(in_keys)
1062
 
        fixed_keys_iter = enumerate(fixed_keys)
1063
 
        cur_in_key = in_keys_iter.next()
1064
 
        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
1065
 
 
1066
 
        class InputDone(Exception): pass
1067
 
        class FixedDone(Exception): pass
1068
 
 
1069
 
        output = []
1070
 
        cur_out = []
1071
 
 
1072
 
        # TODO: Another possibility is that rather than iterating on each side,
1073
 
        #       we could use a combination of bisecting and iterating. For
1074
 
        #       example, while cur_in_key < fixed_key, bisect to find its
1075
 
        #       point, then iterate all matching keys, then bisect (restricted
1076
 
        #       to only the remainder) for the next one, etc.
1077
 
        try:
1078
 
            while True:
1079
 
                if cur_in_key < cur_fixed_key:
1080
 
                    cur_keys = []
1081
 
                    cur_out = (cur_fixed_offset, cur_keys)
1082
 
                    output.append(cur_out)
1083
 
                    while cur_in_key < cur_fixed_key:
1084
 
                        cur_keys.append(cur_in_key)
1085
 
                        try:
1086
 
                            cur_in_key = in_keys_iter.next()
1087
 
                        except StopIteration:
1088
 
                            raise InputDone
1089
 
                    # At this point cur_in_key must be >= cur_fixed_key
1090
 
                # step the cur_fixed_key until we pass the cur key, or walk off
1091
 
                # the end
1092
 
                while cur_in_key >= cur_fixed_key:
1093
 
                    try:
1094
 
                        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
1095
 
                    except StopIteration:
1096
 
                        raise FixedDone
1097
 
        except InputDone:
1098
 
            # We consumed all of the input, nothing more to do
1099
 
            pass
1100
 
        except FixedDone:
1101
 
            # There was some input left, but we consumed all of fixed, so we
1102
 
            # have to add one more for the tail
1103
 
            cur_keys = [cur_in_key]
1104
 
            cur_keys.extend(in_keys_iter)
1105
 
            cur_out = (len(fixed_keys), cur_keys)
1106
 
            output.append(cur_out)
1107
 
        return output
1108
 
 
1109
 
    def _walk_through_internal_nodes(self, keys):
1110
 
        """Take the given set of keys, and find the corresponding LeafNodes.
1111
 
 
1112
 
        :param keys: An unsorted iterable of keys to search for
1113
 
        :return: (nodes, index_and_keys)
1114
 
            nodes is a dict mapping {index: LeafNode}
1115
 
            keys_at_index is a list of tuples of [(index, [keys for Leaf])]
1116
 
        """
1117
 
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
1118
 
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
1119
 
        # large queries are being made.
1120
 
        keys_at_index = [(0, sorted(keys))]
1121
 
 
1122
 
        for row_pos, next_row_start in enumerate(self._row_offsets[1:-1]):
1123
 
            node_indexes = [idx for idx, s_keys in keys_at_index]
1124
 
            nodes = self._get_internal_nodes(node_indexes)
1125
 
 
1126
 
            next_nodes_and_keys = []
1127
 
            for node_index, sub_keys in keys_at_index:
1128
 
                node = nodes[node_index]
1129
 
                positions = self._multi_bisect_right(sub_keys, node.keys)
1130
 
                node_offset = next_row_start + node.offset
1131
 
                next_nodes_and_keys.extend([(node_offset + pos, s_keys)
1132
 
                                           for pos, s_keys in positions])
1133
 
            keys_at_index = next_nodes_and_keys
1134
 
        # We should now be at the _LeafNodes
1135
 
        node_indexes = [idx for idx, s_keys in keys_at_index]
1136
 
 
1137
 
        # TODO: We may *not* want to always read all the nodes in one
1138
 
        #       big go. Consider setting a max size on this.
1139
 
        nodes = self._get_leaf_nodes(node_indexes)
1140
 
        return nodes, keys_at_index
1141
 
 
1142
 
    def iter_entries(self, keys):
1143
 
        """Iterate over keys within the index.
1144
 
 
1145
 
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
1146
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
1147
 
            keys supplied. No additional keys will be returned, and every
1148
 
            key supplied that is in the index will be returned.
1149
 
        """
1150
 
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
1151
 
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
1152
 
        # large queries are being made.
1153
 
        # However, now that we are doing multi-way bisecting, we need the keys
1154
 
        # in sorted order anyway. We could change the multi-way code to not
1155
 
        # require sorted order. (For example, it bisects for the first node,
1156
 
        # does an in-order search until a key comes before the current point,
1157
 
        # which it then bisects for, etc.)
1158
 
        keys = frozenset(keys)
1159
 
        if not keys:
1160
 
            return
1161
 
 
1162
 
        if not self.key_count():
1163
 
            return
1164
 
 
1165
 
        needed_keys = []
1166
 
        if self._leaf_value_cache is None:
1167
 
            needed_keys = keys
1168
 
        else:
1169
 
            for key in keys:
1170
 
                value = self._leaf_value_cache.get(key, None)
1171
 
                if value is not None:
1172
 
                    # This key is known not to be here, skip it
1173
 
                    value, refs = value
1174
 
                    if self.node_ref_lists:
1175
 
                        yield (self, key, value, refs)
1176
 
                    else:
1177
 
                        yield (self, key, value)
1178
 
                else:
1179
 
                    needed_keys.append(key)
1180
 
 
1181
 
        last_key = None
1182
 
        needed_keys = keys
1183
 
        if not needed_keys:
1184
 
            return
1185
 
        nodes, nodes_and_keys = self._walk_through_internal_nodes(needed_keys)
1186
 
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
1187
 
            if not sub_keys:
1188
 
                continue
1189
 
            node = nodes[node_index]
1190
 
            for next_sub_key in sub_keys:
1191
 
                if next_sub_key in node:
1192
 
                    value, refs = node[next_sub_key]
1193
 
                    if self.node_ref_lists:
1194
 
                        yield (self, next_sub_key, value, refs)
1195
 
                    else:
1196
 
                        yield (self, next_sub_key, value)
1197
 
 
1198
 
    def _find_ancestors(self, keys, ref_list_num, parent_map, missing_keys):
1199
 
        """Find the parent_map information for the set of keys.
1200
 
 
1201
 
        This populates the parent_map dict and missing_keys set based on the
1202
 
        queried keys. It also can fill out an arbitrary number of parents that
1203
 
        it finds while searching for the supplied keys.
1204
 
 
1205
 
        It is unlikely that you want to call this directly. See
1206
 
        "CombinedGraphIndex.find_ancestry()" for a more appropriate API.
1207
 
 
1208
 
        :param keys: A keys whose ancestry we want to return
1209
 
            Every key will either end up in 'parent_map' or 'missing_keys'.
1210
 
        :param ref_list_num: This index in the ref_lists is the parents we
1211
 
            care about.
1212
 
        :param parent_map: {key: parent_keys} for keys that are present in this
1213
 
            index. This may contain more entries than were in 'keys', that are
1214
 
            reachable ancestors of the keys requested.
1215
 
        :param missing_keys: keys which are known to be missing in this index.
1216
 
            This may include parents that were not directly requested, but we
1217
 
            were able to determine that they are not present in this index.
1218
 
        :return: search_keys    parents that were found but not queried to know
1219
 
            if they are missing or present. Callers can re-query this index for
1220
 
            those keys, and they will be placed into parent_map or missing_keys
1221
 
        """
1222
 
        if not self.key_count():
1223
 
            # We use key_count() to trigger reading the root node and
1224
 
            # determining info about this BTreeGraphIndex
1225
 
            # If we don't have any keys, then everything is missing
1226
 
            missing_keys.update(keys)
1227
 
            return set()
1228
 
        if ref_list_num >= self.node_ref_lists:
1229
 
            raise ValueError('No ref list %d, index has %d ref lists'
1230
 
                % (ref_list_num, self.node_ref_lists))
1231
 
 
1232
 
        # The main trick we are trying to accomplish is that when we find a
1233
 
        # key listing its parents, we expect that the parent key is also likely
1234
 
        # to sit on the same page. Allowing us to expand parents quickly
1235
 
        # without suffering the full stack of bisecting, etc.
1236
 
        nodes, nodes_and_keys = self._walk_through_internal_nodes(keys)
1237
 
 
1238
 
        # These are parent keys which could not be immediately resolved on the
1239
 
        # page where the child was present. Note that we may already be
1240
 
        # searching for that key, and it may actually be present [or known
1241
 
        # missing] on one of the other pages we are reading.
1242
 
        # TODO:
1243
 
        #   We could try searching for them in the immediate previous or next
1244
 
        #   page. If they occur "later" we could put them in a pending lookup
1245
 
        #   set, and then for each node we read thereafter we could check to
1246
 
        #   see if they are present.
1247
 
        #   However, we don't know the impact of keeping this list of things
1248
 
        #   that I'm going to search for every node I come across from here on
1249
 
        #   out.
1250
 
        #   It doesn't handle the case when the parent key is missing on a
1251
 
        #   page that we *don't* read. So we already have to handle being
1252
 
        #   re-entrant for that.
1253
 
        #   Since most keys contain a date string, they are more likely to be
1254
 
        #   found earlier in the file than later, but we would know that right
1255
 
        #   away (key < min_key), and wouldn't keep searching it on every other
1256
 
        #   page that we read.
1257
 
        #   Mostly, it is an idea, one which should be benchmarked.
1258
 
        parents_not_on_page = set()
1259
 
 
1260
 
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
1261
 
            if not sub_keys:
1262
 
                continue
1263
 
            # sub_keys is all of the keys we are looking for that should exist
1264
 
            # on this page, if they aren't here, then they won't be found
1265
 
            node = nodes[node_index]
1266
 
            parents_to_check = set()
1267
 
            for next_sub_key in sub_keys:
1268
 
                if next_sub_key not in node:
1269
 
                    # This one is just not present in the index at all
1270
 
                    missing_keys.add(next_sub_key)
1271
 
                else:
1272
 
                    value, refs = node[next_sub_key]
1273
 
                    parent_keys = refs[ref_list_num]
1274
 
                    parent_map[next_sub_key] = parent_keys
1275
 
                    parents_to_check.update(parent_keys)
1276
 
            # Don't look for things we've already found
1277
 
            parents_to_check = parents_to_check.difference(parent_map)
1278
 
            # this can be used to test the benefit of having the check loop
1279
 
            # inlined.
1280
 
            # parents_not_on_page.update(parents_to_check)
1281
 
            # continue
1282
 
            while parents_to_check:
1283
 
                next_parents_to_check = set()
1284
 
                for key in parents_to_check:
1285
 
                    if key in node:
1286
 
                        value, refs = node[key]
1287
 
                        parent_keys = refs[ref_list_num]
1288
 
                        parent_map[key] = parent_keys
1289
 
                        next_parents_to_check.update(parent_keys)
1290
 
                    else:
1291
 
                        # This parent either is genuinely missing, or should be
1292
 
                        # found on another page. Perf test whether it is better
1293
 
                        # to check if this node should fit on this page or not.
1294
 
                        # in the 'everything-in-one-pack' scenario, this *not*
1295
 
                        # doing the check is 237ms vs 243ms.
1296
 
                        # So slightly better, but I assume the standard 'lots
1297
 
                        # of packs' is going to show a reasonable improvement
1298
 
                        # from the check, because it avoids 'going around
1299
 
                        # again' for everything that is in another index
1300
 
                        # parents_not_on_page.add(key)
1301
 
                        # Missing for some reason
1302
 
                        if key < node.min_key:
1303
 
                            # in the case of bzr.dev, 3.4k/5.3k misses are
1304
 
                            # 'earlier' misses (65%)
1305
 
                            parents_not_on_page.add(key)
1306
 
                        elif key > node.max_key:
1307
 
                            # This parent key would be present on a different
1308
 
                            # LeafNode
1309
 
                            parents_not_on_page.add(key)
1310
 
                        else:
1311
 
                            # assert key != node.min_key and key != node.max_key
1312
 
                            # If it was going to be present, it would be on
1313
 
                            # *this* page, so mark it missing.
1314
 
                            missing_keys.add(key)
1315
 
                parents_to_check = next_parents_to_check.difference(parent_map)
1316
 
                # Might want to do another .difference() from missing_keys
1317
 
        # parents_not_on_page could have been found on a different page, or be
1318
 
        # known to be missing. So cull out everything that has already been
1319
 
        # found.
1320
 
        search_keys = parents_not_on_page.difference(
1321
 
            parent_map).difference(missing_keys)
1322
 
        return search_keys
1323
 
 
1324
 
    def iter_entries_prefix(self, keys):
1325
 
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
1326
 
 
1327
 
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
1328
 
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
1329
 
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
1330
 
        only the former key is returned.
1331
 
 
1332
 
        WARNING: Note that this method currently causes a full index parse
1333
 
        unconditionally (which is reasonably appropriate as it is a means for
1334
 
        thunking many small indices into one larger one and still supplies
1335
 
        iter_all_entries at the thunk layer).
1336
 
 
1337
 
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
1338
 
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
1339
 
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
1340
 
            The first element cannot be 'None'.
1341
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
1342
 
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
1343
 
            will be returned, and every match that is in the index will be
1344
 
            returned.
1345
 
        """
1346
 
        keys = sorted(set(keys))
1347
 
        if not keys:
1348
 
            return
1349
 
        # Load if needed to check key lengths
1350
 
        if self._key_count is None:
1351
 
            self._get_root_node()
1352
 
        # TODO: only access nodes that can satisfy the prefixes we are looking
1353
 
        # for. For now, to meet API usage (as this function is not used by
1354
 
        # current bzrlib) just suck the entire index and iterate in memory.
1355
 
        nodes = {}
1356
 
        if self.node_ref_lists:
1357
 
            if self._key_length == 1:
1358
 
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
1359
 
                    nodes[key] = value, refs
1360
 
            else:
1361
 
                nodes_by_key = {}
1362
 
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
1363
 
                    key_value = key, value, refs
1364
 
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
1365
 
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
1366
 
                    key_dict = nodes_by_key
1367
 
                    for subkey in key[:-1]:
1368
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
1369
 
                    key_dict[key[-1]] = key_value
1370
 
        else:
1371
 
            if self._key_length == 1:
1372
 
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
1373
 
                    nodes[key] = value
1374
 
            else:
1375
 
                nodes_by_key = {}
1376
 
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
1377
 
                    key_value = key, value
1378
 
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
1379
 
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
1380
 
                    key_dict = nodes_by_key
1381
 
                    for subkey in key[:-1]:
1382
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
1383
 
                    key_dict[key[-1]] = key_value
1384
 
        if self._key_length == 1:
1385
 
            for key in keys:
1386
 
                # sanity check
1387
 
                if key[0] is None:
1388
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
1389
 
                if len(key) != self._key_length:
1390
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
1391
 
                try:
1392
 
                    if self.node_ref_lists:
1393
 
                        value, node_refs = nodes[key]
1394
 
                        yield self, key, value, node_refs
1395
 
                    else:
1396
 
                        yield self, key, nodes[key]
1397
 
                except KeyError:
1398
 
                    pass
1399
 
            return
1400
 
        for key in keys:
1401
 
            # sanity check
1402
 
            if key[0] is None:
1403
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
1404
 
            if len(key) != self._key_length:
1405
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
1406
 
            # find what it refers to:
1407
 
            key_dict = nodes_by_key
1408
 
            elements = list(key)
1409
 
            # find the subdict whose contents should be returned.
1410
 
            try:
1411
 
                while len(elements) and elements[0] is not None:
1412
 
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
1413
 
                    elements.pop(0)
1414
 
            except KeyError:
1415
 
                # a non-existant lookup.
1416
 
                continue
1417
 
            if len(elements):
1418
 
                dicts = [key_dict]
1419
 
                while dicts:
1420
 
                    key_dict = dicts.pop(-1)
1421
 
                    # can't be empty or would not exist
1422
 
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
1423
 
                    if type(value) == dict:
1424
 
                        # push keys
1425
 
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
1426
 
                    else:
1427
 
                        # yield keys
1428
 
                        for value in key_dict.itervalues():
1429
 
                            # each value is the key:value:node refs tuple
1430
 
                            # ready to yield.
1431
 
                            yield (self, ) + value
1432
 
            else:
1433
 
                # the last thing looked up was a terminal element
1434
 
                yield (self, ) + key_dict
1435
 
 
1436
 
    def key_count(self):
1437
 
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
1438
 
 
1439
 
        For BTreeGraphIndex the estimate is exact as it is contained in the
1440
 
        header.
1441
 
        """
1442
 
        if self._key_count is None:
1443
 
            self._get_root_node()
1444
 
        return self._key_count
1445
 
 
1446
 
    def _compute_row_offsets(self):
1447
 
        """Fill out the _row_offsets attribute based on _row_lengths."""
1448
 
        offsets = []
1449
 
        row_offset = 0
1450
 
        for row in self._row_lengths:
1451
 
            offsets.append(row_offset)
1452
 
            row_offset += row
1453
 
        offsets.append(row_offset)
1454
 
        self._row_offsets = offsets
1455
 
 
1456
 
    def _parse_header_from_bytes(self, bytes):
1457
 
        """Parse the header from a region of bytes.
1458
 
 
1459
 
        :param bytes: The data to parse.
1460
 
        :return: An offset, data tuple such as readv yields, for the unparsed
1461
 
            data. (which may be of length 0).
1462
 
        """
1463
 
        signature = bytes[0:len(self._signature())]
1464
 
        if not signature == self._signature():
1465
 
            raise errors.BadIndexFormatSignature(self._name, BTreeGraphIndex)
1466
 
        lines = bytes[len(self._signature()):].splitlines()
1467
 
        options_line = lines[0]
1468
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_NODE_REFS):
1469
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1470
 
        try:
1471
 
            self.node_ref_lists = int(options_line[len(_OPTION_NODE_REFS):])
1472
 
        except ValueError:
1473
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1474
 
        options_line = lines[1]
1475
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_KEY_ELEMENTS):
1476
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1477
 
        try:
1478
 
            self._key_length = int(options_line[len(_OPTION_KEY_ELEMENTS):])
1479
 
        except ValueError:
1480
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1481
 
        options_line = lines[2]
1482
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_LEN):
1483
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1484
 
        try:
1485
 
            self._key_count = int(options_line[len(_OPTION_LEN):])
1486
 
        except ValueError:
1487
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1488
 
        options_line = lines[3]
1489
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_ROW_LENGTHS):
1490
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1491
 
        try:
1492
 
            self._row_lengths = map(int, [length for length in
1493
 
                options_line[len(_OPTION_ROW_LENGTHS):].split(',')
1494
 
                if len(length)])
1495
 
        except ValueError:
1496
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1497
 
        self._compute_row_offsets()
1498
 
 
1499
 
        # calculate the bytes we have processed
1500
 
        header_end = (len(signature) + sum(map(len, lines[0:4])) + 4)
1501
 
        return header_end, bytes[header_end:]
1502
 
 
1503
 
    def _read_nodes(self, nodes):
1504
 
        """Read some nodes from disk into the LRU cache.
1505
 
 
1506
 
        This performs a readv to get the node data into memory, and parses each
1507
 
        node, then yields it to the caller. The nodes are requested in the
1508
 
        supplied order. If possible doing sort() on the list before requesting
1509
 
        a read may improve performance.
1510
 
 
1511
 
        :param nodes: The nodes to read. 0 - first node, 1 - second node etc.
1512
 
        :return: None
1513
 
        """
1514
 
        # may be the byte string of the whole file
1515
 
        bytes = None
1516
 
        # list of (offset, length) regions of the file that should, evenually
1517
 
        # be read in to data_ranges, either from 'bytes' or from the transport
1518
 
        ranges = []
1519
 
        base_offset = self._base_offset
1520
 
        for index in nodes:
1521
 
            offset = (index * _PAGE_SIZE)
1522
 
            size = _PAGE_SIZE
1523
 
            if index == 0:
1524
 
                # Root node - special case
1525
 
                if self._size:
1526
 
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
1527
 
                else:
1528
 
                    # The only case where we don't know the size, is for very
1529
 
                    # small indexes. So we read the whole thing
1530
 
                    bytes = self._transport.get_bytes(self._name)
1531
 
                    num_bytes = len(bytes)
1532
 
                    self._size = num_bytes - base_offset
1533
 
                    # the whole thing should be parsed out of 'bytes'
1534
 
                    ranges = [(start, min(_PAGE_SIZE, num_bytes - start))
1535
 
                        for start in xrange(base_offset, num_bytes, _PAGE_SIZE)]
1536
 
                    break
1537
 
            else:
1538
 
                if offset > self._size:
1539
 
                    raise AssertionError('tried to read past the end'
1540
 
                                         ' of the file %s > %s'
1541
 
                                         % (offset, self._size))
1542
 
                size = min(size, self._size - offset)
1543
 
            ranges.append((base_offset + offset, size))
1544
 
        if not ranges:
1545
 
            return
1546
 
        elif bytes is not None:
1547
 
            # already have the whole file
1548
 
            data_ranges = [(start, bytes[start:start+size])
1549
 
                           for start, size in ranges]
1550
 
        elif self._file is None:
1551
 
            data_ranges = self._transport.readv(self._name, ranges)
1552
 
        else:
1553
 
            data_ranges = []
1554
 
            for offset, size in ranges:
1555
 
                self._file.seek(offset)
1556
 
                data_ranges.append((offset, self._file.read(size)))
1557
 
        for offset, data in data_ranges:
1558
 
            offset -= base_offset
1559
 
            if offset == 0:
1560
 
                # extract the header
1561
 
                offset, data = self._parse_header_from_bytes(data)
1562
 
                if len(data) == 0:
1563
 
                    continue
1564
 
            bytes = zlib.decompress(data)
1565
 
            if bytes.startswith(_LEAF_FLAG):
1566
 
                node = self._leaf_factory(bytes, self._key_length,
1567
 
                                          self.node_ref_lists)
1568
 
            elif bytes.startswith(_INTERNAL_FLAG):
1569
 
                node = _InternalNode(bytes)
1570
 
            else:
1571
 
                raise AssertionError("Unknown node type for %r" % bytes)
1572
 
            yield offset / _PAGE_SIZE, node
1573
 
 
1574
 
    def _signature(self):
1575
 
        """The file signature for this index type."""
1576
 
        return _BTSIGNATURE
1577
 
 
1578
 
    def validate(self):
1579
 
        """Validate that everything in the index can be accessed."""
1580
 
        # just read and parse every node.
1581
 
        self._get_root_node()
1582
 
        if len(self._row_lengths) > 1:
1583
 
            start_node = self._row_offsets[1]
1584
 
        else:
1585
 
            # We shouldn't be reading anything anyway
1586
 
            start_node = 1
1587
 
        node_end = self._row_offsets[-1]
1588
 
        for node in self._read_nodes(range(start_node, node_end)):
1589
 
            pass
1590
 
 
1591
 
 
1592
 
_gcchk_factory = _LeafNode
1593
 
 
1594
 
try:
1595
 
    from bzrlib import _btree_serializer_pyx as _btree_serializer
1596
 
    _gcchk_factory = _btree_serializer._parse_into_chk
1597
 
except ImportError, e:
1598
 
    osutils.failed_to_load_extension(e)
1599
 
    from bzrlib import _btree_serializer_py as _btree_serializer