~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/chk_map.py

  • Committer: John Arbash Meinel
  • Date: 2006-08-14 16:16:53 UTC
  • mto: (1946.2.6 reduce-knit-churn)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1919.
  • Revision ID: john@arbash-meinel.com-20060814161653-54cdcdadcd4e9003
Remove bogus entry from BRANCH.TODO

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2008, 2009 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
 
"""Persistent maps from tuple_of_strings->string using CHK stores.
18
 
 
19
 
Overview and current status:
20
 
 
21
 
The CHKMap class implements a dict from tuple_of_strings->string by using a trie
22
 
with internal nodes of 8-bit fan out; The key tuples are mapped to strings by
23
 
joining them by \x00, and \x00 padding shorter keys out to the length of the
24
 
longest key. Leaf nodes are packed as densely as possible, and internal nodes
25
 
are all an additional 8-bits wide leading to a sparse upper tree.
26
 
 
27
 
Updates to a CHKMap are done preferentially via the apply_delta method, to
28
 
allow optimisation of the update operation; but individual map/unmap calls are
29
 
possible and supported. Individual changes via map/unmap are buffered in memory
30
 
until the _save method is called to force serialisation of the tree.
31
 
apply_delta records its changes immediately by performing an implicit _save.
32
 
 
33
 
TODO:
34
 
-----
35
 
 
36
 
Densely packed upper nodes.
37
 
 
38
 
"""
39
 
 
40
 
import heapq
41
 
 
42
 
from bzrlib import lazy_import
43
 
lazy_import.lazy_import(globals(), """
44
 
from bzrlib import (
45
 
    errors,
46
 
    versionedfile,
47
 
    )
48
 
""")
49
 
from bzrlib import (
50
 
    lru_cache,
51
 
    osutils,
52
 
    registry,
53
 
    trace,
54
 
    )
55
 
 
56
 
# approx 4MB
57
 
# If each line is 50 bytes, and you have 255 internal pages, with 255-way fan
58
 
# out, it takes 3.1MB to cache the layer.
59
 
_PAGE_CACHE_SIZE = 4*1024*1024
60
 
# We are caching bytes so len(value) is perfectly accurate
61
 
_page_cache = lru_cache.LRUSizeCache(_PAGE_CACHE_SIZE)
62
 
 
63
 
# If a ChildNode falls below this many bytes, we check for a remap
64
 
_INTERESTING_NEW_SIZE = 50
65
 
# If a ChildNode shrinks by more than this amount, we check for a remap
66
 
_INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT = 20
67
 
# If we delete more than this many nodes applying a delta, we check for a remap
68
 
_INTERESTING_DELETES_LIMIT = 5
69
 
 
70
 
 
71
 
def _search_key_plain(key):
72
 
    """Map the key tuple into a search string that just uses the key bytes."""
73
 
    return '\x00'.join(key)
74
 
 
75
 
 
76
 
search_key_registry = registry.Registry()
77
 
search_key_registry.register('plain', _search_key_plain)
78
 
 
79
 
 
80
 
class CHKMap(object):
81
 
    """A persistent map from string to string backed by a CHK store."""
82
 
 
83
 
    def __init__(self, store, root_key, search_key_func=None):
84
 
        """Create a CHKMap object.
85
 
 
86
 
        :param store: The store the CHKMap is stored in.
87
 
        :param root_key: The root key of the map. None to create an empty
88
 
            CHKMap.
89
 
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
90
 
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
91
 
            multiple pages.
92
 
        """
93
 
        self._store = store
94
 
        if search_key_func is None:
95
 
            search_key_func = _search_key_plain
96
 
        self._search_key_func = search_key_func
97
 
        if root_key is None:
98
 
            self._root_node = LeafNode(search_key_func=search_key_func)
99
 
        else:
100
 
            self._root_node = self._node_key(root_key)
101
 
 
102
 
    def apply_delta(self, delta):
103
 
        """Apply a delta to the map.
104
 
 
105
 
        :param delta: An iterable of old_key, new_key, new_value tuples.
106
 
            If new_key is not None, then new_key->new_value is inserted
107
 
            into the map; if old_key is not None, then the old mapping
108
 
            of old_key is removed.
109
 
        """
110
 
        delete_count = 0
111
 
        # Check preconditions first.
112
 
        new_items = set([key for (old, key, value) in delta if key is not None
113
 
            and old is None])
114
 
        existing_new = list(self.iteritems(key_filter=new_items))
115
 
        if existing_new:
116
 
            raise errors.InconsistentDeltaDelta(delta,
117
 
                "New items are already in the map %r." % existing_new)
118
 
        # Now apply changes.
119
 
        for old, new, value in delta:
120
 
            if old is not None and old != new:
121
 
                self.unmap(old, check_remap=False)
122
 
                delete_count += 1
123
 
        for old, new, value in delta:
124
 
            if new is not None:
125
 
                self.map(new, value)
126
 
        if delete_count > _INTERESTING_DELETES_LIMIT:
127
 
            trace.mutter("checking remap as %d deletions", delete_count)
128
 
            self._check_remap()
129
 
        return self._save()
130
 
 
131
 
    def _ensure_root(self):
132
 
        """Ensure that the root node is an object not a key."""
133
 
        if type(self._root_node) is tuple:
134
 
            # Demand-load the root
135
 
            self._root_node = self._get_node(self._root_node)
136
 
 
137
 
    def _get_node(self, node):
138
 
        """Get a node.
139
 
 
140
 
        Note that this does not update the _items dict in objects containing a
141
 
        reference to this node. As such it does not prevent subsequent IO being
142
 
        performed.
143
 
 
144
 
        :param node: A tuple key or node object.
145
 
        :return: A node object.
146
 
        """
147
 
        if type(node) is tuple:
148
 
            bytes = self._read_bytes(node)
149
 
            return _deserialise(bytes, node,
150
 
                search_key_func=self._search_key_func)
151
 
        else:
152
 
            return node
153
 
 
154
 
    def _read_bytes(self, key):
155
 
        try:
156
 
            return _page_cache[key]
157
 
        except KeyError:
158
 
            stream = self._store.get_record_stream([key], 'unordered', True)
159
 
            bytes = stream.next().get_bytes_as('fulltext')
160
 
            _page_cache[key] = bytes
161
 
            return bytes
162
 
 
163
 
    def _dump_tree(self, include_keys=False):
164
 
        """Return the tree in a string representation."""
165
 
        self._ensure_root()
166
 
        res = self._dump_tree_node(self._root_node, prefix='', indent='',
167
 
                                   include_keys=include_keys)
168
 
        res.append('') # Give a trailing '\n'
169
 
        return '\n'.join(res)
170
 
 
171
 
    def _dump_tree_node(self, node, prefix, indent, include_keys=True):
172
 
        """For this node and all children, generate a string representation."""
173
 
        result = []
174
 
        if not include_keys:
175
 
            key_str = ''
176
 
        else:
177
 
            node_key = node.key()
178
 
            if node_key is not None:
179
 
                key_str = ' %s' % (node_key[0],)
180
 
            else:
181
 
                key_str = ' None'
182
 
        result.append('%s%r %s%s' % (indent, prefix, node.__class__.__name__,
183
 
                                     key_str))
184
 
        if type(node) is InternalNode:
185
 
            # Trigger all child nodes to get loaded
186
 
            list(node._iter_nodes(self._store))
187
 
            for prefix, sub in sorted(node._items.iteritems()):
188
 
                result.extend(self._dump_tree_node(sub, prefix, indent + '  ',
189
 
                                                   include_keys=include_keys))
190
 
        else:
191
 
            for key, value in sorted(node._items.iteritems()):
192
 
                # Don't use prefix nor indent here to line up when used in
193
 
                # tests in conjunction with assertEqualDiff
194
 
                result.append('      %r %r' % (key, value))
195
 
        return result
196
 
 
197
 
    @classmethod
198
 
    def from_dict(klass, store, initial_value, maximum_size=0, key_width=1,
199
 
        search_key_func=None):
200
 
        """Create a CHKMap in store with initial_value as the content.
201
 
 
202
 
        :param store: The store to record initial_value in, a VersionedFiles
203
 
            object with 1-tuple keys supporting CHK key generation.
204
 
        :param initial_value: A dict to store in store. Its keys and values
205
 
            must be bytestrings.
206
 
        :param maximum_size: The maximum_size rule to apply to nodes. This
207
 
            determines the size at which no new data is added to a single node.
208
 
        :param key_width: The number of elements in each key_tuple being stored
209
 
            in this map.
210
 
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
211
 
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
212
 
            multiple pages.
213
 
        :return: The root chk of the resulting CHKMap.
214
 
        """
215
 
        root_key = klass._create_directly(store, initial_value,
216
 
            maximum_size=maximum_size, key_width=key_width,
217
 
            search_key_func=search_key_func)
218
 
        return root_key
219
 
 
220
 
    @classmethod
221
 
    def _create_via_map(klass, store, initial_value, maximum_size=0,
222
 
                        key_width=1, search_key_func=None):
223
 
        result = klass(store, None, search_key_func=search_key_func)
224
 
        result._root_node.set_maximum_size(maximum_size)
225
 
        result._root_node._key_width = key_width
226
 
        delta = []
227
 
        for key, value in initial_value.items():
228
 
            delta.append((None, key, value))
229
 
        root_key = result.apply_delta(delta)
230
 
        return root_key
231
 
 
232
 
    @classmethod
233
 
    def _create_directly(klass, store, initial_value, maximum_size=0,
234
 
                         key_width=1, search_key_func=None):
235
 
        node = LeafNode(search_key_func=search_key_func)
236
 
        node.set_maximum_size(maximum_size)
237
 
        node._key_width = key_width
238
 
        node._items = dict(initial_value)
239
 
        node._raw_size = sum([node._key_value_len(key, value)
240
 
                              for key,value in initial_value.iteritems()])
241
 
        node._len = len(node._items)
242
 
        node._compute_search_prefix()
243
 
        node._compute_serialised_prefix()
244
 
        if (node._len > 1
245
 
            and maximum_size
246
 
            and node._current_size() > maximum_size):
247
 
            prefix, node_details = node._split(store)
248
 
            if len(node_details) == 1:
249
 
                raise AssertionError('Failed to split using node._split')
250
 
            node = InternalNode(prefix, search_key_func=search_key_func)
251
 
            node.set_maximum_size(maximum_size)
252
 
            node._key_width = key_width
253
 
            for split, subnode in node_details:
254
 
                node.add_node(split, subnode)
255
 
        keys = list(node.serialise(store))
256
 
        return keys[-1]
257
 
 
258
 
    def iter_changes(self, basis):
259
 
        """Iterate over the changes between basis and self.
260
 
 
261
 
        :return: An iterator of tuples: (key, old_value, new_value). Old_value
262
 
            is None for keys only in self; new_value is None for keys only in
263
 
            basis.
264
 
        """
265
 
        # Overview:
266
 
        # Read both trees in lexographic, highest-first order.
267
 
        # Any identical nodes we skip
268
 
        # Any unique prefixes we output immediately.
269
 
        # values in a leaf node are treated as single-value nodes in the tree
270
 
        # which allows them to be not-special-cased. We know to output them
271
 
        # because their value is a string, not a key(tuple) or node.
272
 
        #
273
 
        # corner cases to beware of when considering this function:
274
 
        # *) common references are at different heights.
275
 
        #    consider two trees:
276
 
        #    {'a': LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'}, 'b': LeafNode={'b'}}
277
 
        #    {'a': InternalNode={'aa':LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'},
278
 
        #                        'ab':LeafNode={'ab':'bar'}}
279
 
        #     'b': LeafNode={'b'}}
280
 
        #    the node with aaa/aab will only be encountered in the second tree
281
 
        #    after reading the 'a' subtree, but it is encountered in the first
282
 
        #    tree immediately. Variations on this may have read internal nodes
283
 
        #    like this.  we want to cut the entire pending subtree when we
284
 
        #    realise we have a common node.  For this we use a list of keys -
285
 
        #    the path to a node - and check the entire path is clean as we
286
 
        #    process each item.
287
 
        if self._node_key(self._root_node) == self._node_key(basis._root_node):
288
 
            return
289
 
        self._ensure_root()
290
 
        basis._ensure_root()
291
 
        excluded_keys = set()
292
 
        self_node = self._root_node
293
 
        basis_node = basis._root_node
294
 
        # A heap, each element is prefix, node(tuple/NodeObject/string),
295
 
        # key_path (a list of tuples, tail-sharing down the tree.)
296
 
        self_pending = []
297
 
        basis_pending = []
298
 
        def process_node(node, path, a_map, pending):
299
 
            # take a node and expand it
300
 
            node = a_map._get_node(node)
301
 
            if type(node) == LeafNode:
302
 
                path = (node._key, path)
303
 
                for key, value in node._items.items():
304
 
                    # For a LeafNode, the key is a serialized_key, rather than
305
 
                    # a search_key, but the heap is using search_keys
306
 
                    search_key = node._search_key_func(key)
307
 
                    heapq.heappush(pending, (search_key, key, value, path))
308
 
            else:
309
 
                # type(node) == InternalNode
310
 
                path = (node._key, path)
311
 
                for prefix, child in node._items.items():
312
 
                    heapq.heappush(pending, (prefix, None, child, path))
313
 
        def process_common_internal_nodes(self_node, basis_node):
314
 
            self_items = set(self_node._items.items())
315
 
            basis_items = set(basis_node._items.items())
316
 
            path = (self_node._key, None)
317
 
            for prefix, child in self_items - basis_items:
318
 
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, None, child, path))
319
 
            path = (basis_node._key, None)
320
 
            for prefix, child in basis_items - self_items:
321
 
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, None, child, path))
322
 
        def process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node):
323
 
            self_items = set(self_node._items.items())
324
 
            basis_items = set(basis_node._items.items())
325
 
            path = (self_node._key, None)
326
 
            for key, value in self_items - basis_items:
327
 
                prefix = self._search_key_func(key)
328
 
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, key, value, path))
329
 
            path = (basis_node._key, None)
330
 
            for key, value in basis_items - self_items:
331
 
                prefix = basis._search_key_func(key)
332
 
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, key, value, path))
333
 
        def process_common_prefix_nodes(self_node, self_path,
334
 
                                        basis_node, basis_path):
335
 
            # Would it be more efficient if we could request both at the same
336
 
            # time?
337
 
            self_node = self._get_node(self_node)
338
 
            basis_node = basis._get_node(basis_node)
339
 
            if (type(self_node) == InternalNode
340
 
                and type(basis_node) == InternalNode):
341
 
                # Matching internal nodes
342
 
                process_common_internal_nodes(self_node, basis_node)
343
 
            elif (type(self_node) == LeafNode
344
 
                  and type(basis_node) == LeafNode):
345
 
                process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node)
346
 
            else:
347
 
                process_node(self_node, self_path, self, self_pending)
348
 
                process_node(basis_node, basis_path, basis, basis_pending)
349
 
        process_common_prefix_nodes(self_node, None, basis_node, None)
350
 
        self_seen = set()
351
 
        basis_seen = set()
352
 
        excluded_keys = set()
353
 
        def check_excluded(key_path):
354
 
            # Note that this is N^2, it depends on us trimming trees
355
 
            # aggressively to not become slow.
356
 
            # A better implementation would probably have a reverse map
357
 
            # back to the children of a node, and jump straight to it when
358
 
            # a common node is detected, the proceed to remove the already
359
 
            # pending children. bzrlib.graph has a searcher module with a
360
 
            # similar problem.
361
 
            while key_path is not None:
362
 
                key, key_path = key_path
363
 
                if key in excluded_keys:
364
 
                    return True
365
 
            return False
366
 
 
367
 
        loop_counter = 0
368
 
        while self_pending or basis_pending:
369
 
            loop_counter += 1
370
 
            if not self_pending:
371
 
                # self is exhausted: output remainder of basis
372
 
                for prefix, key, node, path in basis_pending:
373
 
                    if check_excluded(path):
374
 
                        continue
375
 
                    node = basis._get_node(node)
376
 
                    if key is not None:
377
 
                        # a value
378
 
                        yield (key, node, None)
379
 
                    else:
380
 
                        # subtree - fastpath the entire thing.
381
 
                        for key, value in node.iteritems(basis._store):
382
 
                            yield (key, value, None)
383
 
                return
384
 
            elif not basis_pending:
385
 
                # basis is exhausted: output remainder of self.
386
 
                for prefix, key, node, path in self_pending:
387
 
                    if check_excluded(path):
388
 
                        continue
389
 
                    node = self._get_node(node)
390
 
                    if key is not None:
391
 
                        # a value
392
 
                        yield (key, None, node)
393
 
                    else:
394
 
                        # subtree - fastpath the entire thing.
395
 
                        for key, value in node.iteritems(self._store):
396
 
                            yield (key, None, value)
397
 
                return
398
 
            else:
399
 
                # XXX: future optimisation - yield the smaller items
400
 
                # immediately rather than pushing everything on/off the
401
 
                # heaps. Applies to both internal nodes and leafnodes.
402
 
                if self_pending[0][0] < basis_pending[0][0]:
403
 
                    # expand self
404
 
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
405
 
                    if check_excluded(path):
406
 
                        continue
407
 
                    if key is not None:
408
 
                        # a value
409
 
                        yield (key, None, node)
410
 
                    else:
411
 
                        process_node(node, path, self, self_pending)
412
 
                        continue
413
 
                elif self_pending[0][0] > basis_pending[0][0]:
414
 
                    # expand basis
415
 
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
416
 
                    if check_excluded(path):
417
 
                        continue
418
 
                    if key is not None:
419
 
                        # a value
420
 
                        yield (key, node, None)
421
 
                    else:
422
 
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
423
 
                        continue
424
 
                else:
425
 
                    # common prefix: possibly expand both
426
 
                    if self_pending[0][1] is None:
427
 
                        # process next self
428
 
                        read_self = True
429
 
                    else:
430
 
                        read_self = False
431
 
                    if basis_pending[0][1] is None:
432
 
                        # process next basis
433
 
                        read_basis = True
434
 
                    else:
435
 
                        read_basis = False
436
 
                    if not read_self and not read_basis:
437
 
                        # compare a common value
438
 
                        self_details = heapq.heappop(self_pending)
439
 
                        basis_details = heapq.heappop(basis_pending)
440
 
                        if self_details[2] != basis_details[2]:
441
 
                            yield (self_details[1],
442
 
                                basis_details[2], self_details[2])
443
 
                        continue
444
 
                    # At least one side wasn't a simple value
445
 
                    if (self._node_key(self_pending[0][2]) ==
446
 
                        self._node_key(basis_pending[0][2])):
447
 
                        # Identical pointers, skip (and don't bother adding to
448
 
                        # excluded, it won't turn up again.
449
 
                        heapq.heappop(self_pending)
450
 
                        heapq.heappop(basis_pending)
451
 
                        continue
452
 
                    # Now we need to expand this node before we can continue
453
 
                    if read_self and read_basis:
454
 
                        # Both sides start with the same prefix, so process
455
 
                        # them in parallel
456
 
                        self_prefix, _, self_node, self_path = heapq.heappop(
457
 
                            self_pending)
458
 
                        basis_prefix, _, basis_node, basis_path = heapq.heappop(
459
 
                            basis_pending)
460
 
                        if self_prefix != basis_prefix:
461
 
                            raise AssertionError(
462
 
                                '%r != %r' % (self_prefix, basis_prefix))
463
 
                        process_common_prefix_nodes(
464
 
                            self_node, self_path,
465
 
                            basis_node, basis_path)
466
 
                        continue
467
 
                    if read_self:
468
 
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
469
 
                        if check_excluded(path):
470
 
                            continue
471
 
                        process_node(node, path, self, self_pending)
472
 
                    if read_basis:
473
 
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
474
 
                        if check_excluded(path):
475
 
                            continue
476
 
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
477
 
        # print loop_counter
478
 
 
479
 
    def iteritems(self, key_filter=None):
480
 
        """Iterate over the entire CHKMap's contents."""
481
 
        self._ensure_root()
482
 
        return self._root_node.iteritems(self._store, key_filter=key_filter)
483
 
 
484
 
    def key(self):
485
 
        """Return the key for this map."""
486
 
        if type(self._root_node) is tuple:
487
 
            return self._root_node
488
 
        else:
489
 
            return self._root_node._key
490
 
 
491
 
    def __len__(self):
492
 
        self._ensure_root()
493
 
        return len(self._root_node)
494
 
 
495
 
    def map(self, key, value):
496
 
        """Map a key tuple to value.
497
 
        
498
 
        :param key: A key to map.
499
 
        :param value: The value to assign to key.
500
 
        """
501
 
        # Need a root object.
502
 
        self._ensure_root()
503
 
        prefix, node_details = self._root_node.map(self._store, key, value)
504
 
        if len(node_details) == 1:
505
 
            self._root_node = node_details[0][1]
506
 
        else:
507
 
            self._root_node = InternalNode(prefix,
508
 
                                search_key_func=self._search_key_func)
509
 
            self._root_node.set_maximum_size(node_details[0][1].maximum_size)
510
 
            self._root_node._key_width = node_details[0][1]._key_width
511
 
            for split, node in node_details:
512
 
                self._root_node.add_node(split, node)
513
 
 
514
 
    def _node_key(self, node):
515
 
        """Get the key for a node whether it's a tuple or node."""
516
 
        if type(node) is tuple:
517
 
            return node
518
 
        else:
519
 
            return node._key
520
 
 
521
 
    def unmap(self, key, check_remap=True):
522
 
        """remove key from the map."""
523
 
        self._ensure_root()
524
 
        if type(self._root_node) is InternalNode:
525
 
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key,
526
 
                check_remap=check_remap)
527
 
        else:
528
 
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key)
529
 
        self._root_node = unmapped
530
 
 
531
 
    def _check_remap(self):
532
 
        """Check if nodes can be collapsed."""
533
 
        self._ensure_root()
534
 
        if type(self._root_node) is InternalNode:
535
 
            self._root_node._check_remap(self._store)
536
 
 
537
 
    def _save(self):
538
 
        """Save the map completely.
539
 
 
540
 
        :return: The key of the root node.
541
 
        """
542
 
        if type(self._root_node) is tuple:
543
 
            # Already saved.
544
 
            return self._root_node
545
 
        keys = list(self._root_node.serialise(self._store))
546
 
        return keys[-1]
547
 
 
548
 
 
549
 
class Node(object):
550
 
    """Base class defining the protocol for CHK Map nodes.
551
 
 
552
 
    :ivar _raw_size: The total size of the serialized key:value data, before
553
 
        adding the header bytes, and without prefix compression.
554
 
    """
555
 
 
556
 
    def __init__(self, key_width=1):
557
 
        """Create a node.
558
 
 
559
 
        :param key_width: The width of keys for this node.
560
 
        """
561
 
        self._key = None
562
 
        # Current number of elements
563
 
        self._len = 0
564
 
        self._maximum_size = 0
565
 
        self._key_width = key_width
566
 
        # current size in bytes
567
 
        self._raw_size = 0
568
 
        # The pointers/values this node has - meaning defined by child classes.
569
 
        self._items = {}
570
 
        # The common search prefix
571
 
        self._search_prefix = None
572
 
 
573
 
    def __repr__(self):
574
 
        items_str = str(sorted(self._items))
575
 
        if len(items_str) > 20:
576
 
            items_str = items_str[:16] + '...]'
577
 
        return '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s items:%s)' % (
578
 
            self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
579
 
            self._maximum_size, self._search_prefix, items_str)
580
 
 
581
 
    def key(self):
582
 
        return self._key
583
 
 
584
 
    def __len__(self):
585
 
        return self._len
586
 
 
587
 
    @property
588
 
    def maximum_size(self):
589
 
        """What is the upper limit for adding references to a node."""
590
 
        return self._maximum_size
591
 
 
592
 
    def set_maximum_size(self, new_size):
593
 
        """Set the size threshold for nodes.
594
 
 
595
 
        :param new_size: The size at which no data is added to a node. 0 for
596
 
            unlimited.
597
 
        """
598
 
        self._maximum_size = new_size
599
 
 
600
 
    @classmethod
601
 
    def common_prefix(cls, prefix, key):
602
 
        """Given 2 strings, return the longest prefix common to both.
603
 
 
604
 
        :param prefix: This has been the common prefix for other keys, so it is
605
 
            more likely to be the common prefix in this case as well.
606
 
        :param key: Another string to compare to
607
 
        """
608
 
        if key.startswith(prefix):
609
 
            return prefix
610
 
        pos = -1
611
 
        # Is there a better way to do this?
612
 
        for pos, (left, right) in enumerate(zip(prefix, key)):
613
 
            if left != right:
614
 
                pos -= 1
615
 
                break
616
 
        common = prefix[:pos+1]
617
 
        return common
618
 
 
619
 
    @classmethod
620
 
    def common_prefix_for_keys(cls, keys):
621
 
        """Given a list of keys, find their common prefix.
622
 
 
623
 
        :param keys: An iterable of strings.
624
 
        :return: The longest common prefix of all keys.
625
 
        """
626
 
        common_prefix = None
627
 
        for key in keys:
628
 
            if common_prefix is None:
629
 
                common_prefix = key
630
 
                continue
631
 
            common_prefix = cls.common_prefix(common_prefix, key)
632
 
            if not common_prefix:
633
 
                # if common_prefix is the empty string, then we know it won't
634
 
                # change further
635
 
                return ''
636
 
        return common_prefix
637
 
 
638
 
 
639
 
# Singleton indicating we have not computed _search_prefix yet
640
 
_unknown = object()
641
 
 
642
 
class LeafNode(Node):
643
 
    """A node containing actual key:value pairs.
644
 
 
645
 
    :ivar _items: A dict of key->value items. The key is in tuple form.
646
 
    :ivar _size: The number of bytes that would be used by serializing all of
647
 
        the key/value pairs.
648
 
    """
649
 
 
650
 
    def __init__(self, search_key_func=None):
651
 
        Node.__init__(self)
652
 
        # All of the keys in this leaf node share this common prefix
653
 
        self._common_serialised_prefix = None
654
 
        self._serialise_key = '\x00'.join
655
 
        if search_key_func is None:
656
 
            self._search_key_func = _search_key_plain
657
 
        else:
658
 
            self._search_key_func = search_key_func
659
 
 
660
 
    def __repr__(self):
661
 
        items_str = str(sorted(self._items))
662
 
        if len(items_str) > 20:
663
 
            items_str = items_str[:16] + '...]'
664
 
        return \
665
 
            '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s keywidth:%s items:%s)' \
666
 
            % (self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
667
 
            self._maximum_size, self._search_prefix, self._key_width, items_str)
668
 
 
669
 
    def _current_size(self):
670
 
        """Answer the current serialised size of this node.
671
 
 
672
 
        This differs from self._raw_size in that it includes the bytes used for
673
 
        the header.
674
 
        """
675
 
        if self._common_serialised_prefix is None:
676
 
            bytes_for_items = 0
677
 
            prefix_len = 0
678
 
        else:
679
 
            # We will store a single string with the common prefix
680
 
            # And then that common prefix will not be stored in any of the
681
 
            # entry lines
682
 
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
683
 
            bytes_for_items = (self._raw_size - (prefix_len * self._len))
684
 
        return (9 # 'chkleaf:\n'
685
 
            + len(str(self._maximum_size)) + 1
686
 
            + len(str(self._key_width)) + 1
687
 
            + len(str(self._len)) + 1
688
 
            + prefix_len + 1
689
 
            + bytes_for_items)
690
 
 
691
 
    @classmethod
692
 
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
693
 
        """Deserialise bytes, with key key, into a LeafNode.
694
 
 
695
 
        :param bytes: The bytes of the node.
696
 
        :param key: The key that the serialised node has.
697
 
        """
698
 
        return _deserialise_leaf_node(bytes, key,
699
 
                                      search_key_func=search_key_func)
700
 
 
701
 
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
702
 
        """Iterate over items in the node.
703
 
 
704
 
        :param key_filter: A filter to apply to the node. It should be a
705
 
            list/set/dict or similar repeatedly iterable container.
706
 
        """
707
 
        if key_filter is not None:
708
 
            # Adjust the filter - short elements go to a prefix filter. All
709
 
            # other items are looked up directly.
710
 
            # XXX: perhaps defaultdict? Profiling<rinse and repeat>
711
 
            filters = {}
712
 
            for key in key_filter:
713
 
                if len(key) == self._key_width:
714
 
                    # This filter is meant to match exactly one key, yield it
715
 
                    # if we have it.
716
 
                    try:
717
 
                        yield key, self._items[key]
718
 
                    except KeyError:
719
 
                        # This key is not present in this map, continue
720
 
                        pass
721
 
                else:
722
 
                    # Short items, we need to match based on a prefix
723
 
                    length_filter = filters.setdefault(len(key), set())
724
 
                    length_filter.add(key)
725
 
            if filters:
726
 
                filters = filters.items()
727
 
                for item in self._items.iteritems():
728
 
                    for length, length_filter in filters:
729
 
                        if item[0][:length] in length_filter:
730
 
                            yield item
731
 
                            break
732
 
        else:
733
 
            for item in self._items.iteritems():
734
 
                yield item
735
 
 
736
 
    def _key_value_len(self, key, value):
737
 
        # TODO: Should probably be done without actually joining the key, but
738
 
        #       then that can be done via the C extension
739
 
        return (len(self._serialise_key(key)) + 1
740
 
                + len(str(value.count('\n'))) + 1
741
 
                + len(value) + 1)
742
 
 
743
 
    def _search_key(self, key):
744
 
        return self._search_key_func(key)
745
 
 
746
 
    def _map_no_split(self, key, value):
747
 
        """Map a key to a value.
748
 
 
749
 
        This assumes either the key does not already exist, or you have already
750
 
        removed its size and length from self.
751
 
 
752
 
        :return: True if adding this node should cause us to split.
753
 
        """
754
 
        self._items[key] = value
755
 
        self._raw_size += self._key_value_len(key, value)
756
 
        self._len += 1
757
 
        serialised_key = self._serialise_key(key)
758
 
        if self._common_serialised_prefix is None:
759
 
            self._common_serialised_prefix = serialised_key
760
 
        else:
761
 
            self._common_serialised_prefix = self.common_prefix(
762
 
                self._common_serialised_prefix, serialised_key)
763
 
        search_key = self._search_key(key)
764
 
        if self._search_prefix is _unknown:
765
 
            self._compute_search_prefix()
766
 
        if self._search_prefix is None:
767
 
            self._search_prefix = search_key
768
 
        else:
769
 
            self._search_prefix = self.common_prefix(
770
 
                self._search_prefix, search_key)
771
 
        if (self._len > 1
772
 
            and self._maximum_size
773
 
            and self._current_size() > self._maximum_size):
774
 
            # Check to see if all of the search_keys for this node are
775
 
            # identical. We allow the node to grow under that circumstance
776
 
            # (we could track this as common state, but it is infrequent)
777
 
            if (search_key != self._search_prefix
778
 
                or not self._are_search_keys_identical()):
779
 
                return True
780
 
        return False
781
 
 
782
 
    def _split(self, store):
783
 
        """We have overflowed.
784
 
 
785
 
        Split this node into multiple LeafNodes, return it up the stack so that
786
 
        the next layer creates a new InternalNode and references the new nodes.
787
 
 
788
 
        :return: (common_serialised_prefix, [(node_serialised_prefix, node)])
789
 
        """
790
 
        if self._search_prefix is _unknown:
791
 
            raise AssertionError('Search prefix must be known')
792
 
        common_prefix = self._search_prefix
793
 
        split_at = len(common_prefix) + 1
794
 
        result = {}
795
 
        for key, value in self._items.iteritems():
796
 
            search_key = self._search_key(key)
797
 
            prefix = search_key[:split_at]
798
 
            # TODO: Generally only 1 key can be exactly the right length,
799
 
            #       which means we can only have 1 key in the node pointed
800
 
            #       at by the 'prefix\0' key. We might want to consider
801
 
            #       folding it into the containing InternalNode rather than
802
 
            #       having a fixed length-1 node.
803
 
            #       Note this is probably not true for hash keys, as they
804
 
            #       may get a '\00' node anywhere, but won't have keys of
805
 
            #       different lengths.
806
 
            if len(prefix) < split_at:
807
 
                prefix += '\x00'*(split_at - len(prefix))
808
 
            if prefix not in result:
809
 
                node = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
810
 
                node.set_maximum_size(self._maximum_size)
811
 
                node._key_width = self._key_width
812
 
                result[prefix] = node
813
 
            else:
814
 
                node = result[prefix]
815
 
            sub_prefix, node_details = node.map(store, key, value)
816
 
            if len(node_details) > 1:
817
 
                if prefix != sub_prefix:
818
 
                    # This node has been split and is now found via a different
819
 
                    # path
820
 
                    result.pop(prefix)
821
 
                new_node = InternalNode(sub_prefix,
822
 
                    search_key_func=self._search_key_func)
823
 
                new_node.set_maximum_size(self._maximum_size)
824
 
                new_node._key_width = self._key_width
825
 
                for split, node in node_details:
826
 
                    new_node.add_node(split, node)
827
 
                result[prefix] = new_node
828
 
        return common_prefix, result.items()
829
 
 
830
 
    def map(self, store, key, value):
831
 
        """Map key to value."""
832
 
        if key in self._items:
833
 
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
834
 
            self._len -= 1
835
 
        self._key = None
836
 
        if self._map_no_split(key, value):
837
 
            return self._split(store)
838
 
        else:
839
 
            if self._search_prefix is _unknown:
840
 
                raise AssertionError('%r must be known' % self._search_prefix)
841
 
            return self._search_prefix, [("", self)]
842
 
 
843
 
    def serialise(self, store):
844
 
        """Serialise the LeafNode to store.
845
 
 
846
 
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
847
 
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
848
 
        """
849
 
        lines = ["chkleaf:\n"]
850
 
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
851
 
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
852
 
        lines.append("%d\n" % self._len)
853
 
        if self._common_serialised_prefix is None:
854
 
            lines.append('\n')
855
 
            if len(self._items) != 0:
856
 
                raise AssertionError('If _common_serialised_prefix is None'
857
 
                    ' we should have no items')
858
 
        else:
859
 
            lines.append('%s\n' % (self._common_serialised_prefix,))
860
 
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
861
 
        for key, value in sorted(self._items.items()):
862
 
            # Always add a final newline
863
 
            value_lines = osutils.chunks_to_lines([value + '\n'])
864
 
            serialized = "%s\x00%s\n" % (self._serialise_key(key),
865
 
                                         len(value_lines))
866
 
            if not serialized.startswith(self._common_serialised_prefix):
867
 
                raise AssertionError('We thought the common prefix was %r'
868
 
                    ' but entry %r does not have it in common'
869
 
                    % (self._common_serialised_prefix, serialized))
870
 
            lines.append(serialized[prefix_len:])
871
 
            lines.extend(value_lines)
872
 
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
873
 
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
874
 
        bytes = ''.join(lines)
875
 
        if len(bytes) != self._current_size():
876
 
            raise AssertionError('Invalid _current_size')
877
 
        _page_cache.add(self._key, bytes)
878
 
        return [self._key]
879
 
 
880
 
    def refs(self):
881
 
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
882
 
        return []
883
 
 
884
 
    def _compute_search_prefix(self):
885
 
        """Determine the common search prefix for all keys in this node.
886
 
 
887
 
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
888
 
            unique within this node.
889
 
        """
890
 
        search_keys = [self._search_key_func(key) for key in self._items]
891
 
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(search_keys)
892
 
        return self._search_prefix
893
 
 
894
 
    def _are_search_keys_identical(self):
895
 
        """Check to see if the search keys for all entries are the same.
896
 
 
897
 
        When using a hash as the search_key it is possible for non-identical
898
 
        keys to collide. If that happens enough, we may try overflow a
899
 
        LeafNode, but as all are collisions, we must not split.
900
 
        """
901
 
        common_search_key = None
902
 
        for key in self._items:
903
 
            search_key = self._search_key(key)
904
 
            if common_search_key is None:
905
 
                common_search_key = search_key
906
 
            elif search_key != common_search_key:
907
 
                return False
908
 
        return True
909
 
 
910
 
    def _compute_serialised_prefix(self):
911
 
        """Determine the common prefix for serialised keys in this node.
912
 
 
913
 
        :return: A bytestring of the longest serialised key prefix that is
914
 
            unique within this node.
915
 
        """
916
 
        serialised_keys = [self._serialise_key(key) for key in self._items]
917
 
        self._common_serialised_prefix = self.common_prefix_for_keys(
918
 
            serialised_keys)
919
 
        return self._common_serialised_prefix
920
 
 
921
 
    def unmap(self, store, key):
922
 
        """Unmap key from the node."""
923
 
        try:
924
 
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
925
 
        except KeyError:
926
 
            trace.mutter("key %s not found in %r", key, self._items)
927
 
            raise
928
 
        self._len -= 1
929
 
        del self._items[key]
930
 
        self._key = None
931
 
        # Recompute from scratch
932
 
        self._compute_search_prefix()
933
 
        self._compute_serialised_prefix()
934
 
        return self
935
 
 
936
 
 
937
 
class InternalNode(Node):
938
 
    """A node that contains references to other nodes.
939
 
 
940
 
    An InternalNode is responsible for mapping search key prefixes to child
941
 
    nodes.
942
 
 
943
 
    :ivar _items: serialised_key => node dictionary. node may be a tuple,
944
 
        LeafNode or InternalNode.
945
 
    """
946
 
 
947
 
    def __init__(self, prefix='', search_key_func=None):
948
 
        Node.__init__(self)
949
 
        # The size of an internalnode with default values and no children.
950
 
        # How many octets key prefixes within this node are.
951
 
        self._node_width = 0
952
 
        self._search_prefix = prefix
953
 
        if search_key_func is None:
954
 
            self._search_key_func = _search_key_plain
955
 
        else:
956
 
            self._search_key_func = search_key_func
957
 
 
958
 
    def add_node(self, prefix, node):
959
 
        """Add a child node with prefix prefix, and node node.
960
 
 
961
 
        :param prefix: The search key prefix for node.
962
 
        :param node: The node being added.
963
 
        """
964
 
        if self._search_prefix is None:
965
 
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
966
 
        if not prefix.startswith(self._search_prefix):
967
 
            raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
968
 
                % (prefix,self._search_prefix))
969
 
        if len(prefix) != len(self._search_prefix) + 1:
970
 
            raise AssertionError("prefix wrong length: len(%s) is not %d" %
971
 
                (prefix, len(self._search_prefix) + 1))
972
 
        self._len += len(node)
973
 
        if not len(self._items):
974
 
            self._node_width = len(prefix)
975
 
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
976
 
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
977
 
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
978
 
        self._items[prefix] = node
979
 
        self._key = None
980
 
 
981
 
    def _current_size(self):
982
 
        """Answer the current serialised size of this node."""
983
 
        return (self._raw_size + len(str(self._len)) + len(str(self._key_width)) +
984
 
            len(str(self._maximum_size)))
985
 
 
986
 
    @classmethod
987
 
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
988
 
        """Deserialise bytes to an InternalNode, with key key.
989
 
 
990
 
        :param bytes: The bytes of the node.
991
 
        :param key: The key that the serialised node has.
992
 
        :return: An InternalNode instance.
993
 
        """
994
 
        return _deserialise_internal_node(bytes, key,
995
 
                                          search_key_func=search_key_func)
996
 
 
997
 
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
998
 
        for node, node_filter in self._iter_nodes(store, key_filter=key_filter):
999
 
            for item in node.iteritems(store, key_filter=node_filter):
1000
 
                yield item
1001
 
 
1002
 
    def _iter_nodes(self, store, key_filter=None, batch_size=None):
1003
 
        """Iterate over node objects which match key_filter.
1004
 
 
1005
 
        :param store: A store to use for accessing content.
1006
 
        :param key_filter: A key filter to filter nodes. Only nodes that might
1007
 
            contain a key in key_filter will be returned.
1008
 
        :param batch_size: If not None, then we will return the nodes that had
1009
 
            to be read using get_record_stream in batches, rather than reading
1010
 
            them all at once.
1011
 
        :return: An iterable of nodes. This function does not have to be fully
1012
 
            consumed.  (There will be no pending I/O when items are being returned.)
1013
 
        """
1014
 
        # Map from chk key ('sha1:...',) to (prefix, key_filter)
1015
 
        # prefix is the key in self._items to use, key_filter is the key_filter
1016
 
        # entries that would match this node
1017
 
        keys = {}
1018
 
        shortcut = False
1019
 
        if key_filter is None:
1020
 
            # yielding all nodes, yield whatever we have, and queue up a read
1021
 
            # for whatever we are missing
1022
 
            shortcut = True
1023
 
            for prefix, node in self._items.iteritems():
1024
 
                if node.__class__ is tuple:
1025
 
                    keys[node] = (prefix, None)
1026
 
                else:
1027
 
                    yield node, None
1028
 
        elif len(key_filter) == 1:
1029
 
            # Technically, this path could also be handled by the first check
1030
 
            # in 'self._node_width' in length_filters. However, we can handle
1031
 
            # this case without spending any time building up the
1032
 
            # prefix_to_keys, etc state.
1033
 
 
1034
 
            # This is a bit ugly, but TIMEIT showed it to be by far the fastest
1035
 
            # 0.626us   list(key_filter)[0]
1036
 
            #       is a func() for list(), 2 mallocs, and a getitem
1037
 
            # 0.489us   [k for k in key_filter][0]
1038
 
            #       still has the mallocs, avoids the func() call
1039
 
            # 0.350us   iter(key_filter).next()
1040
 
            #       has a func() call, and mallocs an iterator
1041
 
            # 0.125us   for key in key_filter: pass
1042
 
            #       no func() overhead, might malloc an iterator
1043
 
            # 0.105us   for key in key_filter: break
1044
 
            #       no func() overhead, might malloc an iterator, probably
1045
 
            #       avoids checking an 'else' clause as part of the for
1046
 
            for key in key_filter:
1047
 
                break
1048
 
            search_prefix = self._search_prefix_filter(key)
1049
 
            if len(search_prefix) == self._node_width:
1050
 
                # This item will match exactly, so just do a dict lookup, and
1051
 
                # see what we can return
1052
 
                shortcut = True
1053
 
                try:
1054
 
                    node = self._items[search_prefix]
1055
 
                except KeyError:
1056
 
                    # A given key can only match 1 child node, if it isn't
1057
 
                    # there, then we can just return nothing
1058
 
                    return
1059
 
                if node.__class__ is tuple:
1060
 
                    keys[node] = (search_prefix, [key])
1061
 
                else:
1062
 
                    # This is loaded, and the only thing that can match,
1063
 
                    # return
1064
 
                    yield node, [key]
1065
 
                    return
1066
 
        if not shortcut:
1067
 
            # First, convert all keys into a list of search prefixes
1068
 
            # Aggregate common prefixes, and track the keys they come from
1069
 
            prefix_to_keys = {}
1070
 
            length_filters = {}
1071
 
            for key in key_filter:
1072
 
                search_prefix = self._search_prefix_filter(key)
1073
 
                length_filter = length_filters.setdefault(
1074
 
                                    len(search_prefix), set())
1075
 
                length_filter.add(search_prefix)
1076
 
                prefix_to_keys.setdefault(search_prefix, []).append(key)
1077
 
 
1078
 
            if (self._node_width in length_filters
1079
 
                and len(length_filters) == 1):
1080
 
                # all of the search prefixes match exactly _node_width. This
1081
 
                # means that everything is an exact match, and we can do a
1082
 
                # lookup into self._items, rather than iterating over the items
1083
 
                # dict.
1084
 
                search_prefixes = length_filters[self._node_width]
1085
 
                for search_prefix in search_prefixes:
1086
 
                    try:
1087
 
                        node = self._items[search_prefix]
1088
 
                    except KeyError:
1089
 
                        # We can ignore this one
1090
 
                        continue
1091
 
                    node_key_filter = prefix_to_keys[search_prefix]
1092
 
                    if node.__class__ is tuple:
1093
 
                        keys[node] = (search_prefix, node_key_filter)
1094
 
                    else:
1095
 
                        yield node, node_key_filter
1096
 
            else:
1097
 
                # The slow way. We walk every item in self._items, and check to
1098
 
                # see if there are any matches
1099
 
                length_filters = length_filters.items()
1100
 
                for prefix, node in self._items.iteritems():
1101
 
                    node_key_filter = []
1102
 
                    for length, length_filter in length_filters:
1103
 
                        sub_prefix = prefix[:length]
1104
 
                        if sub_prefix in length_filter:
1105
 
                            node_key_filter.extend(prefix_to_keys[sub_prefix])
1106
 
                    if node_key_filter: # this key matched something, yield it
1107
 
                        if node.__class__ is tuple:
1108
 
                            keys[node] = (prefix, node_key_filter)
1109
 
                        else:
1110
 
                            yield node, node_key_filter
1111
 
        if keys:
1112
 
            # Look in the page cache for some more bytes
1113
 
            found_keys = set()
1114
 
            for key in keys:
1115
 
                try:
1116
 
                    bytes = _page_cache[key]
1117
 
                except KeyError:
1118
 
                    continue
1119
 
                else:
1120
 
                    node = _deserialise(bytes, key,
1121
 
                        search_key_func=self._search_key_func)
1122
 
                    prefix, node_key_filter = keys[key]
1123
 
                    self._items[prefix] = node
1124
 
                    found_keys.add(key)
1125
 
                    yield node, node_key_filter
1126
 
            for key in found_keys:
1127
 
                del keys[key]
1128
 
        if keys:
1129
 
            # demand load some pages.
1130
 
            if batch_size is None:
1131
 
                # Read all the keys in
1132
 
                batch_size = len(keys)
1133
 
            key_order = list(keys)
1134
 
            for batch_start in range(0, len(key_order), batch_size):
1135
 
                batch = key_order[batch_start:batch_start + batch_size]
1136
 
                # We have to fully consume the stream so there is no pending
1137
 
                # I/O, so we buffer the nodes for now.
1138
 
                stream = store.get_record_stream(batch, 'unordered', True)
1139
 
                node_and_filters = []
1140
 
                for record in stream:
1141
 
                    bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
1142
 
                    node = _deserialise(bytes, record.key,
1143
 
                        search_key_func=self._search_key_func)
1144
 
                    prefix, node_key_filter = keys[record.key]
1145
 
                    node_and_filters.append((node, node_key_filter))
1146
 
                    self._items[prefix] = node
1147
 
                    _page_cache.add(record.key, bytes)
1148
 
                for info in node_and_filters:
1149
 
                    yield info
1150
 
 
1151
 
    def map(self, store, key, value):
1152
 
        """Map key to value."""
1153
 
        if not len(self._items):
1154
 
            raise AssertionError("can't map in an empty InternalNode.")
1155
 
        search_key = self._search_key(key)
1156
 
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
1157
 
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
1158
 
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
1159
 
        if not search_key.startswith(self._search_prefix):
1160
 
            # This key doesn't fit in this index, so we need to split at the
1161
 
            # point where it would fit, insert self into that internal node,
1162
 
            # and then map this key into that node.
1163
 
            new_prefix = self.common_prefix(self._search_prefix,
1164
 
                                            search_key)
1165
 
            new_parent = InternalNode(new_prefix,
1166
 
                search_key_func=self._search_key_func)
1167
 
            new_parent.set_maximum_size(self._maximum_size)
1168
 
            new_parent._key_width = self._key_width
1169
 
            new_parent.add_node(self._search_prefix[:len(new_prefix)+1],
1170
 
                                self)
1171
 
            return new_parent.map(store, key, value)
1172
 
        children = [node for node, _
1173
 
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
1174
 
        if children:
1175
 
            child = children[0]
1176
 
        else:
1177
 
            # new child needed:
1178
 
            child = self._new_child(search_key, LeafNode)
1179
 
        old_len = len(child)
1180
 
        if type(child) is LeafNode:
1181
 
            old_size = child._current_size()
1182
 
        else:
1183
 
            old_size = None
1184
 
        prefix, node_details = child.map(store, key, value)
1185
 
        if len(node_details) == 1:
1186
 
            # child may have shrunk, or might be a new node
1187
 
            child = node_details[0][1]
1188
 
            self._len = self._len - old_len + len(child)
1189
 
            self._items[search_key] = child
1190
 
            self._key = None
1191
 
            new_node = self
1192
 
            if type(child) is LeafNode:
1193
 
                if old_size is None:
1194
 
                    # The old node was an InternalNode which means it has now
1195
 
                    # collapsed, so we need to check if it will chain to a
1196
 
                    # collapse at this level.
1197
 
                    trace.mutter("checking remap as InternalNode -> LeafNode")
1198
 
                    new_node = self._check_remap(store)
1199
 
                else:
1200
 
                    # If the LeafNode has shrunk in size, we may want to run
1201
 
                    # a remap check. Checking for a remap is expensive though
1202
 
                    # and the frequency of a successful remap is very low.
1203
 
                    # Shrinkage by small amounts is common, so we only do the
1204
 
                    # remap check if the new_size is low or the shrinkage
1205
 
                    # amount is over a configurable limit.
1206
 
                    new_size = child._current_size()
1207
 
                    shrinkage = old_size - new_size
1208
 
                    if (shrinkage > 0 and new_size < _INTERESTING_NEW_SIZE
1209
 
                        or shrinkage > _INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT):
1210
 
                        trace.mutter(
1211
 
                            "checking remap as size shrunk by %d to be %d",
1212
 
                            shrinkage, new_size)
1213
 
                        new_node = self._check_remap(store)
1214
 
            if new_node._search_prefix is None:
1215
 
                raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
1216
 
            return new_node._search_prefix, [('', new_node)]
1217
 
        # child has overflown - create a new intermediate node.
1218
 
        # XXX: This is where we might want to try and expand our depth
1219
 
        # to refer to more bytes of every child (which would give us
1220
 
        # multiple pointers to child nodes, but less intermediate nodes)
1221
 
        child = self._new_child(search_key, InternalNode)
1222
 
        child._search_prefix = prefix
1223
 
        for split, node in node_details:
1224
 
            child.add_node(split, node)
1225
 
        self._len = self._len - old_len + len(child)
1226
 
        self._key = None
1227
 
        return self._search_prefix, [("", self)]
1228
 
 
1229
 
    def _new_child(self, search_key, klass):
1230
 
        """Create a new child node of type klass."""
1231
 
        child = klass()
1232
 
        child.set_maximum_size(self._maximum_size)
1233
 
        child._key_width = self._key_width
1234
 
        child._search_key_func = self._search_key_func
1235
 
        self._items[search_key] = child
1236
 
        return child
1237
 
 
1238
 
    def serialise(self, store):
1239
 
        """Serialise the node to store.
1240
 
 
1241
 
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
1242
 
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
1243
 
        """
1244
 
        for node in self._items.itervalues():
1245
 
            if type(node) is tuple:
1246
 
                # Never deserialised.
1247
 
                continue
1248
 
            if node._key is not None:
1249
 
                # Never altered
1250
 
                continue
1251
 
            for key in node.serialise(store):
1252
 
                yield key
1253
 
        lines = ["chknode:\n"]
1254
 
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
1255
 
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
1256
 
        lines.append("%d\n" % self._len)
1257
 
        if self._search_prefix is None:
1258
 
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
1259
 
        lines.append('%s\n' % (self._search_prefix,))
1260
 
        prefix_len = len(self._search_prefix)
1261
 
        for prefix, node in sorted(self._items.items()):
1262
 
            if type(node) is tuple:
1263
 
                key = node[0]
1264
 
            else:
1265
 
                key = node._key[0]
1266
 
            serialised = "%s\x00%s\n" % (prefix, key)
1267
 
            if not serialised.startswith(self._search_prefix):
1268
 
                raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
1269
 
                    % (serialised, self._search_prefix))
1270
 
            lines.append(serialised[prefix_len:])
1271
 
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
1272
 
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
1273
 
        _page_cache.add(self._key, ''.join(lines))
1274
 
        yield self._key
1275
 
 
1276
 
    def _search_key(self, key):
1277
 
        """Return the serialised key for key in this node."""
1278
 
        # search keys are fixed width. All will be self._node_width wide, so we
1279
 
        # pad as necessary.
1280
 
        return (self._search_key_func(key) + '\x00'*self._node_width)[:self._node_width]
1281
 
 
1282
 
    def _search_prefix_filter(self, key):
1283
 
        """Serialise key for use as a prefix filter in iteritems."""
1284
 
        return self._search_key_func(key)[:self._node_width]
1285
 
 
1286
 
    def _split(self, offset):
1287
 
        """Split this node into smaller nodes starting at offset.
1288
 
 
1289
 
        :param offset: The offset to start the new child nodes at.
1290
 
        :return: An iterable of (prefix, node) tuples. prefix is a byte
1291
 
            prefix for reaching node.
1292
 
        """
1293
 
        if offset >= self._node_width:
1294
 
            for node in self._items.values():
1295
 
                for result in node._split(offset):
1296
 
                    yield result
1297
 
            return
1298
 
        for key, node in self._items.items():
1299
 
            pass
1300
 
 
1301
 
    def refs(self):
1302
 
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
1303
 
        if self._key is None:
1304
 
            raise AssertionError("unserialised nodes have no refs.")
1305
 
        refs = []
1306
 
        for value in self._items.itervalues():
1307
 
            if type(value) is tuple:
1308
 
                refs.append(value)
1309
 
            else:
1310
 
                refs.append(value.key())
1311
 
        return refs
1312
 
 
1313
 
    def _compute_search_prefix(self, extra_key=None):
1314
 
        """Return the unique key prefix for this node.
1315
 
 
1316
 
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
1317
 
            unique within this node.
1318
 
        """
1319
 
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(self._items)
1320
 
        return self._search_prefix
1321
 
 
1322
 
    def unmap(self, store, key, check_remap=True):
1323
 
        """Remove key from this node and it's children."""
1324
 
        if not len(self._items):
1325
 
            raise AssertionError("can't unmap in an empty InternalNode.")
1326
 
        children = [node for node, _
1327
 
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
1328
 
        if children:
1329
 
            child = children[0]
1330
 
        else:
1331
 
            raise KeyError(key)
1332
 
        self._len -= 1
1333
 
        unmapped = child.unmap(store, key)
1334
 
        self._key = None
1335
 
        search_key = self._search_key(key)
1336
 
        if len(unmapped) == 0:
1337
 
            # All child nodes are gone, remove the child:
1338
 
            del self._items[search_key]
1339
 
            unmapped = None
1340
 
        else:
1341
 
            # Stash the returned node
1342
 
            self._items[search_key] = unmapped
1343
 
        if len(self._items) == 1:
1344
 
            # this node is no longer needed:
1345
 
            return self._items.values()[0]
1346
 
        if type(unmapped) is InternalNode:
1347
 
            return self
1348
 
        if check_remap:
1349
 
            return self._check_remap(store)
1350
 
        else:
1351
 
            return self
1352
 
 
1353
 
    def _check_remap(self, store):
1354
 
        """Check if all keys contained by children fit in a single LeafNode.
1355
 
 
1356
 
        :param store: A store to use for reading more nodes
1357
 
        :return: Either self, or a new LeafNode which should replace self.
1358
 
        """
1359
 
        # Logic for how we determine when we need to rebuild
1360
 
        # 1) Implicitly unmap() is removing a key which means that the child
1361
 
        #    nodes are going to be shrinking by some extent.
1362
 
        # 2) If all children are LeafNodes, it is possible that they could be
1363
 
        #    combined into a single LeafNode, which can then completely replace
1364
 
        #    this internal node with a single LeafNode
1365
 
        # 3) If *one* child is an InternalNode, we assume it has already done
1366
 
        #    all the work to determine that its children cannot collapse, and
1367
 
        #    we can then assume that those nodes *plus* the current nodes don't
1368
 
        #    have a chance of collapsing either.
1369
 
        #    So a very cheap check is to just say if 'unmapped' is an
1370
 
        #    InternalNode, we don't have to check further.
1371
 
 
1372
 
        # TODO: Another alternative is to check the total size of all known
1373
 
        #       LeafNodes. If there is some formula we can use to determine the
1374
 
        #       final size without actually having to read in any more
1375
 
        #       children, it would be nice to have. However, we have to be
1376
 
        #       careful with stuff like nodes that pull out the common prefix
1377
 
        #       of each key, as adding a new key can change the common prefix
1378
 
        #       and cause size changes greater than the length of one key.
1379
 
        #       So for now, we just add everything to a new Leaf until it
1380
 
        #       splits, as we know that will give the right answer
1381
 
        new_leaf = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
1382
 
        new_leaf.set_maximum_size(self._maximum_size)
1383
 
        new_leaf._key_width = self._key_width
1384
 
        # A batch_size of 16 was chosen because:
1385
 
        #   a) In testing, a 4k page held 14 times. So if we have more than 16
1386
 
        #      leaf nodes we are unlikely to hold them in a single new leaf
1387
 
        #      node. This still allows for 1 round trip
1388
 
        #   b) With 16-way fan out, we can still do a single round trip
1389
 
        #   c) With 255-way fan out, we don't want to read all 255 and destroy
1390
 
        #      the page cache, just to determine that we really don't need it.
1391
 
        for node, _ in self._iter_nodes(store, batch_size=16):
1392
 
            if type(node) is InternalNode:
1393
 
                # Without looking at any leaf nodes, we are sure
1394
 
                return self
1395
 
            for key, value in node._items.iteritems():
1396
 
                if new_leaf._map_no_split(key, value):
1397
 
                    return self
1398
 
        trace.mutter("remap generated a new LeafNode")
1399
 
        return new_leaf
1400
 
 
1401
 
 
1402
 
def _deserialise(bytes, key, search_key_func):
1403
 
    """Helper for repositorydetails - convert bytes to a node."""
1404
 
    if bytes.startswith("chkleaf:\n"):
1405
 
        node = LeafNode.deserialise(bytes, key, search_key_func=search_key_func)
1406
 
    elif bytes.startswith("chknode:\n"):
1407
 
        node = InternalNode.deserialise(bytes, key,
1408
 
            search_key_func=search_key_func)
1409
 
    else:
1410
 
        raise AssertionError("Unknown node type.")
1411
 
    return node
1412
 
 
1413
 
 
1414
 
class CHKMapDifference(object):
1415
 
    """Iterate the stored pages and key,value pairs for (new - old).
1416
 
 
1417
 
    This class provides a generator over the stored CHK pages and the
1418
 
    (key, value) pairs that are in any of the new maps and not in any of the
1419
 
    old maps.
1420
 
 
1421
 
    Note that it may yield chk pages that are common (especially root nodes),
1422
 
    but it won't yield (key,value) pairs that are common.
1423
 
    """
1424
 
 
1425
 
    def __init__(self, store, new_root_keys, old_root_keys,
1426
 
                 search_key_func, pb=None):
1427
 
        self._store = store
1428
 
        self._new_root_keys = new_root_keys
1429
 
        self._old_root_keys = old_root_keys
1430
 
        self._pb = pb
1431
 
        # All uninteresting chks that we have seen. By the time they are added
1432
 
        # here, they should be either fully ignored, or queued up for
1433
 
        # processing
1434
 
        self._all_old_chks = set(self._old_root_keys)
1435
 
        # All items that we have seen from the old_root_keys
1436
 
        self._all_old_items = set()
1437
 
        # These are interesting items which were either read, or already in the
1438
 
        # interesting queue (so we don't need to walk them again)
1439
 
        self._processed_new_refs = set()
1440
 
        self._search_key_func = search_key_func
1441
 
 
1442
 
        # The uninteresting and interesting nodes to be searched
1443
 
        self._old_queue = []
1444
 
        self._new_queue = []
1445
 
        # Holds the (key, value) items found when processing the root nodes,
1446
 
        # waiting for the uninteresting nodes to be walked
1447
 
        self._new_item_queue = []
1448
 
        self._state = None
1449
 
 
1450
 
    def _read_nodes_from_store(self, keys):
1451
 
        # We chose not to use _page_cache, because we think in terms of records
1452
 
        # to be yielded. Also, we expect to touch each page only 1 time during
1453
 
        # this code. (We may want to evaluate saving the raw bytes into the
1454
 
        # page cache, which would allow a working tree update after the fetch
1455
 
        # to not have to read the bytes again.)
1456
 
        stream = self._store.get_record_stream(keys, 'unordered', True)
1457
 
        for record in stream:
1458
 
            if self._pb is not None:
1459
 
                self._pb.tick()
1460
 
            if record.storage_kind == 'absent':
1461
 
                raise errors.NoSuchRevision(self._store, record.key)
1462
 
            bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
1463
 
            node = _deserialise(bytes, record.key,
1464
 
                                search_key_func=self._search_key_func)
1465
 
            if type(node) is InternalNode:
1466
 
                # Note we don't have to do node.refs() because we know that
1467
 
                # there are no children that have been pushed into this node
1468
 
                prefix_refs = node._items.items()
1469
 
                items = []
1470
 
            else:
1471
 
                prefix_refs = []
1472
 
                items = node._items.items()
1473
 
            yield record, node, prefix_refs, items
1474
 
 
1475
 
    def _read_old_roots(self):
1476
 
        old_chks_to_enqueue = []
1477
 
        all_old_chks = self._all_old_chks
1478
 
        for record, node, prefix_refs, items in \
1479
 
                self._read_nodes_from_store(self._old_root_keys):
1480
 
            # Uninteresting node
1481
 
            prefix_refs = [p_r for p_r in prefix_refs
1482
 
                                if p_r[1] not in all_old_chks]
1483
 
            new_refs = [p_r[1] for p_r in prefix_refs]
1484
 
            all_old_chks.update(new_refs)
1485
 
            self._all_old_items.update(items)
1486
 
            # Queue up the uninteresting references
1487
 
            # Don't actually put them in the 'to-read' queue until we have
1488
 
            # finished checking the interesting references
1489
 
            old_chks_to_enqueue.extend(prefix_refs)
1490
 
        return old_chks_to_enqueue
1491
 
 
1492
 
    def _enqueue_old(self, new_prefixes, old_chks_to_enqueue):
1493
 
        # At this point, we have read all the uninteresting and interesting
1494
 
        # items, so we can queue up the uninteresting stuff, knowing that we've
1495
 
        # handled the interesting ones
1496
 
        for prefix, ref in old_chks_to_enqueue:
1497
 
            not_interesting = True
1498
 
            for i in xrange(len(prefix), 0, -1):
1499
 
                if prefix[:i] in new_prefixes:
1500
 
                    not_interesting = False
1501
 
                    break
1502
 
            if not_interesting:
1503
 
                # This prefix is not part of the remaining 'interesting set'
1504
 
                continue
1505
 
            self._old_queue.append(ref)
1506
 
 
1507
 
    def _read_all_roots(self):
1508
 
        """Read the root pages.
1509
 
 
1510
 
        This is structured as a generator, so that the root records can be
1511
 
        yielded up to whoever needs them without any buffering.
1512
 
        """
1513
 
        # This is the bootstrap phase
1514
 
        if not self._old_root_keys:
1515
 
            # With no old_root_keys we can just shortcut and be ready
1516
 
            # for _flush_new_queue
1517
 
            self._new_queue = list(self._new_root_keys)
1518
 
            return
1519
 
        old_chks_to_enqueue = self._read_old_roots()
1520
 
        # filter out any root keys that are already known to be uninteresting
1521
 
        new_keys = set(self._new_root_keys).difference(self._all_old_chks)
1522
 
        # These are prefixes that are present in new_keys that we are
1523
 
        # thinking to yield
1524
 
        new_prefixes = set()
1525
 
        # We are about to yield all of these, so we don't want them getting
1526
 
        # added a second time
1527
 
        processed_new_refs = self._processed_new_refs
1528
 
        processed_new_refs.update(new_keys)
1529
 
        for record, node, prefix_refs, items in \
1530
 
                self._read_nodes_from_store(new_keys):
1531
 
            # At this level, we now know all the uninteresting references
1532
 
            # So we filter and queue up whatever is remaining
1533
 
            prefix_refs = [p_r for p_r in prefix_refs
1534
 
                           if p_r[1] not in self._all_old_chks
1535
 
                              and p_r[1] not in processed_new_refs]
1536
 
            refs = [p_r[1] for p_r in prefix_refs]
1537
 
            new_prefixes.update([p_r[0] for p_r in prefix_refs])
1538
 
            self._new_queue.extend(refs)
1539
 
            # TODO: We can potentially get multiple items here, however the
1540
 
            #       current design allows for this, as callers will do the work
1541
 
            #       to make the results unique. We might profile whether we
1542
 
            #       gain anything by ensuring unique return values for items
1543
 
            new_items = [item for item in items
1544
 
                               if item not in self._all_old_items]
1545
 
            self._new_item_queue.extend(new_items)
1546
 
            new_prefixes.update([self._search_key_func(item[0])
1547
 
                                 for item in new_items])
1548
 
            processed_new_refs.update(refs)
1549
 
            yield record
1550
 
        # For new_prefixes we have the full length prefixes queued up.
1551
 
        # However, we also need possible prefixes. (If we have a known ref to
1552
 
        # 'ab', then we also need to include 'a'.) So expand the
1553
 
        # new_prefixes to include all shorter prefixes
1554
 
        for prefix in list(new_prefixes):
1555
 
            new_prefixes.update([prefix[:i] for i in xrange(1, len(prefix))])
1556
 
        self._enqueue_old(new_prefixes, old_chks_to_enqueue)
1557
 
 
1558
 
    def _flush_new_queue(self):
1559
 
        # No need to maintain the heap invariant anymore, just pull things out
1560
 
        # and process them
1561
 
        refs = set(self._new_queue)
1562
 
        self._new_queue = []
1563
 
        # First pass, flush all interesting items and convert to using direct refs
1564
 
        all_old_chks = self._all_old_chks
1565
 
        processed_new_refs = self._processed_new_refs
1566
 
        all_old_items = self._all_old_items
1567
 
        new_items = [item for item in self._new_item_queue
1568
 
                           if item not in all_old_items]
1569
 
        self._new_item_queue = []
1570
 
        if new_items:
1571
 
            yield None, new_items
1572
 
        refs = refs.difference(all_old_chks)
1573
 
        while refs:
1574
 
            next_refs = set()
1575
 
            next_refs_update = next_refs.update
1576
 
            # Inlining _read_nodes_from_store improves 'bzr branch bzr.dev'
1577
 
            # from 1m54s to 1m51s. Consider it.
1578
 
            for record, _, p_refs, items in self._read_nodes_from_store(refs):
1579
 
                items = [item for item in items
1580
 
                         if item not in all_old_items]
1581
 
                yield record, items
1582
 
                next_refs_update([p_r[1] for p_r in p_refs])
1583
 
            next_refs = next_refs.difference(all_old_chks)
1584
 
            next_refs = next_refs.difference(processed_new_refs)
1585
 
            processed_new_refs.update(next_refs)
1586
 
            refs = next_refs
1587
 
 
1588
 
    def _process_next_old(self):
1589
 
        # Since we don't filter uninteresting any further than during
1590
 
        # _read_all_roots, process the whole queue in a single pass.
1591
 
        refs = self._old_queue
1592
 
        self._old_queue = []
1593
 
        all_old_chks = self._all_old_chks
1594
 
        for record, _, prefix_refs, items in self._read_nodes_from_store(refs):
1595
 
            self._all_old_items.update(items)
1596
 
            refs = [r for _,r in prefix_refs if r not in all_old_chks]
1597
 
            self._old_queue.extend(refs)
1598
 
            all_old_chks.update(refs)
1599
 
 
1600
 
    def _process_queues(self):
1601
 
        while self._old_queue:
1602
 
            self._process_next_old()
1603
 
        return self._flush_new_queue()
1604
 
 
1605
 
    def process(self):
1606
 
        for record in self._read_all_roots():
1607
 
            yield record, []
1608
 
        for record, items in self._process_queues():
1609
 
            yield record, items
1610
 
 
1611
 
 
1612
 
def iter_interesting_nodes(store, interesting_root_keys,
1613
 
                           uninteresting_root_keys, pb=None):
1614
 
    """Given root keys, find interesting nodes.
1615
 
 
1616
 
    Evaluate nodes referenced by interesting_root_keys. Ones that are also
1617
 
    referenced from uninteresting_root_keys are not considered interesting.
1618
 
 
1619
 
    :param interesting_root_keys: keys which should be part of the
1620
 
        "interesting" nodes (which will be yielded)
1621
 
    :param uninteresting_root_keys: keys which should be filtered out of the
1622
 
        result set.
1623
 
    :return: Yield
1624
 
        (interesting record, {interesting key:values})
1625
 
    """
1626
 
    iterator = CHKMapDifference(store, interesting_root_keys,
1627
 
                                uninteresting_root_keys,
1628
 
                                search_key_func=store._search_key_func,
1629
 
                                pb=pb)
1630
 
    return iterator.process()
1631
 
 
1632
 
 
1633
 
try:
1634
 
    from bzrlib._chk_map_pyx import (
1635
 
        _search_key_16,
1636
 
        _search_key_255,
1637
 
        _deserialise_leaf_node,
1638
 
        _deserialise_internal_node,
1639
 
        )
1640
 
except ImportError:
1641
 
    from bzrlib._chk_map_py import (
1642
 
        _search_key_16,
1643
 
        _search_key_255,
1644
 
        _deserialise_leaf_node,
1645
 
        _deserialise_internal_node,
1646
 
        )
1647
 
search_key_registry.register('hash-16-way', _search_key_16)
1648
 
search_key_registry.register('hash-255-way', _search_key_255)