~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/chk_map.py

[merge] bzr.dev 2255, resolve conflicts, update copyrights

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
 
def clear_cache():
64
 
    _page_cache.clear()
65
 
 
66
 
# If a ChildNode falls below this many bytes, we check for a remap
67
 
_INTERESTING_NEW_SIZE = 50
68
 
# If a ChildNode shrinks by more than this amount, we check for a remap
69
 
_INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT = 20
70
 
# If we delete more than this many nodes applying a delta, we check for a remap
71
 
_INTERESTING_DELETES_LIMIT = 5
72
 
 
73
 
 
74
 
def _search_key_plain(key):
75
 
    """Map the key tuple into a search string that just uses the key bytes."""
76
 
    return '\x00'.join(key)
77
 
 
78
 
 
79
 
search_key_registry = registry.Registry()
80
 
search_key_registry.register('plain', _search_key_plain)
81
 
 
82
 
 
83
 
class CHKMap(object):
84
 
    """A persistent map from string to string backed by a CHK store."""
85
 
 
86
 
    def __init__(self, store, root_key, search_key_func=None):
87
 
        """Create a CHKMap object.
88
 
 
89
 
        :param store: The store the CHKMap is stored in.
90
 
        :param root_key: The root key of the map. None to create an empty
91
 
            CHKMap.
92
 
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
93
 
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
94
 
            multiple pages.
95
 
        """
96
 
        self._store = store
97
 
        if search_key_func is None:
98
 
            search_key_func = _search_key_plain
99
 
        self._search_key_func = search_key_func
100
 
        if root_key is None:
101
 
            self._root_node = LeafNode(search_key_func=search_key_func)
102
 
        else:
103
 
            self._root_node = self._node_key(root_key)
104
 
 
105
 
    def apply_delta(self, delta):
106
 
        """Apply a delta to the map.
107
 
 
108
 
        :param delta: An iterable of old_key, new_key, new_value tuples.
109
 
            If new_key is not None, then new_key->new_value is inserted
110
 
            into the map; if old_key is not None, then the old mapping
111
 
            of old_key is removed.
112
 
        """
113
 
        delete_count = 0
114
 
        # Check preconditions first.
115
 
        new_items = set([key for (old, key, value) in delta if key is not None
116
 
            and old is None])
117
 
        existing_new = list(self.iteritems(key_filter=new_items))
118
 
        if existing_new:
119
 
            raise errors.InconsistentDeltaDelta(delta,
120
 
                "New items are already in the map %r." % existing_new)
121
 
        # Now apply changes.
122
 
        for old, new, value in delta:
123
 
            if old is not None and old != new:
124
 
                self.unmap(old, check_remap=False)
125
 
                delete_count += 1
126
 
        for old, new, value in delta:
127
 
            if new is not None:
128
 
                self.map(new, value)
129
 
        if delete_count > _INTERESTING_DELETES_LIMIT:
130
 
            trace.mutter("checking remap as %d deletions", delete_count)
131
 
            self._check_remap()
132
 
        return self._save()
133
 
 
134
 
    def _ensure_root(self):
135
 
        """Ensure that the root node is an object not a key."""
136
 
        if type(self._root_node) is tuple:
137
 
            # Demand-load the root
138
 
            self._root_node = self._get_node(self._root_node)
139
 
 
140
 
    def _get_node(self, node):
141
 
        """Get a node.
142
 
 
143
 
        Note that this does not update the _items dict in objects containing a
144
 
        reference to this node. As such it does not prevent subsequent IO being
145
 
        performed.
146
 
 
147
 
        :param node: A tuple key or node object.
148
 
        :return: A node object.
149
 
        """
150
 
        if type(node) is tuple:
151
 
            bytes = self._read_bytes(node)
152
 
            return _deserialise(bytes, node,
153
 
                search_key_func=self._search_key_func)
154
 
        else:
155
 
            return node
156
 
 
157
 
    def _read_bytes(self, key):
158
 
        try:
159
 
            return _page_cache[key]
160
 
        except KeyError:
161
 
            stream = self._store.get_record_stream([key], 'unordered', True)
162
 
            bytes = stream.next().get_bytes_as('fulltext')
163
 
            _page_cache[key] = bytes
164
 
            return bytes
165
 
 
166
 
    def _dump_tree(self, include_keys=False):
167
 
        """Return the tree in a string representation."""
168
 
        self._ensure_root()
169
 
        res = self._dump_tree_node(self._root_node, prefix='', indent='',
170
 
                                   include_keys=include_keys)
171
 
        res.append('') # Give a trailing '\n'
172
 
        return '\n'.join(res)
173
 
 
174
 
    def _dump_tree_node(self, node, prefix, indent, include_keys=True):
175
 
        """For this node and all children, generate a string representation."""
176
 
        result = []
177
 
        if not include_keys:
178
 
            key_str = ''
179
 
        else:
180
 
            node_key = node.key()
181
 
            if node_key is not None:
182
 
                key_str = ' %s' % (node_key[0],)
183
 
            else:
184
 
                key_str = ' None'
185
 
        result.append('%s%r %s%s' % (indent, prefix, node.__class__.__name__,
186
 
                                     key_str))
187
 
        if type(node) is InternalNode:
188
 
            # Trigger all child nodes to get loaded
189
 
            list(node._iter_nodes(self._store))
190
 
            for prefix, sub in sorted(node._items.iteritems()):
191
 
                result.extend(self._dump_tree_node(sub, prefix, indent + '  ',
192
 
                                                   include_keys=include_keys))
193
 
        else:
194
 
            for key, value in sorted(node._items.iteritems()):
195
 
                # Don't use prefix nor indent here to line up when used in
196
 
                # tests in conjunction with assertEqualDiff
197
 
                result.append('      %r %r' % (key, value))
198
 
        return result
199
 
 
200
 
    @classmethod
201
 
    def from_dict(klass, store, initial_value, maximum_size=0, key_width=1,
202
 
        search_key_func=None):
203
 
        """Create a CHKMap in store with initial_value as the content.
204
 
 
205
 
        :param store: The store to record initial_value in, a VersionedFiles
206
 
            object with 1-tuple keys supporting CHK key generation.
207
 
        :param initial_value: A dict to store in store. Its keys and values
208
 
            must be bytestrings.
209
 
        :param maximum_size: The maximum_size rule to apply to nodes. This
210
 
            determines the size at which no new data is added to a single node.
211
 
        :param key_width: The number of elements in each key_tuple being stored
212
 
            in this map.
213
 
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
214
 
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
215
 
            multiple pages.
216
 
        :return: The root chk of the resulting CHKMap.
217
 
        """
218
 
        root_key = klass._create_directly(store, initial_value,
219
 
            maximum_size=maximum_size, key_width=key_width,
220
 
            search_key_func=search_key_func)
221
 
        return root_key
222
 
 
223
 
    @classmethod
224
 
    def _create_via_map(klass, store, initial_value, maximum_size=0,
225
 
                        key_width=1, search_key_func=None):
226
 
        result = klass(store, None, search_key_func=search_key_func)
227
 
        result._root_node.set_maximum_size(maximum_size)
228
 
        result._root_node._key_width = key_width
229
 
        delta = []
230
 
        for key, value in initial_value.items():
231
 
            delta.append((None, key, value))
232
 
        root_key = result.apply_delta(delta)
233
 
        return root_key
234
 
 
235
 
    @classmethod
236
 
    def _create_directly(klass, store, initial_value, maximum_size=0,
237
 
                         key_width=1, search_key_func=None):
238
 
        node = LeafNode(search_key_func=search_key_func)
239
 
        node.set_maximum_size(maximum_size)
240
 
        node._key_width = key_width
241
 
        node._items = dict(initial_value)
242
 
        node._raw_size = sum([node._key_value_len(key, value)
243
 
                              for key,value in initial_value.iteritems()])
244
 
        node._len = len(node._items)
245
 
        node._compute_search_prefix()
246
 
        node._compute_serialised_prefix()
247
 
        if (node._len > 1
248
 
            and maximum_size
249
 
            and node._current_size() > maximum_size):
250
 
            prefix, node_details = node._split(store)
251
 
            if len(node_details) == 1:
252
 
                raise AssertionError('Failed to split using node._split')
253
 
            node = InternalNode(prefix, search_key_func=search_key_func)
254
 
            node.set_maximum_size(maximum_size)
255
 
            node._key_width = key_width
256
 
            for split, subnode in node_details:
257
 
                node.add_node(split, subnode)
258
 
        keys = list(node.serialise(store))
259
 
        return keys[-1]
260
 
 
261
 
    def iter_changes(self, basis):
262
 
        """Iterate over the changes between basis and self.
263
 
 
264
 
        :return: An iterator of tuples: (key, old_value, new_value). Old_value
265
 
            is None for keys only in self; new_value is None for keys only in
266
 
            basis.
267
 
        """
268
 
        # Overview:
269
 
        # Read both trees in lexographic, highest-first order.
270
 
        # Any identical nodes we skip
271
 
        # Any unique prefixes we output immediately.
272
 
        # values in a leaf node are treated as single-value nodes in the tree
273
 
        # which allows them to be not-special-cased. We know to output them
274
 
        # because their value is a string, not a key(tuple) or node.
275
 
        #
276
 
        # corner cases to beware of when considering this function:
277
 
        # *) common references are at different heights.
278
 
        #    consider two trees:
279
 
        #    {'a': LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'}, 'b': LeafNode={'b'}}
280
 
        #    {'a': InternalNode={'aa':LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'},
281
 
        #                        'ab':LeafNode={'ab':'bar'}}
282
 
        #     'b': LeafNode={'b'}}
283
 
        #    the node with aaa/aab will only be encountered in the second tree
284
 
        #    after reading the 'a' subtree, but it is encountered in the first
285
 
        #    tree immediately. Variations on this may have read internal nodes
286
 
        #    like this.  we want to cut the entire pending subtree when we
287
 
        #    realise we have a common node.  For this we use a list of keys -
288
 
        #    the path to a node - and check the entire path is clean as we
289
 
        #    process each item.
290
 
        if self._node_key(self._root_node) == self._node_key(basis._root_node):
291
 
            return
292
 
        self._ensure_root()
293
 
        basis._ensure_root()
294
 
        excluded_keys = set()
295
 
        self_node = self._root_node
296
 
        basis_node = basis._root_node
297
 
        # A heap, each element is prefix, node(tuple/NodeObject/string),
298
 
        # key_path (a list of tuples, tail-sharing down the tree.)
299
 
        self_pending = []
300
 
        basis_pending = []
301
 
        def process_node(node, path, a_map, pending):
302
 
            # take a node and expand it
303
 
            node = a_map._get_node(node)
304
 
            if type(node) == LeafNode:
305
 
                path = (node._key, path)
306
 
                for key, value in node._items.items():
307
 
                    # For a LeafNode, the key is a serialized_key, rather than
308
 
                    # a search_key, but the heap is using search_keys
309
 
                    search_key = node._search_key_func(key)
310
 
                    heapq.heappush(pending, (search_key, key, value, path))
311
 
            else:
312
 
                # type(node) == InternalNode
313
 
                path = (node._key, path)
314
 
                for prefix, child in node._items.items():
315
 
                    heapq.heappush(pending, (prefix, None, child, path))
316
 
        def process_common_internal_nodes(self_node, basis_node):
317
 
            self_items = set(self_node._items.items())
318
 
            basis_items = set(basis_node._items.items())
319
 
            path = (self_node._key, None)
320
 
            for prefix, child in self_items - basis_items:
321
 
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, None, child, path))
322
 
            path = (basis_node._key, None)
323
 
            for prefix, child in basis_items - self_items:
324
 
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, None, child, path))
325
 
        def process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node):
326
 
            self_items = set(self_node._items.items())
327
 
            basis_items = set(basis_node._items.items())
328
 
            path = (self_node._key, None)
329
 
            for key, value in self_items - basis_items:
330
 
                prefix = self._search_key_func(key)
331
 
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, key, value, path))
332
 
            path = (basis_node._key, None)
333
 
            for key, value in basis_items - self_items:
334
 
                prefix = basis._search_key_func(key)
335
 
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, key, value, path))
336
 
        def process_common_prefix_nodes(self_node, self_path,
337
 
                                        basis_node, basis_path):
338
 
            # Would it be more efficient if we could request both at the same
339
 
            # time?
340
 
            self_node = self._get_node(self_node)
341
 
            basis_node = basis._get_node(basis_node)
342
 
            if (type(self_node) == InternalNode
343
 
                and type(basis_node) == InternalNode):
344
 
                # Matching internal nodes
345
 
                process_common_internal_nodes(self_node, basis_node)
346
 
            elif (type(self_node) == LeafNode
347
 
                  and type(basis_node) == LeafNode):
348
 
                process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node)
349
 
            else:
350
 
                process_node(self_node, self_path, self, self_pending)
351
 
                process_node(basis_node, basis_path, basis, basis_pending)
352
 
        process_common_prefix_nodes(self_node, None, basis_node, None)
353
 
        self_seen = set()
354
 
        basis_seen = set()
355
 
        excluded_keys = set()
356
 
        def check_excluded(key_path):
357
 
            # Note that this is N^2, it depends on us trimming trees
358
 
            # aggressively to not become slow.
359
 
            # A better implementation would probably have a reverse map
360
 
            # back to the children of a node, and jump straight to it when
361
 
            # a common node is detected, the proceed to remove the already
362
 
            # pending children. bzrlib.graph has a searcher module with a
363
 
            # similar problem.
364
 
            while key_path is not None:
365
 
                key, key_path = key_path
366
 
                if key in excluded_keys:
367
 
                    return True
368
 
            return False
369
 
 
370
 
        loop_counter = 0
371
 
        while self_pending or basis_pending:
372
 
            loop_counter += 1
373
 
            if not self_pending:
374
 
                # self is exhausted: output remainder of basis
375
 
                for prefix, key, node, path in basis_pending:
376
 
                    if check_excluded(path):
377
 
                        continue
378
 
                    node = basis._get_node(node)
379
 
                    if key is not None:
380
 
                        # a value
381
 
                        yield (key, node, None)
382
 
                    else:
383
 
                        # subtree - fastpath the entire thing.
384
 
                        for key, value in node.iteritems(basis._store):
385
 
                            yield (key, value, None)
386
 
                return
387
 
            elif not basis_pending:
388
 
                # basis is exhausted: output remainder of self.
389
 
                for prefix, key, node, path in self_pending:
390
 
                    if check_excluded(path):
391
 
                        continue
392
 
                    node = self._get_node(node)
393
 
                    if key is not None:
394
 
                        # a value
395
 
                        yield (key, None, node)
396
 
                    else:
397
 
                        # subtree - fastpath the entire thing.
398
 
                        for key, value in node.iteritems(self._store):
399
 
                            yield (key, None, value)
400
 
                return
401
 
            else:
402
 
                # XXX: future optimisation - yield the smaller items
403
 
                # immediately rather than pushing everything on/off the
404
 
                # heaps. Applies to both internal nodes and leafnodes.
405
 
                if self_pending[0][0] < basis_pending[0][0]:
406
 
                    # expand self
407
 
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
408
 
                    if check_excluded(path):
409
 
                        continue
410
 
                    if key is not None:
411
 
                        # a value
412
 
                        yield (key, None, node)
413
 
                    else:
414
 
                        process_node(node, path, self, self_pending)
415
 
                        continue
416
 
                elif self_pending[0][0] > basis_pending[0][0]:
417
 
                    # expand basis
418
 
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
419
 
                    if check_excluded(path):
420
 
                        continue
421
 
                    if key is not None:
422
 
                        # a value
423
 
                        yield (key, node, None)
424
 
                    else:
425
 
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
426
 
                        continue
427
 
                else:
428
 
                    # common prefix: possibly expand both
429
 
                    if self_pending[0][1] is None:
430
 
                        # process next self
431
 
                        read_self = True
432
 
                    else:
433
 
                        read_self = False
434
 
                    if basis_pending[0][1] is None:
435
 
                        # process next basis
436
 
                        read_basis = True
437
 
                    else:
438
 
                        read_basis = False
439
 
                    if not read_self and not read_basis:
440
 
                        # compare a common value
441
 
                        self_details = heapq.heappop(self_pending)
442
 
                        basis_details = heapq.heappop(basis_pending)
443
 
                        if self_details[2] != basis_details[2]:
444
 
                            yield (self_details[1],
445
 
                                basis_details[2], self_details[2])
446
 
                        continue
447
 
                    # At least one side wasn't a simple value
448
 
                    if (self._node_key(self_pending[0][2]) ==
449
 
                        self._node_key(basis_pending[0][2])):
450
 
                        # Identical pointers, skip (and don't bother adding to
451
 
                        # excluded, it won't turn up again.
452
 
                        heapq.heappop(self_pending)
453
 
                        heapq.heappop(basis_pending)
454
 
                        continue
455
 
                    # Now we need to expand this node before we can continue
456
 
                    if read_self and read_basis:
457
 
                        # Both sides start with the same prefix, so process
458
 
                        # them in parallel
459
 
                        self_prefix, _, self_node, self_path = heapq.heappop(
460
 
                            self_pending)
461
 
                        basis_prefix, _, basis_node, basis_path = heapq.heappop(
462
 
                            basis_pending)
463
 
                        if self_prefix != basis_prefix:
464
 
                            raise AssertionError(
465
 
                                '%r != %r' % (self_prefix, basis_prefix))
466
 
                        process_common_prefix_nodes(
467
 
                            self_node, self_path,
468
 
                            basis_node, basis_path)
469
 
                        continue
470
 
                    if read_self:
471
 
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
472
 
                        if check_excluded(path):
473
 
                            continue
474
 
                        process_node(node, path, self, self_pending)
475
 
                    if read_basis:
476
 
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
477
 
                        if check_excluded(path):
478
 
                            continue
479
 
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
480
 
        # print loop_counter
481
 
 
482
 
    def iteritems(self, key_filter=None):
483
 
        """Iterate over the entire CHKMap's contents."""
484
 
        self._ensure_root()
485
 
        return self._root_node.iteritems(self._store, key_filter=key_filter)
486
 
 
487
 
    def key(self):
488
 
        """Return the key for this map."""
489
 
        if type(self._root_node) is tuple:
490
 
            return self._root_node
491
 
        else:
492
 
            return self._root_node._key
493
 
 
494
 
    def __len__(self):
495
 
        self._ensure_root()
496
 
        return len(self._root_node)
497
 
 
498
 
    def map(self, key, value):
499
 
        """Map a key tuple to value.
500
 
        
501
 
        :param key: A key to map.
502
 
        :param value: The value to assign to key.
503
 
        """
504
 
        # Need a root object.
505
 
        self._ensure_root()
506
 
        prefix, node_details = self._root_node.map(self._store, key, value)
507
 
        if len(node_details) == 1:
508
 
            self._root_node = node_details[0][1]
509
 
        else:
510
 
            self._root_node = InternalNode(prefix,
511
 
                                search_key_func=self._search_key_func)
512
 
            self._root_node.set_maximum_size(node_details[0][1].maximum_size)
513
 
            self._root_node._key_width = node_details[0][1]._key_width
514
 
            for split, node in node_details:
515
 
                self._root_node.add_node(split, node)
516
 
 
517
 
    def _node_key(self, node):
518
 
        """Get the key for a node whether it's a tuple or node."""
519
 
        if type(node) is tuple:
520
 
            return node
521
 
        else:
522
 
            return node._key
523
 
 
524
 
    def unmap(self, key, check_remap=True):
525
 
        """remove key from the map."""
526
 
        self._ensure_root()
527
 
        if type(self._root_node) is InternalNode:
528
 
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key,
529
 
                check_remap=check_remap)
530
 
        else:
531
 
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key)
532
 
        self._root_node = unmapped
533
 
 
534
 
    def _check_remap(self):
535
 
        """Check if nodes can be collapsed."""
536
 
        self._ensure_root()
537
 
        if type(self._root_node) is InternalNode:
538
 
            self._root_node._check_remap(self._store)
539
 
 
540
 
    def _save(self):
541
 
        """Save the map completely.
542
 
 
543
 
        :return: The key of the root node.
544
 
        """
545
 
        if type(self._root_node) is tuple:
546
 
            # Already saved.
547
 
            return self._root_node
548
 
        keys = list(self._root_node.serialise(self._store))
549
 
        return keys[-1]
550
 
 
551
 
 
552
 
class Node(object):
553
 
    """Base class defining the protocol for CHK Map nodes.
554
 
 
555
 
    :ivar _raw_size: The total size of the serialized key:value data, before
556
 
        adding the header bytes, and without prefix compression.
557
 
    """
558
 
 
559
 
    def __init__(self, key_width=1):
560
 
        """Create a node.
561
 
 
562
 
        :param key_width: The width of keys for this node.
563
 
        """
564
 
        self._key = None
565
 
        # Current number of elements
566
 
        self._len = 0
567
 
        self._maximum_size = 0
568
 
        self._key_width = key_width
569
 
        # current size in bytes
570
 
        self._raw_size = 0
571
 
        # The pointers/values this node has - meaning defined by child classes.
572
 
        self._items = {}
573
 
        # The common search prefix
574
 
        self._search_prefix = None
575
 
 
576
 
    def __repr__(self):
577
 
        items_str = str(sorted(self._items))
578
 
        if len(items_str) > 20:
579
 
            items_str = items_str[:16] + '...]'
580
 
        return '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s items:%s)' % (
581
 
            self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
582
 
            self._maximum_size, self._search_prefix, items_str)
583
 
 
584
 
    def key(self):
585
 
        return self._key
586
 
 
587
 
    def __len__(self):
588
 
        return self._len
589
 
 
590
 
    @property
591
 
    def maximum_size(self):
592
 
        """What is the upper limit for adding references to a node."""
593
 
        return self._maximum_size
594
 
 
595
 
    def set_maximum_size(self, new_size):
596
 
        """Set the size threshold for nodes.
597
 
 
598
 
        :param new_size: The size at which no data is added to a node. 0 for
599
 
            unlimited.
600
 
        """
601
 
        self._maximum_size = new_size
602
 
 
603
 
    @classmethod
604
 
    def common_prefix(cls, prefix, key):
605
 
        """Given 2 strings, return the longest prefix common to both.
606
 
 
607
 
        :param prefix: This has been the common prefix for other keys, so it is
608
 
            more likely to be the common prefix in this case as well.
609
 
        :param key: Another string to compare to
610
 
        """
611
 
        if key.startswith(prefix):
612
 
            return prefix
613
 
        pos = -1
614
 
        # Is there a better way to do this?
615
 
        for pos, (left, right) in enumerate(zip(prefix, key)):
616
 
            if left != right:
617
 
                pos -= 1
618
 
                break
619
 
        common = prefix[:pos+1]
620
 
        return common
621
 
 
622
 
    @classmethod
623
 
    def common_prefix_for_keys(cls, keys):
624
 
        """Given a list of keys, find their common prefix.
625
 
 
626
 
        :param keys: An iterable of strings.
627
 
        :return: The longest common prefix of all keys.
628
 
        """
629
 
        common_prefix = None
630
 
        for key in keys:
631
 
            if common_prefix is None:
632
 
                common_prefix = key
633
 
                continue
634
 
            common_prefix = cls.common_prefix(common_prefix, key)
635
 
            if not common_prefix:
636
 
                # if common_prefix is the empty string, then we know it won't
637
 
                # change further
638
 
                return ''
639
 
        return common_prefix
640
 
 
641
 
 
642
 
# Singleton indicating we have not computed _search_prefix yet
643
 
_unknown = object()
644
 
 
645
 
class LeafNode(Node):
646
 
    """A node containing actual key:value pairs.
647
 
 
648
 
    :ivar _items: A dict of key->value items. The key is in tuple form.
649
 
    :ivar _size: The number of bytes that would be used by serializing all of
650
 
        the key/value pairs.
651
 
    """
652
 
 
653
 
    def __init__(self, search_key_func=None):
654
 
        Node.__init__(self)
655
 
        # All of the keys in this leaf node share this common prefix
656
 
        self._common_serialised_prefix = None
657
 
        self._serialise_key = '\x00'.join
658
 
        if search_key_func is None:
659
 
            self._search_key_func = _search_key_plain
660
 
        else:
661
 
            self._search_key_func = search_key_func
662
 
 
663
 
    def __repr__(self):
664
 
        items_str = str(sorted(self._items))
665
 
        if len(items_str) > 20:
666
 
            items_str = items_str[:16] + '...]'
667
 
        return \
668
 
            '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s keywidth:%s items:%s)' \
669
 
            % (self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
670
 
            self._maximum_size, self._search_prefix, self._key_width, items_str)
671
 
 
672
 
    def _current_size(self):
673
 
        """Answer the current serialised size of this node.
674
 
 
675
 
        This differs from self._raw_size in that it includes the bytes used for
676
 
        the header.
677
 
        """
678
 
        if self._common_serialised_prefix is None:
679
 
            bytes_for_items = 0
680
 
            prefix_len = 0
681
 
        else:
682
 
            # We will store a single string with the common prefix
683
 
            # And then that common prefix will not be stored in any of the
684
 
            # entry lines
685
 
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
686
 
            bytes_for_items = (self._raw_size - (prefix_len * self._len))
687
 
        return (9 # 'chkleaf:\n'
688
 
            + len(str(self._maximum_size)) + 1
689
 
            + len(str(self._key_width)) + 1
690
 
            + len(str(self._len)) + 1
691
 
            + prefix_len + 1
692
 
            + bytes_for_items)
693
 
 
694
 
    @classmethod
695
 
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
696
 
        """Deserialise bytes, with key key, into a LeafNode.
697
 
 
698
 
        :param bytes: The bytes of the node.
699
 
        :param key: The key that the serialised node has.
700
 
        """
701
 
        return _deserialise_leaf_node(bytes, key,
702
 
                                      search_key_func=search_key_func)
703
 
 
704
 
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
705
 
        """Iterate over items in the node.
706
 
 
707
 
        :param key_filter: A filter to apply to the node. It should be a
708
 
            list/set/dict or similar repeatedly iterable container.
709
 
        """
710
 
        if key_filter is not None:
711
 
            # Adjust the filter - short elements go to a prefix filter. All
712
 
            # other items are looked up directly.
713
 
            # XXX: perhaps defaultdict? Profiling<rinse and repeat>
714
 
            filters = {}
715
 
            for key in key_filter:
716
 
                if len(key) == self._key_width:
717
 
                    # This filter is meant to match exactly one key, yield it
718
 
                    # if we have it.
719
 
                    try:
720
 
                        yield key, self._items[key]
721
 
                    except KeyError:
722
 
                        # This key is not present in this map, continue
723
 
                        pass
724
 
                else:
725
 
                    # Short items, we need to match based on a prefix
726
 
                    length_filter = filters.setdefault(len(key), set())
727
 
                    length_filter.add(key)
728
 
            if filters:
729
 
                filters = filters.items()
730
 
                for item in self._items.iteritems():
731
 
                    for length, length_filter in filters:
732
 
                        if item[0][:length] in length_filter:
733
 
                            yield item
734
 
                            break
735
 
        else:
736
 
            for item in self._items.iteritems():
737
 
                yield item
738
 
 
739
 
    def _key_value_len(self, key, value):
740
 
        # TODO: Should probably be done without actually joining the key, but
741
 
        #       then that can be done via the C extension
742
 
        return (len(self._serialise_key(key)) + 1
743
 
                + len(str(value.count('\n'))) + 1
744
 
                + len(value) + 1)
745
 
 
746
 
    def _search_key(self, key):
747
 
        return self._search_key_func(key)
748
 
 
749
 
    def _map_no_split(self, key, value):
750
 
        """Map a key to a value.
751
 
 
752
 
        This assumes either the key does not already exist, or you have already
753
 
        removed its size and length from self.
754
 
 
755
 
        :return: True if adding this node should cause us to split.
756
 
        """
757
 
        self._items[key] = value
758
 
        self._raw_size += self._key_value_len(key, value)
759
 
        self._len += 1
760
 
        serialised_key = self._serialise_key(key)
761
 
        if self._common_serialised_prefix is None:
762
 
            self._common_serialised_prefix = serialised_key
763
 
        else:
764
 
            self._common_serialised_prefix = self.common_prefix(
765
 
                self._common_serialised_prefix, serialised_key)
766
 
        search_key = self._search_key(key)
767
 
        if self._search_prefix is _unknown:
768
 
            self._compute_search_prefix()
769
 
        if self._search_prefix is None:
770
 
            self._search_prefix = search_key
771
 
        else:
772
 
            self._search_prefix = self.common_prefix(
773
 
                self._search_prefix, search_key)
774
 
        if (self._len > 1
775
 
            and self._maximum_size
776
 
            and self._current_size() > self._maximum_size):
777
 
            # Check to see if all of the search_keys for this node are
778
 
            # identical. We allow the node to grow under that circumstance
779
 
            # (we could track this as common state, but it is infrequent)
780
 
            if (search_key != self._search_prefix
781
 
                or not self._are_search_keys_identical()):
782
 
                return True
783
 
        return False
784
 
 
785
 
    def _split(self, store):
786
 
        """We have overflowed.
787
 
 
788
 
        Split this node into multiple LeafNodes, return it up the stack so that
789
 
        the next layer creates a new InternalNode and references the new nodes.
790
 
 
791
 
        :return: (common_serialised_prefix, [(node_serialised_prefix, node)])
792
 
        """
793
 
        if self._search_prefix is _unknown:
794
 
            raise AssertionError('Search prefix must be known')
795
 
        common_prefix = self._search_prefix
796
 
        split_at = len(common_prefix) + 1
797
 
        result = {}
798
 
        for key, value in self._items.iteritems():
799
 
            search_key = self._search_key(key)
800
 
            prefix = search_key[:split_at]
801
 
            # TODO: Generally only 1 key can be exactly the right length,
802
 
            #       which means we can only have 1 key in the node pointed
803
 
            #       at by the 'prefix\0' key. We might want to consider
804
 
            #       folding it into the containing InternalNode rather than
805
 
            #       having a fixed length-1 node.
806
 
            #       Note this is probably not true for hash keys, as they
807
 
            #       may get a '\00' node anywhere, but won't have keys of
808
 
            #       different lengths.
809
 
            if len(prefix) < split_at:
810
 
                prefix += '\x00'*(split_at - len(prefix))
811
 
            if prefix not in result:
812
 
                node = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
813
 
                node.set_maximum_size(self._maximum_size)
814
 
                node._key_width = self._key_width
815
 
                result[prefix] = node
816
 
            else:
817
 
                node = result[prefix]
818
 
            sub_prefix, node_details = node.map(store, key, value)
819
 
            if len(node_details) > 1:
820
 
                if prefix != sub_prefix:
821
 
                    # This node has been split and is now found via a different
822
 
                    # path
823
 
                    result.pop(prefix)
824
 
                new_node = InternalNode(sub_prefix,
825
 
                    search_key_func=self._search_key_func)
826
 
                new_node.set_maximum_size(self._maximum_size)
827
 
                new_node._key_width = self._key_width
828
 
                for split, node in node_details:
829
 
                    new_node.add_node(split, node)
830
 
                result[prefix] = new_node
831
 
        return common_prefix, result.items()
832
 
 
833
 
    def map(self, store, key, value):
834
 
        """Map key to value."""
835
 
        if key in self._items:
836
 
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
837
 
            self._len -= 1
838
 
        self._key = None
839
 
        if self._map_no_split(key, value):
840
 
            return self._split(store)
841
 
        else:
842
 
            if self._search_prefix is _unknown:
843
 
                raise AssertionError('%r must be known' % self._search_prefix)
844
 
            return self._search_prefix, [("", self)]
845
 
 
846
 
    def serialise(self, store):
847
 
        """Serialise the LeafNode to store.
848
 
 
849
 
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
850
 
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
851
 
        """
852
 
        lines = ["chkleaf:\n"]
853
 
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
854
 
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
855
 
        lines.append("%d\n" % self._len)
856
 
        if self._common_serialised_prefix is None:
857
 
            lines.append('\n')
858
 
            if len(self._items) != 0:
859
 
                raise AssertionError('If _common_serialised_prefix is None'
860
 
                    ' we should have no items')
861
 
        else:
862
 
            lines.append('%s\n' % (self._common_serialised_prefix,))
863
 
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
864
 
        for key, value in sorted(self._items.items()):
865
 
            # Always add a final newline
866
 
            value_lines = osutils.chunks_to_lines([value + '\n'])
867
 
            serialized = "%s\x00%s\n" % (self._serialise_key(key),
868
 
                                         len(value_lines))
869
 
            if not serialized.startswith(self._common_serialised_prefix):
870
 
                raise AssertionError('We thought the common prefix was %r'
871
 
                    ' but entry %r does not have it in common'
872
 
                    % (self._common_serialised_prefix, serialized))
873
 
            lines.append(serialized[prefix_len:])
874
 
            lines.extend(value_lines)
875
 
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
876
 
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
877
 
        bytes = ''.join(lines)
878
 
        if len(bytes) != self._current_size():
879
 
            raise AssertionError('Invalid _current_size')
880
 
        _page_cache.add(self._key, bytes)
881
 
        return [self._key]
882
 
 
883
 
    def refs(self):
884
 
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
885
 
        return []
886
 
 
887
 
    def _compute_search_prefix(self):
888
 
        """Determine the common search prefix for all keys in this node.
889
 
 
890
 
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
891
 
            unique within this node.
892
 
        """
893
 
        search_keys = [self._search_key_func(key) for key in self._items]
894
 
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(search_keys)
895
 
        return self._search_prefix
896
 
 
897
 
    def _are_search_keys_identical(self):
898
 
        """Check to see if the search keys for all entries are the same.
899
 
 
900
 
        When using a hash as the search_key it is possible for non-identical
901
 
        keys to collide. If that happens enough, we may try overflow a
902
 
        LeafNode, but as all are collisions, we must not split.
903
 
        """
904
 
        common_search_key = None
905
 
        for key in self._items:
906
 
            search_key = self._search_key(key)
907
 
            if common_search_key is None:
908
 
                common_search_key = search_key
909
 
            elif search_key != common_search_key:
910
 
                return False
911
 
        return True
912
 
 
913
 
    def _compute_serialised_prefix(self):
914
 
        """Determine the common prefix for serialised keys in this node.
915
 
 
916
 
        :return: A bytestring of the longest serialised key prefix that is
917
 
            unique within this node.
918
 
        """
919
 
        serialised_keys = [self._serialise_key(key) for key in self._items]
920
 
        self._common_serialised_prefix = self.common_prefix_for_keys(
921
 
            serialised_keys)
922
 
        return self._common_serialised_prefix
923
 
 
924
 
    def unmap(self, store, key):
925
 
        """Unmap key from the node."""
926
 
        try:
927
 
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
928
 
        except KeyError:
929
 
            trace.mutter("key %s not found in %r", key, self._items)
930
 
            raise
931
 
        self._len -= 1
932
 
        del self._items[key]
933
 
        self._key = None
934
 
        # Recompute from scratch
935
 
        self._compute_search_prefix()
936
 
        self._compute_serialised_prefix()
937
 
        return self
938
 
 
939
 
 
940
 
class InternalNode(Node):
941
 
    """A node that contains references to other nodes.
942
 
 
943
 
    An InternalNode is responsible for mapping search key prefixes to child
944
 
    nodes.
945
 
 
946
 
    :ivar _items: serialised_key => node dictionary. node may be a tuple,
947
 
        LeafNode or InternalNode.
948
 
    """
949
 
 
950
 
    def __init__(self, prefix='', search_key_func=None):
951
 
        Node.__init__(self)
952
 
        # The size of an internalnode with default values and no children.
953
 
        # How many octets key prefixes within this node are.
954
 
        self._node_width = 0
955
 
        self._search_prefix = prefix
956
 
        if search_key_func is None:
957
 
            self._search_key_func = _search_key_plain
958
 
        else:
959
 
            self._search_key_func = search_key_func
960
 
 
961
 
    def add_node(self, prefix, node):
962
 
        """Add a child node with prefix prefix, and node node.
963
 
 
964
 
        :param prefix: The search key prefix for node.
965
 
        :param node: The node being added.
966
 
        """
967
 
        if self._search_prefix is None:
968
 
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
969
 
        if not prefix.startswith(self._search_prefix):
970
 
            raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
971
 
                % (prefix,self._search_prefix))
972
 
        if len(prefix) != len(self._search_prefix) + 1:
973
 
            raise AssertionError("prefix wrong length: len(%s) is not %d" %
974
 
                (prefix, len(self._search_prefix) + 1))
975
 
        self._len += len(node)
976
 
        if not len(self._items):
977
 
            self._node_width = len(prefix)
978
 
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
979
 
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
980
 
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
981
 
        self._items[prefix] = node
982
 
        self._key = None
983
 
 
984
 
    def _current_size(self):
985
 
        """Answer the current serialised size of this node."""
986
 
        return (self._raw_size + len(str(self._len)) + len(str(self._key_width)) +
987
 
            len(str(self._maximum_size)))
988
 
 
989
 
    @classmethod
990
 
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
991
 
        """Deserialise bytes to an InternalNode, with key key.
992
 
 
993
 
        :param bytes: The bytes of the node.
994
 
        :param key: The key that the serialised node has.
995
 
        :return: An InternalNode instance.
996
 
        """
997
 
        return _deserialise_internal_node(bytes, key,
998
 
                                          search_key_func=search_key_func)
999
 
 
1000
 
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
1001
 
        for node, node_filter in self._iter_nodes(store, key_filter=key_filter):
1002
 
            for item in node.iteritems(store, key_filter=node_filter):
1003
 
                yield item
1004
 
 
1005
 
    def _iter_nodes(self, store, key_filter=None, batch_size=None):
1006
 
        """Iterate over node objects which match key_filter.
1007
 
 
1008
 
        :param store: A store to use for accessing content.
1009
 
        :param key_filter: A key filter to filter nodes. Only nodes that might
1010
 
            contain a key in key_filter will be returned.
1011
 
        :param batch_size: If not None, then we will return the nodes that had
1012
 
            to be read using get_record_stream in batches, rather than reading
1013
 
            them all at once.
1014
 
        :return: An iterable of nodes. This function does not have to be fully
1015
 
            consumed.  (There will be no pending I/O when items are being returned.)
1016
 
        """
1017
 
        # Map from chk key ('sha1:...',) to (prefix, key_filter)
1018
 
        # prefix is the key in self._items to use, key_filter is the key_filter
1019
 
        # entries that would match this node
1020
 
        keys = {}
1021
 
        shortcut = False
1022
 
        if key_filter is None:
1023
 
            # yielding all nodes, yield whatever we have, and queue up a read
1024
 
            # for whatever we are missing
1025
 
            shortcut = True
1026
 
            for prefix, node in self._items.iteritems():
1027
 
                if node.__class__ is tuple:
1028
 
                    keys[node] = (prefix, None)
1029
 
                else:
1030
 
                    yield node, None
1031
 
        elif len(key_filter) == 1:
1032
 
            # Technically, this path could also be handled by the first check
1033
 
            # in 'self._node_width' in length_filters. However, we can handle
1034
 
            # this case without spending any time building up the
1035
 
            # prefix_to_keys, etc state.
1036
 
 
1037
 
            # This is a bit ugly, but TIMEIT showed it to be by far the fastest
1038
 
            # 0.626us   list(key_filter)[0]
1039
 
            #       is a func() for list(), 2 mallocs, and a getitem
1040
 
            # 0.489us   [k for k in key_filter][0]
1041
 
            #       still has the mallocs, avoids the func() call
1042
 
            # 0.350us   iter(key_filter).next()
1043
 
            #       has a func() call, and mallocs an iterator
1044
 
            # 0.125us   for key in key_filter: pass
1045
 
            #       no func() overhead, might malloc an iterator
1046
 
            # 0.105us   for key in key_filter: break
1047
 
            #       no func() overhead, might malloc an iterator, probably
1048
 
            #       avoids checking an 'else' clause as part of the for
1049
 
            for key in key_filter:
1050
 
                break
1051
 
            search_prefix = self._search_prefix_filter(key)
1052
 
            if len(search_prefix) == self._node_width:
1053
 
                # This item will match exactly, so just do a dict lookup, and
1054
 
                # see what we can return
1055
 
                shortcut = True
1056
 
                try:
1057
 
                    node = self._items[search_prefix]
1058
 
                except KeyError:
1059
 
                    # A given key can only match 1 child node, if it isn't
1060
 
                    # there, then we can just return nothing
1061
 
                    return
1062
 
                if node.__class__ is tuple:
1063
 
                    keys[node] = (search_prefix, [key])
1064
 
                else:
1065
 
                    # This is loaded, and the only thing that can match,
1066
 
                    # return
1067
 
                    yield node, [key]
1068
 
                    return
1069
 
        if not shortcut:
1070
 
            # First, convert all keys into a list of search prefixes
1071
 
            # Aggregate common prefixes, and track the keys they come from
1072
 
            prefix_to_keys = {}
1073
 
            length_filters = {}
1074
 
            for key in key_filter:
1075
 
                search_prefix = self._search_prefix_filter(key)
1076
 
                length_filter = length_filters.setdefault(
1077
 
                                    len(search_prefix), set())
1078
 
                length_filter.add(search_prefix)
1079
 
                prefix_to_keys.setdefault(search_prefix, []).append(key)
1080
 
 
1081
 
            if (self._node_width in length_filters
1082
 
                and len(length_filters) == 1):
1083
 
                # all of the search prefixes match exactly _node_width. This
1084
 
                # means that everything is an exact match, and we can do a
1085
 
                # lookup into self._items, rather than iterating over the items
1086
 
                # dict.
1087
 
                search_prefixes = length_filters[self._node_width]
1088
 
                for search_prefix in search_prefixes:
1089
 
                    try:
1090
 
                        node = self._items[search_prefix]
1091
 
                    except KeyError:
1092
 
                        # We can ignore this one
1093
 
                        continue
1094
 
                    node_key_filter = prefix_to_keys[search_prefix]
1095
 
                    if node.__class__ is tuple:
1096
 
                        keys[node] = (search_prefix, node_key_filter)
1097
 
                    else:
1098
 
                        yield node, node_key_filter
1099
 
            else:
1100
 
                # The slow way. We walk every item in self._items, and check to
1101
 
                # see if there are any matches
1102
 
                length_filters = length_filters.items()
1103
 
                for prefix, node in self._items.iteritems():
1104
 
                    node_key_filter = []
1105
 
                    for length, length_filter in length_filters:
1106
 
                        sub_prefix = prefix[:length]
1107
 
                        if sub_prefix in length_filter:
1108
 
                            node_key_filter.extend(prefix_to_keys[sub_prefix])
1109
 
                    if node_key_filter: # this key matched something, yield it
1110
 
                        if node.__class__ is tuple:
1111
 
                            keys[node] = (prefix, node_key_filter)
1112
 
                        else:
1113
 
                            yield node, node_key_filter
1114
 
        if keys:
1115
 
            # Look in the page cache for some more bytes
1116
 
            found_keys = set()
1117
 
            for key in keys:
1118
 
                try:
1119
 
                    bytes = _page_cache[key]
1120
 
                except KeyError:
1121
 
                    continue
1122
 
                else:
1123
 
                    node = _deserialise(bytes, key,
1124
 
                        search_key_func=self._search_key_func)
1125
 
                    prefix, node_key_filter = keys[key]
1126
 
                    self._items[prefix] = node
1127
 
                    found_keys.add(key)
1128
 
                    yield node, node_key_filter
1129
 
            for key in found_keys:
1130
 
                del keys[key]
1131
 
        if keys:
1132
 
            # demand load some pages.
1133
 
            if batch_size is None:
1134
 
                # Read all the keys in
1135
 
                batch_size = len(keys)
1136
 
            key_order = list(keys)
1137
 
            for batch_start in range(0, len(key_order), batch_size):
1138
 
                batch = key_order[batch_start:batch_start + batch_size]
1139
 
                # We have to fully consume the stream so there is no pending
1140
 
                # I/O, so we buffer the nodes for now.
1141
 
                stream = store.get_record_stream(batch, 'unordered', True)
1142
 
                node_and_filters = []
1143
 
                for record in stream:
1144
 
                    bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
1145
 
                    node = _deserialise(bytes, record.key,
1146
 
                        search_key_func=self._search_key_func)
1147
 
                    prefix, node_key_filter = keys[record.key]
1148
 
                    node_and_filters.append((node, node_key_filter))
1149
 
                    self._items[prefix] = node
1150
 
                    _page_cache.add(record.key, bytes)
1151
 
                for info in node_and_filters:
1152
 
                    yield info
1153
 
 
1154
 
    def map(self, store, key, value):
1155
 
        """Map key to value."""
1156
 
        if not len(self._items):
1157
 
            raise AssertionError("can't map in an empty InternalNode.")
1158
 
        search_key = self._search_key(key)
1159
 
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
1160
 
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
1161
 
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
1162
 
        if not search_key.startswith(self._search_prefix):
1163
 
            # This key doesn't fit in this index, so we need to split at the
1164
 
            # point where it would fit, insert self into that internal node,
1165
 
            # and then map this key into that node.
1166
 
            new_prefix = self.common_prefix(self._search_prefix,
1167
 
                                            search_key)
1168
 
            new_parent = InternalNode(new_prefix,
1169
 
                search_key_func=self._search_key_func)
1170
 
            new_parent.set_maximum_size(self._maximum_size)
1171
 
            new_parent._key_width = self._key_width
1172
 
            new_parent.add_node(self._search_prefix[:len(new_prefix)+1],
1173
 
                                self)
1174
 
            return new_parent.map(store, key, value)
1175
 
        children = [node for node, _
1176
 
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
1177
 
        if children:
1178
 
            child = children[0]
1179
 
        else:
1180
 
            # new child needed:
1181
 
            child = self._new_child(search_key, LeafNode)
1182
 
        old_len = len(child)
1183
 
        if type(child) is LeafNode:
1184
 
            old_size = child._current_size()
1185
 
        else:
1186
 
            old_size = None
1187
 
        prefix, node_details = child.map(store, key, value)
1188
 
        if len(node_details) == 1:
1189
 
            # child may have shrunk, or might be a new node
1190
 
            child = node_details[0][1]
1191
 
            self._len = self._len - old_len + len(child)
1192
 
            self._items[search_key] = child
1193
 
            self._key = None
1194
 
            new_node = self
1195
 
            if type(child) is LeafNode:
1196
 
                if old_size is None:
1197
 
                    # The old node was an InternalNode which means it has now
1198
 
                    # collapsed, so we need to check if it will chain to a
1199
 
                    # collapse at this level.
1200
 
                    trace.mutter("checking remap as InternalNode -> LeafNode")
1201
 
                    new_node = self._check_remap(store)
1202
 
                else:
1203
 
                    # If the LeafNode has shrunk in size, we may want to run
1204
 
                    # a remap check. Checking for a remap is expensive though
1205
 
                    # and the frequency of a successful remap is very low.
1206
 
                    # Shrinkage by small amounts is common, so we only do the
1207
 
                    # remap check if the new_size is low or the shrinkage
1208
 
                    # amount is over a configurable limit.
1209
 
                    new_size = child._current_size()
1210
 
                    shrinkage = old_size - new_size
1211
 
                    if (shrinkage > 0 and new_size < _INTERESTING_NEW_SIZE
1212
 
                        or shrinkage > _INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT):
1213
 
                        trace.mutter(
1214
 
                            "checking remap as size shrunk by %d to be %d",
1215
 
                            shrinkage, new_size)
1216
 
                        new_node = self._check_remap(store)
1217
 
            if new_node._search_prefix is None:
1218
 
                raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
1219
 
            return new_node._search_prefix, [('', new_node)]
1220
 
        # child has overflown - create a new intermediate node.
1221
 
        # XXX: This is where we might want to try and expand our depth
1222
 
        # to refer to more bytes of every child (which would give us
1223
 
        # multiple pointers to child nodes, but less intermediate nodes)
1224
 
        child = self._new_child(search_key, InternalNode)
1225
 
        child._search_prefix = prefix
1226
 
        for split, node in node_details:
1227
 
            child.add_node(split, node)
1228
 
        self._len = self._len - old_len + len(child)
1229
 
        self._key = None
1230
 
        return self._search_prefix, [("", self)]
1231
 
 
1232
 
    def _new_child(self, search_key, klass):
1233
 
        """Create a new child node of type klass."""
1234
 
        child = klass()
1235
 
        child.set_maximum_size(self._maximum_size)
1236
 
        child._key_width = self._key_width
1237
 
        child._search_key_func = self._search_key_func
1238
 
        self._items[search_key] = child
1239
 
        return child
1240
 
 
1241
 
    def serialise(self, store):
1242
 
        """Serialise the node to store.
1243
 
 
1244
 
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
1245
 
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
1246
 
        """
1247
 
        for node in self._items.itervalues():
1248
 
            if type(node) is tuple:
1249
 
                # Never deserialised.
1250
 
                continue
1251
 
            if node._key is not None:
1252
 
                # Never altered
1253
 
                continue
1254
 
            for key in node.serialise(store):
1255
 
                yield key
1256
 
        lines = ["chknode:\n"]
1257
 
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
1258
 
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
1259
 
        lines.append("%d\n" % self._len)
1260
 
        if self._search_prefix is None:
1261
 
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
1262
 
        lines.append('%s\n' % (self._search_prefix,))
1263
 
        prefix_len = len(self._search_prefix)
1264
 
        for prefix, node in sorted(self._items.items()):
1265
 
            if type(node) is tuple:
1266
 
                key = node[0]
1267
 
            else:
1268
 
                key = node._key[0]
1269
 
            serialised = "%s\x00%s\n" % (prefix, key)
1270
 
            if not serialised.startswith(self._search_prefix):
1271
 
                raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
1272
 
                    % (serialised, self._search_prefix))
1273
 
            lines.append(serialised[prefix_len:])
1274
 
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
1275
 
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
1276
 
        _page_cache.add(self._key, ''.join(lines))
1277
 
        yield self._key
1278
 
 
1279
 
    def _search_key(self, key):
1280
 
        """Return the serialised key for key in this node."""
1281
 
        # search keys are fixed width. All will be self._node_width wide, so we
1282
 
        # pad as necessary.
1283
 
        return (self._search_key_func(key) + '\x00'*self._node_width)[:self._node_width]
1284
 
 
1285
 
    def _search_prefix_filter(self, key):
1286
 
        """Serialise key for use as a prefix filter in iteritems."""
1287
 
        return self._search_key_func(key)[:self._node_width]
1288
 
 
1289
 
    def _split(self, offset):
1290
 
        """Split this node into smaller nodes starting at offset.
1291
 
 
1292
 
        :param offset: The offset to start the new child nodes at.
1293
 
        :return: An iterable of (prefix, node) tuples. prefix is a byte
1294
 
            prefix for reaching node.
1295
 
        """
1296
 
        if offset >= self._node_width:
1297
 
            for node in self._items.values():
1298
 
                for result in node._split(offset):
1299
 
                    yield result
1300
 
            return
1301
 
        for key, node in self._items.items():
1302
 
            pass
1303
 
 
1304
 
    def refs(self):
1305
 
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
1306
 
        if self._key is None:
1307
 
            raise AssertionError("unserialised nodes have no refs.")
1308
 
        refs = []
1309
 
        for value in self._items.itervalues():
1310
 
            if type(value) is tuple:
1311
 
                refs.append(value)
1312
 
            else:
1313
 
                refs.append(value.key())
1314
 
        return refs
1315
 
 
1316
 
    def _compute_search_prefix(self, extra_key=None):
1317
 
        """Return the unique key prefix for this node.
1318
 
 
1319
 
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
1320
 
            unique within this node.
1321
 
        """
1322
 
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(self._items)
1323
 
        return self._search_prefix
1324
 
 
1325
 
    def unmap(self, store, key, check_remap=True):
1326
 
        """Remove key from this node and it's children."""
1327
 
        if not len(self._items):
1328
 
            raise AssertionError("can't unmap in an empty InternalNode.")
1329
 
        children = [node for node, _
1330
 
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
1331
 
        if children:
1332
 
            child = children[0]
1333
 
        else:
1334
 
            raise KeyError(key)
1335
 
        self._len -= 1
1336
 
        unmapped = child.unmap(store, key)
1337
 
        self._key = None
1338
 
        search_key = self._search_key(key)
1339
 
        if len(unmapped) == 0:
1340
 
            # All child nodes are gone, remove the child:
1341
 
            del self._items[search_key]
1342
 
            unmapped = None
1343
 
        else:
1344
 
            # Stash the returned node
1345
 
            self._items[search_key] = unmapped
1346
 
        if len(self._items) == 1:
1347
 
            # this node is no longer needed:
1348
 
            return self._items.values()[0]
1349
 
        if type(unmapped) is InternalNode:
1350
 
            return self
1351
 
        if check_remap:
1352
 
            return self._check_remap(store)
1353
 
        else:
1354
 
            return self
1355
 
 
1356
 
    def _check_remap(self, store):
1357
 
        """Check if all keys contained by children fit in a single LeafNode.
1358
 
 
1359
 
        :param store: A store to use for reading more nodes
1360
 
        :return: Either self, or a new LeafNode which should replace self.
1361
 
        """
1362
 
        # Logic for how we determine when we need to rebuild
1363
 
        # 1) Implicitly unmap() is removing a key which means that the child
1364
 
        #    nodes are going to be shrinking by some extent.
1365
 
        # 2) If all children are LeafNodes, it is possible that they could be
1366
 
        #    combined into a single LeafNode, which can then completely replace
1367
 
        #    this internal node with a single LeafNode
1368
 
        # 3) If *one* child is an InternalNode, we assume it has already done
1369
 
        #    all the work to determine that its children cannot collapse, and
1370
 
        #    we can then assume that those nodes *plus* the current nodes don't
1371
 
        #    have a chance of collapsing either.
1372
 
        #    So a very cheap check is to just say if 'unmapped' is an
1373
 
        #    InternalNode, we don't have to check further.
1374
 
 
1375
 
        # TODO: Another alternative is to check the total size of all known
1376
 
        #       LeafNodes. If there is some formula we can use to determine the
1377
 
        #       final size without actually having to read in any more
1378
 
        #       children, it would be nice to have. However, we have to be
1379
 
        #       careful with stuff like nodes that pull out the common prefix
1380
 
        #       of each key, as adding a new key can change the common prefix
1381
 
        #       and cause size changes greater than the length of one key.
1382
 
        #       So for now, we just add everything to a new Leaf until it
1383
 
        #       splits, as we know that will give the right answer
1384
 
        new_leaf = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
1385
 
        new_leaf.set_maximum_size(self._maximum_size)
1386
 
        new_leaf._key_width = self._key_width
1387
 
        # A batch_size of 16 was chosen because:
1388
 
        #   a) In testing, a 4k page held 14 times. So if we have more than 16
1389
 
        #      leaf nodes we are unlikely to hold them in a single new leaf
1390
 
        #      node. This still allows for 1 round trip
1391
 
        #   b) With 16-way fan out, we can still do a single round trip
1392
 
        #   c) With 255-way fan out, we don't want to read all 255 and destroy
1393
 
        #      the page cache, just to determine that we really don't need it.
1394
 
        for node, _ in self._iter_nodes(store, batch_size=16):
1395
 
            if type(node) is InternalNode:
1396
 
                # Without looking at any leaf nodes, we are sure
1397
 
                return self
1398
 
            for key, value in node._items.iteritems():
1399
 
                if new_leaf._map_no_split(key, value):
1400
 
                    return self
1401
 
        trace.mutter("remap generated a new LeafNode")
1402
 
        return new_leaf
1403
 
 
1404
 
 
1405
 
def _deserialise(bytes, key, search_key_func):
1406
 
    """Helper for repositorydetails - convert bytes to a node."""
1407
 
    if bytes.startswith("chkleaf:\n"):
1408
 
        node = LeafNode.deserialise(bytes, key, search_key_func=search_key_func)
1409
 
    elif bytes.startswith("chknode:\n"):
1410
 
        node = InternalNode.deserialise(bytes, key,
1411
 
            search_key_func=search_key_func)
1412
 
    else:
1413
 
        raise AssertionError("Unknown node type.")
1414
 
    return node
1415
 
 
1416
 
 
1417
 
class CHKMapDifference(object):
1418
 
    """Iterate the stored pages and key,value pairs for (new - old).
1419
 
 
1420
 
    This class provides a generator over the stored CHK pages and the
1421
 
    (key, value) pairs that are in any of the new maps and not in any of the
1422
 
    old maps.
1423
 
 
1424
 
    Note that it may yield chk pages that are common (especially root nodes),
1425
 
    but it won't yield (key,value) pairs that are common.
1426
 
    """
1427
 
 
1428
 
    def __init__(self, store, new_root_keys, old_root_keys,
1429
 
                 search_key_func, pb=None):
1430
 
        self._store = store
1431
 
        self._new_root_keys = new_root_keys
1432
 
        self._old_root_keys = old_root_keys
1433
 
        self._pb = pb
1434
 
        # All uninteresting chks that we have seen. By the time they are added
1435
 
        # here, they should be either fully ignored, or queued up for
1436
 
        # processing
1437
 
        self._all_old_chks = set(self._old_root_keys)
1438
 
        # All items that we have seen from the old_root_keys
1439
 
        self._all_old_items = set()
1440
 
        # These are interesting items which were either read, or already in the
1441
 
        # interesting queue (so we don't need to walk them again)
1442
 
        self._processed_new_refs = set()
1443
 
        self._search_key_func = search_key_func
1444
 
 
1445
 
        # The uninteresting and interesting nodes to be searched
1446
 
        self._old_queue = []
1447
 
        self._new_queue = []
1448
 
        # Holds the (key, value) items found when processing the root nodes,
1449
 
        # waiting for the uninteresting nodes to be walked
1450
 
        self._new_item_queue = []
1451
 
        self._state = None
1452
 
 
1453
 
    def _read_nodes_from_store(self, keys):
1454
 
        # We chose not to use _page_cache, because we think in terms of records
1455
 
        # to be yielded. Also, we expect to touch each page only 1 time during
1456
 
        # this code. (We may want to evaluate saving the raw bytes into the
1457
 
        # page cache, which would allow a working tree update after the fetch
1458
 
        # to not have to read the bytes again.)
1459
 
        stream = self._store.get_record_stream(keys, 'unordered', True)
1460
 
        for record in stream:
1461
 
            if self._pb is not None:
1462
 
                self._pb.tick()
1463
 
            if record.storage_kind == 'absent':
1464
 
                raise errors.NoSuchRevision(self._store, record.key)
1465
 
            bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
1466
 
            node = _deserialise(bytes, record.key,
1467
 
                                search_key_func=self._search_key_func)
1468
 
            if type(node) is InternalNode:
1469
 
                # Note we don't have to do node.refs() because we know that
1470
 
                # there are no children that have been pushed into this node
1471
 
                prefix_refs = node._items.items()
1472
 
                items = []
1473
 
            else:
1474
 
                prefix_refs = []
1475
 
                items = node._items.items()
1476
 
            yield record, node, prefix_refs, items
1477
 
 
1478
 
    def _read_old_roots(self):
1479
 
        old_chks_to_enqueue = []
1480
 
        all_old_chks = self._all_old_chks
1481
 
        for record, node, prefix_refs, items in \
1482
 
                self._read_nodes_from_store(self._old_root_keys):
1483
 
            # Uninteresting node
1484
 
            prefix_refs = [p_r for p_r in prefix_refs
1485
 
                                if p_r[1] not in all_old_chks]
1486
 
            new_refs = [p_r[1] for p_r in prefix_refs]
1487
 
            all_old_chks.update(new_refs)
1488
 
            self._all_old_items.update(items)
1489
 
            # Queue up the uninteresting references
1490
 
            # Don't actually put them in the 'to-read' queue until we have
1491
 
            # finished checking the interesting references
1492
 
            old_chks_to_enqueue.extend(prefix_refs)
1493
 
        return old_chks_to_enqueue
1494
 
 
1495
 
    def _enqueue_old(self, new_prefixes, old_chks_to_enqueue):
1496
 
        # At this point, we have read all the uninteresting and interesting
1497
 
        # items, so we can queue up the uninteresting stuff, knowing that we've
1498
 
        # handled the interesting ones
1499
 
        for prefix, ref in old_chks_to_enqueue:
1500
 
            not_interesting = True
1501
 
            for i in xrange(len(prefix), 0, -1):
1502
 
                if prefix[:i] in new_prefixes:
1503
 
                    not_interesting = False
1504
 
                    break
1505
 
            if not_interesting:
1506
 
                # This prefix is not part of the remaining 'interesting set'
1507
 
                continue
1508
 
            self._old_queue.append(ref)
1509
 
 
1510
 
    def _read_all_roots(self):
1511
 
        """Read the root pages.
1512
 
 
1513
 
        This is structured as a generator, so that the root records can be
1514
 
        yielded up to whoever needs them without any buffering.
1515
 
        """
1516
 
        # This is the bootstrap phase
1517
 
        if not self._old_root_keys:
1518
 
            # With no old_root_keys we can just shortcut and be ready
1519
 
            # for _flush_new_queue
1520
 
            self._new_queue = list(self._new_root_keys)
1521
 
            return
1522
 
        old_chks_to_enqueue = self._read_old_roots()
1523
 
        # filter out any root keys that are already known to be uninteresting
1524
 
        new_keys = set(self._new_root_keys).difference(self._all_old_chks)
1525
 
        # These are prefixes that are present in new_keys that we are
1526
 
        # thinking to yield
1527
 
        new_prefixes = set()
1528
 
        # We are about to yield all of these, so we don't want them getting
1529
 
        # added a second time
1530
 
        processed_new_refs = self._processed_new_refs
1531
 
        processed_new_refs.update(new_keys)
1532
 
        for record, node, prefix_refs, items in \
1533
 
                self._read_nodes_from_store(new_keys):
1534
 
            # At this level, we now know all the uninteresting references
1535
 
            # So we filter and queue up whatever is remaining
1536
 
            prefix_refs = [p_r for p_r in prefix_refs
1537
 
                           if p_r[1] not in self._all_old_chks
1538
 
                              and p_r[1] not in processed_new_refs]
1539
 
            refs = [p_r[1] for p_r in prefix_refs]
1540
 
            new_prefixes.update([p_r[0] for p_r in prefix_refs])
1541
 
            self._new_queue.extend(refs)
1542
 
            # TODO: We can potentially get multiple items here, however the
1543
 
            #       current design allows for this, as callers will do the work
1544
 
            #       to make the results unique. We might profile whether we
1545
 
            #       gain anything by ensuring unique return values for items
1546
 
            new_items = [item for item in items
1547
 
                               if item not in self._all_old_items]
1548
 
            self._new_item_queue.extend(new_items)
1549
 
            new_prefixes.update([self._search_key_func(item[0])
1550
 
                                 for item in new_items])
1551
 
            processed_new_refs.update(refs)
1552
 
            yield record
1553
 
        # For new_prefixes we have the full length prefixes queued up.
1554
 
        # However, we also need possible prefixes. (If we have a known ref to
1555
 
        # 'ab', then we also need to include 'a'.) So expand the
1556
 
        # new_prefixes to include all shorter prefixes
1557
 
        for prefix in list(new_prefixes):
1558
 
            new_prefixes.update([prefix[:i] for i in xrange(1, len(prefix))])
1559
 
        self._enqueue_old(new_prefixes, old_chks_to_enqueue)
1560
 
 
1561
 
    def _flush_new_queue(self):
1562
 
        # No need to maintain the heap invariant anymore, just pull things out
1563
 
        # and process them
1564
 
        refs = set(self._new_queue)
1565
 
        self._new_queue = []
1566
 
        # First pass, flush all interesting items and convert to using direct refs
1567
 
        all_old_chks = self._all_old_chks
1568
 
        processed_new_refs = self._processed_new_refs
1569
 
        all_old_items = self._all_old_items
1570
 
        new_items = [item for item in self._new_item_queue
1571
 
                           if item not in all_old_items]
1572
 
        self._new_item_queue = []
1573
 
        if new_items:
1574
 
            yield None, new_items
1575
 
        refs = refs.difference(all_old_chks)
1576
 
        while refs:
1577
 
            next_refs = set()
1578
 
            next_refs_update = next_refs.update
1579
 
            # Inlining _read_nodes_from_store improves 'bzr branch bzr.dev'
1580
 
            # from 1m54s to 1m51s. Consider it.
1581
 
            for record, _, p_refs, items in self._read_nodes_from_store(refs):
1582
 
                items = [item for item in items
1583
 
                         if item not in all_old_items]
1584
 
                yield record, items
1585
 
                next_refs_update([p_r[1] for p_r in p_refs])
1586
 
            next_refs = next_refs.difference(all_old_chks)
1587
 
            next_refs = next_refs.difference(processed_new_refs)
1588
 
            processed_new_refs.update(next_refs)
1589
 
            refs = next_refs
1590
 
 
1591
 
    def _process_next_old(self):
1592
 
        # Since we don't filter uninteresting any further than during
1593
 
        # _read_all_roots, process the whole queue in a single pass.
1594
 
        refs = self._old_queue
1595
 
        self._old_queue = []
1596
 
        all_old_chks = self._all_old_chks
1597
 
        for record, _, prefix_refs, items in self._read_nodes_from_store(refs):
1598
 
            self._all_old_items.update(items)
1599
 
            refs = [r for _,r in prefix_refs if r not in all_old_chks]
1600
 
            self._old_queue.extend(refs)
1601
 
            all_old_chks.update(refs)
1602
 
 
1603
 
    def _process_queues(self):
1604
 
        while self._old_queue:
1605
 
            self._process_next_old()
1606
 
        return self._flush_new_queue()
1607
 
 
1608
 
    def process(self):
1609
 
        for record in self._read_all_roots():
1610
 
            yield record, []
1611
 
        for record, items in self._process_queues():
1612
 
            yield record, items
1613
 
 
1614
 
 
1615
 
def iter_interesting_nodes(store, interesting_root_keys,
1616
 
                           uninteresting_root_keys, pb=None):
1617
 
    """Given root keys, find interesting nodes.
1618
 
 
1619
 
    Evaluate nodes referenced by interesting_root_keys. Ones that are also
1620
 
    referenced from uninteresting_root_keys are not considered interesting.
1621
 
 
1622
 
    :param interesting_root_keys: keys which should be part of the
1623
 
        "interesting" nodes (which will be yielded)
1624
 
    :param uninteresting_root_keys: keys which should be filtered out of the
1625
 
        result set.
1626
 
    :return: Yield
1627
 
        (interesting record, {interesting key:values})
1628
 
    """
1629
 
    iterator = CHKMapDifference(store, interesting_root_keys,
1630
 
                                uninteresting_root_keys,
1631
 
                                search_key_func=store._search_key_func,
1632
 
                                pb=pb)
1633
 
    return iterator.process()
1634
 
 
1635
 
 
1636
 
try:
1637
 
    from bzrlib._chk_map_pyx import (
1638
 
        _search_key_16,
1639
 
        _search_key_255,
1640
 
        _deserialise_leaf_node,
1641
 
        _deserialise_internal_node,
1642
 
        )
1643
 
except ImportError:
1644
 
    from bzrlib._chk_map_py import (
1645
 
        _search_key_16,
1646
 
        _search_key_255,
1647
 
        _deserialise_leaf_node,
1648
 
        _deserialise_internal_node,
1649
 
        )
1650
 
search_key_registry.register('hash-16-way', _search_key_16)
1651
 
search_key_registry.register('hash-255-way', _search_key_255)