~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/revfile.py

  • Committer: mbp at sourcefrog
  • Date: 2005-04-09 05:35:10 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050409053509-41167bb43e000b1d14992189
Revfile: make compression optional, in case people are storing files they know won't compress

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
#! /usr/bin/env python
 
2
 
 
3
# (C) 2005 Canonical Ltd
 
4
 
 
5
# based on an idea by Matt Mackall
 
6
# modified to squish into bzr by Martin Pool
 
7
 
 
8
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 
9
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
10
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 
11
# (at your option) any later version.
 
12
 
 
13
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
14
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
15
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
16
# GNU General Public License for more details.
 
17
 
 
18
# You should have received a copy of the GNU General Public License
 
19
# along with this program; if not, write to the Free Software
 
20
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
 
21
 
 
22
 
 
23
"""Packed file revision storage.
 
24
 
 
25
A Revfile holds the text history of a particular source file, such
 
26
as Makefile.  It can represent a tree of text versions for that
 
27
file, allowing for microbranches within a single repository.
 
28
 
 
29
This is stored on disk as two files: an index file, and a data file.
 
30
The index file is short and always read completely into memory; the
 
31
data file is much longer and only the relevant bits of it,
 
32
identified by the index file, need to be read.
 
33
 
 
34
Each text version is identified by the SHA-1 of the full text of
 
35
that version.  It also has a sequence number within the file.
 
36
 
 
37
The index file has a short header and then a sequence of fixed-length
 
38
records:
 
39
 
 
40
* byte[20]    SHA-1 of text (as binary, not hex)
 
41
* uint32      sequence number this is based on, or -1 for full text
 
42
* uint32      flags: 1=zlib compressed
 
43
* uint32      offset in text file of start
 
44
* uint32      length of compressed delta in text file
 
45
* uint32[3]   reserved
 
46
 
 
47
total 48 bytes.
 
48
 
 
49
The header is also 48 bytes for tidyness and easy calculation.
 
50
 
 
51
Both the index and the text are only ever appended to; a consequence
 
52
is that sequence numbers are stable references.  But not every
 
53
repository in the world will assign the same sequence numbers,
 
54
therefore the SHA-1 is the only universally unique reference.
 
55
 
 
56
This is meant to scale to hold 100,000 revisions of a single file, by
 
57
which time the index file will be ~4.8MB and a bit big to read
 
58
sequentially.
 
59
 
 
60
Some of the reserved fields could be used to implement a (semi?)
 
61
balanced tree indexed by SHA1 so we can much more efficiently find the
 
62
index associated with a particular hash.  For 100,000 revs we would be
 
63
able to find it in about 17 random reads, which is not too bad.
 
64
"""
 
65
 
 
66
 
 
67
# TODO: Something like pread() would make this slightly simpler and
 
68
# perhaps more efficient.
 
69
 
 
70
# TODO: Could also try to mmap things...
 
71
 
 
72
 
 
73
import sys, zlib, struct, mdiff, stat, os, sha
 
74
from binascii import hexlify, unhexlify
 
75
 
 
76
factor = 10
 
77
 
 
78
_RECORDSIZE = 48
 
79
 
 
80
_HEADER = "bzr revfile v1\n"
 
81
_HEADER = _HEADER + ('\xff' * (_RECORDSIZE - len(_HEADER)))
 
82
_NO_RECORD = 0xFFFFFFFFL
 
83
 
 
84
# fields in the index record
 
85
I_SHA = 0
 
86
I_BASE = 1
 
87
I_FLAGS = 2
 
88
I_OFFSET = 3
 
89
I_LEN = 4
 
90
 
 
91
FL_GZIP = 1
 
92
 
 
93
 
 
94
class RevfileError(Exception):
 
95
    pass
 
96
 
 
97
 
 
98
 
 
99
class Revfile:
 
100
    def __init__(self, basename):
 
101
        # TODO: Option to open readonly
 
102
 
 
103
        # TODO: Lock file  while open
 
104
 
 
105
        # TODO: advise of random access
 
106
 
 
107
        self.basename = basename
 
108
        
 
109
        idxname = basename + '.irev'
 
110
        dataname = basename + '.drev'
 
111
 
 
112
        idx_exists = os.path.exists(idxname)
 
113
        data_exists = os.path.exists(dataname)
 
114
 
 
115
        if idx_exists != data_exists:
 
116
            raise RevfileError("half-assed revfile")
 
117
        
 
118
        if not idx_exists:
 
119
            self.idxfile = open(idxname, 'w+b')
 
120
            self.datafile = open(dataname, 'w+b')
 
121
            
 
122
            print 'init empty file'
 
123
            self.idxfile.write(_HEADER)
 
124
            self.idxfile.flush()
 
125
        else:
 
126
            self.idxfile = open(idxname, 'r+b')
 
127
            self.datafile = open(dataname, 'r+b')
 
128
            
 
129
            h = self.idxfile.read(_RECORDSIZE)
 
130
            if h != _HEADER:
 
131
                raise RevfileError("bad header %r in index of %r"
 
132
                                   % (h, self.basename))
 
133
 
 
134
 
 
135
    def _check_index(self, idx):
 
136
        if idx < 0 or idx > len(self):
 
137
            raise RevfileError("invalid index %r" % idx)
 
138
 
 
139
 
 
140
    def find_sha(self, s):
 
141
        assert isinstance(s, str)
 
142
        assert len(s) == 20
 
143
        
 
144
        for idx, idxrec in enumerate(self):
 
145
            if idxrec[I_SHA] == s:
 
146
                return idx
 
147
        else:
 
148
            return _NO_RECORD
 
149
 
 
150
 
 
151
 
 
152
    def _add_compressed(self, text_sha, data, base, compress):
 
153
        # well, maybe compress
 
154
        flags = 0
 
155
        if compress:
 
156
            data_len = len(data)
 
157
            if data_len > 50:
 
158
                # don't do compression if it's too small; it's unlikely to win
 
159
                # enough to be worthwhile
 
160
                compr_data = zlib.compress(data)
 
161
                compr_len = len(compr_data)
 
162
                if compr_len < data_len:
 
163
                    data = compr_data
 
164
                    flags = FL_GZIP
 
165
                    ##print '- compressed %d -> %d, %.1f%%' \
 
166
                    ##      % (data_len, compr_len, float(compr_len)/float(data_len) * 100.0)
 
167
        return self._add_raw(text_sha, data, base, flags)
 
168
        
 
169
 
 
170
 
 
171
    def _add_raw(self, text_sha, data, base, flags):
 
172
        """Add pre-processed data, can be either full text or delta.
 
173
 
 
174
        This does the compression if that makes sense."""
 
175
        idx = len(self)
 
176
        self.datafile.seek(0, 2)        # to end
 
177
        self.idxfile.seek(0, 2)
 
178
        assert self.idxfile.tell() == _RECORDSIZE * (idx + 1)
 
179
        data_offset = self.datafile.tell()
 
180
 
 
181
        assert isinstance(data, str) # not unicode or anything wierd
 
182
 
 
183
        self.datafile.write(data)
 
184
        self.datafile.flush()
 
185
 
 
186
        assert isinstance(text_sha, str)
 
187
        entry = text_sha
 
188
        entry += struct.pack(">IIII12x", base, flags, data_offset, len(data))
 
189
        assert len(entry) == _RECORDSIZE
 
190
 
 
191
        self.idxfile.write(entry)
 
192
        self.idxfile.flush()
 
193
 
 
194
        return idx
 
195
        
 
196
 
 
197
 
 
198
    def _add_full_text(self, text, text_sha):
 
199
        """Add a full text to the file.
 
200
 
 
201
        This is not compressed against any reference version.
 
202
 
 
203
        Returns the index for that text."""
 
204
        return self._add_compressed(text_sha, text, _NO_RECORD, compress)
 
205
 
 
206
 
 
207
    def _add_delta(self, text, text_sha, base, compress):
 
208
        """Add a text stored relative to a previous text."""
 
209
        self._check_index(base)
 
210
        base_text = self.get(base)
 
211
        data = mdiff.bdiff(base_text, text)
 
212
        
 
213
        # If the delta is larger than the text, we might as well just
 
214
        # store the text.  (OK, the delta might be more compressible,
 
215
        # but the overhead of applying it probably still makes it
 
216
        # bad, and I don't want to compress both of them to find out.)
 
217
        if len(data) >= len(text):
 
218
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
219
        else:
 
220
            return self._add_compressed(text_sha, data, base, compress)
 
221
 
 
222
 
 
223
    def add(self, text, base=_NO_RECORD, compress=True):
 
224
        """Add a new text to the revfile.
 
225
 
 
226
        If the text is already present them its existing id is
 
227
        returned and the file is not changed.
 
228
 
 
229
        If compress is true then gzip compression will be used if it
 
230
        reduces the size.
 
231
 
 
232
        If a base index is specified, that text *may* be used for
 
233
        delta compression of the new text.  Delta compression will
 
234
        only be used if it would be a size win and if the existing
 
235
        base is not at too long of a delta chain already.
 
236
        """
 
237
        text_sha = sha.new(text).digest()
 
238
 
 
239
        idx = self.find_sha(text_sha)
 
240
        if idx != _NO_RECORD:
 
241
            # TODO: Optional paranoid mode where we read out that record and make sure
 
242
            # it's the same, in case someone ever breaks SHA-1.
 
243
            return idx                  # already present
 
244
        
 
245
        if base == _NO_RECORD:
 
246
            return self._add_full_text(text, text_sha, compress)
 
247
        else:
 
248
            return self._add_delta(text, text_sha, base, compress)
 
249
 
 
250
 
 
251
 
 
252
    def get(self, idx):
 
253
        idxrec = self[idx]
 
254
        base = idxrec[I_BASE]
 
255
        if base == _NO_RECORD:
 
256
            text = self._get_full_text(idx, idxrec)
 
257
        else:
 
258
            text = self._get_patched(idx, idxrec)
 
259
 
 
260
        if sha.new(text).digest() != idxrec[I_SHA]:
 
261
            raise RevfileError("corrupt SHA-1 digest on record %d"
 
262
                               % idx)
 
263
 
 
264
        return text
 
265
 
 
266
 
 
267
 
 
268
    def _get_raw(self, idx, idxrec):
 
269
        flags = idxrec[I_FLAGS]
 
270
        if flags & ~FL_GZIP:
 
271
            raise RevfileError("unsupported index flags %#x on index %d"
 
272
                               % (flags, idx))
 
273
        
 
274
        l = idxrec[I_LEN]
 
275
        if l == 0:
 
276
            return ''
 
277
 
 
278
        self.datafile.seek(idxrec[I_OFFSET])
 
279
 
 
280
        data = self.datafile.read(l)
 
281
        if len(data) != l:
 
282
            raise RevfileError("short read %d of %d "
 
283
                               "getting text for record %d in %r"
 
284
                               % (len(data), l, idx, self.basename))
 
285
 
 
286
        if flags & FL_GZIP:
 
287
            data = zlib.decompress(data)
 
288
 
 
289
        return data
 
290
        
 
291
 
 
292
    def _get_full_text(self, idx, idxrec):
 
293
        assert idxrec[I_BASE] == _NO_RECORD
 
294
 
 
295
        text = self._get_raw(idx, idxrec)
 
296
 
 
297
        return text
 
298
 
 
299
 
 
300
    def _get_patched(self, idx, idxrec):
 
301
        base = idxrec[I_BASE]
 
302
        assert base >= 0
 
303
        assert base < idx    # no loops!
 
304
 
 
305
        base_text = self.get(base)
 
306
        patch = self._get_raw(idx, idxrec)
 
307
 
 
308
        text = mdiff.bpatch(base_text, patch)
 
309
 
 
310
        return text
 
311
 
 
312
 
 
313
 
 
314
    def __len__(self):
 
315
        """Return number of revisions."""
 
316
        l = os.fstat(self.idxfile.fileno())[stat.ST_SIZE]
 
317
        if l % _RECORDSIZE:
 
318
            raise RevfileError("bad length %d on index of %r" % (l, self.basename))
 
319
        if l < _RECORDSIZE:
 
320
            raise RevfileError("no header present in index of %r" % (self.basename))
 
321
        return int(l / _RECORDSIZE) - 1
 
322
 
 
323
 
 
324
    def __getitem__(self, idx):
 
325
        """Index by sequence id returns the index field"""
 
326
        ## TODO: Can avoid seek if we just moved there...
 
327
        self._seek_index(idx)
 
328
        return self._read_next_index()
 
329
 
 
330
 
 
331
    def _seek_index(self, idx):
 
332
        if idx < 0:
 
333
            raise RevfileError("invalid index %r" % idx)
 
334
        self.idxfile.seek((idx + 1) * _RECORDSIZE)
 
335
        
 
336
 
 
337
    def _read_next_index(self):
 
338
        rec = self.idxfile.read(_RECORDSIZE)
 
339
        if not rec:
 
340
            raise IndexError("end of index file")
 
341
        elif len(rec) != _RECORDSIZE:
 
342
            raise RevfileError("short read of %d bytes getting index %d from %r"
 
343
                               % (len(rec), idx, self.basename))
 
344
        
 
345
        return struct.unpack(">20sIIII12x", rec)
 
346
 
 
347
        
 
348
    def dump(self, f=sys.stdout):
 
349
        f.write('%-8s %-40s %-8s %-8s %-8s %-8s\n' 
 
350
                % tuple('idx sha1 base flags offset len'.split()))
 
351
        f.write('-------- ---------------------------------------- ')
 
352
        f.write('-------- -------- -------- --------\n')
 
353
 
 
354
        for i, rec in enumerate(self):
 
355
            f.write("#%-7d %40s " % (i, hexlify(rec[0])))
 
356
            if rec[1] == _NO_RECORD:
 
357
                f.write("(none)   ")
 
358
            else:
 
359
                f.write("#%-7d " % rec[1])
 
360
                
 
361
            f.write("%8x %8d %8d\n" % (rec[2], rec[3], rec[4]))
 
362
        
 
363
 
 
364
 
 
365
def main(argv):
 
366
    r = Revfile("testrev")
 
367
 
 
368
    try:
 
369
        cmd = argv[1]
 
370
    except IndexError:
 
371
        sys.stderr.write("usage: revfile dump\n"
 
372
                         "       revfile add\n"
 
373
                         "       revfile add-delta BASE\n"
 
374
                         "       revfile get IDX\n"
 
375
                         "       revfile find-sha HEX\n")
 
376
        return 1
 
377
        
 
378
 
 
379
    if cmd == 'add':
 
380
        new_idx = r.add(sys.stdin.read())
 
381
        print new_idx
 
382
    elif cmd == 'add-delta':
 
383
        new_idx = r.add(sys.stdin.read(), int(argv[2]))
 
384
        print new_idx
 
385
    elif cmd == 'dump':
 
386
        r.dump()
 
387
    elif cmd == 'get':
 
388
        try:
 
389
            idx = int(argv[2])
 
390
        except IndexError:
 
391
            sys.stderr.write("usage: revfile get IDX\n")
 
392
            return 1
 
393
 
 
394
        if idx < 0 or idx >= len(r):
 
395
            sys.stderr.write("invalid index %r\n" % idx)
 
396
            return 1
 
397
 
 
398
        sys.stdout.write(r.get(idx))
 
399
    elif cmd == 'find-sha':
 
400
        try:
 
401
            s = unhexlify(argv[2])
 
402
        except IndexError:
 
403
            sys.stderr.write("usage: revfile find-sha HEX\n")
 
404
            return 1
 
405
 
 
406
        idx = r.find_sha(s)
 
407
        if idx == _NO_RECORD:
 
408
            sys.stderr.write("no such record\n")
 
409
            return 1
 
410
        else:
 
411
            print idx
 
412
            
 
413
    else:
 
414
        sys.stderr.write("unknown command %r\n" % cmd)
 
415
        return 1
 
416
    
 
417
 
 
418
if __name__ == '__main__':
 
419
    import sys
 
420
    sys.exit(main(sys.argv) or 0)