~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lru_cache.py

  • Committer: Alexander Belchenko
  • Date: 2007-01-04 23:36:44 UTC
  • mfrom: (2224 +trunk)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 2225.
  • Revision ID: bialix@ukr.net-20070104233644-7znkxoj9b0y7ev28
merge bzr.dev

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2006, 2008 Canonical Ltd
2
 
#
3
 
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4
 
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
5
 
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
6
 
# (at your option) any later version.
7
 
#
8
 
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
9
 
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10
 
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11
 
# GNU General Public License for more details.
12
 
#
13
 
# You should have received a copy of the GNU General Public License
14
 
# along with this program; if not, write to the Free Software
15
 
# Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
16
 
 
17
 
"""A simple least-recently-used (LRU) cache."""
18
 
 
19
 
from bzrlib import (
20
 
    symbol_versioning,
21
 
    trace,
22
 
    )
23
 
 
24
 
 
25
 
class _LRUNode(object):
26
 
    """This maintains the linked-list which is the lru internals."""
27
 
 
28
 
    __slots__ = ('prev', 'next', 'key', 'value', 'cleanup', 'size')
29
 
 
30
 
    def __init__(self, key, value, cleanup=None):
31
 
        self.prev = None
32
 
        self.next = None
33
 
        self.key = key
34
 
        self.value = value
35
 
        self.cleanup = cleanup
36
 
        # TODO: We could compute this 'on-the-fly' like we used to, and remove
37
 
        #       one pointer from this object, we just need to decide if it
38
 
        #       actually costs us much of anything in normal usage
39
 
        self.size = None
40
 
 
41
 
    def __repr__(self):
42
 
        if self.next is None:
43
 
            next = None
44
 
        else:
45
 
            next = self.next.key
46
 
        if self.prev is None:
47
 
            prev = None
48
 
        else:
49
 
            prev = self.prev.key
50
 
        return '%s(%r n:%r p:%r)' % (self.__class__.__name__, self.key,
51
 
                                     next, prev)
52
 
 
53
 
    def run_cleanup(self):
54
 
        if self.cleanup is not None:
55
 
            self.cleanup(self.key, self.value)
56
 
        self.cleanup = None
57
 
        # Just make sure to break any refcycles, etc
58
 
        self.value = None
59
 
 
60
 
 
61
 
class LRUCache(object):
62
 
    """A class which manages a cache of entries, removing unused ones."""
63
 
 
64
 
    def __init__(self, max_cache=100, after_cleanup_count=None,
65
 
                 after_cleanup_size=symbol_versioning.DEPRECATED_PARAMETER):
66
 
        if symbol_versioning.deprecated_passed(after_cleanup_size):
67
 
            symbol_versioning.warn('LRUCache.__init__(after_cleanup_size) was'
68
 
                                   ' deprecated in 1.11. Use'
69
 
                                   ' after_cleanup_count instead.',
70
 
                                   DeprecationWarning)
71
 
            after_cleanup_count = after_cleanup_size
72
 
        self._cache = {}
73
 
        # The "HEAD" of the lru linked list
74
 
        self._most_recently_used = None
75
 
        # The "TAIL" of the lru linked list
76
 
        self._last_recently_used = None
77
 
        self._update_max_cache(max_cache, after_cleanup_count)
78
 
 
79
 
    def __contains__(self, key):
80
 
        return key in self._cache
81
 
 
82
 
    def __getitem__(self, key):
83
 
        node = self._cache[key]
84
 
        # Inlined from _record_access to decrease the overhead of __getitem__
85
 
        # We also have more knowledge about structure if __getitem__ is
86
 
        # succeeding, then we know that self._most_recently_used must not be
87
 
        # None, etc.
88
 
        mru = self._most_recently_used
89
 
        if node is mru:
90
 
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
91
 
            return node.value
92
 
        elif node is self._last_recently_used:
93
 
            self._last_recently_used = node.prev
94
 
        # Remove this node from the old location
95
 
        node_prev = node.prev
96
 
        node_next = node.next
97
 
        if node_prev is not None:
98
 
            node_prev.next = node_next
99
 
        if node_next is not None:
100
 
            node_next.prev = node_prev
101
 
        # Insert this node to the front of the list
102
 
        node.next = mru
103
 
        mru.prev = node
104
 
        self._most_recently_used = node
105
 
        node.prev = None
106
 
        return node.value
107
 
 
108
 
    def __len__(self):
109
 
        return len(self._cache)
110
 
 
111
 
    def _walk_lru(self):
112
 
        """Walk the LRU list, only meant to be used in tests."""
113
 
        node = self._most_recently_used
114
 
        if node is not None:
115
 
            if node.prev is not None:
116
 
                raise AssertionError('the _most_recently_used entry is not'
117
 
                                     ' supposed to have a previous entry'
118
 
                                     ' %s' % (node,))
119
 
        while node is not None:
120
 
            if node.next is None:
121
 
                if node is not self._last_recently_used:
122
 
                    raise AssertionError('only the last node should have'
123
 
                                         ' no next value: %s' % (node,))
124
 
            else:
125
 
                if node.next.prev is not node:
126
 
                    raise AssertionError('inconsistency found, node.next.prev'
127
 
                                         ' != node: %s' % (node,))
128
 
            if node.prev is None:
129
 
                if node is not self._most_recently_used:
130
 
                    raise AssertionError('only the _most_recently_used should'
131
 
                                         ' not have a previous node: %s'
132
 
                                         % (node,))
133
 
            else:
134
 
                if node.prev.next is not node:
135
 
                    raise AssertionError('inconsistency found, node.prev.next'
136
 
                                         ' != node: %s' % (node,))
137
 
            yield node
138
 
            node = node.next
139
 
 
140
 
    def add(self, key, value, cleanup=None):
141
 
        """Add a new value to the cache.
142
 
 
143
 
        Also, if the entry is ever removed from the cache, call
144
 
        cleanup(key, value).
145
 
 
146
 
        :param key: The key to store it under
147
 
        :param value: The object to store
148
 
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
149
 
                        'value' should be cleaned up.
150
 
        """
151
 
        if key in self._cache:
152
 
            node = self._cache[key]
153
 
            node.run_cleanup()
154
 
            node.value = value
155
 
            node.cleanup = cleanup
156
 
        else:
157
 
            node = _LRUNode(key, value, cleanup=cleanup)
158
 
            self._cache[key] = node
159
 
        self._record_access(node)
160
 
 
161
 
        if len(self._cache) > self._max_cache:
162
 
            # Trigger the cleanup
163
 
            self.cleanup()
164
 
 
165
 
    def cache_size(self):
166
 
        """Get the number of entries we will cache."""
167
 
        return self._max_cache
168
 
 
169
 
    def get(self, key, default=None):
170
 
        node = self._cache.get(key, None)
171
 
        if node is None:
172
 
            return default
173
 
        self._record_access(node)
174
 
        return node.value
175
 
 
176
 
    def keys(self):
177
 
        """Get the list of keys currently cached.
178
 
 
179
 
        Note that values returned here may not be available by the time you
180
 
        request them later. This is simply meant as a peak into the current
181
 
        state.
182
 
 
183
 
        :return: An unordered list of keys that are currently cached.
184
 
        """
185
 
        return self._cache.keys()
186
 
 
187
 
    def items(self):
188
 
        """Get the key:value pairs as a dict."""
189
 
        return dict((k, n.value) for k, n in self._cache.iteritems())
190
 
 
191
 
    def cleanup(self):
192
 
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
193
 
 
194
 
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
195
 
        the after_cleanup_count.
196
 
        """
197
 
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
198
 
        while len(self._cache) > self._after_cleanup_count:
199
 
            self._remove_lru()
200
 
 
201
 
    def __setitem__(self, key, value):
202
 
        """Add a value to the cache, there will be no cleanup function."""
203
 
        self.add(key, value, cleanup=None)
204
 
 
205
 
    def _record_access(self, node):
206
 
        """Record that key was accessed."""
207
 
        # Move 'node' to the front of the queue
208
 
        if self._most_recently_used is None:
209
 
            self._most_recently_used = node
210
 
            self._last_recently_used = node
211
 
            return
212
 
        elif node is self._most_recently_used:
213
 
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
214
 
            return
215
 
        elif node is self._last_recently_used:
216
 
            self._last_recently_used = node.prev
217
 
        # We've taken care of the tail pointer, remove the node, and insert it
218
 
        # at the front
219
 
        # REMOVE
220
 
        if node.prev is not None:
221
 
            node.prev.next = node.next
222
 
        if node.next is not None:
223
 
            node.next.prev = node.prev
224
 
        # INSERT
225
 
        node.next = self._most_recently_used
226
 
        self._most_recently_used = node
227
 
        node.next.prev = node
228
 
        node.prev = None
229
 
 
230
 
    def _remove_node(self, node):
231
 
        if node is self._last_recently_used:
232
 
            self._last_recently_used = node.prev
233
 
        self._cache.pop(node.key)
234
 
        # If we have removed all entries, remove the head pointer as well
235
 
        if self._last_recently_used is None:
236
 
            self._most_recently_used = None
237
 
        node.run_cleanup()
238
 
 
239
 
    def _remove_lru(self):
240
 
        """Remove one entry from the lru, and handle consequences.
241
 
 
242
 
        If there are no more references to the lru, then this entry should be
243
 
        removed from the cache.
244
 
        """
245
 
        self._remove_node(self._last_recently_used)
246
 
 
247
 
    def clear(self):
248
 
        """Clear out all of the cache."""
249
 
        # Clean up in LRU order
250
 
        while self._cache:
251
 
            self._remove_lru()
252
 
 
253
 
    def resize(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
254
 
        """Change the number of entries that will be cached."""
255
 
        self._update_max_cache(max_cache,
256
 
                               after_cleanup_count=after_cleanup_count)
257
 
 
258
 
    def _update_max_cache(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
259
 
        self._max_cache = max_cache
260
 
        if after_cleanup_count is None:
261
 
            self._after_cleanup_count = self._max_cache * 8 / 10
262
 
        else:
263
 
            self._after_cleanup_count = min(after_cleanup_count,
264
 
                                            self._max_cache)
265
 
        self.cleanup()
266
 
 
267
 
 
268
 
class LRUSizeCache(LRUCache):
269
 
    """An LRUCache that removes things based on the size of the values.
270
 
 
271
 
    This differs in that it doesn't care how many actual items there are,
272
 
    it just restricts the cache to be cleaned up after so much data is stored.
273
 
 
274
 
    The size of items added will be computed using compute_size(value), which
275
 
    defaults to len() if not supplied.
276
 
    """
277
 
 
278
 
    def __init__(self, max_size=1024*1024, after_cleanup_size=None,
279
 
                 compute_size=None):
280
 
        """Create a new LRUSizeCache.
281
 
 
282
 
        :param max_size: The max number of bytes to store before we start
283
 
            clearing out entries.
284
 
        :param after_cleanup_size: After cleaning up, shrink everything to this
285
 
            size.
286
 
        :param compute_size: A function to compute the size of the values. We
287
 
            use a function here, so that you can pass 'len' if you are just
288
 
            using simple strings, or a more complex function if you are using
289
 
            something like a list of strings, or even a custom object.
290
 
            The function should take the form "compute_size(value) => integer".
291
 
            If not supplied, it defaults to 'len()'
292
 
        """
293
 
        self._value_size = 0
294
 
        self._compute_size = compute_size
295
 
        if compute_size is None:
296
 
            self._compute_size = len
297
 
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
298
 
        LRUCache.__init__(self, max_cache=max(int(max_size/512), 1))
299
 
 
300
 
    def add(self, key, value, cleanup=None):
301
 
        """Add a new value to the cache.
302
 
 
303
 
        Also, if the entry is ever removed from the cache, call
304
 
        cleanup(key, value).
305
 
 
306
 
        :param key: The key to store it under
307
 
        :param value: The object to store
308
 
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
309
 
                        'value' should be cleaned up.
310
 
        """
311
 
        node = self._cache.get(key, None)
312
 
        value_len = self._compute_size(value)
313
 
        if value_len >= self._after_cleanup_size:
314
 
            # The new value is 'too big to fit', as it would fill up/overflow
315
 
            # the cache all by itself
316
 
            trace.mutter('Adding the key %r to an LRUSizeCache failed.'
317
 
                         ' value %d is too big to fit in a the cache'
318
 
                         ' with size %d %d', key, value_len,
319
 
                         self._after_cleanup_size, self._max_size)
320
 
            if node is not None:
321
 
                # We won't be replacing the old node, so just remove it
322
 
                self._remove_node(node)
323
 
            if cleanup is not None:
324
 
                cleanup(key, value)
325
 
            return
326
 
        if node is None:
327
 
            node = _LRUNode(key, value, cleanup=cleanup)
328
 
            self._cache[key] = node
329
 
        else:
330
 
            self._value_size -= node.size
331
 
        node.size = value_len
332
 
        self._value_size += value_len
333
 
        self._record_access(node)
334
 
 
335
 
        if self._value_size > self._max_size:
336
 
            # Time to cleanup
337
 
            self.cleanup()
338
 
 
339
 
    def cleanup(self):
340
 
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
341
 
 
342
 
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
343
 
        the after_cleanup_size.
344
 
        """
345
 
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
346
 
        while self._value_size > self._after_cleanup_size:
347
 
            self._remove_lru()
348
 
 
349
 
    def _remove_node(self, node):
350
 
        self._value_size -= node.size
351
 
        LRUCache._remove_node(self, node)
352
 
 
353
 
    def resize(self, max_size, after_cleanup_size=None):
354
 
        """Change the number of bytes that will be cached."""
355
 
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
356
 
        max_cache = max(int(max_size/512), 1)
357
 
        self._update_max_cache(max_cache)
358
 
 
359
 
    def _update_max_size(self, max_size, after_cleanup_size=None):
360
 
        self._max_size = max_size
361
 
        if after_cleanup_size is None:
362
 
            self._after_cleanup_size = self._max_size * 8 / 10
363
 
        else:
364
 
            self._after_cleanup_size = min(after_cleanup_size, self._max_size)