~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/btree_index.py

  • Committer: Canonical.com Patch Queue Manager
  • Date: 2008-10-31 04:39:04 UTC
  • mfrom: (3565.6.16 switch_nick)
  • Revision ID: pqm@pqm.ubuntu.com-20081031043904-52fnbfrloojemvcc
(mbp) branch nickname documentation

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
# Copyright (C) 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., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
 
16
#
 
17
 
 
18
"""B+Tree indices"""
 
19
 
 
20
import array
 
21
import bisect
 
22
from bisect import bisect_right
 
23
from copy import deepcopy
 
24
import math
 
25
import struct
 
26
import tempfile
 
27
import zlib
 
28
 
 
29
from bzrlib import (
 
30
    chunk_writer,
 
31
    debug,
 
32
    errors,
 
33
    index,
 
34
    lru_cache,
 
35
    osutils,
 
36
    trace,
 
37
    )
 
38
from bzrlib.index import _OPTION_NODE_REFS, _OPTION_KEY_ELEMENTS, _OPTION_LEN
 
39
from bzrlib.transport import get_transport
 
40
 
 
41
 
 
42
_BTSIGNATURE = "B+Tree Graph Index 2\n"
 
43
_OPTION_ROW_LENGTHS = "row_lengths="
 
44
_LEAF_FLAG = "type=leaf\n"
 
45
_INTERNAL_FLAG = "type=internal\n"
 
46
_INTERNAL_OFFSET = "offset="
 
47
 
 
48
_RESERVED_HEADER_BYTES = 120
 
49
_PAGE_SIZE = 4096
 
50
 
 
51
# 4K per page: 4MB - 1000 entries
 
52
_NODE_CACHE_SIZE = 1000
 
53
 
 
54
 
 
55
class _BuilderRow(object):
 
56
    """The stored state accumulated while writing out a row in the index.
 
57
 
 
58
    :ivar spool: A temporary file used to accumulate nodes for this row
 
59
        in the tree.
 
60
    :ivar nodes: The count of nodes emitted so far.
 
61
    """
 
62
 
 
63
    def __init__(self):
 
64
        """Create a _BuilderRow."""
 
65
        self.nodes = 0
 
66
        self.spool = tempfile.TemporaryFile()
 
67
        self.writer = None
 
68
 
 
69
    def finish_node(self, pad=True):
 
70
        byte_lines, _, padding = self.writer.finish()
 
71
        if self.nodes == 0:
 
72
            # padded note:
 
73
            self.spool.write("\x00" * _RESERVED_HEADER_BYTES)
 
74
        skipped_bytes = 0
 
75
        if not pad and padding:
 
76
            del byte_lines[-1]
 
77
            skipped_bytes = padding
 
78
        self.spool.writelines(byte_lines)
 
79
        remainder = (self.spool.tell() + skipped_bytes) % _PAGE_SIZE
 
80
        if remainder != 0:
 
81
            raise AssertionError("incorrect node length: %d, %d"
 
82
                                 % (self.spool.tell(), remainder))
 
83
        self.nodes += 1
 
84
        self.writer = None
 
85
 
 
86
 
 
87
class _InternalBuilderRow(_BuilderRow):
 
88
    """The stored state accumulated while writing out internal rows."""
 
89
 
 
90
    def finish_node(self, pad=True):
 
91
        if not pad:
 
92
            raise AssertionError("Must pad internal nodes only.")
 
93
        _BuilderRow.finish_node(self)
 
94
 
 
95
 
 
96
class _LeafBuilderRow(_BuilderRow):
 
97
    """The stored state accumulated while writing out a leaf rows."""
 
98
 
 
99
 
 
100
class BTreeBuilder(index.GraphIndexBuilder):
 
101
    """A Builder for B+Tree based Graph indices.
 
102
 
 
103
    The resulting graph has the structure:
 
104
 
 
105
    _SIGNATURE OPTIONS NODES
 
106
    _SIGNATURE     := 'B+Tree Graph Index 1' NEWLINE
 
107
    OPTIONS        := REF_LISTS KEY_ELEMENTS LENGTH
 
108
    REF_LISTS      := 'node_ref_lists=' DIGITS NEWLINE
 
109
    KEY_ELEMENTS   := 'key_elements=' DIGITS NEWLINE
 
110
    LENGTH         := 'len=' DIGITS NEWLINE
 
111
    ROW_LENGTHS    := 'row_lengths' DIGITS (COMMA DIGITS)*
 
112
    NODES          := NODE_COMPRESSED*
 
113
    NODE_COMPRESSED:= COMPRESSED_BYTES{4096}
 
114
    NODE_RAW       := INTERNAL | LEAF
 
115
    INTERNAL       := INTERNAL_FLAG POINTERS
 
116
    LEAF           := LEAF_FLAG ROWS
 
117
    KEY_ELEMENT    := Not-whitespace-utf8
 
118
    KEY            := KEY_ELEMENT (NULL KEY_ELEMENT)*
 
119
    ROWS           := ROW*
 
120
    ROW            := KEY NULL ABSENT? NULL REFERENCES NULL VALUE NEWLINE
 
121
    ABSENT         := 'a'
 
122
    REFERENCES     := REFERENCE_LIST (TAB REFERENCE_LIST){node_ref_lists - 1}
 
123
    REFERENCE_LIST := (REFERENCE (CR REFERENCE)*)?
 
124
    REFERENCE      := KEY
 
125
    VALUE          := no-newline-no-null-bytes
 
126
    """
 
127
 
 
128
    def __init__(self, reference_lists=0, key_elements=1, spill_at=100000):
 
129
        """See GraphIndexBuilder.__init__.
 
130
 
 
131
        :param spill_at: Optional parameter controlling the maximum number
 
132
            of nodes that BTreeBuilder will hold in memory.
 
133
        """
 
134
        index.GraphIndexBuilder.__init__(self, reference_lists=reference_lists,
 
135
            key_elements=key_elements)
 
136
        self._spill_at = spill_at
 
137
        self._backing_indices = []
 
138
        # A map of {key: (node_refs, value)}
 
139
        self._nodes = {}
 
140
        # Indicate it hasn't been built yet
 
141
        self._nodes_by_key = None
 
142
        self._optimize_for_size = False
 
143
 
 
144
    def add_node(self, key, value, references=()):
 
145
        """Add a node to the index.
 
146
 
 
147
        If adding the node causes the builder to reach its spill_at threshold,
 
148
        disk spilling will be triggered.
 
149
 
 
150
        :param key: The key. keys are non-empty tuples containing
 
151
            as many whitespace-free utf8 bytestrings as the key length
 
152
            defined for this index.
 
153
        :param references: An iterable of iterables of keys. Each is a
 
154
            reference to another key.
 
155
        :param value: The value to associate with the key. It may be any
 
156
            bytes as long as it does not contain \0 or \n.
 
157
        """
 
158
        # we don't care about absent_references
 
159
        node_refs, _ = self._check_key_ref_value(key, references, value)
 
160
        if key in self._nodes:
 
161
            raise errors.BadIndexDuplicateKey(key, self)
 
162
        self._nodes[key] = (node_refs, value)
 
163
        self._keys.add(key)
 
164
        if self._nodes_by_key is not None and self._key_length > 1:
 
165
            self._update_nodes_by_key(key, value, node_refs)
 
166
        if len(self._keys) < self._spill_at:
 
167
            return
 
168
        self._spill_mem_keys_to_disk()
 
169
 
 
170
    def _spill_mem_keys_to_disk(self):
 
171
        """Write the in memory keys down to disk to cap memory consumption.
 
172
 
 
173
        If we already have some keys written to disk, we will combine them so
 
174
        as to preserve the sorted order.  The algorithm for combining uses
 
175
        powers of two.  So on the first spill, write all mem nodes into a
 
176
        single index. On the second spill, combine the mem nodes with the nodes
 
177
        on disk to create a 2x sized disk index and get rid of the first index.
 
178
        On the third spill, create a single new disk index, which will contain
 
179
        the mem nodes, and preserve the existing 2x sized index.  On the fourth,
 
180
        combine mem with the first and second indexes, creating a new one of
 
181
        size 4x. On the fifth create a single new one, etc.
 
182
        """
 
183
        iterators_to_combine = [self._iter_mem_nodes()]
 
184
        pos = -1
 
185
        for pos, backing in enumerate(self._backing_indices):
 
186
            if backing is None:
 
187
                pos -= 1
 
188
                break
 
189
            iterators_to_combine.append(backing.iter_all_entries())
 
190
        backing_pos = pos + 1
 
191
        new_backing_file, size = \
 
192
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine))
 
193
        dir_path, base_name = osutils.split(new_backing_file.name)
 
194
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
 
195
        #       direct access to the new_backing._file object
 
196
        new_backing = BTreeGraphIndex(get_transport(dir_path),
 
197
                                      base_name, size)
 
198
        # GC will clean up the file
 
199
        new_backing._file = new_backing_file
 
200
        if len(self._backing_indices) == backing_pos:
 
201
            self._backing_indices.append(None)
 
202
        self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
 
203
        for pos in range(backing_pos):
 
204
            self._backing_indices[pos] = None
 
205
        self._keys = set()
 
206
        self._nodes = {}
 
207
        self._nodes_by_key = None
 
208
 
 
209
    def add_nodes(self, nodes):
 
210
        """Add nodes to the index.
 
211
 
 
212
        :param nodes: An iterable of (key, node_refs, value) entries to add.
 
213
        """
 
214
        if self.reference_lists:
 
215
            for (key, value, node_refs) in nodes:
 
216
                self.add_node(key, value, node_refs)
 
217
        else:
 
218
            for (key, value) in nodes:
 
219
                self.add_node(key, value)
 
220
 
 
221
    def _iter_mem_nodes(self):
 
222
        """Iterate over the nodes held in memory."""
 
223
        nodes = self._nodes
 
224
        if self.reference_lists:
 
225
            for key in sorted(nodes):
 
226
                references, value = nodes[key]
 
227
                yield self, key, value, references
 
228
        else:
 
229
            for key in sorted(nodes):
 
230
                references, value = nodes[key]
 
231
                yield self, key, value
 
232
 
 
233
    def _iter_smallest(self, iterators_to_combine):
 
234
        if len(iterators_to_combine) == 1:
 
235
            for value in iterators_to_combine[0]:
 
236
                yield value
 
237
            return
 
238
        current_values = []
 
239
        for iterator in iterators_to_combine:
 
240
            try:
 
241
                current_values.append(iterator.next())
 
242
            except StopIteration:
 
243
                current_values.append(None)
 
244
        last = None
 
245
        while True:
 
246
            # Decorate candidates with the value to allow 2.4's min to be used.
 
247
            candidates = [(item[1][1], item) for item
 
248
                in enumerate(current_values) if item[1] is not None]
 
249
            if not len(candidates):
 
250
                return
 
251
            selected = min(candidates)
 
252
            # undecorate back to (pos, node)
 
253
            selected = selected[1]
 
254
            if last == selected[1][1]:
 
255
                raise errors.BadIndexDuplicateKey(last, self)
 
256
            last = selected[1][1]
 
257
            # Yield, with self as the index
 
258
            yield (self,) + selected[1][1:]
 
259
            pos = selected[0]
 
260
            try:
 
261
                current_values[pos] = iterators_to_combine[pos].next()
 
262
            except StopIteration:
 
263
                current_values[pos] = None
 
264
 
 
265
    def _add_key(self, string_key, line, rows):
 
266
        """Add a key to the current chunk.
 
267
 
 
268
        :param string_key: The key to add.
 
269
        :param line: The fully serialised key and value.
 
270
        """
 
271
        if rows[-1].writer is None:
 
272
            # opening a new leaf chunk;
 
273
            for pos, internal_row in enumerate(rows[:-1]):
 
274
                # flesh out any internal nodes that are needed to
 
275
                # preserve the height of the tree
 
276
                if internal_row.writer is None:
 
277
                    length = _PAGE_SIZE
 
278
                    if internal_row.nodes == 0:
 
279
                        length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
 
280
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0,
 
281
                        optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
282
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
 
283
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
 
284
                        str(rows[pos + 1].nodes) + "\n")
 
285
            # add a new leaf
 
286
            length = _PAGE_SIZE
 
287
            if rows[-1].nodes == 0:
 
288
                length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
 
289
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length,
 
290
                optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
291
            rows[-1].writer.write(_LEAF_FLAG)
 
292
        if rows[-1].writer.write(line):
 
293
            # this key did not fit in the node:
 
294
            rows[-1].finish_node()
 
295
            key_line = string_key + "\n"
 
296
            new_row = True
 
297
            for row in reversed(rows[:-1]):
 
298
                # Mark the start of the next node in the node above. If it
 
299
                # doesn't fit then propogate upwards until we find one that
 
300
                # it does fit into.
 
301
                if row.writer.write(key_line):
 
302
                    row.finish_node()
 
303
                else:
 
304
                    # We've found a node that can handle the pointer.
 
305
                    new_row = False
 
306
                    break
 
307
            # If we reached the current root without being able to mark the
 
308
            # division point, then we need a new root:
 
309
            if new_row:
 
310
                # We need a new row
 
311
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
312
                    trace.mutter('Inserting new global row.')
 
313
                new_row = _InternalBuilderRow()
 
314
                reserved_bytes = 0
 
315
                rows.insert(0, new_row)
 
316
                # This will be padded, hence the -100
 
317
                new_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(
 
318
                    _PAGE_SIZE - _RESERVED_HEADER_BYTES,
 
319
                    reserved_bytes,
 
320
                    optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
321
                new_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
 
322
                new_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
 
323
                    str(rows[1].nodes - 1) + "\n")
 
324
                new_row.writer.write(key_line)
 
325
            self._add_key(string_key, line, rows)
 
326
 
 
327
    def _write_nodes(self, node_iterator):
 
328
        """Write node_iterator out as a B+Tree.
 
329
 
 
330
        :param node_iterator: An iterator of sorted nodes. Each node should
 
331
            match the output given by iter_all_entries.
 
332
        :return: A file handle for a temporary file containing a B+Tree for
 
333
            the nodes.
 
334
        """
 
335
        # The index rows - rows[0] is the root, rows[1] is the layer under it
 
336
        # etc.
 
337
        rows = []
 
338
        # forward sorted by key. In future we may consider topological sorting,
 
339
        # at the cost of table scans for direct lookup, or a second index for
 
340
        # direct lookup
 
341
        key_count = 0
 
342
        # A stack with the number of nodes of each size. 0 is the root node
 
343
        # and must always be 1 (if there are any nodes in the tree).
 
344
        self.row_lengths = []
 
345
        # Loop over all nodes adding them to the bottom row
 
346
        # (rows[-1]). When we finish a chunk in a row,
 
347
        # propogate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
 
348
        # row above, transitively.
 
349
        for node in node_iterator:
 
350
            if key_count == 0:
 
351
                # First key triggers the first row
 
352
                rows.append(_LeafBuilderRow())
 
353
            key_count += 1
 
354
            string_key, line = _btree_serializer._flatten_node(node,
 
355
                                    self.reference_lists)
 
356
            self._add_key(string_key, line, rows)
 
357
        for row in reversed(rows):
 
358
            pad = (type(row) != _LeafBuilderRow)
 
359
            row.finish_node(pad=pad)
 
360
        result = tempfile.NamedTemporaryFile()
 
361
        lines = [_BTSIGNATURE]
 
362
        lines.append(_OPTION_NODE_REFS + str(self.reference_lists) + '\n')
 
363
        lines.append(_OPTION_KEY_ELEMENTS + str(self._key_length) + '\n')
 
364
        lines.append(_OPTION_LEN + str(key_count) + '\n')
 
365
        row_lengths = [row.nodes for row in rows]
 
366
        lines.append(_OPTION_ROW_LENGTHS + ','.join(map(str, row_lengths)) + '\n')
 
367
        result.writelines(lines)
 
368
        position = sum(map(len, lines))
 
369
        root_row = True
 
370
        if position > _RESERVED_HEADER_BYTES:
 
371
            raise AssertionError("Could not fit the header in the"
 
372
                                 " reserved space: %d > %d"
 
373
                                 % (position, _RESERVED_HEADER_BYTES))
 
374
        # write the rows out:
 
375
        for row in rows:
 
376
            reserved = _RESERVED_HEADER_BYTES # reserved space for first node
 
377
            row.spool.flush()
 
378
            row.spool.seek(0)
 
379
            # copy nodes to the finalised file.
 
380
            # Special case the first node as it may be prefixed
 
381
            node = row.spool.read(_PAGE_SIZE)
 
382
            result.write(node[reserved:])
 
383
            result.write("\x00" * (reserved - position))
 
384
            position = 0 # Only the root row actually has an offset
 
385
            copied_len = osutils.pumpfile(row.spool, result)
 
386
            if copied_len != (row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE:
 
387
                if type(row) != _LeafBuilderRow:
 
388
                    raise AssertionError("Incorrect amount of data copied"
 
389
                        " expected: %d, got: %d"
 
390
                        % ((row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE,
 
391
                           copied_len))
 
392
        result.flush()
 
393
        size = result.tell()
 
394
        result.seek(0)
 
395
        return result, size
 
396
 
 
397
    def finish(self):
 
398
        """Finalise the index.
 
399
 
 
400
        :return: A file handle for a temporary file containing the nodes added
 
401
            to the index.
 
402
        """
 
403
        return self._write_nodes(self.iter_all_entries())[0]
 
404
 
 
405
    def iter_all_entries(self):
 
406
        """Iterate over all keys within the index
 
407
 
 
408
        :return: An iterable of (index, key, reference_lists, value). There is no
 
409
            defined order for the result iteration - it will be in the most
 
410
            efficient order for the index (in this case dictionary hash order).
 
411
        """
 
412
        if 'evil' in debug.debug_flags:
 
413
            trace.mutter_callsite(3,
 
414
                "iter_all_entries scales with size of history.")
 
415
        # Doing serial rather than ordered would be faster; but this shouldn't
 
416
        # be getting called routinely anyway.
 
417
        iterators = [self._iter_mem_nodes()]
 
418
        for backing in self._backing_indices:
 
419
            if backing is not None:
 
420
                iterators.append(backing.iter_all_entries())
 
421
        if len(iterators) == 1:
 
422
            return iterators[0]
 
423
        return self._iter_smallest(iterators)
 
424
 
 
425
    def iter_entries(self, keys):
 
426
        """Iterate over keys within the index.
 
427
 
 
428
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
 
429
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is no
 
430
            defined order for the result iteration - it will be in the most
 
431
            efficient order for the index (keys iteration order in this case).
 
432
        """
 
433
        keys = set(keys)
 
434
        if self.reference_lists:
 
435
            for key in keys.intersection(self._keys):
 
436
                node = self._nodes[key]
 
437
                yield self, key, node[1], node[0]
 
438
        else:
 
439
            for key in keys.intersection(self._keys):
 
440
                node = self._nodes[key]
 
441
                yield self, key, node[1]
 
442
        keys.difference_update(self._keys)
 
443
        for backing in self._backing_indices:
 
444
            if backing is None:
 
445
                continue
 
446
            if not keys:
 
447
                return
 
448
            for node in backing.iter_entries(keys):
 
449
                keys.remove(node[1])
 
450
                yield (self,) + node[1:]
 
451
 
 
452
    def iter_entries_prefix(self, keys):
 
453
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
 
454
 
 
455
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
 
456
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
 
457
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
 
458
        only the former key is returned.
 
459
 
 
460
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
 
461
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
 
462
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
 
463
            The first element cannot be 'None'.
 
464
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
465
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
 
466
            will be returned, and every match that is in the index will be
 
467
            returned.
 
468
        """
 
469
        # XXX: To much duplication with the GraphIndex class; consider finding
 
470
        # a good place to pull out the actual common logic.
 
471
        keys = set(keys)
 
472
        if not keys:
 
473
            return
 
474
        for backing in self._backing_indices:
 
475
            if backing is None:
 
476
                continue
 
477
            for node in backing.iter_entries_prefix(keys):
 
478
                yield (self,) + node[1:]
 
479
        if self._key_length == 1:
 
480
            for key in keys:
 
481
                # sanity check
 
482
                if key[0] is None:
 
483
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
484
                if len(key) != self._key_length:
 
485
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
486
                try:
 
487
                    node = self._nodes[key]
 
488
                except KeyError:
 
489
                    continue
 
490
                if self.reference_lists:
 
491
                    yield self, key, node[1], node[0]
 
492
                else:
 
493
                    yield self, key, node[1]
 
494
            return
 
495
        for key in keys:
 
496
            # sanity check
 
497
            if key[0] is None:
 
498
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
499
            if len(key) != self._key_length:
 
500
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
501
            # find what it refers to:
 
502
            key_dict = self._get_nodes_by_key()
 
503
            elements = list(key)
 
504
            # find the subdict to return
 
505
            try:
 
506
                while len(elements) and elements[0] is not None:
 
507
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
 
508
                    elements.pop(0)
 
509
            except KeyError:
 
510
                # a non-existant lookup.
 
511
                continue
 
512
            if len(elements):
 
513
                dicts = [key_dict]
 
514
                while dicts:
 
515
                    key_dict = dicts.pop(-1)
 
516
                    # can't be empty or would not exist
 
517
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
 
518
                    if type(value) == dict:
 
519
                        # push keys
 
520
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
 
521
                    else:
 
522
                        # yield keys
 
523
                        for value in key_dict.itervalues():
 
524
                            yield (self, ) + value
 
525
            else:
 
526
                yield (self, ) + key_dict
 
527
 
 
528
    def _get_nodes_by_key(self):
 
529
        if self._nodes_by_key is None:
 
530
            nodes_by_key = {}
 
531
            if self.reference_lists:
 
532
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
 
533
                    key_dict = nodes_by_key
 
534
                    for subkey in key[:-1]:
 
535
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
536
                    key_dict[key[-1]] = key, value, references
 
537
            else:
 
538
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
 
539
                    key_dict = nodes_by_key
 
540
                    for subkey in key[:-1]:
 
541
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
542
                    key_dict[key[-1]] = key, value
 
543
            self._nodes_by_key = nodes_by_key
 
544
        return self._nodes_by_key
 
545
 
 
546
    def key_count(self):
 
547
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
 
548
 
 
549
        For InMemoryGraphIndex the estimate is exact.
 
550
        """
 
551
        return len(self._keys) + sum(backing.key_count() for backing in
 
552
            self._backing_indices if backing is not None)
 
553
 
 
554
    def validate(self):
 
555
        """In memory index's have no known corruption at the moment."""
 
556
 
 
557
 
 
558
class _LeafNode(object):
 
559
    """A leaf node for a serialised B+Tree index."""
 
560
 
 
561
    def __init__(self, bytes, key_length, ref_list_length):
 
562
        """Parse bytes to create a leaf node object."""
 
563
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
 
564
        self.keys = dict(_btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
 
565
            key_length, ref_list_length))
 
566
 
 
567
 
 
568
class _InternalNode(object):
 
569
    """An internal node for a serialised B+Tree index."""
 
570
 
 
571
    def __init__(self, bytes):
 
572
        """Parse bytes to create an internal node object."""
 
573
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
 
574
        self.keys = self._parse_lines(bytes.split('\n'))
 
575
 
 
576
    def _parse_lines(self, lines):
 
577
        nodes = []
 
578
        self.offset = int(lines[1][7:])
 
579
        for line in lines[2:]:
 
580
            if line == '':
 
581
                break
 
582
            nodes.append(tuple(line.split('\0')))
 
583
        return nodes
 
584
 
 
585
 
 
586
class BTreeGraphIndex(object):
 
587
    """Access to nodes via the standard GraphIndex interface for B+Tree's.
 
588
 
 
589
    Individual nodes are held in a LRU cache. This holds the root node in
 
590
    memory except when very large walks are done.
 
591
    """
 
592
 
 
593
    def __init__(self, transport, name, size):
 
594
        """Create a B+Tree index object on the index name.
 
595
 
 
596
        :param transport: The transport to read data for the index from.
 
597
        :param name: The file name of the index on transport.
 
598
        :param size: Optional size of the index in bytes. This allows
 
599
            compatibility with the GraphIndex API, as well as ensuring that
 
600
            the initial read (to read the root node header) can be done
 
601
            without over-reading even on empty indices, and on small indices
 
602
            allows single-IO to read the entire index.
 
603
        """
 
604
        self._transport = transport
 
605
        self._name = name
 
606
        self._size = size
 
607
        self._file = None
 
608
        self._recommended_pages = self._compute_recommended_pages()
 
609
        self._root_node = None
 
610
        # Default max size is 100,000 leave values
 
611
        self._leaf_value_cache = None # lru_cache.LRUCache(100*1000)
 
612
        self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
 
613
        self._internal_node_cache = lru_cache.LRUCache()
 
614
        self._key_count = None
 
615
        self._row_lengths = None
 
616
        self._row_offsets = None # Start of each row, [-1] is the end
 
617
 
 
618
    def __eq__(self, other):
 
619
        """Equal when self and other were created with the same parameters."""
 
620
        return (
 
621
            type(self) == type(other) and
 
622
            self._transport == other._transport and
 
623
            self._name == other._name and
 
624
            self._size == other._size)
 
625
 
 
626
    def __ne__(self, other):
 
627
        return not self.__eq__(other)
 
628
 
 
629
    def _get_and_cache_nodes(self, nodes):
 
630
        """Read nodes and cache them in the lru.
 
631
 
 
632
        The nodes list supplied is sorted and then read from disk, each node
 
633
        being inserted it into the _node_cache.
 
634
 
 
635
        Note: Asking for more nodes than the _node_cache can contain will
 
636
        result in some of the results being immediately discarded, to prevent
 
637
        this an assertion is raised if more nodes are asked for than are
 
638
        cachable.
 
639
 
 
640
        :return: A dict of {node_pos: node}
 
641
        """
 
642
        found = {}
 
643
        start_of_leaves = None
 
644
        for node_pos, node in self._read_nodes(sorted(nodes)):
 
645
            if node_pos == 0: # Special case
 
646
                self._root_node = node
 
647
            else:
 
648
                if start_of_leaves is None:
 
649
                    start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
650
                if node_pos < start_of_leaves:
 
651
                    self._internal_node_cache.add(node_pos, node)
 
652
                else:
 
653
                    self._leaf_node_cache.add(node_pos, node)
 
654
            found[node_pos] = node
 
655
        return found
 
656
 
 
657
    def _compute_recommended_pages(self):
 
658
        """Convert transport's recommended_page_size into btree pages.
 
659
 
 
660
        recommended_page_size is in bytes, we want to know how many _PAGE_SIZE
 
661
        pages fit in that length.
 
662
        """
 
663
        recommended_read = self._transport.recommended_page_size()
 
664
        recommended_pages = int(math.ceil(recommended_read /
 
665
                                          float(_PAGE_SIZE)))
 
666
        return recommended_pages
 
667
 
 
668
    def _compute_total_pages_in_index(self):
 
669
        """How many pages are in the index.
 
670
 
 
671
        If we have read the header we will use the value stored there.
 
672
        Otherwise it will be computed based on the length of the index.
 
673
        """
 
674
        if self._size is None:
 
675
            raise AssertionError('_compute_total_pages_in_index should not be'
 
676
                                 ' called when self._size is None')
 
677
        if self._root_node is not None:
 
678
            # This is the number of pages as defined by the header
 
679
            return self._row_offsets[-1]
 
680
        # This is the number of pages as defined by the size of the index. They
 
681
        # should be indentical.
 
682
        total_pages = int(math.ceil(self._size / float(_PAGE_SIZE)))
 
683
        return total_pages
 
684
 
 
685
    def _expand_offsets(self, offsets):
 
686
        """Find extra pages to download.
 
687
 
 
688
        The idea is that we always want to make big-enough requests (like 64kB
 
689
        for http), so that we don't waste round trips. So given the entries
 
690
        that we already have cached and the new pages being downloaded figure
 
691
        out what other pages we might want to read.
 
692
 
 
693
        See also doc/developers/btree_index_prefetch.txt for more details.
 
694
 
 
695
        :param offsets: The offsets to be read
 
696
        :return: A list of offsets to download
 
697
        """
 
698
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
699
            trace.mutter('expanding: %s\toffsets: %s', self._name, offsets)
 
700
 
 
701
        if len(offsets) >= self._recommended_pages:
 
702
            # Don't add more, we are already requesting more than enough
 
703
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
704
                trace.mutter('  not expanding large request (%s >= %s)',
 
705
                             len(offsets), self._recommended_pages)
 
706
            return offsets
 
707
        if self._size is None:
 
708
            # Don't try anything, because we don't know where the file ends
 
709
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
710
                trace.mutter('  not expanding without knowing index size')
 
711
            return offsets
 
712
        total_pages = self._compute_total_pages_in_index()
 
713
        cached_offsets = self._get_offsets_to_cached_pages()
 
714
        # If reading recommended_pages would read the rest of the index, just
 
715
        # do so.
 
716
        if total_pages - len(cached_offsets) <= self._recommended_pages:
 
717
            # Read whatever is left
 
718
            if cached_offsets:
 
719
                expanded = [x for x in xrange(total_pages)
 
720
                               if x not in cached_offsets]
 
721
            else:
 
722
                expanded = range(total_pages)
 
723
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
724
                trace.mutter('  reading all unread pages: %s', expanded)
 
725
            return expanded
 
726
 
 
727
        if self._root_node is None:
 
728
            # ATM on the first read of the root node of a large index, we don't
 
729
            # bother pre-reading any other pages. This is because the
 
730
            # likelyhood of actually reading interesting pages is very low.
 
731
            # See doc/developers/btree_index_prefetch.txt for a discussion, and
 
732
            # a possible implementation when we are guessing that the second
 
733
            # layer index is small
 
734
            final_offsets = offsets
 
735
        else:
 
736
            tree_depth = len(self._row_lengths)
 
737
            if len(cached_offsets) < tree_depth and len(offsets) == 1:
 
738
                # We haven't read enough to justify expansion
 
739
                # If we are only going to read the root node, and 1 leaf node,
 
740
                # then it isn't worth expanding our request. Once we've read at
 
741
                # least 2 nodes, then we are probably doing a search, and we
 
742
                # start expanding our requests.
 
743
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
744
                    trace.mutter('  not expanding on first reads')
 
745
                return offsets
 
746
            final_offsets = self._expand_to_neighbors(offsets, cached_offsets,
 
747
                                                      total_pages)
 
748
 
 
749
        final_offsets = sorted(final_offsets)
 
750
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
751
            trace.mutter('expanded:  %s', final_offsets)
 
752
        return final_offsets
 
753
 
 
754
    def _expand_to_neighbors(self, offsets, cached_offsets, total_pages):
 
755
        """Expand requests to neighbors until we have enough pages.
 
756
 
 
757
        This is called from _expand_offsets after policy has determined that we
 
758
        want to expand.
 
759
        We only want to expand requests within a given layer. We cheat a little
 
760
        bit and assume all requests will be in the same layer. This is true
 
761
        given the current design, but if it changes this algorithm may perform
 
762
        oddly.
 
763
 
 
764
        :param offsets: requested offsets
 
765
        :param cached_offsets: offsets for pages we currently have cached
 
766
        :return: A set() of offsets after expansion
 
767
        """
 
768
        final_offsets = set(offsets)
 
769
        first = end = None
 
770
        new_tips = set(final_offsets)
 
771
        while len(final_offsets) < self._recommended_pages and new_tips:
 
772
            next_tips = set()
 
773
            for pos in new_tips:
 
774
                if first is None:
 
775
                    first, end = self._find_layer_first_and_end(pos)
 
776
                previous = pos - 1
 
777
                if (previous > 0
 
778
                    and previous not in cached_offsets
 
779
                    and previous not in final_offsets
 
780
                    and previous >= first):
 
781
                    next_tips.add(previous)
 
782
                after = pos + 1
 
783
                if (after < total_pages
 
784
                    and after not in cached_offsets
 
785
                    and after not in final_offsets
 
786
                    and after < end):
 
787
                    next_tips.add(after)
 
788
                # This would keep us from going bigger than
 
789
                # recommended_pages by only expanding the first offsets.
 
790
                # However, if we are making a 'wide' request, it is
 
791
                # reasonable to expand all points equally.
 
792
                # if len(final_offsets) > recommended_pages:
 
793
                #     break
 
794
            final_offsets.update(next_tips)
 
795
            new_tips = next_tips
 
796
        return final_offsets
 
797
 
 
798
    def _find_layer_first_and_end(self, offset):
 
799
        """Find the start/stop nodes for the layer corresponding to offset.
 
800
 
 
801
        :return: (first, end)
 
802
            first is the first node in this layer
 
803
            end is the first node of the next layer
 
804
        """
 
805
        first = end = 0
 
806
        for roffset in self._row_offsets:
 
807
            first = end
 
808
            end = roffset
 
809
            if offset < roffset:
 
810
                break
 
811
        return first, end
 
812
 
 
813
    def _get_offsets_to_cached_pages(self):
 
814
        """Determine what nodes we already have cached."""
 
815
        cached_offsets = set(self._internal_node_cache.keys())
 
816
        cached_offsets.update(self._leaf_node_cache.keys())
 
817
        if self._root_node is not None:
 
818
            cached_offsets.add(0)
 
819
        return cached_offsets
 
820
 
 
821
    def _get_root_node(self):
 
822
        if self._root_node is None:
 
823
            # We may not have a root node yet
 
824
            self._get_internal_nodes([0])
 
825
        return self._root_node
 
826
 
 
827
    def _get_nodes(self, cache, node_indexes):
 
828
        found = {}
 
829
        needed = []
 
830
        for idx in node_indexes:
 
831
            if idx == 0 and self._root_node is not None:
 
832
                found[0] = self._root_node
 
833
                continue
 
834
            try:
 
835
                found[idx] = cache[idx]
 
836
            except KeyError:
 
837
                needed.append(idx)
 
838
        if not needed:
 
839
            return found
 
840
        needed = self._expand_offsets(needed)
 
841
        found.update(self._get_and_cache_nodes(needed))
 
842
        return found
 
843
 
 
844
    def _get_internal_nodes(self, node_indexes):
 
845
        """Get a node, from cache or disk.
 
846
 
 
847
        After getting it, the node will be cached.
 
848
        """
 
849
        return self._get_nodes(self._internal_node_cache, node_indexes)
 
850
 
 
851
    def _get_leaf_nodes(self, node_indexes):
 
852
        """Get a bunch of nodes, from cache or disk."""
 
853
        found = self._get_nodes(self._leaf_node_cache, node_indexes)
 
854
        if self._leaf_value_cache is not None:
 
855
            for node in found.itervalues():
 
856
                for key, value in node.keys.iteritems():
 
857
                    if key in self._leaf_value_cache:
 
858
                        # Don't add the rest of the keys, we've seen this node
 
859
                        # before.
 
860
                        break
 
861
                    self._leaf_value_cache[key] = value
 
862
        return found
 
863
 
 
864
    def iter_all_entries(self):
 
865
        """Iterate over all keys within the index.
 
866
 
 
867
        :return: An iterable of (index, key, value) or (index, key, value, reference_lists).
 
868
            The former tuple is used when there are no reference lists in the
 
869
            index, making the API compatible with simple key:value index types.
 
870
            There is no defined order for the result iteration - it will be in
 
871
            the most efficient order for the index.
 
872
        """
 
873
        if 'evil' in debug.debug_flags:
 
874
            trace.mutter_callsite(3,
 
875
                "iter_all_entries scales with size of history.")
 
876
        if not self.key_count():
 
877
            return
 
878
        start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
879
        end_of_leaves = self._row_offsets[-1]
 
880
        needed_nodes = range(start_of_leaves, end_of_leaves)
 
881
        # We iterate strictly in-order so that we can use this function
 
882
        # for spilling index builds to disk.
 
883
        if self.node_ref_lists:
 
884
            for _, node in self._read_nodes(needed_nodes):
 
885
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
 
886
                    yield (self, key, value, refs)
 
887
        else:
 
888
            for _, node in self._read_nodes(needed_nodes):
 
889
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
 
890
                    yield (self, key, value)
 
891
 
 
892
    @staticmethod
 
893
    def _multi_bisect_right(in_keys, fixed_keys):
 
894
        """Find the positions where each 'in_key' would fit in fixed_keys.
 
895
 
 
896
        This is equivalent to doing "bisect_right" on each in_key into
 
897
        fixed_keys
 
898
 
 
899
        :param in_keys: A sorted list of keys to match with fixed_keys
 
900
        :param fixed_keys: A sorted list of keys to match against
 
901
        :return: A list of (integer position, [key list]) tuples.
 
902
        """
 
903
        if not in_keys:
 
904
            return []
 
905
        if not fixed_keys:
 
906
            # no pointers in the fixed_keys list, which means everything must
 
907
            # fall to the left.
 
908
            return [(0, in_keys)]
 
909
 
 
910
        # TODO: Iterating both lists will generally take M + N steps
 
911
        #       Bisecting each key will generally take M * log2 N steps.
 
912
        #       If we had an efficient way to compare, we could pick the method
 
913
        #       based on which has the fewer number of steps.
 
914
        #       There is also the argument that bisect_right is a compiled
 
915
        #       function, so there is even more to be gained.
 
916
        # iter_steps = len(in_keys) + len(fixed_keys)
 
917
        # bisect_steps = len(in_keys) * math.log(len(fixed_keys), 2)
 
918
        if len(in_keys) == 1: # Bisect will always be faster for M = 1
 
919
            return [(bisect_right(fixed_keys, in_keys[0]), in_keys)]
 
920
        # elif bisect_steps < iter_steps:
 
921
        #     offsets = {}
 
922
        #     for key in in_keys:
 
923
        #         offsets.setdefault(bisect_right(fixed_keys, key),
 
924
        #                            []).append(key)
 
925
        #     return [(o, offsets[o]) for o in sorted(offsets)]
 
926
        in_keys_iter = iter(in_keys)
 
927
        fixed_keys_iter = enumerate(fixed_keys)
 
928
        cur_in_key = in_keys_iter.next()
 
929
        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
 
930
 
 
931
        class InputDone(Exception): pass
 
932
        class FixedDone(Exception): pass
 
933
 
 
934
        output = []
 
935
        cur_out = []
 
936
 
 
937
        # TODO: Another possibility is that rather than iterating on each side,
 
938
        #       we could use a combination of bisecting and iterating. For
 
939
        #       example, while cur_in_key < fixed_key, bisect to find its
 
940
        #       point, then iterate all matching keys, then bisect (restricted
 
941
        #       to only the remainder) for the next one, etc.
 
942
        try:
 
943
            while True:
 
944
                if cur_in_key < cur_fixed_key:
 
945
                    cur_keys = []
 
946
                    cur_out = (cur_fixed_offset, cur_keys)
 
947
                    output.append(cur_out)
 
948
                    while cur_in_key < cur_fixed_key:
 
949
                        cur_keys.append(cur_in_key)
 
950
                        try:
 
951
                            cur_in_key = in_keys_iter.next()
 
952
                        except StopIteration:
 
953
                            raise InputDone
 
954
                    # At this point cur_in_key must be >= cur_fixed_key
 
955
                # step the cur_fixed_key until we pass the cur key, or walk off
 
956
                # the end
 
957
                while cur_in_key >= cur_fixed_key:
 
958
                    try:
 
959
                        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
 
960
                    except StopIteration:
 
961
                        raise FixedDone
 
962
        except InputDone:
 
963
            # We consumed all of the input, nothing more to do
 
964
            pass
 
965
        except FixedDone:
 
966
            # There was some input left, but we consumed all of fixed, so we
 
967
            # have to add one more for the tail
 
968
            cur_keys = [cur_in_key]
 
969
            cur_keys.extend(in_keys_iter)
 
970
            cur_out = (len(fixed_keys), cur_keys)
 
971
            output.append(cur_out)
 
972
        return output
 
973
 
 
974
    def iter_entries(self, keys):
 
975
        """Iterate over keys within the index.
 
976
 
 
977
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
 
978
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
979
            keys supplied. No additional keys will be returned, and every
 
980
            key supplied that is in the index will be returned.
 
981
        """
 
982
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
 
983
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
 
984
        # large queries are being made.
 
985
        # However, now that we are doing multi-way bisecting, we need the keys
 
986
        # in sorted order anyway. We could change the multi-way code to not
 
987
        # require sorted order. (For example, it bisects for the first node,
 
988
        # does an in-order search until a key comes before the current point,
 
989
        # which it then bisects for, etc.)
 
990
        keys = frozenset(keys)
 
991
        if not keys:
 
992
            return
 
993
 
 
994
        if not self.key_count():
 
995
            return
 
996
 
 
997
        needed_keys = []
 
998
        if self._leaf_value_cache is None:
 
999
            needed_keys = keys
 
1000
        else:
 
1001
            for key in keys:
 
1002
                value = self._leaf_value_cache.get(key, None)
 
1003
                if value is not None:
 
1004
                    # This key is known not to be here, skip it
 
1005
                    value, refs = value
 
1006
                    if self.node_ref_lists:
 
1007
                        yield (self, key, value, refs)
 
1008
                    else:
 
1009
                        yield (self, key, value)
 
1010
                else:
 
1011
                    needed_keys.append(key)
 
1012
 
 
1013
        last_key = None
 
1014
        needed_keys = keys
 
1015
        if not needed_keys:
 
1016
            return
 
1017
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
 
1018
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
 
1019
        # large queries are being made.
 
1020
        needed_keys = sorted(needed_keys)
 
1021
 
 
1022
        nodes_and_keys = [(0, needed_keys)]
 
1023
 
 
1024
        for row_pos, next_row_start in enumerate(self._row_offsets[1:-1]):
 
1025
            node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
 
1026
            nodes = self._get_internal_nodes(node_indexes)
 
1027
 
 
1028
            next_nodes_and_keys = []
 
1029
            for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
 
1030
                node = nodes[node_index]
 
1031
                positions = self._multi_bisect_right(sub_keys, node.keys)
 
1032
                node_offset = next_row_start + node.offset
 
1033
                next_nodes_and_keys.extend([(node_offset + pos, s_keys)
 
1034
                                           for pos, s_keys in positions])
 
1035
            nodes_and_keys = next_nodes_and_keys
 
1036
        # We should now be at the _LeafNodes
 
1037
        node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
 
1038
 
 
1039
        # TODO: We may *not* want to always read all the nodes in one
 
1040
        #       big go. Consider setting a max size on this.
 
1041
 
 
1042
        nodes = self._get_leaf_nodes(node_indexes)
 
1043
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
 
1044
            if not sub_keys:
 
1045
                continue
 
1046
            node = nodes[node_index]
 
1047
            for next_sub_key in sub_keys:
 
1048
                if next_sub_key in node.keys:
 
1049
                    value, refs = node.keys[next_sub_key]
 
1050
                    if self.node_ref_lists:
 
1051
                        yield (self, next_sub_key, value, refs)
 
1052
                    else:
 
1053
                        yield (self, next_sub_key, value)
 
1054
 
 
1055
    def iter_entries_prefix(self, keys):
 
1056
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
 
1057
 
 
1058
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
 
1059
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
 
1060
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
 
1061
        only the former key is returned.
 
1062
 
 
1063
        WARNING: Note that this method currently causes a full index parse
 
1064
        unconditionally (which is reasonably appropriate as it is a means for
 
1065
        thunking many small indices into one larger one and still supplies
 
1066
        iter_all_entries at the thunk layer).
 
1067
 
 
1068
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
 
1069
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
 
1070
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
 
1071
            The first element cannot be 'None'.
 
1072
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
1073
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
 
1074
            will be returned, and every match that is in the index will be
 
1075
            returned.
 
1076
        """
 
1077
        keys = sorted(set(keys))
 
1078
        if not keys:
 
1079
            return
 
1080
        # Load if needed to check key lengths
 
1081
        if self._key_count is None:
 
1082
            self._get_root_node()
 
1083
        # TODO: only access nodes that can satisfy the prefixes we are looking
 
1084
        # for. For now, to meet API usage (as this function is not used by
 
1085
        # current bzrlib) just suck the entire index and iterate in memory.
 
1086
        nodes = {}
 
1087
        if self.node_ref_lists:
 
1088
            if self._key_length == 1:
 
1089
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
 
1090
                    nodes[key] = value, refs
 
1091
            else:
 
1092
                nodes_by_key = {}
 
1093
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
 
1094
                    key_value = key, value, refs
 
1095
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
 
1096
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
 
1097
                    key_dict = nodes_by_key
 
1098
                    for subkey in key[:-1]:
 
1099
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
1100
                    key_dict[key[-1]] = key_value
 
1101
        else:
 
1102
            if self._key_length == 1:
 
1103
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
 
1104
                    nodes[key] = value
 
1105
            else:
 
1106
                nodes_by_key = {}
 
1107
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
 
1108
                    key_value = key, value
 
1109
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
 
1110
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
 
1111
                    key_dict = nodes_by_key
 
1112
                    for subkey in key[:-1]:
 
1113
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
1114
                    key_dict[key[-1]] = key_value
 
1115
        if self._key_length == 1:
 
1116
            for key in keys:
 
1117
                # sanity check
 
1118
                if key[0] is None:
 
1119
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
1120
                if len(key) != self._key_length:
 
1121
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
1122
                try:
 
1123
                    if self.node_ref_lists:
 
1124
                        value, node_refs = nodes[key]
 
1125
                        yield self, key, value, node_refs
 
1126
                    else:
 
1127
                        yield self, key, nodes[key]
 
1128
                except KeyError:
 
1129
                    pass
 
1130
            return
 
1131
        for key in keys:
 
1132
            # sanity check
 
1133
            if key[0] is None:
 
1134
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
1135
            if len(key) != self._key_length:
 
1136
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
1137
            # find what it refers to:
 
1138
            key_dict = nodes_by_key
 
1139
            elements = list(key)
 
1140
            # find the subdict whose contents should be returned.
 
1141
            try:
 
1142
                while len(elements) and elements[0] is not None:
 
1143
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
 
1144
                    elements.pop(0)
 
1145
            except KeyError:
 
1146
                # a non-existant lookup.
 
1147
                continue
 
1148
            if len(elements):
 
1149
                dicts = [key_dict]
 
1150
                while dicts:
 
1151
                    key_dict = dicts.pop(-1)
 
1152
                    # can't be empty or would not exist
 
1153
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
 
1154
                    if type(value) == dict:
 
1155
                        # push keys
 
1156
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
 
1157
                    else:
 
1158
                        # yield keys
 
1159
                        for value in key_dict.itervalues():
 
1160
                            # each value is the key:value:node refs tuple
 
1161
                            # ready to yield.
 
1162
                            yield (self, ) + value
 
1163
            else:
 
1164
                # the last thing looked up was a terminal element
 
1165
                yield (self, ) + key_dict
 
1166
 
 
1167
    def key_count(self):
 
1168
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
 
1169
 
 
1170
        For BTreeGraphIndex the estimate is exact as it is contained in the
 
1171
        header.
 
1172
        """
 
1173
        if self._key_count is None:
 
1174
            self._get_root_node()
 
1175
        return self._key_count
 
1176
 
 
1177
    def _compute_row_offsets(self):
 
1178
        """Fill out the _row_offsets attribute based on _row_lengths."""
 
1179
        offsets = []
 
1180
        row_offset = 0
 
1181
        for row in self._row_lengths:
 
1182
            offsets.append(row_offset)
 
1183
            row_offset += row
 
1184
        offsets.append(row_offset)
 
1185
        self._row_offsets = offsets
 
1186
 
 
1187
    def _parse_header_from_bytes(self, bytes):
 
1188
        """Parse the header from a region of bytes.
 
1189
 
 
1190
        :param bytes: The data to parse.
 
1191
        :return: An offset, data tuple such as readv yields, for the unparsed
 
1192
            data. (which may be of length 0).
 
1193
        """
 
1194
        signature = bytes[0:len(self._signature())]
 
1195
        if not signature == self._signature():
 
1196
            raise errors.BadIndexFormatSignature(self._name, BTreeGraphIndex)
 
1197
        lines = bytes[len(self._signature()):].splitlines()
 
1198
        options_line = lines[0]
 
1199
        if not options_line.startswith(_OPTION_NODE_REFS):
 
1200
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1201
        try:
 
1202
            self.node_ref_lists = int(options_line[len(_OPTION_NODE_REFS):])
 
1203
        except ValueError:
 
1204
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1205
        options_line = lines[1]
 
1206
        if not options_line.startswith(_OPTION_KEY_ELEMENTS):
 
1207
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1208
        try:
 
1209
            self._key_length = int(options_line[len(_OPTION_KEY_ELEMENTS):])
 
1210
        except ValueError:
 
1211
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1212
        options_line = lines[2]
 
1213
        if not options_line.startswith(_OPTION_LEN):
 
1214
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1215
        try:
 
1216
            self._key_count = int(options_line[len(_OPTION_LEN):])
 
1217
        except ValueError:
 
1218
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1219
        options_line = lines[3]
 
1220
        if not options_line.startswith(_OPTION_ROW_LENGTHS):
 
1221
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1222
        try:
 
1223
            self._row_lengths = map(int, [length for length in
 
1224
                options_line[len(_OPTION_ROW_LENGTHS):].split(',')
 
1225
                if len(length)])
 
1226
        except ValueError:
 
1227
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1228
        self._compute_row_offsets()
 
1229
 
 
1230
        # calculate the bytes we have processed
 
1231
        header_end = (len(signature) + sum(map(len, lines[0:4])) + 4)
 
1232
        return header_end, bytes[header_end:]
 
1233
 
 
1234
    def _read_nodes(self, nodes):
 
1235
        """Read some nodes from disk into the LRU cache.
 
1236
 
 
1237
        This performs a readv to get the node data into memory, and parses each
 
1238
        node, the yields it to the caller. The nodes are requested in the
 
1239
        supplied order. If possible doing sort() on the list before requesting
 
1240
        a read may improve performance.
 
1241
 
 
1242
        :param nodes: The nodes to read. 0 - first node, 1 - second node etc.
 
1243
        :return: None
 
1244
        """
 
1245
        ranges = []
 
1246
        for index in nodes:
 
1247
            offset = index * _PAGE_SIZE
 
1248
            size = _PAGE_SIZE
 
1249
            if index == 0:
 
1250
                # Root node - special case
 
1251
                if self._size:
 
1252
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
 
1253
                else:
 
1254
                    stream = self._transport.get(self._name)
 
1255
                    start = stream.read(_PAGE_SIZE)
 
1256
                    # Avoid doing this again
 
1257
                    self._size = len(start)
 
1258
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
 
1259
            else:
 
1260
                if offset > self._size:
 
1261
                    raise AssertionError('tried to read past the end'
 
1262
                                         ' of the file %s > %s'
 
1263
                                         % (offset, self._size))
 
1264
                size = min(size, self._size - offset)
 
1265
            ranges.append((offset, size))
 
1266
        if not ranges:
 
1267
            return
 
1268
        if self._file is None:
 
1269
            data_ranges = self._transport.readv(self._name, ranges)
 
1270
        else:
 
1271
            data_ranges = []
 
1272
            for offset, size in ranges:
 
1273
                self._file.seek(offset)
 
1274
                data_ranges.append((offset, self._file.read(size)))
 
1275
        for offset, data in data_ranges:
 
1276
            if offset == 0:
 
1277
                # extract the header
 
1278
                offset, data = self._parse_header_from_bytes(data)
 
1279
                if len(data) == 0:
 
1280
                    continue
 
1281
            bytes = zlib.decompress(data)
 
1282
            if bytes.startswith(_LEAF_FLAG):
 
1283
                node = _LeafNode(bytes, self._key_length, self.node_ref_lists)
 
1284
            elif bytes.startswith(_INTERNAL_FLAG):
 
1285
                node = _InternalNode(bytes)
 
1286
            else:
 
1287
                raise AssertionError("Unknown node type for %r" % bytes)
 
1288
            yield offset / _PAGE_SIZE, node
 
1289
 
 
1290
    def _signature(self):
 
1291
        """The file signature for this index type."""
 
1292
        return _BTSIGNATURE
 
1293
 
 
1294
    def validate(self):
 
1295
        """Validate that everything in the index can be accessed."""
 
1296
        # just read and parse every node.
 
1297
        self._get_root_node()
 
1298
        if len(self._row_lengths) > 1:
 
1299
            start_node = self._row_offsets[1]
 
1300
        else:
 
1301
            # We shouldn't be reading anything anyway
 
1302
            start_node = 1
 
1303
        node_end = self._row_offsets[-1]
 
1304
        for node in self._read_nodes(range(start_node, node_end)):
 
1305
            pass
 
1306
 
 
1307
 
 
1308
try:
 
1309
    from bzrlib import _btree_serializer_c as _btree_serializer
 
1310
except ImportError:
 
1311
    from bzrlib import _btree_serializer_py as _btree_serializer