~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lru_cache.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) 2006 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
"""A simple least-recently-used (LRU) cache."""
 
18
 
 
19
from collections import deque
 
20
import gc
 
21
 
 
22
 
 
23
class LRUCache(object):
 
24
    """A class which manages a cache of entries, removing unused ones."""
 
25
 
 
26
    def __init__(self, max_cache=100, after_cleanup_size=None):
 
27
        self._max_cache = max_cache
 
28
        if after_cleanup_size is None:
 
29
            self._after_cleanup_size = self._max_cache
 
30
        else:
 
31
            self._after_cleanup_size = min(after_cleanup_size, self._max_cache)
 
32
 
 
33
        self._compact_queue_length = 4*self._max_cache
 
34
 
 
35
        self._cache = {}
 
36
        self._cleanup = {}
 
37
        self._queue = deque() # Track when things are accessed
 
38
        self._refcount = {} # number of entries in self._queue for each key
 
39
 
 
40
    def __contains__(self, key):
 
41
        return key in self._cache
 
42
 
 
43
    def __getitem__(self, key):
 
44
        val = self._cache[key]
 
45
        self._record_access(key)
 
46
        return val
 
47
 
 
48
    def __len__(self):
 
49
        return len(self._cache)
 
50
 
 
51
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
52
        """Add a new value to the cache.
 
53
 
 
54
        Also, if the entry is ever removed from the queue, call cleanup.
 
55
        Passing it the key and value being removed.
 
56
 
 
57
        :param key: The key to store it under
 
58
        :param value: The object to store
 
59
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
 
60
                        'value' sohuld be cleaned up.
 
61
        """
 
62
        if key in self._cache:
 
63
            self._remove(key)
 
64
        self._cache[key] = value
 
65
        self._cleanup[key] = cleanup
 
66
        self._record_access(key)
 
67
 
 
68
        if len(self._cache) > self._max_cache:
 
69
            # Trigger the cleanup
 
70
            self.cleanup()
 
71
 
 
72
    def get(self, key, default=None):
 
73
        if key in self._cache:
 
74
            return self[key]
 
75
        return default
 
76
 
 
77
    def keys(self):
 
78
        """Get the list of keys currently cached.
 
79
 
 
80
        Note that values returned here may not be available by the time you
 
81
        request them later. This is simply meant as a peak into the current
 
82
        state.
 
83
 
 
84
        :return: An unordered list of keys that are currently cached.
 
85
        """
 
86
        return self._cache.keys()
 
87
 
 
88
    def cleanup(self):
 
89
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
90
 
 
91
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
92
        the after_cleanup_size.
 
93
        """
 
94
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
95
        while len(self._cache) > self._after_cleanup_size:
 
96
            self._remove_lru()
 
97
 
 
98
    def __setitem__(self, key, value):
 
99
        """Add a value to the cache, there will be no cleanup function."""
 
100
        self.add(key, value, cleanup=None)
 
101
 
 
102
    def _record_access(self, key):
 
103
        """Record that key was accessed."""
 
104
        self._queue.append(key)
 
105
        # Can't use setdefault because you can't += 1 the result
 
106
        self._refcount[key] = self._refcount.get(key, 0) + 1
 
107
 
 
108
        # If our access queue is too large, clean it up too
 
109
        if len(self._queue) > self._compact_queue_length:
 
110
            self._compact_queue()
 
111
 
 
112
    def _compact_queue(self):
 
113
        """Compact the queue, leaving things in sorted last appended order."""
 
114
        new_queue = deque()
 
115
        for item in self._queue:
 
116
            if self._refcount[item] == 1:
 
117
                new_queue.append(item)
 
118
            else:
 
119
                self._refcount[item] -= 1
 
120
        self._queue = new_queue
 
121
        # All entries should be of the same size. There should be one entry in
 
122
        # queue for each entry in cache, and all refcounts should == 1
 
123
        if not (len(self._queue) == len(self._cache) ==
 
124
                len(self._refcount) == sum(self._refcount.itervalues())):
 
125
            raise AssertionError()
 
126
 
 
127
    def _remove(self, key):
 
128
        """Remove an entry, making sure to maintain the invariants."""
 
129
        cleanup = self._cleanup.pop(key)
 
130
        val = self._cache.pop(key)
 
131
        if cleanup is not None:
 
132
            cleanup(key, val)
 
133
        return val
 
134
 
 
135
    def _remove_lru(self):
 
136
        """Remove one entry from the lru, and handle consequences.
 
137
 
 
138
        If there are no more references to the lru, then this entry should be
 
139
        removed from the cache.
 
140
        """
 
141
        key = self._queue.popleft()
 
142
        self._refcount[key] -= 1
 
143
        if not self._refcount[key]:
 
144
            del self._refcount[key]
 
145
            self._remove(key)
 
146
 
 
147
    def clear(self):
 
148
        """Clear out all of the cache."""
 
149
        # Clean up in LRU order
 
150
        while self._cache:
 
151
            self._remove_lru()
 
152
 
 
153
 
 
154
class LRUSizeCache(LRUCache):
 
155
    """An LRUCache that removes things based on the size of the values.
 
156
 
 
157
    This differs in that it doesn't care how many actual items there are,
 
158
    it just restricts the cache to be cleaned up after so much data is stored.
 
159
 
 
160
    The values that are added must support len(value).
 
161
    """
 
162
 
 
163
    def __init__(self, max_size=1024*1024, after_cleanup_size=None,
 
164
                 compute_size=None):
 
165
        """Create a new LRUSizeCache.
 
166
 
 
167
        :param max_size: The max number of bytes to store before we start
 
168
            clearing out entries.
 
169
        :param after_cleanup_size: After cleaning up, shrink everything to this
 
170
            size.
 
171
        :param compute_size: A function to compute the size of the values. We
 
172
            use a function here, so that you can pass 'len' if you are just
 
173
            using simple strings, or a more complex function if you are using
 
174
            something like a list of strings, or even a custom object.
 
175
            The function should take the form "compute_size(value) => integer".
 
176
            If not supplied, it defaults to 'len()'
 
177
        """
 
178
        # This approximates that texts are > 0.5k in size. It only really
 
179
        # effects when we clean up the queue, so we don't want it to be too
 
180
        # large.
 
181
        LRUCache.__init__(self, max_cache=int(max_size/512))
 
182
        self._max_size = max_size
 
183
        if after_cleanup_size is None:
 
184
            self._after_cleanup_size = self._max_size
 
185
        else:
 
186
            self._after_cleanup_size = min(after_cleanup_size, self._max_size)
 
187
 
 
188
        self._value_size = 0
 
189
        self._compute_size = compute_size
 
190
        if compute_size is None:
 
191
            self._compute_size = len
 
192
 
 
193
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
194
        """Add a new value to the cache.
 
195
 
 
196
        Also, if the entry is ever removed from the queue, call cleanup.
 
197
        Passing it the key and value being removed.
 
198
 
 
199
        :param key: The key to store it under
 
200
        :param value: The object to store
 
201
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
 
202
                        'value' sohuld be cleaned up.
 
203
        """
 
204
        if key in self._cache:
 
205
            self._remove(key)
 
206
        value_len = self._compute_size(value)
 
207
        if value_len >= self._after_cleanup_size:
 
208
            return
 
209
        self._value_size += value_len
 
210
        self._cache[key] = value
 
211
        self._cleanup[key] = cleanup
 
212
        self._record_access(key)
 
213
 
 
214
        if self._value_size > self._max_size:
 
215
            # Time to cleanup
 
216
            self.cleanup()
 
217
 
 
218
    def cleanup(self):
 
219
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
220
 
 
221
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
222
        the after_cleanup_size.
 
223
        """
 
224
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
225
        while self._value_size > self._after_cleanup_size:
 
226
            self._remove_lru()
 
227
 
 
228
    def _remove(self, key):
 
229
        """Remove an entry, making sure to maintain the invariants."""
 
230
        val = LRUCache._remove(self, key)
 
231
        self._value_size -= self._compute_size(val)