~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

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Viewing changes to bzrlib/lru_cache.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2005-05-06 02:34:54 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050506023454-7118a1b22e8515bc
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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)