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Viewing changes to bzrlib/lru_cache.py

  • Committer: Ian Clatworthy
  • Date: 2009-01-19 02:24:15 UTC
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  • Revision ID: ian.clatworthy@canonical.com-20090119022415-mo0mcfeiexfktgwt
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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., 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
 
 
21
from bzrlib import symbol_versioning
 
22
 
 
23
 
 
24
class LRUCache(object):
 
25
    """A class which manages a cache of entries, removing unused ones."""
 
26
 
 
27
    def __init__(self, max_cache=100, after_cleanup_count=None,
 
28
                 after_cleanup_size=symbol_versioning.DEPRECATED_PARAMETER):
 
29
        if symbol_versioning.deprecated_passed(after_cleanup_size):
 
30
            symbol_versioning.warn('LRUCache.__init__(after_cleanup_size) was'
 
31
                                   ' deprecated in 1.11. Use'
 
32
                                   ' after_cleanup_count instead.',
 
33
                                   DeprecationWarning)
 
34
            after_cleanup_count = after_cleanup_size
 
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
        self._update_max_cache(max_cache, after_cleanup_count)
 
40
 
 
41
    def __contains__(self, key):
 
42
        return key in self._cache
 
43
 
 
44
    def __getitem__(self, key):
 
45
        val = self._cache[key]
 
46
        self._record_access(key)
 
47
        return val
 
48
 
 
49
    def __len__(self):
 
50
        return len(self._cache)
 
51
 
 
52
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
53
        """Add a new value to the cache.
 
54
 
 
55
        Also, if the entry is ever removed from the queue, call cleanup.
 
56
        Passing it the key and value being removed.
 
57
 
 
58
        :param key: The key to store it under
 
59
        :param value: The object to store
 
60
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
 
61
                        'value' sohuld be cleaned up.
 
62
        """
 
63
        if key in self._cache:
 
64
            self._remove(key)
 
65
        self._cache[key] = value
 
66
        if cleanup is not None:
 
67
            self._cleanup[key] = cleanup
 
68
        self._record_access(key)
 
69
 
 
70
        if len(self._cache) > self._max_cache:
 
71
            # Trigger the cleanup
 
72
            self.cleanup()
 
73
 
 
74
    def get(self, key, default=None):
 
75
        if key in self._cache:
 
76
            return self[key]
 
77
        return default
 
78
 
 
79
    def keys(self):
 
80
        """Get the list of keys currently cached.
 
81
 
 
82
        Note that values returned here may not be available by the time you
 
83
        request them later. This is simply meant as a peak into the current
 
84
        state.
 
85
 
 
86
        :return: An unordered list of keys that are currently cached.
 
87
        """
 
88
        return self._cache.keys()
 
89
 
 
90
    def cleanup(self):
 
91
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
92
 
 
93
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
94
        the after_cleanup_count.
 
95
        """
 
96
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
97
        while len(self._cache) > self._after_cleanup_count:
 
98
            self._remove_lru()
 
99
        # No need to compact the queue at this point, because the code that
 
100
        # calls this would have already triggered it based on queue length
 
101
 
 
102
    def __setitem__(self, key, value):
 
103
        """Add a value to the cache, there will be no cleanup function."""
 
104
        self.add(key, value, cleanup=None)
 
105
 
 
106
    def _record_access(self, key):
 
107
        """Record that key was accessed."""
 
108
        self._queue.append(key)
 
109
        # Can't use setdefault because you can't += 1 the result
 
110
        self._refcount[key] = self._refcount.get(key, 0) + 1
 
111
 
 
112
        # If our access queue is too large, clean it up too
 
113
        if len(self._queue) > self._compact_queue_length:
 
114
            self._compact_queue()
 
115
 
 
116
    def _compact_queue(self):
 
117
        """Compact the queue, leaving things in sorted last appended order."""
 
118
        new_queue = deque()
 
119
        for item in self._queue:
 
120
            if self._refcount[item] == 1:
 
121
                new_queue.append(item)
 
122
            else:
 
123
                self._refcount[item] -= 1
 
124
        self._queue = new_queue
 
125
        # All entries should be of the same size. There should be one entry in
 
126
        # queue for each entry in cache, and all refcounts should == 1
 
127
        if not (len(self._queue) == len(self._cache) ==
 
128
                len(self._refcount) == sum(self._refcount.itervalues())):
 
129
            raise AssertionError()
 
130
 
 
131
    def _remove(self, key):
 
132
        """Remove an entry, making sure to maintain the invariants."""
 
133
        cleanup = self._cleanup.pop(key, None)
 
134
        val = self._cache.pop(key)
 
135
        if cleanup is not None:
 
136
            cleanup(key, val)
 
137
        return val
 
138
 
 
139
    def _remove_lru(self):
 
140
        """Remove one entry from the lru, and handle consequences.
 
141
 
 
142
        If there are no more references to the lru, then this entry should be
 
143
        removed from the cache.
 
144
        """
 
145
        key = self._queue.popleft()
 
146
        self._refcount[key] -= 1
 
147
        if not self._refcount[key]:
 
148
            del self._refcount[key]
 
149
            self._remove(key)
 
150
 
 
151
    def clear(self):
 
152
        """Clear out all of the cache."""
 
153
        # Clean up in LRU order
 
154
        while self._cache:
 
155
            self._remove_lru()
 
156
 
 
157
    def resize(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
 
158
        """Change the number of entries that will be cached."""
 
159
        self._update_max_cache(max_cache,
 
160
                               after_cleanup_count=after_cleanup_count)
 
161
 
 
162
    def _update_max_cache(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
 
163
        self._max_cache = max_cache
 
164
        if after_cleanup_count is None:
 
165
            self._after_cleanup_count = self._max_cache * 8 / 10
 
166
        else:
 
167
            self._after_cleanup_count = min(after_cleanup_count, self._max_cache)
 
168
 
 
169
        self._compact_queue_length = 4*self._max_cache
 
170
        if len(self._queue) > self._compact_queue_length:
 
171
            self._compact_queue()
 
172
        self.cleanup()
 
173
 
 
174
 
 
175
class LRUSizeCache(LRUCache):
 
176
    """An LRUCache that removes things based on the size of the values.
 
177
 
 
178
    This differs in that it doesn't care how many actual items there are,
 
179
    it just restricts the cache to be cleaned up after so much data is stored.
 
180
 
 
181
    The values that are added must support len(value).
 
182
    """
 
183
 
 
184
    def __init__(self, max_size=1024*1024, after_cleanup_size=None,
 
185
                 compute_size=None):
 
186
        """Create a new LRUSizeCache.
 
187
 
 
188
        :param max_size: The max number of bytes to store before we start
 
189
            clearing out entries.
 
190
        :param after_cleanup_size: After cleaning up, shrink everything to this
 
191
            size.
 
192
        :param compute_size: A function to compute the size of the values. We
 
193
            use a function here, so that you can pass 'len' if you are just
 
194
            using simple strings, or a more complex function if you are using
 
195
            something like a list of strings, or even a custom object.
 
196
            The function should take the form "compute_size(value) => integer".
 
197
            If not supplied, it defaults to 'len()'
 
198
        """
 
199
        self._value_size = 0
 
200
        self._compute_size = compute_size
 
201
        if compute_size is None:
 
202
            self._compute_size = len
 
203
        # This approximates that texts are > 0.5k in size. It only really
 
204
        # effects when we clean up the queue, so we don't want it to be too
 
205
        # large.
 
206
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
 
207
        LRUCache.__init__(self, max_cache=max(int(max_size/512), 1))
 
208
 
 
209
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
210
        """Add a new value to the cache.
 
211
 
 
212
        Also, if the entry is ever removed from the queue, call cleanup.
 
213
        Passing it the key and value being removed.
 
214
 
 
215
        :param key: The key to store it under
 
216
        :param value: The object to store
 
217
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
 
218
                        'value' sohuld be cleaned up.
 
219
        """
 
220
        if key in self._cache:
 
221
            self._remove(key)
 
222
        value_len = self._compute_size(value)
 
223
        if value_len >= self._after_cleanup_size:
 
224
            return
 
225
        self._value_size += value_len
 
226
        self._cache[key] = value
 
227
        if cleanup is not None:
 
228
            self._cleanup[key] = cleanup
 
229
        self._record_access(key)
 
230
 
 
231
        if self._value_size > self._max_size:
 
232
            # Time to cleanup
 
233
            self.cleanup()
 
234
 
 
235
    def cleanup(self):
 
236
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
237
 
 
238
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
239
        the after_cleanup_size.
 
240
        """
 
241
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
242
        while self._value_size > self._after_cleanup_size:
 
243
            self._remove_lru()
 
244
 
 
245
    def _remove(self, key):
 
246
        """Remove an entry, making sure to maintain the invariants."""
 
247
        val = LRUCache._remove(self, key)
 
248
        self._value_size -= self._compute_size(val)
 
249
 
 
250
    def resize(self, max_size, after_cleanup_size=None):
 
251
        """Change the number of bytes that will be cached."""
 
252
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
 
253
        max_cache = max(int(max_size/512), 1)
 
254
        self._update_max_cache(max_cache)
 
255
 
 
256
    def _update_max_size(self, max_size, after_cleanup_size=None):
 
257
        self._max_size = max_size
 
258
        if after_cleanup_size is None:
 
259
            self._after_cleanup_size = self._max_size * 8 / 10
 
260
        else:
 
261
            self._after_cleanup_size = min(after_cleanup_size, self._max_size)