~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lru_cache.py

  • Committer: Frank Aspell
  • Date: 2009-02-17 11:40:05 UTC
  • mto: (4054.1.1 doc)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 4056.
  • Revision ID: frankaspell@googlemail.com-20090217114005-ojufrp6rqht664um
Fixed typos.

Fixed some typos in bzr doc's using "aspell -l en -c FILENAME".

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2006, 2008, 2009 Canonical Ltd
 
1
# Copyright (C) 2006, 2008 Canonical Ltd
2
2
#
3
3
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4
4
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
12
12
#
13
13
# You should have received a copy of the GNU General Public License
14
14
# along with this program; if not, write to the Free Software
15
 
# Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
 
15
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
16
16
 
17
17
"""A simple least-recently-used (LRU) cache."""
18
18
 
19
 
from bzrlib import (
20
 
    trace,
21
 
    )
22
 
 
23
 
_null_key = object()
24
 
 
25
 
class _LRUNode(object):
26
 
    """This maintains the linked-list which is the lru internals."""
27
 
 
28
 
    __slots__ = ('prev', 'next_key', 'key', 'value', 'cleanup', 'size')
29
 
 
30
 
    def __init__(self, key, value, cleanup=None):
31
 
        self.prev = None
32
 
        self.next_key = _null_key
33
 
        self.key = key
34
 
        self.value = value
35
 
        self.cleanup = cleanup
36
 
        # TODO: We could compute this 'on-the-fly' like we used to, and remove
37
 
        #       one pointer from this object, we just need to decide if it
38
 
        #       actually costs us much of anything in normal usage
39
 
        self.size = None
40
 
 
41
 
    def __repr__(self):
42
 
        if self.prev is None:
43
 
            prev_key = None
44
 
        else:
45
 
            prev_key = self.prev.key
46
 
        return '%s(%r n:%r p:%r)' % (self.__class__.__name__, self.key,
47
 
                                     self.next_key, prev_key)
48
 
 
49
 
    def run_cleanup(self):
50
 
        try:
51
 
            if self.cleanup is not None:
52
 
                self.cleanup(self.key, self.value)
53
 
        finally:
54
 
            # cleanup might raise an exception, but we want to make sure
55
 
            # to break refcycles, etc
56
 
            self.cleanup = None
57
 
            self.value = None
 
19
from collections import deque
 
20
 
 
21
from bzrlib import symbol_versioning
58
22
 
59
23
 
60
24
class LRUCache(object):
61
25
    """A class which manages a cache of entries, removing unused ones."""
62
26
 
63
 
    def __init__(self, max_cache=100, after_cleanup_count=None):
 
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
64
35
        self._cache = {}
65
 
        # The "HEAD" of the lru linked list
66
 
        self._most_recently_used = None
67
 
        # The "TAIL" of the lru linked list
68
 
        self._least_recently_used = None
 
36
        self._cleanup = {}
 
37
        self._queue = deque() # Track when things are accessed
 
38
        self._refcount = {} # number of entries in self._queue for each key
69
39
        self._update_max_cache(max_cache, after_cleanup_count)
70
40
 
71
41
    def __contains__(self, key):
72
42
        return key in self._cache
73
43
 
74
44
    def __getitem__(self, key):
75
 
        cache = self._cache
76
 
        node = cache[key]
77
 
        # Inlined from _record_access to decrease the overhead of __getitem__
78
 
        # We also have more knowledge about structure if __getitem__ is
79
 
        # succeeding, then we know that self._most_recently_used must not be
80
 
        # None, etc.
81
 
        mru = self._most_recently_used
82
 
        if node is mru:
83
 
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
84
 
            return node.value
85
 
        # Remove this node from the old location
86
 
        node_prev = node.prev
87
 
        next_key = node.next_key
88
 
        # benchmarking shows that the lookup of _null_key in globals is faster
89
 
        # than the attribute lookup for (node is self._least_recently_used)
90
 
        if next_key is _null_key:
91
 
            # 'node' is the _least_recently_used, because it doesn't have a
92
 
            # 'next' item. So move the current lru to the previous node.
93
 
            self._least_recently_used = node_prev
94
 
        else:
95
 
            node_next = cache[next_key]
96
 
            node_next.prev = node_prev
97
 
        node_prev.next_key = next_key
98
 
        # Insert this node at the front of the list
99
 
        node.next_key = mru.key
100
 
        mru.prev = node
101
 
        self._most_recently_used = node
102
 
        node.prev = None
103
 
        return node.value
 
45
        val = self._cache[key]
 
46
        self._record_access(key)
 
47
        return val
104
48
 
105
49
    def __len__(self):
106
50
        return len(self._cache)
107
51
 
108
 
    def _walk_lru(self):
109
 
        """Walk the LRU list, only meant to be used in tests."""
110
 
        node = self._most_recently_used
111
 
        if node is not None:
112
 
            if node.prev is not None:
113
 
                raise AssertionError('the _most_recently_used entry is not'
114
 
                                     ' supposed to have a previous entry'
115
 
                                     ' %s' % (node,))
116
 
        while node is not None:
117
 
            if node.next_key is _null_key:
118
 
                if node is not self._least_recently_used:
119
 
                    raise AssertionError('only the last node should have'
120
 
                                         ' no next value: %s' % (node,))
121
 
                node_next = None
122
 
            else:
123
 
                node_next = self._cache[node.next_key]
124
 
                if node_next.prev is not node:
125
 
                    raise AssertionError('inconsistency found, node.next.prev'
126
 
                                         ' != node: %s' % (node,))
127
 
            if node.prev is None:
128
 
                if node is not self._most_recently_used:
129
 
                    raise AssertionError('only the _most_recently_used should'
130
 
                                         ' not have a previous node: %s'
131
 
                                         % (node,))
132
 
            else:
133
 
                if node.prev.next_key != node.key:
134
 
                    raise AssertionError('inconsistency found, node.prev.next'
135
 
                                         ' != node: %s' % (node,))
136
 
            yield node
137
 
            node = node_next
138
 
 
139
52
    def add(self, key, value, cleanup=None):
140
53
        """Add a new value to the cache.
141
54
 
142
 
        Also, if the entry is ever removed from the cache, call
143
 
        cleanup(key, value).
 
55
        Also, if the entry is ever removed from the queue, call cleanup.
 
56
        Passing it the key and value being removed.
144
57
 
145
58
        :param key: The key to store it under
146
59
        :param value: The object to store
147
60
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
148
 
                        'value' should be cleaned up.
 
61
                        'value' sohuld be cleaned up.
149
62
        """
150
 
        if key is _null_key:
151
 
            raise ValueError('cannot use _null_key as a key')
152
63
        if key in self._cache:
153
 
            node = self._cache[key]
154
 
            try:
155
 
                node.run_cleanup()
156
 
            finally:
157
 
                # Maintain the LRU properties, even if cleanup raises an
158
 
                # exception
159
 
                node.value = value
160
 
                node.cleanup = cleanup
161
 
                self._record_access(node)
162
 
        else:
163
 
            node = _LRUNode(key, value, cleanup=cleanup)
164
 
            self._cache[key] = node
165
 
            self._record_access(node)
 
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)
166
69
 
167
70
        if len(self._cache) > self._max_cache:
168
71
            # Trigger the cleanup
169
72
            self.cleanup()
170
73
 
171
 
    def cache_size(self):
172
 
        """Get the number of entries we will cache."""
173
 
        return self._max_cache
174
 
 
175
74
    def get(self, key, default=None):
176
 
        node = self._cache.get(key, None)
177
 
        if node is None:
178
 
            return default
179
 
        self._record_access(node)
180
 
        return node.value
 
75
        if key in self._cache:
 
76
            return self[key]
 
77
        return default
181
78
 
182
79
    def keys(self):
183
80
        """Get the list of keys currently cached.
190
87
        """
191
88
        return self._cache.keys()
192
89
 
193
 
    def items(self):
194
 
        """Get the key:value pairs as a dict."""
195
 
        return dict((k, n.value) for k, n in self._cache.iteritems())
196
 
 
197
90
    def cleanup(self):
198
91
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
199
92
 
203
96
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
204
97
        while len(self._cache) > self._after_cleanup_count:
205
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
206
101
 
207
102
    def __setitem__(self, key, value):
208
103
        """Add a value to the cache, there will be no cleanup function."""
209
104
        self.add(key, value, cleanup=None)
210
105
 
211
 
    def _record_access(self, node):
 
106
    def _record_access(self, key):
212
107
        """Record that key was accessed."""
213
 
        # Move 'node' to the front of the queue
214
 
        if self._most_recently_used is None:
215
 
            self._most_recently_used = node
216
 
            self._least_recently_used = node
217
 
            return
218
 
        elif node is self._most_recently_used:
219
 
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
220
 
            return
221
 
        # We've taken care of the tail pointer, remove the node, and insert it
222
 
        # at the front
223
 
        # REMOVE
224
 
        if node is self._least_recently_used:
225
 
            self._least_recently_used = node.prev
226
 
        if node.prev is not None:
227
 
            node.prev.next_key = node.next_key
228
 
        if node.next_key is not _null_key:
229
 
            node_next = self._cache[node.next_key]
230
 
            node_next.prev = node.prev
231
 
        # INSERT
232
 
        node.next_key = self._most_recently_used.key
233
 
        self._most_recently_used.prev = node
234
 
        self._most_recently_used = node
235
 
        node.prev = None
236
 
 
237
 
    def _remove_node(self, node):
238
 
        if node is self._least_recently_used:
239
 
            self._least_recently_used = node.prev
240
 
        self._cache.pop(node.key)
241
 
        # If we have removed all entries, remove the head pointer as well
242
 
        if self._least_recently_used is None:
243
 
            self._most_recently_used = None
244
 
        try:
245
 
            node.run_cleanup()
246
 
        finally:
247
 
            # cleanup might raise an exception, but we want to make sure to
248
 
            # maintain the linked list
249
 
            if node.prev is not None:
250
 
                node.prev.next_key = node.next_key
251
 
            if node.next_key is not _null_key:
252
 
                node_next = self._cache[node.next_key]
253
 
                node_next.prev = node.prev
254
 
            # And remove this node's pointers
255
 
            node.prev = None
256
 
            node.next_key = _null_key
 
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
257
138
 
258
139
    def _remove_lru(self):
259
140
        """Remove one entry from the lru, and handle consequences.
261
142
        If there are no more references to the lru, then this entry should be
262
143
        removed from the cache.
263
144
        """
264
 
        self._remove_node(self._least_recently_used)
 
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)
265
150
 
266
151
    def clear(self):
267
152
        """Clear out all of the cache."""
279
164
        if after_cleanup_count is None:
280
165
            self._after_cleanup_count = self._max_cache * 8 / 10
281
166
        else:
282
 
            self._after_cleanup_count = min(after_cleanup_count,
283
 
                                            self._max_cache)
 
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()
284
172
        self.cleanup()
285
173
 
286
174
 
290
178
    This differs in that it doesn't care how many actual items there are,
291
179
    it just restricts the cache to be cleaned up after so much data is stored.
292
180
 
293
 
    The size of items added will be computed using compute_size(value), which
294
 
    defaults to len() if not supplied.
 
181
    The values that are added must support len(value).
295
182
    """
296
183
 
297
184
    def __init__(self, max_size=1024*1024, after_cleanup_size=None,
313
200
        self._compute_size = compute_size
314
201
        if compute_size is None:
315
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.
316
206
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
317
207
        LRUCache.__init__(self, max_cache=max(int(max_size/512), 1))
318
208
 
319
209
    def add(self, key, value, cleanup=None):
320
210
        """Add a new value to the cache.
321
211
 
322
 
        Also, if the entry is ever removed from the cache, call
323
 
        cleanup(key, value).
 
212
        Also, if the entry is ever removed from the queue, call cleanup.
 
213
        Passing it the key and value being removed.
324
214
 
325
215
        :param key: The key to store it under
326
216
        :param value: The object to store
327
217
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
328
 
                        'value' should be cleaned up.
 
218
                        'value' sohuld be cleaned up.
329
219
        """
330
 
        if key is _null_key:
331
 
            raise ValueError('cannot use _null_key as a key')
332
 
        node = self._cache.get(key, None)
 
220
        if key in self._cache:
 
221
            self._remove(key)
333
222
        value_len = self._compute_size(value)
334
223
        if value_len >= self._after_cleanup_size:
335
 
            # The new value is 'too big to fit', as it would fill up/overflow
336
 
            # the cache all by itself
337
 
            trace.mutter('Adding the key %r to an LRUSizeCache failed.'
338
 
                         ' value %d is too big to fit in a the cache'
339
 
                         ' with size %d %d', key, value_len,
340
 
                         self._after_cleanup_size, self._max_size)
341
 
            if node is not None:
342
 
                # We won't be replacing the old node, so just remove it
343
 
                self._remove_node(node)
344
 
            if cleanup is not None:
345
 
                cleanup(key, value)
346
224
            return
347
 
        if node is None:
348
 
            node = _LRUNode(key, value, cleanup=cleanup)
349
 
            self._cache[key] = node
350
 
        else:
351
 
            self._value_size -= node.size
352
 
        node.size = value_len
353
225
        self._value_size += value_len
354
 
        self._record_access(node)
 
226
        self._cache[key] = value
 
227
        if cleanup is not None:
 
228
            self._cleanup[key] = cleanup
 
229
        self._record_access(key)
355
230
 
356
231
        if self._value_size > self._max_size:
357
232
            # Time to cleanup
367
242
        while self._value_size > self._after_cleanup_size:
368
243
            self._remove_lru()
369
244
 
370
 
    def _remove_node(self, node):
371
 
        self._value_size -= node.size
372
 
        LRUCache._remove_node(self, node)
 
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)
373
249
 
374
250
    def resize(self, max_size, after_cleanup_size=None):
375
251
        """Change the number of bytes that will be cached."""