~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/chk_map.py

merge bzr.dev@4126 into brisbane-core

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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
 
16
 
 
17
"""Persistent maps from tuple_of_strings->string using CHK stores.
 
18
 
 
19
Overview and current status:
 
20
 
 
21
The CHKMap class implements a dict from tuple_of_strings->string by using a trie
 
22
with internal nodes of 8-bit fan out; The key tuples are mapped to strings by
 
23
joining them by \x00, and \x00 padding shorter keys out to the length of the
 
24
longest key. Leaf nodes are packed as densely as possible, and internal nodes
 
25
are all an additional 8-bits wide leading to a sparse upper tree.
 
26
 
 
27
Updates to a CHKMap are done preferentially via the apply_delta method, to
 
28
allow optimisation of the update operation; but individual map/unmap calls are
 
29
possible and supported. All changes via map/unmap are buffered in memory until
 
30
the _save method is called to force serialisation of the tree. apply_delta
 
31
performs a _save implicitly.
 
32
 
 
33
TODO:
 
34
-----
 
35
 
 
36
Densely packed upper nodes.
 
37
 
 
38
"""
 
39
 
 
40
import heapq
 
41
import time
 
42
 
 
43
from bzrlib import lazy_import
 
44
lazy_import.lazy_import(globals(), """
 
45
from bzrlib import versionedfile
 
46
""")
 
47
from bzrlib import (
 
48
    errors,
 
49
    lru_cache,
 
50
    osutils,
 
51
    registry,
 
52
    trace,
 
53
    )
 
54
 
 
55
# approx 4MB
 
56
# If each line is 50 bytes, and you have 255 internal pages, with 255-way fan
 
57
# out, it takes 3.1MB to cache the layer.
 
58
_PAGE_CACHE_SIZE = 4*1024*1024
 
59
# We are caching bytes so len(value) is perfectly accurate
 
60
_page_cache = lru_cache.LRUSizeCache(_PAGE_CACHE_SIZE)
 
61
 
 
62
# If a ChildNode falls below this many bytes, we check for a remap
 
63
_INTERESTING_NEW_SIZE = 50
 
64
# If a ChildNode shrinks by more than this amount, we check for a remap
 
65
_INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT = 20
 
66
# If we delete more than this many nodes applying a delta, we check for a remap
 
67
_INTERESTING_DELETES_LIMIT = 5
 
68
 
 
69
 
 
70
def _search_key_plain(key):
 
71
    """Map the key tuple into a search string that just uses the key bytes."""
 
72
    return '\x00'.join(key)
 
73
 
 
74
 
 
75
search_key_registry = registry.Registry()
 
76
search_key_registry.register('plain', _search_key_plain)
 
77
 
 
78
 
 
79
class CHKMap(object):
 
80
    """A persistent map from string to string backed by a CHK store."""
 
81
 
 
82
    def __init__(self, store, root_key, search_key_func=None):
 
83
        """Create a CHKMap object.
 
84
 
 
85
        :param store: The store the CHKMap is stored in.
 
86
        :param root_key: The root key of the map. None to create an empty
 
87
            CHKMap.
 
88
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
 
89
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
 
90
            multiple pages.
 
91
        """
 
92
        self._store = store
 
93
        if search_key_func is None:
 
94
            search_key_func = _search_key_plain
 
95
        self._search_key_func = search_key_func
 
96
        if root_key is None:
 
97
            self._root_node = LeafNode(search_key_func=search_key_func)
 
98
        else:
 
99
            self._root_node = self._node_key(root_key)
 
100
 
 
101
    def apply_delta(self, delta):
 
102
        """Apply a delta to the map.
 
103
 
 
104
        :param delta: An iterable of old_key, new_key, new_value tuples.
 
105
            If new_key is not None, then new_key->new_value is inserted
 
106
            into the map; if old_key is not None, then the old mapping
 
107
            of old_key is removed.
 
108
        """
 
109
        delete_count = 0
 
110
        for old, new, value in delta:
 
111
            if old is not None and old != new:
 
112
                self.unmap(old, check_remap=False)
 
113
                delete_count += 1
 
114
        for old, new, value in delta:
 
115
            if new is not None:
 
116
                self.map(new, value)
 
117
        if delete_count > _INTERESTING_DELETES_LIMIT:
 
118
            trace.mutter("checking remap as %d deletions", delete_count)
 
119
            self._check_remap()
 
120
        return self._save()
 
121
 
 
122
    def _ensure_root(self):
 
123
        """Ensure that the root node is an object not a key."""
 
124
        if type(self._root_node) == tuple:
 
125
            # Demand-load the root
 
126
            self._root_node = self._get_node(self._root_node)
 
127
 
 
128
    def _get_node(self, node):
 
129
        """Get a node.
 
130
 
 
131
        Note that this does not update the _items dict in objects containing a
 
132
        reference to this node. As such it does not prevent subsequent IO being
 
133
        performed.
 
134
 
 
135
        :param node: A tuple key or node object.
 
136
        :return: A node object.
 
137
        """
 
138
        if type(node) == tuple:
 
139
            bytes = self._read_bytes(node)
 
140
            return _deserialise(bytes, node,
 
141
                search_key_func=self._search_key_func)
 
142
        else:
 
143
            return node
 
144
 
 
145
    def _read_bytes(self, key):
 
146
        try:
 
147
            return _page_cache[key]
 
148
        except KeyError:
 
149
            stream = self._store.get_record_stream([key], 'unordered', True)
 
150
            bytes = stream.next().get_bytes_as('fulltext')
 
151
            _page_cache[key] = bytes
 
152
            return bytes
 
153
 
 
154
    def _dump_tree(self, include_keys=False):
 
155
        """Return the tree in a string representation."""
 
156
        self._ensure_root()
 
157
        res = self._dump_tree_node(self._root_node, prefix='', indent='',
 
158
                                   include_keys=include_keys)
 
159
        res.append('') # Give a trailing '\n'
 
160
        return '\n'.join(res)
 
161
 
 
162
    def _dump_tree_node(self, node, prefix, indent, include_keys=True):
 
163
        """For this node and all children, generate a string representation."""
 
164
        result = []
 
165
        if not include_keys:
 
166
            key_str = ''
 
167
        else:
 
168
            node_key = node.key()
 
169
            if node_key is not None:
 
170
                key_str = ' %s' % (node_key[0],)
 
171
            else:
 
172
                key_str = ' None'
 
173
        result.append('%s%r %s%s' % (indent, prefix, node.__class__.__name__,
 
174
                                     key_str))
 
175
        if type(node) is InternalNode:
 
176
            # Trigger all child nodes to get loaded
 
177
            list(node._iter_nodes(self._store))
 
178
            for prefix, sub in sorted(node._items.iteritems()):
 
179
                result.extend(self._dump_tree_node(sub, prefix, indent + '  ',
 
180
                                                   include_keys=include_keys))
 
181
        else:
 
182
            for key, value in sorted(node._items.iteritems()):
 
183
                # Don't use prefix nor indent here to line up when used in
 
184
                # tests in conjunction with assertEqualDiff
 
185
                result.append('      %r %r' % (key, value))
 
186
        return result
 
187
 
 
188
    @classmethod
 
189
    def from_dict(klass, store, initial_value, maximum_size=0, key_width=1,
 
190
        search_key_func=None):
 
191
        """Create a CHKMap in store with initial_value as the content.
 
192
 
 
193
        :param store: The store to record initial_value in, a VersionedFiles
 
194
            object with 1-tuple keys supporting CHK key generation.
 
195
        :param initial_value: A dict to store in store. Its keys and values
 
196
            must be bytestrings.
 
197
        :param maximum_size: The maximum_size rule to apply to nodes. This
 
198
            determines the size at which no new data is added to a single node.
 
199
        :param key_width: The number of elements in each key_tuple being stored
 
200
            in this map.
 
201
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
 
202
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
 
203
            multiple pages.
 
204
        :return: The root chk of the resulting CHKMap.
 
205
        """
 
206
        result = CHKMap(store, None, search_key_func=search_key_func)
 
207
        result._root_node.set_maximum_size(maximum_size)
 
208
        result._root_node._key_width = key_width
 
209
        delta = []
 
210
        for key, value in initial_value.items():
 
211
            delta.append((None, key, value))
 
212
        return result.apply_delta(delta)
 
213
 
 
214
    def iter_changes(self, basis):
 
215
        """Iterate over the changes between basis and self.
 
216
 
 
217
        :return: An iterator of tuples: (key, old_value, new_value). Old_value
 
218
            is None for keys only in self; new_value is None for keys only in
 
219
            basis.
 
220
        """
 
221
        # Overview:
 
222
        # Read both trees in lexographic, highest-first order.
 
223
        # Any identical nodes we skip
 
224
        # Any unique prefixes we output immediately.
 
225
        # values in a leaf node are treated as single-value nodes in the tree
 
226
        # which allows them to be not-special-cased. We know to output them
 
227
        # because their value is a string, not a key(tuple) or node.
 
228
        #
 
229
        # corner cases to beware of when considering this function:
 
230
        # *) common references are at different heights.
 
231
        #    consider two trees:
 
232
        #    {'a': LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'}, 'b': LeafNode={'b'}}
 
233
        #    {'a': InternalNode={'aa':LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'},
 
234
        #                        'ab':LeafNode={'ab':'bar'}}
 
235
        #     'b': LeafNode={'b'}}
 
236
        #    the node with aaa/aab will only be encountered in the second tree
 
237
        #    after reading the 'a' subtree, but it is encountered in the first
 
238
        #    tree immediately. Variations on this may have read internal nodes
 
239
        #    like this.  we want to cut the entire pending subtree when we
 
240
        #    realise we have a common node.  For this we use a list of keys -
 
241
        #    the path to a node - and check the entire path is clean as we
 
242
        #    process each item.
 
243
        if self._node_key(self._root_node) == self._node_key(basis._root_node):
 
244
            return
 
245
        self._ensure_root()
 
246
        basis._ensure_root()
 
247
        excluded_keys = set()
 
248
        self_node = self._root_node
 
249
        basis_node = basis._root_node
 
250
        # A heap, each element is prefix, node(tuple/NodeObject/string),
 
251
        # key_path (a list of tuples, tail-sharing down the tree.)
 
252
        self_pending = []
 
253
        basis_pending = []
 
254
        def process_node(node, path, a_map, pending):
 
255
            # take a node and expand it
 
256
            node = a_map._get_node(node)
 
257
            if type(node) == LeafNode:
 
258
                path = (node._key, path)
 
259
                for key, value in node._items.items():
 
260
                    # For a LeafNode, the key is a serialized_key, rather than
 
261
                    # a search_key, but the heap is using search_keys
 
262
                    search_key = node._search_key_func(key)
 
263
                    heapq.heappush(pending, (search_key, key, value, path))
 
264
            else:
 
265
                # type(node) == InternalNode
 
266
                path = (node._key, path)
 
267
                for prefix, child in node._items.items():
 
268
                    heapq.heappush(pending, (prefix, None, child, path))
 
269
        def process_common_internal_nodes(self_node, basis_node):
 
270
            self_items = set(self_node._items.items())
 
271
            basis_items = set(basis_node._items.items())
 
272
            path = (self_node._key, None)
 
273
            for prefix, child in self_items - basis_items:
 
274
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, None, child, path))
 
275
            path = (basis_node._key, None)
 
276
            for prefix, child in basis_items - self_items:
 
277
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, None, child, path))
 
278
        def process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node):
 
279
            self_items = set(self_node._items.items())
 
280
            basis_items = set(basis_node._items.items())
 
281
            path = (self_node._key, None)
 
282
            for key, value in self_items - basis_items:
 
283
                prefix = self._search_key_func(key)
 
284
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, key, value, path))
 
285
            path = (basis_node._key, None)
 
286
            for key, value in basis_items - self_items:
 
287
                prefix = basis._search_key_func(key)
 
288
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, key, value, path))
 
289
        def process_common_prefix_nodes(self_node, self_path,
 
290
                                        basis_node, basis_path):
 
291
            # Would it be more efficient if we could request both at the same
 
292
            # time?
 
293
            self_node = self._get_node(self_node)
 
294
            basis_node = basis._get_node(basis_node)
 
295
            if (type(self_node) == InternalNode
 
296
                and type(basis_node) == InternalNode):
 
297
                # Matching internal nodes
 
298
                process_common_internal_nodes(self_node, basis_node)
 
299
            elif (type(self_node) == LeafNode
 
300
                  and type(basis_node) == LeafNode):
 
301
                process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node)
 
302
            else:
 
303
                process_node(self_node, self_path, self, self_pending)
 
304
                process_node(basis_node, basis_path, basis, basis_pending)
 
305
        process_common_prefix_nodes(self_node, None, basis_node, None)
 
306
        self_seen = set()
 
307
        basis_seen = set()
 
308
        excluded_keys = set()
 
309
        def check_excluded(key_path):
 
310
            # Note that this is N^2, it depends on us trimming trees
 
311
            # aggressively to not become slow.
 
312
            # A better implementation would probably have a reverse map
 
313
            # back to the children of a node, and jump straight to it when
 
314
            # a common node is detected, the proceed to remove the already
 
315
            # pending children. bzrlib.graph has a searcher module with a
 
316
            # similar problem.
 
317
            while key_path is not None:
 
318
                key, key_path = key_path
 
319
                if key in excluded_keys:
 
320
                    return True
 
321
            return False
 
322
 
 
323
        loop_counter = 0
 
324
        while self_pending or basis_pending:
 
325
            loop_counter += 1
 
326
            if not self_pending:
 
327
                # self is exhausted: output remainder of basis
 
328
                for prefix, key, node, path in basis_pending:
 
329
                    if check_excluded(path):
 
330
                        continue
 
331
                    node = basis._get_node(node)
 
332
                    if key is not None:
 
333
                        # a value
 
334
                        yield (key, node, None)
 
335
                    else:
 
336
                        # subtree - fastpath the entire thing.
 
337
                        for key, value in node.iteritems(basis._store):
 
338
                            yield (key, value, None)
 
339
                return
 
340
            elif not basis_pending:
 
341
                # basis is exhausted: output remainder of self.
 
342
                for prefix, key, node, path in self_pending:
 
343
                    if check_excluded(path):
 
344
                        continue
 
345
                    node = self._get_node(node)
 
346
                    if key is not None:
 
347
                        # a value
 
348
                        yield (key, None, node)
 
349
                    else:
 
350
                        # subtree - fastpath the entire thing.
 
351
                        for key, value in node.iteritems(self._store):
 
352
                            yield (key, None, value)
 
353
                return
 
354
            else:
 
355
                # XXX: future optimisation - yield the smaller items
 
356
                # immediately rather than pushing everything on/off the
 
357
                # heaps. Applies to both internal nodes and leafnodes.
 
358
                if self_pending[0][0] < basis_pending[0][0]:
 
359
                    # expand self
 
360
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
 
361
                    if check_excluded(path):
 
362
                        continue
 
363
                    if key is not None:
 
364
                        # a value
 
365
                        yield (key, None, node)
 
366
                    else:
 
367
                        process_node(node, path, self, self_pending)
 
368
                        continue
 
369
                elif self_pending[0][0] > basis_pending[0][0]:
 
370
                    # expand basis
 
371
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
 
372
                    if check_excluded(path):
 
373
                        continue
 
374
                    if key is not None:
 
375
                        # a value
 
376
                        yield (key, node, None)
 
377
                    else:
 
378
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
 
379
                        continue
 
380
                else:
 
381
                    # common prefix: possibly expand both
 
382
                    if self_pending[0][1] is None:
 
383
                        # process next self
 
384
                        read_self = True
 
385
                    else:
 
386
                        read_self = False
 
387
                    if basis_pending[0][1] is None:
 
388
                        # process next basis
 
389
                        read_basis = True
 
390
                    else:
 
391
                        read_basis = False
 
392
                    if not read_self and not read_basis:
 
393
                        # compare a common value
 
394
                        self_details = heapq.heappop(self_pending)
 
395
                        basis_details = heapq.heappop(basis_pending)
 
396
                        if self_details[2] != basis_details[2]:
 
397
                            yield (self_details[1],
 
398
                                basis_details[2], self_details[2])
 
399
                        continue
 
400
                    # At least one side wasn't a simple value
 
401
                    if (self._node_key(self_pending[0][2]) ==
 
402
                        self._node_key(basis_pending[0][2])):
 
403
                        # Identical pointers, skip (and don't bother adding to
 
404
                        # excluded, it won't turn up again.
 
405
                        heapq.heappop(self_pending)
 
406
                        heapq.heappop(basis_pending)
 
407
                        continue
 
408
                    # Now we need to expand this node before we can continue
 
409
                    if read_self and read_basis:
 
410
                        # Both sides start with the same prefix, so process
 
411
                        # them in parallel
 
412
                        self_prefix, _, self_node, self_path = heapq.heappop(
 
413
                            self_pending)
 
414
                        basis_prefix, _, basis_node, basis_path = heapq.heappop(
 
415
                            basis_pending)
 
416
                        assert self_prefix == basis_prefix
 
417
                        process_common_prefix_nodes(
 
418
                            self_node, self_path,
 
419
                            basis_node, basis_path)
 
420
                        continue
 
421
                    if read_self:
 
422
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
 
423
                        if check_excluded(path):
 
424
                            continue
 
425
                        process_node(node, path, self, self_pending)
 
426
                    if read_basis:
 
427
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
 
428
                        if check_excluded(path):
 
429
                            continue
 
430
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
 
431
        # print loop_counter
 
432
 
 
433
    def iteritems(self, key_filter=None):
 
434
        """Iterate over the entire CHKMap's contents."""
 
435
        self._ensure_root()
 
436
        return self._root_node.iteritems(self._store, key_filter=key_filter)
 
437
 
 
438
    def key(self):
 
439
        """Return the key for this map."""
 
440
        if type(self._root_node) is tuple:
 
441
            return self._root_node
 
442
        else:
 
443
            return self._root_node._key
 
444
 
 
445
    def __len__(self):
 
446
        self._ensure_root()
 
447
        return len(self._root_node)
 
448
 
 
449
    def map(self, key, value):
 
450
        """Map a key tuple to value."""
 
451
        # Need a root object.
 
452
        self._ensure_root()
 
453
        prefix, node_details = self._root_node.map(self._store, key, value)
 
454
        if len(node_details) == 1:
 
455
            self._root_node = node_details[0][1]
 
456
        else:
 
457
            self._root_node = InternalNode(prefix,
 
458
                                search_key_func=self._search_key_func)
 
459
            self._root_node.set_maximum_size(node_details[0][1].maximum_size)
 
460
            self._root_node._key_width = node_details[0][1]._key_width
 
461
            for split, node in node_details:
 
462
                self._root_node.add_node(split, node)
 
463
 
 
464
    def _node_key(self, node):
 
465
        """Get the key for a node whether it's a tuple or node."""
 
466
        if type(node) == tuple:
 
467
            return node
 
468
        else:
 
469
            return node._key
 
470
 
 
471
    def unmap(self, key, check_remap=True):
 
472
        """remove key from the map."""
 
473
        self._ensure_root()
 
474
        if type(self._root_node) is InternalNode:
 
475
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key,
 
476
                check_remap=check_remap)
 
477
        else:
 
478
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key)
 
479
        self._root_node = unmapped
 
480
 
 
481
    def _check_remap(self):
 
482
        """Check if nodes can be collapsed."""
 
483
        self._ensure_root()
 
484
        if type(self._root_node) is InternalNode:
 
485
            self._root_node._check_remap(self._store)
 
486
 
 
487
    def _save(self):
 
488
        """Save the map completely.
 
489
 
 
490
        :return: The key of the root node.
 
491
        """
 
492
        if type(self._root_node) == tuple:
 
493
            # Already saved.
 
494
            return self._root_node
 
495
        keys = list(self._root_node.serialise(self._store))
 
496
        return keys[-1]
 
497
 
 
498
 
 
499
class Node(object):
 
500
    """Base class defining the protocol for CHK Map nodes.
 
501
 
 
502
    :ivar _raw_size: The total size of the serialized key:value data, before
 
503
        adding the header bytes, and without prefix compression.
 
504
    """
 
505
 
 
506
    def __init__(self, key_width=1):
 
507
        """Create a node.
 
508
 
 
509
        :param key_width: The width of keys for this node.
 
510
        """
 
511
        self._key = None
 
512
        # Current number of elements
 
513
        self._len = 0
 
514
        self._maximum_size = 0
 
515
        self._key_width = key_width
 
516
        # current size in bytes
 
517
        self._raw_size = 0
 
518
        # The pointers/values this node has - meaning defined by child classes.
 
519
        self._items = {}
 
520
        # The common search prefix
 
521
        self._search_prefix = None
 
522
 
 
523
    def __repr__(self):
 
524
        items_str = str(sorted(self._items))
 
525
        if len(items_str) > 20:
 
526
            items_str = items_str[:16] + '...]'
 
527
        return '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s items:%s)' % (
 
528
            self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
 
529
            self._maximum_size, self._search_prefix, items_str)
 
530
 
 
531
    def key(self):
 
532
        return self._key
 
533
 
 
534
    def __len__(self):
 
535
        return self._len
 
536
 
 
537
    @property
 
538
    def maximum_size(self):
 
539
        """What is the upper limit for adding references to a node."""
 
540
        return self._maximum_size
 
541
 
 
542
    def set_maximum_size(self, new_size):
 
543
        """Set the size threshold for nodes.
 
544
 
 
545
        :param new_size: The size at which no data is added to a node. 0 for
 
546
            unlimited.
 
547
        """
 
548
        self._maximum_size = new_size
 
549
 
 
550
    @classmethod
 
551
    def common_prefix(cls, prefix, key):
 
552
        """Given 2 strings, return the longest prefix common to both.
 
553
 
 
554
        :param prefix: This has been the common prefix for other keys, so it is
 
555
            more likely to be the common prefix in this case as well.
 
556
        :param key: Another string to compare to
 
557
        """
 
558
        if key.startswith(prefix):
 
559
            return prefix
 
560
        # Is there a better way to do this?
 
561
        for pos, (left, right) in enumerate(zip(prefix, key)):
 
562
            if left != right:
 
563
                pos -= 1
 
564
                break
 
565
        common = prefix[:pos+1]
 
566
        return common
 
567
 
 
568
    @classmethod
 
569
    def common_prefix_for_keys(cls, keys):
 
570
        """Given a list of keys, find their common prefix.
 
571
 
 
572
        :param keys: An iterable of strings.
 
573
        :return: The longest common prefix of all keys.
 
574
        """
 
575
        common_prefix = None
 
576
        for key in keys:
 
577
            if common_prefix is None:
 
578
                common_prefix = key
 
579
                continue
 
580
            common_prefix = cls.common_prefix(common_prefix, key)
 
581
            if not common_prefix:
 
582
                # if common_prefix is the empty string, then we know it won't
 
583
                # change further
 
584
                return ''
 
585
        return common_prefix
 
586
 
 
587
 
 
588
# Singleton indicating we have not computed _search_prefix yet
 
589
_unknown = object()
 
590
 
 
591
class LeafNode(Node):
 
592
    """A node containing actual key:value pairs.
 
593
 
 
594
    :ivar _items: A dict of key->value items. The key is in tuple form.
 
595
    :ivar _size: The number of bytes that would be used by serializing all of
 
596
        the key/value pairs.
 
597
    """
 
598
 
 
599
    def __init__(self, search_key_func=None):
 
600
        Node.__init__(self)
 
601
        # All of the keys in this leaf node share this common prefix
 
602
        self._common_serialised_prefix = None
 
603
        self._serialise_key = '\x00'.join
 
604
        if search_key_func is None:
 
605
            self._search_key_func = _search_key_plain
 
606
        else:
 
607
            self._search_key_func = search_key_func
 
608
 
 
609
    def __repr__(self):
 
610
        items_str = str(sorted(self._items))
 
611
        if len(items_str) > 20:
 
612
            items_str = items_str[:16] + '...]'
 
613
        return \
 
614
            '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s keywidth:%s items:%s)' \
 
615
            % (self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
 
616
            self._maximum_size, self._search_prefix, self._key_width, items_str)
 
617
 
 
618
    def _current_size(self):
 
619
        """Answer the current serialised size of this node.
 
620
 
 
621
        This differs from self._raw_size in that it includes the bytes used for
 
622
        the header.
 
623
        """
 
624
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
625
            bytes_for_items = 0
 
626
            prefix_len = 0
 
627
        else:
 
628
            # We will store a single string with the common prefix
 
629
            # And then that common prefix will not be stored in any of the
 
630
            # entry lines
 
631
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
 
632
            bytes_for_items = (self._raw_size - (prefix_len * self._len))
 
633
        return (9 # 'chkleaf:\n'
 
634
            + len(str(self._maximum_size)) + 1
 
635
            + len(str(self._key_width)) + 1
 
636
            + len(str(self._len)) + 1
 
637
            + prefix_len + 1
 
638
            + bytes_for_items)
 
639
 
 
640
    @classmethod
 
641
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
 
642
        """Deserialise bytes, with key key, into a LeafNode.
 
643
 
 
644
        :param bytes: The bytes of the node.
 
645
        :param key: The key that the serialised node has.
 
646
        """
 
647
        return _deserialise_leaf_node(bytes, key,
 
648
                                      search_key_func=search_key_func)
 
649
 
 
650
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
 
651
        """Iterate over items in the node.
 
652
 
 
653
        :param key_filter: A filter to apply to the node. It should be a
 
654
            list/set/dict or similar repeatedly iterable container.
 
655
        """
 
656
        if key_filter is not None:
 
657
            # Adjust the filter - short elements go to a prefix filter. All
 
658
            # other items are looked up directly.
 
659
            # XXX: perhaps defaultdict? Profiling<rinse and repeat>
 
660
            filters = {}
 
661
            for key in key_filter:
 
662
                if len(key) == self._key_width:
 
663
                    # This filter is meant to match exactly one key, yield it
 
664
                    # if we have it.
 
665
                    try:
 
666
                        yield key, self._items[key]
 
667
                    except KeyError:
 
668
                        # This key is not present in this map, continue
 
669
                        pass
 
670
                else:
 
671
                    # Short items, we need to match based on a prefix
 
672
                    length_filter = filters.setdefault(len(key), set())
 
673
                    length_filter.add(key)
 
674
            if filters:
 
675
                filters = filters.items()
 
676
                for item in self._items.iteritems():
 
677
                    for length, length_filter in filters:
 
678
                        if item[0][:length] in length_filter:
 
679
                            yield item
 
680
                            break
 
681
        else:
 
682
            for item in self._items.iteritems():
 
683
                yield item
 
684
 
 
685
    def _key_value_len(self, key, value):
 
686
        # TODO: Should probably be done without actually joining the key, but
 
687
        #       then that can be done via the C extension
 
688
        return (len(self._serialise_key(key)) + 1
 
689
                + len(str(value.count('\n'))) + 1
 
690
                + len(value) + 1)
 
691
 
 
692
    def _search_key(self, key):
 
693
        return self._search_key_func(key)
 
694
 
 
695
    def _map_no_split(self, key, value):
 
696
        """Map a key to a value.
 
697
 
 
698
        This assumes either the key does not already exist, or you have already
 
699
        removed its size and length from self.
 
700
 
 
701
        :return: True if adding this node should cause us to split.
 
702
        """
 
703
        self._items[key] = value
 
704
        self._raw_size += self._key_value_len(key, value)
 
705
        self._len += 1
 
706
        serialised_key = self._serialise_key(key)
 
707
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
708
            self._common_serialised_prefix = serialised_key
 
709
        else:
 
710
            self._common_serialised_prefix = self.common_prefix(
 
711
                self._common_serialised_prefix, serialised_key)
 
712
        search_key = self._search_key(key)
 
713
        if self._search_prefix is _unknown:
 
714
            self._compute_search_prefix()
 
715
        if self._search_prefix is None:
 
716
            self._search_prefix = search_key
 
717
        else:
 
718
            self._search_prefix = self.common_prefix(
 
719
                self._search_prefix, search_key)
 
720
        if (self._len > 1
 
721
            and self._maximum_size
 
722
            and self._current_size() > self._maximum_size):
 
723
            # Check to see if all of the search_keys for this node are
 
724
            # identical. We allow the node to grow under that circumstance
 
725
            # (we could track this as common state, but it is infrequent)
 
726
            if (search_key != self._search_prefix
 
727
                or not self._are_search_keys_identical()):
 
728
                return True
 
729
        return False
 
730
 
 
731
    def _split(self, store):
 
732
        """We have overflowed.
 
733
 
 
734
        Split this node into multiple LeafNodes, return it up the stack so that
 
735
        the next layer creates a new InternalNode and references the new nodes.
 
736
 
 
737
        :return: (common_serialised_prefix, [(node_serialised_prefix, node)])
 
738
        """
 
739
        assert self._search_prefix is not _unknown
 
740
        common_prefix = self._search_prefix
 
741
        split_at = len(common_prefix) + 1
 
742
        result = {}
 
743
        for key, value in self._items.iteritems():
 
744
            search_key = self._search_key(key)
 
745
            prefix = search_key[:split_at]
 
746
            # TODO: Generally only 1 key can be exactly the right length,
 
747
            #       which means we can only have 1 key in the node pointed
 
748
            #       at by the 'prefix\0' key. We might want to consider
 
749
            #       folding it into the containing InternalNode rather than
 
750
            #       having a fixed length-1 node.
 
751
            #       Note this is probably not true for hash keys, as they
 
752
            #       may get a '\00' node anywhere, but won't have keys of
 
753
            #       different lengths.
 
754
            if len(prefix) < split_at:
 
755
                prefix += '\x00'*(split_at - len(prefix))
 
756
            if prefix not in result:
 
757
                node = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
 
758
                node.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
759
                node._key_width = self._key_width
 
760
                result[prefix] = node
 
761
            else:
 
762
                node = result[prefix]
 
763
            node.map(store, key, value)
 
764
        return common_prefix, result.items()
 
765
 
 
766
    def map(self, store, key, value):
 
767
        """Map key to value."""
 
768
        if key in self._items:
 
769
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
 
770
            self._len -= 1
 
771
        self._key = None
 
772
        if self._map_no_split(key, value):
 
773
            return self._split(store)
 
774
        else:
 
775
            assert self._search_prefix is not _unknown
 
776
            return self._search_prefix, [("", self)]
 
777
 
 
778
    def serialise(self, store):
 
779
        """Serialise the LeafNode to store.
 
780
 
 
781
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
 
782
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
 
783
        """
 
784
        lines = ["chkleaf:\n"]
 
785
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
 
786
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
 
787
        lines.append("%d\n" % self._len)
 
788
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
789
            lines.append('\n')
 
790
            if len(self._items) != 0:
 
791
                raise AssertionError('If _common_serialised_prefix is None'
 
792
                    ' we should have no items')
 
793
        else:
 
794
            lines.append('%s\n' % (self._common_serialised_prefix,))
 
795
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
 
796
        for key, value in sorted(self._items.items()):
 
797
            # Always add a final newline
 
798
            value_lines = osutils.chunks_to_lines([value + '\n'])
 
799
            serialized = "%s\x00%s\n" % (self._serialise_key(key),
 
800
                                         len(value_lines))
 
801
            if not serialized.startswith(self._common_serialised_prefix):
 
802
                raise AssertionError('We thought the common prefix was %r'
 
803
                    ' but entry %r does not have it in common'
 
804
                    % (self._common_serialised_prefix, serialized))
 
805
            lines.append(serialized[prefix_len:])
 
806
            lines.extend(value_lines)
 
807
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
 
808
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
 
809
        bytes = ''.join(lines)
 
810
        if len(bytes) != self._current_size():
 
811
            raise AssertionError('Invalid _current_size')
 
812
        _page_cache.add(self._key, bytes)
 
813
        return [self._key]
 
814
 
 
815
    def refs(self):
 
816
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
 
817
        return []
 
818
 
 
819
    def _compute_search_prefix(self):
 
820
        """Determine the common search prefix for all keys in this node.
 
821
 
 
822
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
 
823
            unique within this node.
 
824
        """
 
825
        search_keys = [self._search_key_func(key) for key in self._items]
 
826
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(search_keys)
 
827
        return self._search_prefix
 
828
 
 
829
    def _are_search_keys_identical(self):
 
830
        """Check to see if the search keys for all entries are the same.
 
831
 
 
832
        When using a hash as the search_key it is possible for non-identical
 
833
        keys to collide. If that happens enough, we may try overflow a
 
834
        LeafNode, but as all are collisions, we must not split.
 
835
        """
 
836
        common_search_key = None
 
837
        for key in self._items:
 
838
            search_key = self._search_key(key)
 
839
            if common_search_key is None:
 
840
                common_search_key = search_key
 
841
            elif search_key != common_search_key:
 
842
                return False
 
843
        return True
 
844
 
 
845
    def _compute_serialised_prefix(self):
 
846
        """Determine the common prefix for serialised keys in this node.
 
847
 
 
848
        :return: A bytestring of the longest serialised key prefix that is
 
849
            unique within this node.
 
850
        """
 
851
        serialised_keys = [self._serialise_key(key) for key in self._items]
 
852
        self._common_serialised_prefix = self.common_prefix_for_keys(
 
853
            serialised_keys)
 
854
        return self._common_serialised_prefix
 
855
 
 
856
    def unmap(self, store, key):
 
857
        """Unmap key from the node."""
 
858
        try:
 
859
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
 
860
        except KeyError:
 
861
            trace.mutter("key %s not found in %r", key, self._items)
 
862
            raise
 
863
        self._len -= 1
 
864
        del self._items[key]
 
865
        self._key = None
 
866
        # Recompute from scratch
 
867
        self._compute_search_prefix()
 
868
        self._compute_serialised_prefix()
 
869
        return self
 
870
 
 
871
 
 
872
class InternalNode(Node):
 
873
    """A node that contains references to other nodes.
 
874
 
 
875
    An InternalNode is responsible for mapping search key prefixes to child
 
876
    nodes.
 
877
 
 
878
    :ivar _items: serialised_key => node dictionary. node may be a tuple,
 
879
        LeafNode or InternalNode.
 
880
    """
 
881
 
 
882
    def __init__(self, prefix='', search_key_func=None):
 
883
        Node.__init__(self)
 
884
        # The size of an internalnode with default values and no children.
 
885
        # How many octets key prefixes within this node are.
 
886
        self._node_width = 0
 
887
        self._search_prefix = prefix
 
888
        if search_key_func is None:
 
889
            self._search_key_func = _search_key_plain
 
890
        else:
 
891
            self._search_key_func = search_key_func
 
892
 
 
893
    def add_node(self, prefix, node):
 
894
        """Add a child node with prefix prefix, and node node.
 
895
 
 
896
        :param prefix: The search key prefix for node.
 
897
        :param node: The node being added.
 
898
        """
 
899
        if self._search_prefix is None:
 
900
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
901
        if not prefix.startswith(self._search_prefix):
 
902
            raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
 
903
                % (prefix,self._search_prefix))
 
904
        if len(prefix) != len(self._search_prefix) + 1:
 
905
            raise AssertionError("prefix wrong length: len(%s) is not %d" %
 
906
                (prefix, len(self._search_prefix) + 1))
 
907
        self._len += len(node)
 
908
        if not len(self._items):
 
909
            self._node_width = len(prefix)
 
910
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
 
911
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
 
912
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
 
913
        self._items[prefix] = node
 
914
        self._key = None
 
915
 
 
916
    def _current_size(self):
 
917
        """Answer the current serialised size of this node."""
 
918
        return (self._raw_size + len(str(self._len)) + len(str(self._key_width)) +
 
919
            len(str(self._maximum_size)))
 
920
 
 
921
    @classmethod
 
922
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
 
923
        """Deserialise bytes to an InternalNode, with key key.
 
924
 
 
925
        :param bytes: The bytes of the node.
 
926
        :param key: The key that the serialised node has.
 
927
        :return: An InternalNode instance.
 
928
        """
 
929
        return _deserialise_internal_node(bytes, key,
 
930
                                          search_key_func=search_key_func)
 
931
 
 
932
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
 
933
        for node, node_filter in self._iter_nodes(store, key_filter=key_filter):
 
934
            for item in node.iteritems(store, key_filter=node_filter):
 
935
                yield item
 
936
 
 
937
    def _iter_nodes(self, store, key_filter=None, batch_size=None):
 
938
        """Iterate over node objects which match key_filter.
 
939
 
 
940
        :param store: A store to use for accessing content.
 
941
        :param key_filter: A key filter to filter nodes. Only nodes that might
 
942
            contain a key in key_filter will be returned.
 
943
        :param batch_size: If not None, then we will return the nodes that had
 
944
            to be read using get_record_stream in batches, rather than reading
 
945
            them all at once.
 
946
        :return: An iterable of nodes. This function does not have to be fully
 
947
            consumed.  (There will be no pending I/O when items are being returned.)
 
948
        """
 
949
        # Map from chk key ('sha1:...',) to (prefix, key_filter)
 
950
        # prefix is the key in self._items to use, key_filter is the key_filter
 
951
        # entries that would match this node
 
952
        keys = {}
 
953
        if key_filter is None:
 
954
            for prefix, node in self._items.iteritems():
 
955
                if type(node) == tuple:
 
956
                    keys[node] = (prefix, None)
 
957
                else:
 
958
                    yield node, None
 
959
        else:
 
960
            # XXX defaultdict ?
 
961
            prefix_to_keys = {}
 
962
            length_filters = {}
 
963
            for key in key_filter:
 
964
                search_key = self._search_prefix_filter(key)
 
965
                length_filter = length_filters.setdefault(
 
966
                                    len(search_key), set())
 
967
                length_filter.add(search_key)
 
968
                prefix_to_keys.setdefault(search_key, []).append(key)
 
969
            length_filters = length_filters.items()
 
970
            for prefix, node in self._items.iteritems():
 
971
                node_key_filter = []
 
972
                for length, length_filter in length_filters:
 
973
                    sub_prefix = prefix[:length]
 
974
                    if sub_prefix in length_filter:
 
975
                        node_key_filter.extend(prefix_to_keys[sub_prefix])
 
976
                if node_key_filter: # this key matched something, yield it
 
977
                    if type(node) == tuple:
 
978
                        keys[node] = (prefix, node_key_filter)
 
979
                    else:
 
980
                        yield node, node_key_filter
 
981
        if keys:
 
982
            # Look in the page cache for some more bytes
 
983
            found_keys = set()
 
984
            for key in keys:
 
985
                try:
 
986
                    bytes = _page_cache[key]
 
987
                except KeyError:
 
988
                    continue
 
989
                else:
 
990
                    node = _deserialise(bytes, key,
 
991
                        search_key_func=self._search_key_func)
 
992
                    prefix, node_key_filter = keys[key]
 
993
                    self._items[prefix] = node
 
994
                    found_keys.add(key)
 
995
                    yield node, node_key_filter
 
996
            for key in found_keys:
 
997
                del keys[key]
 
998
        if keys:
 
999
            # demand load some pages.
 
1000
            if batch_size is None:
 
1001
                # Read all the keys in
 
1002
                batch_size = len(keys)
 
1003
            key_order = list(keys)
 
1004
            for batch_start in range(0, len(key_order), batch_size):
 
1005
                batch = key_order[batch_start:batch_start + batch_size]
 
1006
                # We have to fully consume the stream so there is no pending
 
1007
                # I/O, so we buffer the nodes for now.
 
1008
                stream = store.get_record_stream(batch, 'unordered', True)
 
1009
                node_and_filters = []
 
1010
                for record in stream:
 
1011
                    bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1012
                    node = _deserialise(bytes, record.key,
 
1013
                        search_key_func=self._search_key_func)
 
1014
                    prefix, node_key_filter = keys[record.key]
 
1015
                    node_and_filters.append((node, node_key_filter))
 
1016
                    self._items[prefix] = node
 
1017
                    _page_cache.add(record.key, bytes)
 
1018
                for info in node_and_filters:
 
1019
                    yield info
 
1020
 
 
1021
    def map(self, store, key, value):
 
1022
        """Map key to value."""
 
1023
        if not len(self._items):
 
1024
            raise AssertionError("can't map in an empty InternalNode.")
 
1025
        search_key = self._search_key(key)
 
1026
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
 
1027
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
 
1028
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
 
1029
        if not search_key.startswith(self._search_prefix):
 
1030
            # This key doesn't fit in this index, so we need to split at the
 
1031
            # point where it would fit, insert self into that internal node,
 
1032
            # and then map this key into that node.
 
1033
            new_prefix = self.common_prefix(self._search_prefix,
 
1034
                                            search_key)
 
1035
            new_parent = InternalNode(new_prefix,
 
1036
                search_key_func=self._search_key_func)
 
1037
            new_parent.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1038
            new_parent._key_width = self._key_width
 
1039
            new_parent.add_node(self._search_prefix[:len(new_prefix)+1],
 
1040
                                self)
 
1041
            return new_parent.map(store, key, value)
 
1042
        children = [node for node, _
 
1043
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
 
1044
        if children:
 
1045
            child = children[0]
 
1046
        else:
 
1047
            # new child needed:
 
1048
            child = self._new_child(search_key, LeafNode)
 
1049
        old_len = len(child)
 
1050
        if type(child) is LeafNode:
 
1051
            old_size = child._current_size()
 
1052
        else:
 
1053
            old_size = None
 
1054
        prefix, node_details = child.map(store, key, value)
 
1055
        if len(node_details) == 1:
 
1056
            # child may have shrunk, or might be a new node
 
1057
            child = node_details[0][1]
 
1058
            self._len = self._len - old_len + len(child)
 
1059
            self._items[search_key] = child
 
1060
            self._key = None
 
1061
            new_node = self
 
1062
            if type(child) is LeafNode:
 
1063
                if old_size is None:
 
1064
                    # The old node was an InternalNode which means it has now
 
1065
                    # collapsed, so we need to check if it will chain to a
 
1066
                    # collapse at this level.
 
1067
                    trace.mutter("checking remap as InternalNode -> LeafNode")
 
1068
                    new_node = self._check_remap(store)
 
1069
                else:
 
1070
                    # If the LeafNode has shrunk in size, we may want to run
 
1071
                    # a remap check. Checking for a remap is expensive though
 
1072
                    # and the frequency of a successful remap is very low.
 
1073
                    # Shrinkage by small amounts is common, so we only do the
 
1074
                    # remap check if the new_size is low or the shrinkage
 
1075
                    # amount is over a configurable limit.
 
1076
                    new_size = child._current_size()
 
1077
                    shrinkage = old_size - new_size
 
1078
                    if (shrinkage > 0 and new_size < _INTERESTING_NEW_SIZE
 
1079
                        or shrinkage > _INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT):
 
1080
                        trace.mutter(
 
1081
                            "checking remap as size shrunk by %d to be %d",
 
1082
                            shrinkage, new_size)
 
1083
                        new_node = self._check_remap(store)
 
1084
            if new_node._search_prefix is None:
 
1085
                raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
1086
            return new_node._search_prefix, [('', new_node)]
 
1087
        # child has overflown - create a new intermediate node.
 
1088
        # XXX: This is where we might want to try and expand our depth
 
1089
        # to refer to more bytes of every child (which would give us
 
1090
        # multiple pointers to child nodes, but less intermediate nodes)
 
1091
        child = self._new_child(search_key, InternalNode)
 
1092
        child._search_prefix = prefix
 
1093
        for split, node in node_details:
 
1094
            child.add_node(split, node)
 
1095
        self._len = self._len - old_len + len(child)
 
1096
        self._key = None
 
1097
        return self._search_prefix, [("", self)]
 
1098
 
 
1099
    def _new_child(self, search_key, klass):
 
1100
        """Create a new child node of type klass."""
 
1101
        child = klass()
 
1102
        child.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1103
        child._key_width = self._key_width
 
1104
        child._search_key_func = self._search_key_func
 
1105
        self._items[search_key] = child
 
1106
        return child
 
1107
 
 
1108
    def serialise(self, store):
 
1109
        """Serialise the node to store.
 
1110
 
 
1111
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
 
1112
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
 
1113
        """
 
1114
        for node in self._items.itervalues():
 
1115
            if type(node) == tuple:
 
1116
                # Never deserialised.
 
1117
                continue
 
1118
            if node._key is not None:
 
1119
                # Never altered
 
1120
                continue
 
1121
            for key in node.serialise(store):
 
1122
                yield key
 
1123
        lines = ["chknode:\n"]
 
1124
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
 
1125
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
 
1126
        lines.append("%d\n" % self._len)
 
1127
        if self._search_prefix is None:
 
1128
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
1129
        lines.append('%s\n' % (self._search_prefix,))
 
1130
        prefix_len = len(self._search_prefix)
 
1131
        for prefix, node in sorted(self._items.items()):
 
1132
            if type(node) == tuple:
 
1133
                key = node[0]
 
1134
            else:
 
1135
                key = node._key[0]
 
1136
            serialised = "%s\x00%s\n" % (prefix, key)
 
1137
            if not serialised.startswith(self._search_prefix):
 
1138
                raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
 
1139
                    % (serialised, self._search_prefix))
 
1140
            lines.append(serialised[prefix_len:])
 
1141
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
 
1142
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
 
1143
        _page_cache.add(self._key, ''.join(lines))
 
1144
        yield self._key
 
1145
 
 
1146
    def _search_key(self, key):
 
1147
        """Return the serialised key for key in this node."""
 
1148
        # search keys are fixed width. All will be self._node_width wide, so we
 
1149
        # pad as necessary.
 
1150
        return (self._search_key_func(key) + '\x00'*self._node_width)[:self._node_width]
 
1151
 
 
1152
    def _search_prefix_filter(self, key):
 
1153
        """Serialise key for use as a prefix filter in iteritems."""
 
1154
        return self._search_key_func(key)[:self._node_width]
 
1155
 
 
1156
    def _split(self, offset):
 
1157
        """Split this node into smaller nodes starting at offset.
 
1158
 
 
1159
        :param offset: The offset to start the new child nodes at.
 
1160
        :return: An iterable of (prefix, node) tuples. prefix is a byte
 
1161
            prefix for reaching node.
 
1162
        """
 
1163
        if offset >= self._node_width:
 
1164
            for node in self._items.values():
 
1165
                for result in node._split(offset):
 
1166
                    yield result
 
1167
            return
 
1168
        for key, node in self._items.items():
 
1169
            pass
 
1170
 
 
1171
    def refs(self):
 
1172
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
 
1173
        if self._key is None:
 
1174
            raise AssertionError("unserialised nodes have no refs.")
 
1175
        refs = []
 
1176
        for value in self._items.itervalues():
 
1177
            if type(value) == tuple:
 
1178
                refs.append(value)
 
1179
            else:
 
1180
                refs.append(value.key())
 
1181
        return refs
 
1182
 
 
1183
    def _compute_search_prefix(self, extra_key=None):
 
1184
        """Return the unique key prefix for this node.
 
1185
 
 
1186
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
 
1187
            unique within this node.
 
1188
        """
 
1189
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(self._items)
 
1190
        return self._search_prefix
 
1191
 
 
1192
    def unmap(self, store, key, check_remap=True):
 
1193
        """Remove key from this node and it's children."""
 
1194
        if not len(self._items):
 
1195
            raise AssertionError("can't unmap in an empty InternalNode.")
 
1196
        children = [node for node, _
 
1197
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
 
1198
        if children:
 
1199
            child = children[0]
 
1200
        else:
 
1201
            raise KeyError(key)
 
1202
        self._len -= 1
 
1203
        unmapped = child.unmap(store, key)
 
1204
        self._key = None
 
1205
        search_key = self._search_key(key)
 
1206
        if len(unmapped) == 0:
 
1207
            # All child nodes are gone, remove the child:
 
1208
            del self._items[search_key]
 
1209
            unmapped = None
 
1210
        else:
 
1211
            # Stash the returned node
 
1212
            self._items[search_key] = unmapped
 
1213
        if len(self._items) == 1:
 
1214
            # this node is no longer needed:
 
1215
            return self._items.values()[0]
 
1216
        if type(unmapped) is InternalNode:
 
1217
            return self
 
1218
        if check_remap:
 
1219
            return self._check_remap(store)
 
1220
        else:
 
1221
            return self
 
1222
 
 
1223
    def _check_remap(self, store):
 
1224
        """Check if all keys contained by children fit in a single LeafNode.
 
1225
 
 
1226
        :param store: A store to use for reading more nodes
 
1227
        :return: Either self, or a new LeafNode which should replace self.
 
1228
        """
 
1229
        # Logic for how we determine when we need to rebuild
 
1230
        # 1) Implicitly unmap() is removing a key which means that the child
 
1231
        #    nodes are going to be shrinking by some extent.
 
1232
        # 2) If all children are LeafNodes, it is possible that they could be
 
1233
        #    combined into a single LeafNode, which can then completely replace
 
1234
        #    this internal node with a single LeafNode
 
1235
        # 3) If *one* child is an InternalNode, we assume it has already done
 
1236
        #    all the work to determine that its children cannot collapse, and
 
1237
        #    we can then assume that those nodes *plus* the current nodes don't
 
1238
        #    have a chance of collapsing either.
 
1239
        #    So a very cheap check is to just say if 'unmapped' is an
 
1240
        #    InternalNode, we don't have to check further.
 
1241
 
 
1242
        # TODO: Another alternative is to check the total size of all known
 
1243
        #       LeafNodes. If there is some formula we can use to determine the
 
1244
        #       final size without actually having to read in any more
 
1245
        #       children, it would be nice to have. However, we have to be
 
1246
        #       careful with stuff like nodes that pull out the common prefix
 
1247
        #       of each key, as adding a new key can change the common prefix
 
1248
        #       and cause size changes greater than the length of one key.
 
1249
        #       So for now, we just add everything to a new Leaf until it
 
1250
        #       splits, as we know that will give the right answer
 
1251
        new_leaf = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
 
1252
        new_leaf.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1253
        new_leaf._key_width = self._key_width
 
1254
        # A batch_size of 16 was chosen because:
 
1255
        #   a) In testing, a 4k page held 14 times. So if we have more than 16
 
1256
        #      leaf nodes we are unlikely to hold them in a single new leaf
 
1257
        #      node. This still allows for 1 round trip
 
1258
        #   b) With 16-way fan out, we can still do a single round trip
 
1259
        #   c) With 255-way fan out, we don't want to read all 255 and destroy
 
1260
        #      the page cache, just to determine that we really don't need it.
 
1261
        for node, _ in self._iter_nodes(store, batch_size=16):
 
1262
            if type(node) is InternalNode:
 
1263
                # Without looking at any leaf nodes, we are sure
 
1264
                return self
 
1265
            for key, value in node._items.iteritems():
 
1266
                if new_leaf._map_no_split(key, value):
 
1267
                    return self
 
1268
        trace.mutter("remap generated a new LeafNode")
 
1269
        return new_leaf
 
1270
 
 
1271
 
 
1272
def _deserialise(bytes, key, search_key_func):
 
1273
    """Helper for repositorydetails - convert bytes to a node."""
 
1274
    if bytes.startswith("chkleaf:\n"):
 
1275
        node = LeafNode.deserialise(bytes, key, search_key_func=search_key_func)
 
1276
    elif bytes.startswith("chknode:\n"):
 
1277
        node = InternalNode.deserialise(bytes, key,
 
1278
            search_key_func=search_key_func)
 
1279
    else:
 
1280
        raise AssertionError("Unknown node type.")
 
1281
    return node
 
1282
 
 
1283
 
 
1284
def _find_children_info(store, interesting_keys, uninteresting_keys, pb):
 
1285
    """Read the associated records, and determine what is interesting."""
 
1286
    uninteresting_keys = set(uninteresting_keys)
 
1287
    chks_to_read = uninteresting_keys.union(interesting_keys)
 
1288
    next_uninteresting = set()
 
1289
    next_interesting = set()
 
1290
    uninteresting_items = set()
 
1291
    interesting_items = set()
 
1292
    interesting_records = []
 
1293
    # records_read = set()
 
1294
    for record in store.get_record_stream(chks_to_read, 'unordered', True):
 
1295
        # records_read.add(record.key())
 
1296
        if pb is not None:
 
1297
            pb.tick()
 
1298
        bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1299
        # We don't care about search_key_func for this code, because we only
 
1300
        # care about external references.
 
1301
        node = _deserialise(bytes, record.key, search_key_func=None)
 
1302
        if record.key in uninteresting_keys:
 
1303
            if type(node) is InternalNode:
 
1304
                next_uninteresting.update(node.refs())
 
1305
            else:
 
1306
                # We know we are at a LeafNode, so we can pass None for the
 
1307
                # store
 
1308
                uninteresting_items.update(node.iteritems(None))
 
1309
        else:
 
1310
            interesting_records.append(record)
 
1311
            if type(node) is InternalNode:
 
1312
                next_interesting.update(node.refs())
 
1313
            else:
 
1314
                interesting_items.update(node.iteritems(None))
 
1315
    # TODO: Filter out records that have already been read, as node splitting
 
1316
    #       can cause us to reference the same nodes via shorter and longer
 
1317
    #       paths
 
1318
    return (next_uninteresting, uninteresting_items,
 
1319
            next_interesting, interesting_records, interesting_items)
 
1320
 
 
1321
 
 
1322
def _find_all_uninteresting(store, interesting_root_keys,
 
1323
                            uninteresting_root_keys, adapter, pb):
 
1324
    """Determine the full set of uninteresting keys."""
 
1325
    # What about duplicates between interesting_root_keys and
 
1326
    # uninteresting_root_keys?
 
1327
    if not uninteresting_root_keys:
 
1328
        # Shortcut case. We know there is nothing uninteresting to filter out
 
1329
        # So we just let the rest of the algorithm do the work
 
1330
        # We know there is nothing uninteresting, and we didn't have to read
 
1331
        # any interesting records yet.
 
1332
        return (set(), set(), set(interesting_root_keys), [], set())
 
1333
    all_uninteresting_chks = set(uninteresting_root_keys)
 
1334
    all_uninteresting_items = set()
 
1335
 
 
1336
    # First step, find the direct children of both the interesting and
 
1337
    # uninteresting set
 
1338
    (uninteresting_keys, uninteresting_items,
 
1339
     interesting_keys, interesting_records,
 
1340
     interesting_items) = _find_children_info(store, interesting_root_keys,
 
1341
                                              uninteresting_root_keys,
 
1342
                                              pb=pb)
 
1343
    all_uninteresting_chks.update(uninteresting_keys)
 
1344
    all_uninteresting_items.update(uninteresting_items)
 
1345
    del uninteresting_items
 
1346
    # Note: Exact matches between interesting and uninteresting do not need
 
1347
    #       to be search further. Non-exact matches need to be searched in case
 
1348
    #       there is a future exact-match
 
1349
    uninteresting_keys.difference_update(interesting_keys)
 
1350
 
 
1351
    # Second, find the full set of uninteresting bits reachable by the
 
1352
    # uninteresting roots
 
1353
    chks_to_read = uninteresting_keys
 
1354
    while chks_to_read:
 
1355
        next_chks = set()
 
1356
        for record in store.get_record_stream(chks_to_read, 'unordered', False):
 
1357
            # TODO: Handle 'absent'
 
1358
            if pb is not None:
 
1359
                pb.tick()
 
1360
            try:
 
1361
                bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1362
            except errors.UnavailableRepresentation:
 
1363
                bytes = adapter.get_bytes(record)
 
1364
            # We don't care about search_key_func for this code, because we
 
1365
            # only care about external references.
 
1366
            node = _deserialise(bytes, record.key, search_key_func=None)
 
1367
            if type(node) is InternalNode:
 
1368
                # uninteresting_prefix_chks.update(node._items.iteritems())
 
1369
                chks = node._items.values()
 
1370
                # TODO: We remove the entries that are already in
 
1371
                #       uninteresting_chks ?
 
1372
                next_chks.update(chks)
 
1373
                all_uninteresting_chks.update(chks)
 
1374
            else:
 
1375
                all_uninteresting_items.update(node._items.iteritems())
 
1376
        chks_to_read = next_chks
 
1377
    return (all_uninteresting_chks, all_uninteresting_items,
 
1378
            interesting_keys, interesting_records, interesting_items)
 
1379
 
 
1380
 
 
1381
def iter_interesting_nodes(store, interesting_root_keys,
 
1382
                           uninteresting_root_keys, pb=None):
 
1383
    """Given root keys, find interesting nodes.
 
1384
 
 
1385
    Evaluate nodes referenced by interesting_root_keys. Ones that are also
 
1386
    referenced from uninteresting_root_keys are not considered interesting.
 
1387
 
 
1388
    :param interesting_root_keys: keys which should be part of the
 
1389
        "interesting" nodes (which will be yielded)
 
1390
    :param uninteresting_root_keys: keys which should be filtered out of the
 
1391
        result set.
 
1392
    :return: Yield
 
1393
        (interesting records, interesting chk's, interesting key:values)
 
1394
    """
 
1395
    # TODO: consider that it may be more memory efficient to use the 20-byte
 
1396
    #       sha1 string, rather than tuples of hexidecimal sha1 strings.
 
1397
    # TODO: Try to factor out a lot of the get_record_stream() calls into a
 
1398
    #       helper function similar to _read_bytes. This function should be
 
1399
    #       able to use nodes from the _page_cache as well as actually
 
1400
    #       requesting bytes from the store.
 
1401
 
 
1402
    # A way to adapt from the compressed texts back into fulltexts
 
1403
    # In a way, this seems like a layering inversion to have CHKMap know the
 
1404
    # details of versionedfile
 
1405
    adapter_class = versionedfile.adapter_registry.get(
 
1406
        ('knit-ft-gz', 'fulltext'))
 
1407
    adapter = adapter_class(store)
 
1408
 
 
1409
    (all_uninteresting_chks, all_uninteresting_items, interesting_keys,
 
1410
     interesting_records, interesting_items) = _find_all_uninteresting(store,
 
1411
        interesting_root_keys, uninteresting_root_keys, adapter, pb)
 
1412
 
 
1413
    # Now that we know everything uninteresting, we can yield information from
 
1414
    # our first request
 
1415
    interesting_items.difference_update(all_uninteresting_items)
 
1416
    records = dict((record.key, record) for record in interesting_records
 
1417
                    if record.key not in all_uninteresting_chks)
 
1418
    if records or interesting_items:
 
1419
        yield records, interesting_items
 
1420
    interesting_keys.difference_update(all_uninteresting_chks)
 
1421
    # TODO: We need a test for this
 
1422
    #       This handles the case where after a split, one of the child trees
 
1423
    #       is identical to one of the interesting root keys. Like if you had a
 
1424
    #       leaf node, with "aa" "ab", that then overflowed at "bb". You would
 
1425
    #       get a new internal node, but it would have one leaf node with
 
1426
    #       ("aa", "ab") and another leaf node with "bb". And you don't want to
 
1427
    #       re-transmit that ("aa", "ab") node again
 
1428
    all_uninteresting_chks.update(interesting_root_keys)
 
1429
 
 
1430
    chks_to_read = interesting_keys
 
1431
    counter = 0
 
1432
    while chks_to_read:
 
1433
        next_chks = set()
 
1434
        for record in store.get_record_stream(chks_to_read, 'unordered', False):
 
1435
            counter += 1
 
1436
            if pb is not None:
 
1437
                pb.update('find chk pages', counter)
 
1438
            # TODO: Handle 'absent'?
 
1439
            try:
 
1440
                bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1441
            except errors.UnavailableRepresentation:
 
1442
                bytes = adapter.get_bytes(record)
 
1443
            # We don't care about search_key_func for this code, because we
 
1444
            # only care about external references.
 
1445
            node = _deserialise(bytes, record.key, search_key_func=None)
 
1446
            if type(node) is InternalNode:
 
1447
                # all_uninteresting_chks grows large, as it lists all nodes we
 
1448
                # don't want to process (including already seen interesting
 
1449
                # nodes).
 
1450
                # small.difference_update(large) scales O(large), but
 
1451
                # small.difference(large) scales O(small).
 
1452
                # Also, we know we just _deserialised this node, so we can
 
1453
                # access the dict directly.
 
1454
                chks = set(node._items.itervalues()).difference(
 
1455
                            all_uninteresting_chks)
 
1456
                # Is set() and .difference_update better than:
 
1457
                # chks = [chk for chk in node.refs()
 
1458
                #              if chk not in all_uninteresting_chks]
 
1459
                next_chks.update(chks)
 
1460
                # These are now uninteresting everywhere else
 
1461
                all_uninteresting_chks.update(chks)
 
1462
                interesting_items = []
 
1463
            else:
 
1464
                interesting_items = [item for item in node._items.iteritems()
 
1465
                                     if item not in all_uninteresting_items]
 
1466
                # TODO: Do we need to filter out items that we have already
 
1467
                #       seen on other pages? We don't really want to buffer the
 
1468
                #       whole thing, but it does mean that callers need to
 
1469
                #       understand they may get duplicate values.
 
1470
                # all_uninteresting_items.update(interesting_items)
 
1471
            yield {record.key: record}, interesting_items
 
1472
        chks_to_read = next_chks
 
1473
 
 
1474
 
 
1475
try:
 
1476
    from bzrlib._chk_map_pyx import (
 
1477
        _search_key_16,
 
1478
        _search_key_255,
 
1479
        _deserialise_leaf_node,
 
1480
        _deserialise_internal_node,
 
1481
        )
 
1482
except ImportError:
 
1483
    from bzrlib._chk_map_py import (
 
1484
        _search_key_16,
 
1485
        _search_key_255,
 
1486
        _deserialise_leaf_node,
 
1487
        _deserialise_internal_node,
 
1488
        )
 
1489
search_key_registry.register('hash-16-way', _search_key_16)
 
1490
search_key_registry.register('hash-255-way', _search_key_255)