~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/btree_index.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2005-05-10 06:07:16 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050510060716-0f939ce3ddea5d15
- New command update-stat-cache for testing
- work-cache always stored with unix newlines and in ascii

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., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
16
 
#
17
 
 
18
 
"""B+Tree indices"""
19
 
 
20
 
import array
21
 
import bisect
22
 
from bisect import bisect_right
23
 
from copy import deepcopy
24
 
import math
25
 
import struct
26
 
import tempfile
27
 
import zlib
28
 
 
29
 
from bzrlib import (
30
 
    chunk_writer,
31
 
    debug,
32
 
    errors,
33
 
    index,
34
 
    lru_cache,
35
 
    osutils,
36
 
    trace,
37
 
    )
38
 
from bzrlib.index import _OPTION_NODE_REFS, _OPTION_KEY_ELEMENTS, _OPTION_LEN
39
 
from bzrlib.transport import get_transport
40
 
 
41
 
 
42
 
_BTSIGNATURE = "B+Tree Graph Index 2\n"
43
 
_OPTION_ROW_LENGTHS = "row_lengths="
44
 
_LEAF_FLAG = "type=leaf\n"
45
 
_INTERNAL_FLAG = "type=internal\n"
46
 
_INTERNAL_OFFSET = "offset="
47
 
 
48
 
_RESERVED_HEADER_BYTES = 120
49
 
_PAGE_SIZE = 4096
50
 
 
51
 
# 4K per page: 4MB - 1000 entries
52
 
_NODE_CACHE_SIZE = 1000
53
 
 
54
 
 
55
 
class _BuilderRow(object):
56
 
    """The stored state accumulated while writing out a row in the index.
57
 
 
58
 
    :ivar spool: A temporary file used to accumulate nodes for this row
59
 
        in the tree.
60
 
    :ivar nodes: The count of nodes emitted so far.
61
 
    """
62
 
 
63
 
    def __init__(self):
64
 
        """Create a _BuilderRow."""
65
 
        self.nodes = 0
66
 
        self.spool = tempfile.TemporaryFile()
67
 
        self.writer = None
68
 
 
69
 
    def finish_node(self, pad=True):
70
 
        byte_lines, _, padding = self.writer.finish()
71
 
        if self.nodes == 0:
72
 
            # padded note:
73
 
            self.spool.write("\x00" * _RESERVED_HEADER_BYTES)
74
 
        skipped_bytes = 0
75
 
        if not pad and padding:
76
 
            del byte_lines[-1]
77
 
            skipped_bytes = padding
78
 
        self.spool.writelines(byte_lines)
79
 
        remainder = (self.spool.tell() + skipped_bytes) % _PAGE_SIZE
80
 
        if remainder != 0:
81
 
            raise AssertionError("incorrect node length: %d, %d"
82
 
                                 % (self.spool.tell(), remainder))
83
 
        self.nodes += 1
84
 
        self.writer = None
85
 
 
86
 
 
87
 
class _InternalBuilderRow(_BuilderRow):
88
 
    """The stored state accumulated while writing out internal rows."""
89
 
 
90
 
    def finish_node(self, pad=True):
91
 
        if not pad:
92
 
            raise AssertionError("Must pad internal nodes only.")
93
 
        _BuilderRow.finish_node(self)
94
 
 
95
 
 
96
 
class _LeafBuilderRow(_BuilderRow):
97
 
    """The stored state accumulated while writing out a leaf rows."""
98
 
 
99
 
 
100
 
class BTreeBuilder(index.GraphIndexBuilder):
101
 
    """A Builder for B+Tree based Graph indices.
102
 
 
103
 
    The resulting graph has the structure:
104
 
 
105
 
    _SIGNATURE OPTIONS NODES
106
 
    _SIGNATURE     := 'B+Tree Graph Index 1' NEWLINE
107
 
    OPTIONS        := REF_LISTS KEY_ELEMENTS LENGTH
108
 
    REF_LISTS      := 'node_ref_lists=' DIGITS NEWLINE
109
 
    KEY_ELEMENTS   := 'key_elements=' DIGITS NEWLINE
110
 
    LENGTH         := 'len=' DIGITS NEWLINE
111
 
    ROW_LENGTHS    := 'row_lengths' DIGITS (COMMA DIGITS)*
112
 
    NODES          := NODE_COMPRESSED*
113
 
    NODE_COMPRESSED:= COMPRESSED_BYTES{4096}
114
 
    NODE_RAW       := INTERNAL | LEAF
115
 
    INTERNAL       := INTERNAL_FLAG POINTERS
116
 
    LEAF           := LEAF_FLAG ROWS
117
 
    KEY_ELEMENT    := Not-whitespace-utf8
118
 
    KEY            := KEY_ELEMENT (NULL KEY_ELEMENT)*
119
 
    ROWS           := ROW*
120
 
    ROW            := KEY NULL ABSENT? NULL REFERENCES NULL VALUE NEWLINE
121
 
    ABSENT         := 'a'
122
 
    REFERENCES     := REFERENCE_LIST (TAB REFERENCE_LIST){node_ref_lists - 1}
123
 
    REFERENCE_LIST := (REFERENCE (CR REFERENCE)*)?
124
 
    REFERENCE      := KEY
125
 
    VALUE          := no-newline-no-null-bytes
126
 
    """
127
 
 
128
 
    def __init__(self, reference_lists=0, key_elements=1, spill_at=100000):
129
 
        """See GraphIndexBuilder.__init__.
130
 
 
131
 
        :param spill_at: Optional parameter controlling the maximum number
132
 
            of nodes that BTreeBuilder will hold in memory.
133
 
        """
134
 
        index.GraphIndexBuilder.__init__(self, reference_lists=reference_lists,
135
 
            key_elements=key_elements)
136
 
        self._spill_at = spill_at
137
 
        self._backing_indices = []
138
 
        # A map of {key: (node_refs, value)}
139
 
        self._nodes = {}
140
 
        # Indicate it hasn't been built yet
141
 
        self._nodes_by_key = None
142
 
        self._optimize_for_size = False
143
 
 
144
 
    def add_node(self, key, value, references=()):
145
 
        """Add a node to the index.
146
 
 
147
 
        If adding the node causes the builder to reach its spill_at threshold,
148
 
        disk spilling will be triggered.
149
 
 
150
 
        :param key: The key. keys are non-empty tuples containing
151
 
            as many whitespace-free utf8 bytestrings as the key length
152
 
            defined for this index.
153
 
        :param references: An iterable of iterables of keys. Each is a
154
 
            reference to another key.
155
 
        :param value: The value to associate with the key. It may be any
156
 
            bytes as long as it does not contain \0 or \n.
157
 
        """
158
 
        # we don't care about absent_references
159
 
        node_refs, _ = self._check_key_ref_value(key, references, value)
160
 
        if key in self._nodes:
161
 
            raise errors.BadIndexDuplicateKey(key, self)
162
 
        self._nodes[key] = (node_refs, value)
163
 
        self._keys.add(key)
164
 
        if self._nodes_by_key is not None and self._key_length > 1:
165
 
            self._update_nodes_by_key(key, value, node_refs)
166
 
        if len(self._keys) < self._spill_at:
167
 
            return
168
 
        self._spill_mem_keys_to_disk()
169
 
 
170
 
    def _spill_mem_keys_to_disk(self):
171
 
        """Write the in memory keys down to disk to cap memory consumption.
172
 
 
173
 
        If we already have some keys written to disk, we will combine them so
174
 
        as to preserve the sorted order.  The algorithm for combining uses
175
 
        powers of two.  So on the first spill, write all mem nodes into a
176
 
        single index. On the second spill, combine the mem nodes with the nodes
177
 
        on disk to create a 2x sized disk index and get rid of the first index.
178
 
        On the third spill, create a single new disk index, which will contain
179
 
        the mem nodes, and preserve the existing 2x sized index.  On the fourth,
180
 
        combine mem with the first and second indexes, creating a new one of
181
 
        size 4x. On the fifth create a single new one, etc.
182
 
        """
183
 
        iterators_to_combine = [self._iter_mem_nodes()]
184
 
        pos = -1
185
 
        for pos, backing in enumerate(self._backing_indices):
186
 
            if backing is None:
187
 
                pos -= 1
188
 
                break
189
 
            iterators_to_combine.append(backing.iter_all_entries())
190
 
        backing_pos = pos + 1
191
 
        new_backing_file, size = \
192
 
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine))
193
 
        dir_path, base_name = osutils.split(new_backing_file.name)
194
 
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
195
 
        #       direct access to the new_backing._file object
196
 
        new_backing = BTreeGraphIndex(get_transport(dir_path),
197
 
                                      base_name, size)
198
 
        # GC will clean up the file
199
 
        new_backing._file = new_backing_file
200
 
        if len(self._backing_indices) == backing_pos:
201
 
            self._backing_indices.append(None)
202
 
        self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
203
 
        for pos in range(backing_pos):
204
 
            self._backing_indices[pos] = None
205
 
        self._keys = set()
206
 
        self._nodes = {}
207
 
        self._nodes_by_key = None
208
 
 
209
 
    def add_nodes(self, nodes):
210
 
        """Add nodes to the index.
211
 
 
212
 
        :param nodes: An iterable of (key, node_refs, value) entries to add.
213
 
        """
214
 
        if self.reference_lists:
215
 
            for (key, value, node_refs) in nodes:
216
 
                self.add_node(key, value, node_refs)
217
 
        else:
218
 
            for (key, value) in nodes:
219
 
                self.add_node(key, value)
220
 
 
221
 
    def _iter_mem_nodes(self):
222
 
        """Iterate over the nodes held in memory."""
223
 
        nodes = self._nodes
224
 
        if self.reference_lists:
225
 
            for key in sorted(nodes):
226
 
                references, value = nodes[key]
227
 
                yield self, key, value, references
228
 
        else:
229
 
            for key in sorted(nodes):
230
 
                references, value = nodes[key]
231
 
                yield self, key, value
232
 
 
233
 
    def _iter_smallest(self, iterators_to_combine):
234
 
        if len(iterators_to_combine) == 1:
235
 
            for value in iterators_to_combine[0]:
236
 
                yield value
237
 
            return
238
 
        current_values = []
239
 
        for iterator in iterators_to_combine:
240
 
            try:
241
 
                current_values.append(iterator.next())
242
 
            except StopIteration:
243
 
                current_values.append(None)
244
 
        last = None
245
 
        while True:
246
 
            # Decorate candidates with the value to allow 2.4's min to be used.
247
 
            candidates = [(item[1][1], item) for item
248
 
                in enumerate(current_values) if item[1] is not None]
249
 
            if not len(candidates):
250
 
                return
251
 
            selected = min(candidates)
252
 
            # undecorate back to (pos, node)
253
 
            selected = selected[1]
254
 
            if last == selected[1][1]:
255
 
                raise errors.BadIndexDuplicateKey(last, self)
256
 
            last = selected[1][1]
257
 
            # Yield, with self as the index
258
 
            yield (self,) + selected[1][1:]
259
 
            pos = selected[0]
260
 
            try:
261
 
                current_values[pos] = iterators_to_combine[pos].next()
262
 
            except StopIteration:
263
 
                current_values[pos] = None
264
 
 
265
 
    def _add_key(self, string_key, line, rows):
266
 
        """Add a key to the current chunk.
267
 
 
268
 
        :param string_key: The key to add.
269
 
        :param line: The fully serialised key and value.
270
 
        """
271
 
        if rows[-1].writer is None:
272
 
            # opening a new leaf chunk;
273
 
            for pos, internal_row in enumerate(rows[:-1]):
274
 
                # flesh out any internal nodes that are needed to
275
 
                # preserve the height of the tree
276
 
                if internal_row.writer is None:
277
 
                    length = _PAGE_SIZE
278
 
                    if internal_row.nodes == 0:
279
 
                        length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
280
 
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0,
281
 
                        optimize_for_size=self._optimize_for_size)
282
 
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
283
 
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
284
 
                        str(rows[pos + 1].nodes) + "\n")
285
 
            # add a new leaf
286
 
            length = _PAGE_SIZE
287
 
            if rows[-1].nodes == 0:
288
 
                length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
289
 
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length,
290
 
                optimize_for_size=self._optimize_for_size)
291
 
            rows[-1].writer.write(_LEAF_FLAG)
292
 
        if rows[-1].writer.write(line):
293
 
            # this key did not fit in the node:
294
 
            rows[-1].finish_node()
295
 
            key_line = string_key + "\n"
296
 
            new_row = True
297
 
            for row in reversed(rows[:-1]):
298
 
                # Mark the start of the next node in the node above. If it
299
 
                # doesn't fit then propogate upwards until we find one that
300
 
                # it does fit into.
301
 
                if row.writer.write(key_line):
302
 
                    row.finish_node()
303
 
                else:
304
 
                    # We've found a node that can handle the pointer.
305
 
                    new_row = False
306
 
                    break
307
 
            # If we reached the current root without being able to mark the
308
 
            # division point, then we need a new root:
309
 
            if new_row:
310
 
                # We need a new row
311
 
                if 'index' in debug.debug_flags:
312
 
                    trace.mutter('Inserting new global row.')
313
 
                new_row = _InternalBuilderRow()
314
 
                reserved_bytes = 0
315
 
                rows.insert(0, new_row)
316
 
                # This will be padded, hence the -100
317
 
                new_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(
318
 
                    _PAGE_SIZE - _RESERVED_HEADER_BYTES,
319
 
                    reserved_bytes,
320
 
                    optimize_for_size=self._optimize_for_size)
321
 
                new_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
322
 
                new_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
323
 
                    str(rows[1].nodes - 1) + "\n")
324
 
                new_row.writer.write(key_line)
325
 
            self._add_key(string_key, line, rows)
326
 
 
327
 
    def _write_nodes(self, node_iterator):
328
 
        """Write node_iterator out as a B+Tree.
329
 
 
330
 
        :param node_iterator: An iterator of sorted nodes. Each node should
331
 
            match the output given by iter_all_entries.
332
 
        :return: A file handle for a temporary file containing a B+Tree for
333
 
            the nodes.
334
 
        """
335
 
        # The index rows - rows[0] is the root, rows[1] is the layer under it
336
 
        # etc.
337
 
        rows = []
338
 
        # forward sorted by key. In future we may consider topological sorting,
339
 
        # at the cost of table scans for direct lookup, or a second index for
340
 
        # direct lookup
341
 
        key_count = 0
342
 
        # A stack with the number of nodes of each size. 0 is the root node
343
 
        # and must always be 1 (if there are any nodes in the tree).
344
 
        self.row_lengths = []
345
 
        # Loop over all nodes adding them to the bottom row
346
 
        # (rows[-1]). When we finish a chunk in a row,
347
 
        # propogate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
348
 
        # row above, transitively.
349
 
        for node in node_iterator:
350
 
            if key_count == 0:
351
 
                # First key triggers the first row
352
 
                rows.append(_LeafBuilderRow())
353
 
            key_count += 1
354
 
            string_key, line = _btree_serializer._flatten_node(node,
355
 
                                    self.reference_lists)
356
 
            self._add_key(string_key, line, rows)
357
 
        for row in reversed(rows):
358
 
            pad = (type(row) != _LeafBuilderRow)
359
 
            row.finish_node(pad=pad)
360
 
        result = tempfile.NamedTemporaryFile()
361
 
        lines = [_BTSIGNATURE]
362
 
        lines.append(_OPTION_NODE_REFS + str(self.reference_lists) + '\n')
363
 
        lines.append(_OPTION_KEY_ELEMENTS + str(self._key_length) + '\n')
364
 
        lines.append(_OPTION_LEN + str(key_count) + '\n')
365
 
        row_lengths = [row.nodes for row in rows]
366
 
        lines.append(_OPTION_ROW_LENGTHS + ','.join(map(str, row_lengths)) + '\n')
367
 
        result.writelines(lines)
368
 
        position = sum(map(len, lines))
369
 
        root_row = True
370
 
        if position > _RESERVED_HEADER_BYTES:
371
 
            raise AssertionError("Could not fit the header in the"
372
 
                                 " reserved space: %d > %d"
373
 
                                 % (position, _RESERVED_HEADER_BYTES))
374
 
        # write the rows out:
375
 
        for row in rows:
376
 
            reserved = _RESERVED_HEADER_BYTES # reserved space for first node
377
 
            row.spool.flush()
378
 
            row.spool.seek(0)
379
 
            # copy nodes to the finalised file.
380
 
            # Special case the first node as it may be prefixed
381
 
            node = row.spool.read(_PAGE_SIZE)
382
 
            result.write(node[reserved:])
383
 
            result.write("\x00" * (reserved - position))
384
 
            position = 0 # Only the root row actually has an offset
385
 
            copied_len = osutils.pumpfile(row.spool, result)
386
 
            if copied_len != (row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE:
387
 
                if type(row) != _LeafBuilderRow:
388
 
                    raise AssertionError("Incorrect amount of data copied"
389
 
                        " expected: %d, got: %d"
390
 
                        % ((row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE,
391
 
                           copied_len))
392
 
        result.flush()
393
 
        size = result.tell()
394
 
        result.seek(0)
395
 
        return result, size
396
 
 
397
 
    def finish(self):
398
 
        """Finalise the index.
399
 
 
400
 
        :return: A file handle for a temporary file containing the nodes added
401
 
            to the index.
402
 
        """
403
 
        return self._write_nodes(self.iter_all_entries())[0]
404
 
 
405
 
    def iter_all_entries(self):
406
 
        """Iterate over all keys within the index
407
 
 
408
 
        :return: An iterable of (index, key, reference_lists, value). There is no
409
 
            defined order for the result iteration - it will be in the most
410
 
            efficient order for the index (in this case dictionary hash order).
411
 
        """
412
 
        if 'evil' in debug.debug_flags:
413
 
            trace.mutter_callsite(3,
414
 
                "iter_all_entries scales with size of history.")
415
 
        # Doing serial rather than ordered would be faster; but this shouldn't
416
 
        # be getting called routinely anyway.
417
 
        iterators = [self._iter_mem_nodes()]
418
 
        for backing in self._backing_indices:
419
 
            if backing is not None:
420
 
                iterators.append(backing.iter_all_entries())
421
 
        if len(iterators) == 1:
422
 
            return iterators[0]
423
 
        return self._iter_smallest(iterators)
424
 
 
425
 
    def iter_entries(self, keys):
426
 
        """Iterate over keys within the index.
427
 
 
428
 
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
429
 
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is no
430
 
            defined order for the result iteration - it will be in the most
431
 
            efficient order for the index (keys iteration order in this case).
432
 
        """
433
 
        keys = set(keys)
434
 
        local_keys = keys.intersection(self._keys)
435
 
        if self.reference_lists:
436
 
            for key in local_keys:
437
 
                node = self._nodes[key]
438
 
                yield self, key, node[1], node[0]
439
 
        else:
440
 
            for key in local_keys:
441
 
                node = self._nodes[key]
442
 
                yield self, key, node[1]
443
 
        # Find things that are in backing indices that have not been handled
444
 
        # yet.
445
 
        if not self._backing_indices:
446
 
            return # We won't find anything there either
447
 
        # Remove all of the keys that we found locally
448
 
        keys.difference_update(local_keys)
449
 
        for backing in self._backing_indices:
450
 
            if backing is None:
451
 
                continue
452
 
            if not keys:
453
 
                return
454
 
            for node in backing.iter_entries(keys):
455
 
                keys.remove(node[1])
456
 
                yield (self,) + node[1:]
457
 
 
458
 
    def iter_entries_prefix(self, keys):
459
 
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
460
 
 
461
 
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
462
 
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
463
 
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
464
 
        only the former key is returned.
465
 
 
466
 
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
467
 
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
468
 
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
469
 
            The first element cannot be 'None'.
470
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
471
 
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
472
 
            will be returned, and every match that is in the index will be
473
 
            returned.
474
 
        """
475
 
        # XXX: To much duplication with the GraphIndex class; consider finding
476
 
        # a good place to pull out the actual common logic.
477
 
        keys = set(keys)
478
 
        if not keys:
479
 
            return
480
 
        for backing in self._backing_indices:
481
 
            if backing is None:
482
 
                continue
483
 
            for node in backing.iter_entries_prefix(keys):
484
 
                yield (self,) + node[1:]
485
 
        if self._key_length == 1:
486
 
            for key in keys:
487
 
                # sanity check
488
 
                if key[0] is None:
489
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
490
 
                if len(key) != self._key_length:
491
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
492
 
                try:
493
 
                    node = self._nodes[key]
494
 
                except KeyError:
495
 
                    continue
496
 
                if self.reference_lists:
497
 
                    yield self, key, node[1], node[0]
498
 
                else:
499
 
                    yield self, key, node[1]
500
 
            return
501
 
        for key in keys:
502
 
            # sanity check
503
 
            if key[0] is None:
504
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
505
 
            if len(key) != self._key_length:
506
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
507
 
            # find what it refers to:
508
 
            key_dict = self._get_nodes_by_key()
509
 
            elements = list(key)
510
 
            # find the subdict to return
511
 
            try:
512
 
                while len(elements) and elements[0] is not None:
513
 
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
514
 
                    elements.pop(0)
515
 
            except KeyError:
516
 
                # a non-existant lookup.
517
 
                continue
518
 
            if len(elements):
519
 
                dicts = [key_dict]
520
 
                while dicts:
521
 
                    key_dict = dicts.pop(-1)
522
 
                    # can't be empty or would not exist
523
 
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
524
 
                    if type(value) == dict:
525
 
                        # push keys
526
 
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
527
 
                    else:
528
 
                        # yield keys
529
 
                        for value in key_dict.itervalues():
530
 
                            yield (self, ) + value
531
 
            else:
532
 
                yield (self, ) + key_dict
533
 
 
534
 
    def _get_nodes_by_key(self):
535
 
        if self._nodes_by_key is None:
536
 
            nodes_by_key = {}
537
 
            if self.reference_lists:
538
 
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
539
 
                    key_dict = nodes_by_key
540
 
                    for subkey in key[:-1]:
541
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
542
 
                    key_dict[key[-1]] = key, value, references
543
 
            else:
544
 
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
545
 
                    key_dict = nodes_by_key
546
 
                    for subkey in key[:-1]:
547
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
548
 
                    key_dict[key[-1]] = key, value
549
 
            self._nodes_by_key = nodes_by_key
550
 
        return self._nodes_by_key
551
 
 
552
 
    def key_count(self):
553
 
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
554
 
 
555
 
        For InMemoryGraphIndex the estimate is exact.
556
 
        """
557
 
        return len(self._keys) + sum(backing.key_count() for backing in
558
 
            self._backing_indices if backing is not None)
559
 
 
560
 
    def validate(self):
561
 
        """In memory index's have no known corruption at the moment."""
562
 
 
563
 
 
564
 
class _LeafNode(object):
565
 
    """A leaf node for a serialised B+Tree index."""
566
 
 
567
 
    def __init__(self, bytes, key_length, ref_list_length):
568
 
        """Parse bytes to create a leaf node object."""
569
 
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
570
 
        self.keys = dict(_btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
571
 
            key_length, ref_list_length))
572
 
 
573
 
 
574
 
class _InternalNode(object):
575
 
    """An internal node for a serialised B+Tree index."""
576
 
 
577
 
    def __init__(self, bytes):
578
 
        """Parse bytes to create an internal node object."""
579
 
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
580
 
        self.keys = self._parse_lines(bytes.split('\n'))
581
 
 
582
 
    def _parse_lines(self, lines):
583
 
        nodes = []
584
 
        self.offset = int(lines[1][7:])
585
 
        for line in lines[2:]:
586
 
            if line == '':
587
 
                break
588
 
            nodes.append(tuple(line.split('\0')))
589
 
        return nodes
590
 
 
591
 
 
592
 
class BTreeGraphIndex(object):
593
 
    """Access to nodes via the standard GraphIndex interface for B+Tree's.
594
 
 
595
 
    Individual nodes are held in a LRU cache. This holds the root node in
596
 
    memory except when very large walks are done.
597
 
    """
598
 
 
599
 
    def __init__(self, transport, name, size):
600
 
        """Create a B+Tree index object on the index name.
601
 
 
602
 
        :param transport: The transport to read data for the index from.
603
 
        :param name: The file name of the index on transport.
604
 
        :param size: Optional size of the index in bytes. This allows
605
 
            compatibility with the GraphIndex API, as well as ensuring that
606
 
            the initial read (to read the root node header) can be done
607
 
            without over-reading even on empty indices, and on small indices
608
 
            allows single-IO to read the entire index.
609
 
        """
610
 
        self._transport = transport
611
 
        self._name = name
612
 
        self._size = size
613
 
        self._file = None
614
 
        self._recommended_pages = self._compute_recommended_pages()
615
 
        self._root_node = None
616
 
        # Default max size is 100,000 leave values
617
 
        self._leaf_value_cache = None # lru_cache.LRUCache(100*1000)
618
 
        self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
619
 
        self._internal_node_cache = lru_cache.LRUCache()
620
 
        self._key_count = None
621
 
        self._row_lengths = None
622
 
        self._row_offsets = None # Start of each row, [-1] is the end
623
 
 
624
 
    def __eq__(self, other):
625
 
        """Equal when self and other were created with the same parameters."""
626
 
        return (
627
 
            type(self) == type(other) and
628
 
            self._transport == other._transport and
629
 
            self._name == other._name and
630
 
            self._size == other._size)
631
 
 
632
 
    def __ne__(self, other):
633
 
        return not self.__eq__(other)
634
 
 
635
 
    def _get_and_cache_nodes(self, nodes):
636
 
        """Read nodes and cache them in the lru.
637
 
 
638
 
        The nodes list supplied is sorted and then read from disk, each node
639
 
        being inserted it into the _node_cache.
640
 
 
641
 
        Note: Asking for more nodes than the _node_cache can contain will
642
 
        result in some of the results being immediately discarded, to prevent
643
 
        this an assertion is raised if more nodes are asked for than are
644
 
        cachable.
645
 
 
646
 
        :return: A dict of {node_pos: node}
647
 
        """
648
 
        found = {}
649
 
        start_of_leaves = None
650
 
        for node_pos, node in self._read_nodes(sorted(nodes)):
651
 
            if node_pos == 0: # Special case
652
 
                self._root_node = node
653
 
            else:
654
 
                if start_of_leaves is None:
655
 
                    start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
656
 
                if node_pos < start_of_leaves:
657
 
                    self._internal_node_cache.add(node_pos, node)
658
 
                else:
659
 
                    self._leaf_node_cache.add(node_pos, node)
660
 
            found[node_pos] = node
661
 
        return found
662
 
 
663
 
    def _compute_recommended_pages(self):
664
 
        """Convert transport's recommended_page_size into btree pages.
665
 
 
666
 
        recommended_page_size is in bytes, we want to know how many _PAGE_SIZE
667
 
        pages fit in that length.
668
 
        """
669
 
        recommended_read = self._transport.recommended_page_size()
670
 
        recommended_pages = int(math.ceil(recommended_read /
671
 
                                          float(_PAGE_SIZE)))
672
 
        return recommended_pages
673
 
 
674
 
    def _compute_total_pages_in_index(self):
675
 
        """How many pages are in the index.
676
 
 
677
 
        If we have read the header we will use the value stored there.
678
 
        Otherwise it will be computed based on the length of the index.
679
 
        """
680
 
        if self._size is None:
681
 
            raise AssertionError('_compute_total_pages_in_index should not be'
682
 
                                 ' called when self._size is None')
683
 
        if self._root_node is not None:
684
 
            # This is the number of pages as defined by the header
685
 
            return self._row_offsets[-1]
686
 
        # This is the number of pages as defined by the size of the index. They
687
 
        # should be indentical.
688
 
        total_pages = int(math.ceil(self._size / float(_PAGE_SIZE)))
689
 
        return total_pages
690
 
 
691
 
    def _expand_offsets(self, offsets):
692
 
        """Find extra pages to download.
693
 
 
694
 
        The idea is that we always want to make big-enough requests (like 64kB
695
 
        for http), so that we don't waste round trips. So given the entries
696
 
        that we already have cached and the new pages being downloaded figure
697
 
        out what other pages we might want to read.
698
 
 
699
 
        See also doc/developers/btree_index_prefetch.txt for more details.
700
 
 
701
 
        :param offsets: The offsets to be read
702
 
        :return: A list of offsets to download
703
 
        """
704
 
        if 'index' in debug.debug_flags:
705
 
            trace.mutter('expanding: %s\toffsets: %s', self._name, offsets)
706
 
 
707
 
        if len(offsets) >= self._recommended_pages:
708
 
            # Don't add more, we are already requesting more than enough
709
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
710
 
                trace.mutter('  not expanding large request (%s >= %s)',
711
 
                             len(offsets), self._recommended_pages)
712
 
            return offsets
713
 
        if self._size is None:
714
 
            # Don't try anything, because we don't know where the file ends
715
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
716
 
                trace.mutter('  not expanding without knowing index size')
717
 
            return offsets
718
 
        total_pages = self._compute_total_pages_in_index()
719
 
        cached_offsets = self._get_offsets_to_cached_pages()
720
 
        # If reading recommended_pages would read the rest of the index, just
721
 
        # do so.
722
 
        if total_pages - len(cached_offsets) <= self._recommended_pages:
723
 
            # Read whatever is left
724
 
            if cached_offsets:
725
 
                expanded = [x for x in xrange(total_pages)
726
 
                               if x not in cached_offsets]
727
 
            else:
728
 
                expanded = range(total_pages)
729
 
            if 'index' in debug.debug_flags:
730
 
                trace.mutter('  reading all unread pages: %s', expanded)
731
 
            return expanded
732
 
 
733
 
        if self._root_node is None:
734
 
            # ATM on the first read of the root node of a large index, we don't
735
 
            # bother pre-reading any other pages. This is because the
736
 
            # likelyhood of actually reading interesting pages is very low.
737
 
            # See doc/developers/btree_index_prefetch.txt for a discussion, and
738
 
            # a possible implementation when we are guessing that the second
739
 
            # layer index is small
740
 
            final_offsets = offsets
741
 
        else:
742
 
            tree_depth = len(self._row_lengths)
743
 
            if len(cached_offsets) < tree_depth and len(offsets) == 1:
744
 
                # We haven't read enough to justify expansion
745
 
                # If we are only going to read the root node, and 1 leaf node,
746
 
                # then it isn't worth expanding our request. Once we've read at
747
 
                # least 2 nodes, then we are probably doing a search, and we
748
 
                # start expanding our requests.
749
 
                if 'index' in debug.debug_flags:
750
 
                    trace.mutter('  not expanding on first reads')
751
 
                return offsets
752
 
            final_offsets = self._expand_to_neighbors(offsets, cached_offsets,
753
 
                                                      total_pages)
754
 
 
755
 
        final_offsets = sorted(final_offsets)
756
 
        if 'index' in debug.debug_flags:
757
 
            trace.mutter('expanded:  %s', final_offsets)
758
 
        return final_offsets
759
 
 
760
 
    def _expand_to_neighbors(self, offsets, cached_offsets, total_pages):
761
 
        """Expand requests to neighbors until we have enough pages.
762
 
 
763
 
        This is called from _expand_offsets after policy has determined that we
764
 
        want to expand.
765
 
        We only want to expand requests within a given layer. We cheat a little
766
 
        bit and assume all requests will be in the same layer. This is true
767
 
        given the current design, but if it changes this algorithm may perform
768
 
        oddly.
769
 
 
770
 
        :param offsets: requested offsets
771
 
        :param cached_offsets: offsets for pages we currently have cached
772
 
        :return: A set() of offsets after expansion
773
 
        """
774
 
        final_offsets = set(offsets)
775
 
        first = end = None
776
 
        new_tips = set(final_offsets)
777
 
        while len(final_offsets) < self._recommended_pages and new_tips:
778
 
            next_tips = set()
779
 
            for pos in new_tips:
780
 
                if first is None:
781
 
                    first, end = self._find_layer_first_and_end(pos)
782
 
                previous = pos - 1
783
 
                if (previous > 0
784
 
                    and previous not in cached_offsets
785
 
                    and previous not in final_offsets
786
 
                    and previous >= first):
787
 
                    next_tips.add(previous)
788
 
                after = pos + 1
789
 
                if (after < total_pages
790
 
                    and after not in cached_offsets
791
 
                    and after not in final_offsets
792
 
                    and after < end):
793
 
                    next_tips.add(after)
794
 
                # This would keep us from going bigger than
795
 
                # recommended_pages by only expanding the first offsets.
796
 
                # However, if we are making a 'wide' request, it is
797
 
                # reasonable to expand all points equally.
798
 
                # if len(final_offsets) > recommended_pages:
799
 
                #     break
800
 
            final_offsets.update(next_tips)
801
 
            new_tips = next_tips
802
 
        return final_offsets
803
 
 
804
 
    def _find_layer_first_and_end(self, offset):
805
 
        """Find the start/stop nodes for the layer corresponding to offset.
806
 
 
807
 
        :return: (first, end)
808
 
            first is the first node in this layer
809
 
            end is the first node of the next layer
810
 
        """
811
 
        first = end = 0
812
 
        for roffset in self._row_offsets:
813
 
            first = end
814
 
            end = roffset
815
 
            if offset < roffset:
816
 
                break
817
 
        return first, end
818
 
 
819
 
    def _get_offsets_to_cached_pages(self):
820
 
        """Determine what nodes we already have cached."""
821
 
        cached_offsets = set(self._internal_node_cache.keys())
822
 
        cached_offsets.update(self._leaf_node_cache.keys())
823
 
        if self._root_node is not None:
824
 
            cached_offsets.add(0)
825
 
        return cached_offsets
826
 
 
827
 
    def _get_root_node(self):
828
 
        if self._root_node is None:
829
 
            # We may not have a root node yet
830
 
            self._get_internal_nodes([0])
831
 
        return self._root_node
832
 
 
833
 
    def _get_nodes(self, cache, node_indexes):
834
 
        found = {}
835
 
        needed = []
836
 
        for idx in node_indexes:
837
 
            if idx == 0 and self._root_node is not None:
838
 
                found[0] = self._root_node
839
 
                continue
840
 
            try:
841
 
                found[idx] = cache[idx]
842
 
            except KeyError:
843
 
                needed.append(idx)
844
 
        if not needed:
845
 
            return found
846
 
        needed = self._expand_offsets(needed)
847
 
        found.update(self._get_and_cache_nodes(needed))
848
 
        return found
849
 
 
850
 
    def _get_internal_nodes(self, node_indexes):
851
 
        """Get a node, from cache or disk.
852
 
 
853
 
        After getting it, the node will be cached.
854
 
        """
855
 
        return self._get_nodes(self._internal_node_cache, node_indexes)
856
 
 
857
 
    def _cache_leaf_values(self, nodes):
858
 
        """Cache directly from key => value, skipping the btree."""
859
 
        if self._leaf_value_cache is not None:
860
 
            for node in nodes.itervalues():
861
 
                for key, value in node.keys.iteritems():
862
 
                    if key in self._leaf_value_cache:
863
 
                        # Don't add the rest of the keys, we've seen this node
864
 
                        # before.
865
 
                        break
866
 
                    self._leaf_value_cache[key] = value
867
 
 
868
 
    def _get_leaf_nodes(self, node_indexes):
869
 
        """Get a bunch of nodes, from cache or disk."""
870
 
        found = self._get_nodes(self._leaf_node_cache, node_indexes)
871
 
        self._cache_leaf_values(found)
872
 
        return found
873
 
 
874
 
    def iter_all_entries(self):
875
 
        """Iterate over all keys within the index.
876
 
 
877
 
        :return: An iterable of (index, key, value) or (index, key, value, reference_lists).
878
 
            The former tuple is used when there are no reference lists in the
879
 
            index, making the API compatible with simple key:value index types.
880
 
            There is no defined order for the result iteration - it will be in
881
 
            the most efficient order for the index.
882
 
        """
883
 
        if 'evil' in debug.debug_flags:
884
 
            trace.mutter_callsite(3,
885
 
                "iter_all_entries scales with size of history.")
886
 
        if not self.key_count():
887
 
            return
888
 
        if self._row_offsets[-1] == 1:
889
 
            # There is only the root node, and we read that via key_count()
890
 
            if self.node_ref_lists:
891
 
                for key, (value, refs) in sorted(self._root_node.keys.items()):
892
 
                    yield (self, key, value, refs)
893
 
            else:
894
 
                for key, (value, refs) in sorted(self._root_node.keys.items()):
895
 
                    yield (self, key, value)
896
 
            return
897
 
        start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
898
 
        end_of_leaves = self._row_offsets[-1]
899
 
        needed_offsets = range(start_of_leaves, end_of_leaves)
900
 
        if needed_offsets == [0]:
901
 
            # Special case when we only have a root node, as we have already
902
 
            # read everything
903
 
            nodes = [(0, self._root_node)]
904
 
        else:
905
 
            nodes = self._read_nodes(needed_offsets)
906
 
        # We iterate strictly in-order so that we can use this function
907
 
        # for spilling index builds to disk.
908
 
        if self.node_ref_lists:
909
 
            for _, node in nodes:
910
 
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
911
 
                    yield (self, key, value, refs)
912
 
        else:
913
 
            for _, node in nodes:
914
 
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
915
 
                    yield (self, key, value)
916
 
 
917
 
    @staticmethod
918
 
    def _multi_bisect_right(in_keys, fixed_keys):
919
 
        """Find the positions where each 'in_key' would fit in fixed_keys.
920
 
 
921
 
        This is equivalent to doing "bisect_right" on each in_key into
922
 
        fixed_keys
923
 
 
924
 
        :param in_keys: A sorted list of keys to match with fixed_keys
925
 
        :param fixed_keys: A sorted list of keys to match against
926
 
        :return: A list of (integer position, [key list]) tuples.
927
 
        """
928
 
        if not in_keys:
929
 
            return []
930
 
        if not fixed_keys:
931
 
            # no pointers in the fixed_keys list, which means everything must
932
 
            # fall to the left.
933
 
            return [(0, in_keys)]
934
 
 
935
 
        # TODO: Iterating both lists will generally take M + N steps
936
 
        #       Bisecting each key will generally take M * log2 N steps.
937
 
        #       If we had an efficient way to compare, we could pick the method
938
 
        #       based on which has the fewer number of steps.
939
 
        #       There is also the argument that bisect_right is a compiled
940
 
        #       function, so there is even more to be gained.
941
 
        # iter_steps = len(in_keys) + len(fixed_keys)
942
 
        # bisect_steps = len(in_keys) * math.log(len(fixed_keys), 2)
943
 
        if len(in_keys) == 1: # Bisect will always be faster for M = 1
944
 
            return [(bisect_right(fixed_keys, in_keys[0]), in_keys)]
945
 
        # elif bisect_steps < iter_steps:
946
 
        #     offsets = {}
947
 
        #     for key in in_keys:
948
 
        #         offsets.setdefault(bisect_right(fixed_keys, key),
949
 
        #                            []).append(key)
950
 
        #     return [(o, offsets[o]) for o in sorted(offsets)]
951
 
        in_keys_iter = iter(in_keys)
952
 
        fixed_keys_iter = enumerate(fixed_keys)
953
 
        cur_in_key = in_keys_iter.next()
954
 
        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
955
 
 
956
 
        class InputDone(Exception): pass
957
 
        class FixedDone(Exception): pass
958
 
 
959
 
        output = []
960
 
        cur_out = []
961
 
 
962
 
        # TODO: Another possibility is that rather than iterating on each side,
963
 
        #       we could use a combination of bisecting and iterating. For
964
 
        #       example, while cur_in_key < fixed_key, bisect to find its
965
 
        #       point, then iterate all matching keys, then bisect (restricted
966
 
        #       to only the remainder) for the next one, etc.
967
 
        try:
968
 
            while True:
969
 
                if cur_in_key < cur_fixed_key:
970
 
                    cur_keys = []
971
 
                    cur_out = (cur_fixed_offset, cur_keys)
972
 
                    output.append(cur_out)
973
 
                    while cur_in_key < cur_fixed_key:
974
 
                        cur_keys.append(cur_in_key)
975
 
                        try:
976
 
                            cur_in_key = in_keys_iter.next()
977
 
                        except StopIteration:
978
 
                            raise InputDone
979
 
                    # At this point cur_in_key must be >= cur_fixed_key
980
 
                # step the cur_fixed_key until we pass the cur key, or walk off
981
 
                # the end
982
 
                while cur_in_key >= cur_fixed_key:
983
 
                    try:
984
 
                        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
985
 
                    except StopIteration:
986
 
                        raise FixedDone
987
 
        except InputDone:
988
 
            # We consumed all of the input, nothing more to do
989
 
            pass
990
 
        except FixedDone:
991
 
            # There was some input left, but we consumed all of fixed, so we
992
 
            # have to add one more for the tail
993
 
            cur_keys = [cur_in_key]
994
 
            cur_keys.extend(in_keys_iter)
995
 
            cur_out = (len(fixed_keys), cur_keys)
996
 
            output.append(cur_out)
997
 
        return output
998
 
 
999
 
    def iter_entries(self, keys):
1000
 
        """Iterate over keys within the index.
1001
 
 
1002
 
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
1003
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
1004
 
            keys supplied. No additional keys will be returned, and every
1005
 
            key supplied that is in the index will be returned.
1006
 
        """
1007
 
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
1008
 
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
1009
 
        # large queries are being made.
1010
 
        # However, now that we are doing multi-way bisecting, we need the keys
1011
 
        # in sorted order anyway. We could change the multi-way code to not
1012
 
        # require sorted order. (For example, it bisects for the first node,
1013
 
        # does an in-order search until a key comes before the current point,
1014
 
        # which it then bisects for, etc.)
1015
 
        keys = frozenset(keys)
1016
 
        if not keys:
1017
 
            return
1018
 
 
1019
 
        if not self.key_count():
1020
 
            return
1021
 
 
1022
 
        needed_keys = []
1023
 
        if self._leaf_value_cache is None:
1024
 
            needed_keys = keys
1025
 
        else:
1026
 
            for key in keys:
1027
 
                value = self._leaf_value_cache.get(key, None)
1028
 
                if value is not None:
1029
 
                    # This key is known not to be here, skip it
1030
 
                    value, refs = value
1031
 
                    if self.node_ref_lists:
1032
 
                        yield (self, key, value, refs)
1033
 
                    else:
1034
 
                        yield (self, key, value)
1035
 
                else:
1036
 
                    needed_keys.append(key)
1037
 
 
1038
 
        last_key = None
1039
 
        needed_keys = keys
1040
 
        if not needed_keys:
1041
 
            return
1042
 
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
1043
 
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
1044
 
        # large queries are being made.
1045
 
        needed_keys = sorted(needed_keys)
1046
 
 
1047
 
        nodes_and_keys = [(0, needed_keys)]
1048
 
 
1049
 
        for row_pos, next_row_start in enumerate(self._row_offsets[1:-1]):
1050
 
            node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
1051
 
            nodes = self._get_internal_nodes(node_indexes)
1052
 
 
1053
 
            next_nodes_and_keys = []
1054
 
            for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
1055
 
                node = nodes[node_index]
1056
 
                positions = self._multi_bisect_right(sub_keys, node.keys)
1057
 
                node_offset = next_row_start + node.offset
1058
 
                next_nodes_and_keys.extend([(node_offset + pos, s_keys)
1059
 
                                           for pos, s_keys in positions])
1060
 
            nodes_and_keys = next_nodes_and_keys
1061
 
        # We should now be at the _LeafNodes
1062
 
        node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
1063
 
 
1064
 
        # TODO: We may *not* want to always read all the nodes in one
1065
 
        #       big go. Consider setting a max size on this.
1066
 
 
1067
 
        nodes = self._get_leaf_nodes(node_indexes)
1068
 
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
1069
 
            if not sub_keys:
1070
 
                continue
1071
 
            node = nodes[node_index]
1072
 
            for next_sub_key in sub_keys:
1073
 
                if next_sub_key in node.keys:
1074
 
                    value, refs = node.keys[next_sub_key]
1075
 
                    if self.node_ref_lists:
1076
 
                        yield (self, next_sub_key, value, refs)
1077
 
                    else:
1078
 
                        yield (self, next_sub_key, value)
1079
 
 
1080
 
    def iter_entries_prefix(self, keys):
1081
 
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
1082
 
 
1083
 
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
1084
 
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
1085
 
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
1086
 
        only the former key is returned.
1087
 
 
1088
 
        WARNING: Note that this method currently causes a full index parse
1089
 
        unconditionally (which is reasonably appropriate as it is a means for
1090
 
        thunking many small indices into one larger one and still supplies
1091
 
        iter_all_entries at the thunk layer).
1092
 
 
1093
 
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
1094
 
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
1095
 
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
1096
 
            The first element cannot be 'None'.
1097
 
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
1098
 
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
1099
 
            will be returned, and every match that is in the index will be
1100
 
            returned.
1101
 
        """
1102
 
        keys = sorted(set(keys))
1103
 
        if not keys:
1104
 
            return
1105
 
        # Load if needed to check key lengths
1106
 
        if self._key_count is None:
1107
 
            self._get_root_node()
1108
 
        # TODO: only access nodes that can satisfy the prefixes we are looking
1109
 
        # for. For now, to meet API usage (as this function is not used by
1110
 
        # current bzrlib) just suck the entire index and iterate in memory.
1111
 
        nodes = {}
1112
 
        if self.node_ref_lists:
1113
 
            if self._key_length == 1:
1114
 
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
1115
 
                    nodes[key] = value, refs
1116
 
            else:
1117
 
                nodes_by_key = {}
1118
 
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
1119
 
                    key_value = key, value, refs
1120
 
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
1121
 
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
1122
 
                    key_dict = nodes_by_key
1123
 
                    for subkey in key[:-1]:
1124
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
1125
 
                    key_dict[key[-1]] = key_value
1126
 
        else:
1127
 
            if self._key_length == 1:
1128
 
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
1129
 
                    nodes[key] = value
1130
 
            else:
1131
 
                nodes_by_key = {}
1132
 
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
1133
 
                    key_value = key, value
1134
 
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
1135
 
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
1136
 
                    key_dict = nodes_by_key
1137
 
                    for subkey in key[:-1]:
1138
 
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
1139
 
                    key_dict[key[-1]] = key_value
1140
 
        if self._key_length == 1:
1141
 
            for key in keys:
1142
 
                # sanity check
1143
 
                if key[0] is None:
1144
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
1145
 
                if len(key) != self._key_length:
1146
 
                    raise errors.BadIndexKey(key)
1147
 
                try:
1148
 
                    if self.node_ref_lists:
1149
 
                        value, node_refs = nodes[key]
1150
 
                        yield self, key, value, node_refs
1151
 
                    else:
1152
 
                        yield self, key, nodes[key]
1153
 
                except KeyError:
1154
 
                    pass
1155
 
            return
1156
 
        for key in keys:
1157
 
            # sanity check
1158
 
            if key[0] is None:
1159
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
1160
 
            if len(key) != self._key_length:
1161
 
                raise errors.BadIndexKey(key)
1162
 
            # find what it refers to:
1163
 
            key_dict = nodes_by_key
1164
 
            elements = list(key)
1165
 
            # find the subdict whose contents should be returned.
1166
 
            try:
1167
 
                while len(elements) and elements[0] is not None:
1168
 
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
1169
 
                    elements.pop(0)
1170
 
            except KeyError:
1171
 
                # a non-existant lookup.
1172
 
                continue
1173
 
            if len(elements):
1174
 
                dicts = [key_dict]
1175
 
                while dicts:
1176
 
                    key_dict = dicts.pop(-1)
1177
 
                    # can't be empty or would not exist
1178
 
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
1179
 
                    if type(value) == dict:
1180
 
                        # push keys
1181
 
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
1182
 
                    else:
1183
 
                        # yield keys
1184
 
                        for value in key_dict.itervalues():
1185
 
                            # each value is the key:value:node refs tuple
1186
 
                            # ready to yield.
1187
 
                            yield (self, ) + value
1188
 
            else:
1189
 
                # the last thing looked up was a terminal element
1190
 
                yield (self, ) + key_dict
1191
 
 
1192
 
    def key_count(self):
1193
 
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
1194
 
 
1195
 
        For BTreeGraphIndex the estimate is exact as it is contained in the
1196
 
        header.
1197
 
        """
1198
 
        if self._key_count is None:
1199
 
            self._get_root_node()
1200
 
        return self._key_count
1201
 
 
1202
 
    def _compute_row_offsets(self):
1203
 
        """Fill out the _row_offsets attribute based on _row_lengths."""
1204
 
        offsets = []
1205
 
        row_offset = 0
1206
 
        for row in self._row_lengths:
1207
 
            offsets.append(row_offset)
1208
 
            row_offset += row
1209
 
        offsets.append(row_offset)
1210
 
        self._row_offsets = offsets
1211
 
 
1212
 
    def _parse_header_from_bytes(self, bytes):
1213
 
        """Parse the header from a region of bytes.
1214
 
 
1215
 
        :param bytes: The data to parse.
1216
 
        :return: An offset, data tuple such as readv yields, for the unparsed
1217
 
            data. (which may be of length 0).
1218
 
        """
1219
 
        signature = bytes[0:len(self._signature())]
1220
 
        if not signature == self._signature():
1221
 
            raise errors.BadIndexFormatSignature(self._name, BTreeGraphIndex)
1222
 
        lines = bytes[len(self._signature()):].splitlines()
1223
 
        options_line = lines[0]
1224
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_NODE_REFS):
1225
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1226
 
        try:
1227
 
            self.node_ref_lists = int(options_line[len(_OPTION_NODE_REFS):])
1228
 
        except ValueError:
1229
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1230
 
        options_line = lines[1]
1231
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_KEY_ELEMENTS):
1232
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1233
 
        try:
1234
 
            self._key_length = int(options_line[len(_OPTION_KEY_ELEMENTS):])
1235
 
        except ValueError:
1236
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1237
 
        options_line = lines[2]
1238
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_LEN):
1239
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1240
 
        try:
1241
 
            self._key_count = int(options_line[len(_OPTION_LEN):])
1242
 
        except ValueError:
1243
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1244
 
        options_line = lines[3]
1245
 
        if not options_line.startswith(_OPTION_ROW_LENGTHS):
1246
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1247
 
        try:
1248
 
            self._row_lengths = map(int, [length for length in
1249
 
                options_line[len(_OPTION_ROW_LENGTHS):].split(',')
1250
 
                if len(length)])
1251
 
        except ValueError:
1252
 
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1253
 
        self._compute_row_offsets()
1254
 
 
1255
 
        # calculate the bytes we have processed
1256
 
        header_end = (len(signature) + sum(map(len, lines[0:4])) + 4)
1257
 
        return header_end, bytes[header_end:]
1258
 
 
1259
 
    def _read_nodes(self, nodes):
1260
 
        """Read some nodes from disk into the LRU cache.
1261
 
 
1262
 
        This performs a readv to get the node data into memory, and parses each
1263
 
        node, then yields it to the caller. The nodes are requested in the
1264
 
        supplied order. If possible doing sort() on the list before requesting
1265
 
        a read may improve performance.
1266
 
 
1267
 
        :param nodes: The nodes to read. 0 - first node, 1 - second node etc.
1268
 
        :return: None
1269
 
        """
1270
 
        # may be the byte string of the whole file
1271
 
        bytes = None
1272
 
        # list of (offset, length) regions of the file that should, evenually
1273
 
        # be read in to data_ranges, either from 'bytes' or from the transport
1274
 
        ranges = []
1275
 
        for index in nodes:
1276
 
            offset = index * _PAGE_SIZE
1277
 
            size = _PAGE_SIZE
1278
 
            if index == 0:
1279
 
                # Root node - special case
1280
 
                if self._size:
1281
 
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
1282
 
                else:
1283
 
                    # The only case where we don't know the size, is for very
1284
 
                    # small indexes. So we read the whole thing
1285
 
                    bytes = self._transport.get_bytes(self._name)
1286
 
                    self._size = len(bytes)
1287
 
                    # the whole thing should be parsed out of 'bytes'
1288
 
                    ranges.append((0, len(bytes)))
1289
 
                    break
1290
 
            else:
1291
 
                if offset > self._size:
1292
 
                    raise AssertionError('tried to read past the end'
1293
 
                                         ' of the file %s > %s'
1294
 
                                         % (offset, self._size))
1295
 
                size = min(size, self._size - offset)
1296
 
            ranges.append((offset, size))
1297
 
        if not ranges:
1298
 
            return
1299
 
        elif bytes is not None:
1300
 
            # already have the whole file
1301
 
            data_ranges = [(start, bytes[start:start+_PAGE_SIZE])
1302
 
                           for start in xrange(0, len(bytes), _PAGE_SIZE)]
1303
 
        elif self._file is None:
1304
 
            data_ranges = self._transport.readv(self._name, ranges)
1305
 
        else:
1306
 
            data_ranges = []
1307
 
            for offset, size in ranges:
1308
 
                self._file.seek(offset)
1309
 
                data_ranges.append((offset, self._file.read(size)))
1310
 
        for offset, data in data_ranges:
1311
 
            if offset == 0:
1312
 
                # extract the header
1313
 
                offset, data = self._parse_header_from_bytes(data)
1314
 
                if len(data) == 0:
1315
 
                    continue
1316
 
            bytes = zlib.decompress(data)
1317
 
            if bytes.startswith(_LEAF_FLAG):
1318
 
                node = _LeafNode(bytes, self._key_length, self.node_ref_lists)
1319
 
            elif bytes.startswith(_INTERNAL_FLAG):
1320
 
                node = _InternalNode(bytes)
1321
 
            else:
1322
 
                raise AssertionError("Unknown node type for %r" % bytes)
1323
 
            yield offset / _PAGE_SIZE, node
1324
 
 
1325
 
    def _signature(self):
1326
 
        """The file signature for this index type."""
1327
 
        return _BTSIGNATURE
1328
 
 
1329
 
    def validate(self):
1330
 
        """Validate that everything in the index can be accessed."""
1331
 
        # just read and parse every node.
1332
 
        self._get_root_node()
1333
 
        if len(self._row_lengths) > 1:
1334
 
            start_node = self._row_offsets[1]
1335
 
        else:
1336
 
            # We shouldn't be reading anything anyway
1337
 
            start_node = 1
1338
 
        node_end = self._row_offsets[-1]
1339
 
        for node in self._read_nodes(range(start_node, node_end)):
1340
 
            pass
1341
 
 
1342
 
 
1343
 
try:
1344
 
    from bzrlib import _btree_serializer_c as _btree_serializer
1345
 
except ImportError:
1346
 
    from bzrlib import _btree_serializer_py as _btree_serializer