~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/btree_index.py

  • Committer: Vincent Ladeuil
  • Date: 2009-06-18 19:45:24 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 4466.
  • Revision ID: v.ladeuil+lp@free.fr-20090618194524-poedor61th3op5dm
Cleanup.

* bzrlib/tests/test__known_graph.py:
(TestKnownGraph): Delete dominator tests.

* bzrlib/_known_graph_pyx.pyx: 
Cleanup all references to old version and linear dominators :-/

* bzrlib/_known_graph_py.py: 
Cleanup all references to old version and linear dominators :-/

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
 
 
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
    fifo_cache,
 
34
    index,
 
35
    lru_cache,
 
36
    osutils,
 
37
    trace,
 
38
    )
 
39
from bzrlib.index import _OPTION_NODE_REFS, _OPTION_KEY_ELEMENTS, _OPTION_LEN
 
40
from bzrlib.transport import get_transport
 
41
 
 
42
 
 
43
_BTSIGNATURE = "B+Tree Graph Index 2\n"
 
44
_OPTION_ROW_LENGTHS = "row_lengths="
 
45
_LEAF_FLAG = "type=leaf\n"
 
46
_INTERNAL_FLAG = "type=internal\n"
 
47
_INTERNAL_OFFSET = "offset="
 
48
 
 
49
_RESERVED_HEADER_BYTES = 120
 
50
_PAGE_SIZE = 4096
 
51
 
 
52
# 4K per page: 4MB - 1000 entries
 
53
_NODE_CACHE_SIZE = 1000
 
54
 
 
55
 
 
56
class _BuilderRow(object):
 
57
    """The stored state accumulated while writing out a row in the index.
 
58
 
 
59
    :ivar spool: A temporary file used to accumulate nodes for this row
 
60
        in the tree.
 
61
    :ivar nodes: The count of nodes emitted so far.
 
62
    """
 
63
 
 
64
    def __init__(self):
 
65
        """Create a _BuilderRow."""
 
66
        self.nodes = 0
 
67
        self.spool = tempfile.TemporaryFile()
 
68
        self.writer = None
 
69
 
 
70
    def finish_node(self, pad=True):
 
71
        byte_lines, _, padding = self.writer.finish()
 
72
        if self.nodes == 0:
 
73
            # padded note:
 
74
            self.spool.write("\x00" * _RESERVED_HEADER_BYTES)
 
75
        skipped_bytes = 0
 
76
        if not pad and padding:
 
77
            del byte_lines[-1]
 
78
            skipped_bytes = padding
 
79
        self.spool.writelines(byte_lines)
 
80
        remainder = (self.spool.tell() + skipped_bytes) % _PAGE_SIZE
 
81
        if remainder != 0:
 
82
            raise AssertionError("incorrect node length: %d, %d"
 
83
                                 % (self.spool.tell(), remainder))
 
84
        self.nodes += 1
 
85
        self.writer = None
 
86
 
 
87
 
 
88
class _InternalBuilderRow(_BuilderRow):
 
89
    """The stored state accumulated while writing out internal rows."""
 
90
 
 
91
    def finish_node(self, pad=True):
 
92
        if not pad:
 
93
            raise AssertionError("Must pad internal nodes only.")
 
94
        _BuilderRow.finish_node(self)
 
95
 
 
96
 
 
97
class _LeafBuilderRow(_BuilderRow):
 
98
    """The stored state accumulated while writing out a leaf rows."""
 
99
 
 
100
 
 
101
class BTreeBuilder(index.GraphIndexBuilder):
 
102
    """A Builder for B+Tree based Graph indices.
 
103
 
 
104
    The resulting graph has the structure:
 
105
 
 
106
    _SIGNATURE OPTIONS NODES
 
107
    _SIGNATURE     := 'B+Tree Graph Index 1' NEWLINE
 
108
    OPTIONS        := REF_LISTS KEY_ELEMENTS LENGTH
 
109
    REF_LISTS      := 'node_ref_lists=' DIGITS NEWLINE
 
110
    KEY_ELEMENTS   := 'key_elements=' DIGITS NEWLINE
 
111
    LENGTH         := 'len=' DIGITS NEWLINE
 
112
    ROW_LENGTHS    := 'row_lengths' DIGITS (COMMA DIGITS)*
 
113
    NODES          := NODE_COMPRESSED*
 
114
    NODE_COMPRESSED:= COMPRESSED_BYTES{4096}
 
115
    NODE_RAW       := INTERNAL | LEAF
 
116
    INTERNAL       := INTERNAL_FLAG POINTERS
 
117
    LEAF           := LEAF_FLAG ROWS
 
118
    KEY_ELEMENT    := Not-whitespace-utf8
 
119
    KEY            := KEY_ELEMENT (NULL KEY_ELEMENT)*
 
120
    ROWS           := ROW*
 
121
    ROW            := KEY NULL ABSENT? NULL REFERENCES NULL VALUE NEWLINE
 
122
    ABSENT         := 'a'
 
123
    REFERENCES     := REFERENCE_LIST (TAB REFERENCE_LIST){node_ref_lists - 1}
 
124
    REFERENCE_LIST := (REFERENCE (CR REFERENCE)*)?
 
125
    REFERENCE      := KEY
 
126
    VALUE          := no-newline-no-null-bytes
 
127
    """
 
128
 
 
129
    def __init__(self, reference_lists=0, key_elements=1, spill_at=100000):
 
130
        """See GraphIndexBuilder.__init__.
 
131
 
 
132
        :param spill_at: Optional parameter controlling the maximum number
 
133
            of nodes that BTreeBuilder will hold in memory.
 
134
        """
 
135
        index.GraphIndexBuilder.__init__(self, reference_lists=reference_lists,
 
136
            key_elements=key_elements)
 
137
        self._spill_at = spill_at
 
138
        self._backing_indices = []
 
139
        # A map of {key: (node_refs, value)}
 
140
        self._nodes = {}
 
141
        # Indicate it hasn't been built yet
 
142
        self._nodes_by_key = None
 
143
        self._optimize_for_size = False
 
144
 
 
145
    def add_node(self, key, value, references=()):
 
146
        """Add a node to the index.
 
147
 
 
148
        If adding the node causes the builder to reach its spill_at threshold,
 
149
        disk spilling will be triggered.
 
150
 
 
151
        :param key: The key. keys are non-empty tuples containing
 
152
            as many whitespace-free utf8 bytestrings as the key length
 
153
            defined for this index.
 
154
        :param references: An iterable of iterables of keys. Each is a
 
155
            reference to another key.
 
156
        :param value: The value to associate with the key. It may be any
 
157
            bytes as long as it does not contain \0 or \n.
 
158
        """
 
159
        # we don't care about absent_references
 
160
        node_refs, _ = self._check_key_ref_value(key, references, value)
 
161
        if key in self._nodes:
 
162
            raise errors.BadIndexDuplicateKey(key, self)
 
163
        self._nodes[key] = (node_refs, value)
 
164
        self._keys.add(key)
 
165
        if self._nodes_by_key is not None and self._key_length > 1:
 
166
            self._update_nodes_by_key(key, value, node_refs)
 
167
        if len(self._keys) < self._spill_at:
 
168
            return
 
169
        self._spill_mem_keys_to_disk()
 
170
 
 
171
    def _spill_mem_keys_to_disk(self):
 
172
        """Write the in memory keys down to disk to cap memory consumption.
 
173
 
 
174
        If we already have some keys written to disk, we will combine them so
 
175
        as to preserve the sorted order.  The algorithm for combining uses
 
176
        powers of two.  So on the first spill, write all mem nodes into a
 
177
        single index. On the second spill, combine the mem nodes with the nodes
 
178
        on disk to create a 2x sized disk index and get rid of the first index.
 
179
        On the third spill, create a single new disk index, which will contain
 
180
        the mem nodes, and preserve the existing 2x sized index.  On the fourth,
 
181
        combine mem with the first and second indexes, creating a new one of
 
182
        size 4x. On the fifth create a single new one, etc.
 
183
        """
 
184
        if self._combine_backing_indices:
 
185
            (new_backing_file, size,
 
186
             backing_pos) = self._spill_mem_keys_and_combine()
 
187
        else:
 
188
            new_backing_file, size = self._spill_mem_keys_without_combining()
 
189
        dir_path, base_name = osutils.split(new_backing_file.name)
 
190
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
 
191
        #       direct access to the new_backing._file object
 
192
        new_backing = BTreeGraphIndex(get_transport(dir_path),
 
193
                                      base_name, size)
 
194
        # GC will clean up the file
 
195
        new_backing._file = new_backing_file
 
196
        if self._combine_backing_indices:
 
197
            if len(self._backing_indices) == backing_pos:
 
198
                self._backing_indices.append(None)
 
199
            self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
 
200
            for backing_pos in range(backing_pos):
 
201
                self._backing_indices[backing_pos] = None
 
202
        else:
 
203
            self._backing_indices.append(new_backing)
 
204
        self._keys = set()
 
205
        self._nodes = {}
 
206
        self._nodes_by_key = None
 
207
 
 
208
    def _spill_mem_keys_without_combining(self):
 
209
        return self._write_nodes(self._iter_mem_nodes(), allow_optimize=False)
 
210
 
 
211
    def _spill_mem_keys_and_combine(self):
 
212
        iterators_to_combine = [self._iter_mem_nodes()]
 
213
        pos = -1
 
214
        for pos, backing in enumerate(self._backing_indices):
 
215
            if backing is None:
 
216
                pos -= 1
 
217
                break
 
218
            iterators_to_combine.append(backing.iter_all_entries())
 
219
        backing_pos = pos + 1
 
220
        new_backing_file, size = \
 
221
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine),
 
222
                              allow_optimize=False)
 
223
        return new_backing_file, size, backing_pos
 
224
 
 
225
    def add_nodes(self, nodes):
 
226
        """Add nodes to the index.
 
227
 
 
228
        :param nodes: An iterable of (key, node_refs, value) entries to add.
 
229
        """
 
230
        if self.reference_lists:
 
231
            for (key, value, node_refs) in nodes:
 
232
                self.add_node(key, value, node_refs)
 
233
        else:
 
234
            for (key, value) in nodes:
 
235
                self.add_node(key, value)
 
236
 
 
237
    def _iter_mem_nodes(self):
 
238
        """Iterate over the nodes held in memory."""
 
239
        nodes = self._nodes
 
240
        if self.reference_lists:
 
241
            for key in sorted(nodes):
 
242
                references, value = nodes[key]
 
243
                yield self, key, value, references
 
244
        else:
 
245
            for key in sorted(nodes):
 
246
                references, value = nodes[key]
 
247
                yield self, key, value
 
248
 
 
249
    def _iter_smallest(self, iterators_to_combine):
 
250
        if len(iterators_to_combine) == 1:
 
251
            for value in iterators_to_combine[0]:
 
252
                yield value
 
253
            return
 
254
        current_values = []
 
255
        for iterator in iterators_to_combine:
 
256
            try:
 
257
                current_values.append(iterator.next())
 
258
            except StopIteration:
 
259
                current_values.append(None)
 
260
        last = None
 
261
        while True:
 
262
            # Decorate candidates with the value to allow 2.4's min to be used.
 
263
            candidates = [(item[1][1], item) for item
 
264
                in enumerate(current_values) if item[1] is not None]
 
265
            if not len(candidates):
 
266
                return
 
267
            selected = min(candidates)
 
268
            # undecorate back to (pos, node)
 
269
            selected = selected[1]
 
270
            if last == selected[1][1]:
 
271
                raise errors.BadIndexDuplicateKey(last, self)
 
272
            last = selected[1][1]
 
273
            # Yield, with self as the index
 
274
            yield (self,) + selected[1][1:]
 
275
            pos = selected[0]
 
276
            try:
 
277
                current_values[pos] = iterators_to_combine[pos].next()
 
278
            except StopIteration:
 
279
                current_values[pos] = None
 
280
 
 
281
    def _add_key(self, string_key, line, rows, allow_optimize=True):
 
282
        """Add a key to the current chunk.
 
283
 
 
284
        :param string_key: The key to add.
 
285
        :param line: The fully serialised key and value.
 
286
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
 
287
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
 
288
            functionality.
 
289
        """
 
290
        if rows[-1].writer is None:
 
291
            # opening a new leaf chunk;
 
292
            for pos, internal_row in enumerate(rows[:-1]):
 
293
                # flesh out any internal nodes that are needed to
 
294
                # preserve the height of the tree
 
295
                if internal_row.writer is None:
 
296
                    length = _PAGE_SIZE
 
297
                    if internal_row.nodes == 0:
 
298
                        length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
 
299
                    if allow_optimize:
 
300
                        optimize_for_size = self._optimize_for_size
 
301
                    else:
 
302
                        optimize_for_size = False
 
303
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0,
 
304
                        optimize_for_size=optimize_for_size)
 
305
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
 
306
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
 
307
                        str(rows[pos + 1].nodes) + "\n")
 
308
            # add a new leaf
 
309
            length = _PAGE_SIZE
 
310
            if rows[-1].nodes == 0:
 
311
                length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
 
312
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length,
 
313
                optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
314
            rows[-1].writer.write(_LEAF_FLAG)
 
315
        if rows[-1].writer.write(line):
 
316
            # this key did not fit in the node:
 
317
            rows[-1].finish_node()
 
318
            key_line = string_key + "\n"
 
319
            new_row = True
 
320
            for row in reversed(rows[:-1]):
 
321
                # Mark the start of the next node in the node above. If it
 
322
                # doesn't fit then propagate upwards until we find one that
 
323
                # it does fit into.
 
324
                if row.writer.write(key_line):
 
325
                    row.finish_node()
 
326
                else:
 
327
                    # We've found a node that can handle the pointer.
 
328
                    new_row = False
 
329
                    break
 
330
            # If we reached the current root without being able to mark the
 
331
            # division point, then we need a new root:
 
332
            if new_row:
 
333
                # We need a new row
 
334
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
335
                    trace.mutter('Inserting new global row.')
 
336
                new_row = _InternalBuilderRow()
 
337
                reserved_bytes = 0
 
338
                rows.insert(0, new_row)
 
339
                # This will be padded, hence the -100
 
340
                new_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(
 
341
                    _PAGE_SIZE - _RESERVED_HEADER_BYTES,
 
342
                    reserved_bytes,
 
343
                    optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
344
                new_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
 
345
                new_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
 
346
                    str(rows[1].nodes - 1) + "\n")
 
347
                new_row.writer.write(key_line)
 
348
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
 
349
 
 
350
    def _write_nodes(self, node_iterator, allow_optimize=True):
 
351
        """Write node_iterator out as a B+Tree.
 
352
 
 
353
        :param node_iterator: An iterator of sorted nodes. Each node should
 
354
            match the output given by iter_all_entries.
 
355
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
 
356
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
 
357
            functionality.
 
358
        :return: A file handle for a temporary file containing a B+Tree for
 
359
            the nodes.
 
360
        """
 
361
        # The index rows - rows[0] is the root, rows[1] is the layer under it
 
362
        # etc.
 
363
        rows = []
 
364
        # forward sorted by key. In future we may consider topological sorting,
 
365
        # at the cost of table scans for direct lookup, or a second index for
 
366
        # direct lookup
 
367
        key_count = 0
 
368
        # A stack with the number of nodes of each size. 0 is the root node
 
369
        # and must always be 1 (if there are any nodes in the tree).
 
370
        self.row_lengths = []
 
371
        # Loop over all nodes adding them to the bottom row
 
372
        # (rows[-1]). When we finish a chunk in a row,
 
373
        # propagate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
 
374
        # row above, transitively.
 
375
        for node in node_iterator:
 
376
            if key_count == 0:
 
377
                # First key triggers the first row
 
378
                rows.append(_LeafBuilderRow())
 
379
            key_count += 1
 
380
            string_key, line = _btree_serializer._flatten_node(node,
 
381
                                    self.reference_lists)
 
382
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
 
383
        for row in reversed(rows):
 
384
            pad = (type(row) != _LeafBuilderRow)
 
385
            row.finish_node(pad=pad)
 
386
        result = tempfile.NamedTemporaryFile(prefix='bzr-index-')
 
387
        lines = [_BTSIGNATURE]
 
388
        lines.append(_OPTION_NODE_REFS + str(self.reference_lists) + '\n')
 
389
        lines.append(_OPTION_KEY_ELEMENTS + str(self._key_length) + '\n')
 
390
        lines.append(_OPTION_LEN + str(key_count) + '\n')
 
391
        row_lengths = [row.nodes for row in rows]
 
392
        lines.append(_OPTION_ROW_LENGTHS + ','.join(map(str, row_lengths)) + '\n')
 
393
        result.writelines(lines)
 
394
        position = sum(map(len, lines))
 
395
        root_row = True
 
396
        if position > _RESERVED_HEADER_BYTES:
 
397
            raise AssertionError("Could not fit the header in the"
 
398
                                 " reserved space: %d > %d"
 
399
                                 % (position, _RESERVED_HEADER_BYTES))
 
400
        # write the rows out:
 
401
        for row in rows:
 
402
            reserved = _RESERVED_HEADER_BYTES # reserved space for first node
 
403
            row.spool.flush()
 
404
            row.spool.seek(0)
 
405
            # copy nodes to the finalised file.
 
406
            # Special case the first node as it may be prefixed
 
407
            node = row.spool.read(_PAGE_SIZE)
 
408
            result.write(node[reserved:])
 
409
            result.write("\x00" * (reserved - position))
 
410
            position = 0 # Only the root row actually has an offset
 
411
            copied_len = osutils.pumpfile(row.spool, result)
 
412
            if copied_len != (row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE:
 
413
                if type(row) != _LeafBuilderRow:
 
414
                    raise AssertionError("Incorrect amount of data copied"
 
415
                        " expected: %d, got: %d"
 
416
                        % ((row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE,
 
417
                           copied_len))
 
418
        result.flush()
 
419
        size = result.tell()
 
420
        result.seek(0)
 
421
        return result, size
 
422
 
 
423
    def finish(self):
 
424
        """Finalise the index.
 
425
 
 
426
        :return: A file handle for a temporary file containing the nodes added
 
427
            to the index.
 
428
        """
 
429
        return self._write_nodes(self.iter_all_entries())[0]
 
430
 
 
431
    def iter_all_entries(self):
 
432
        """Iterate over all keys within the index
 
433
 
 
434
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is
 
435
            no defined order for the result iteration - it will be in the most
 
436
            efficient order for the index (in this case dictionary hash order).
 
437
        """
 
438
        if 'evil' in debug.debug_flags:
 
439
            trace.mutter_callsite(3,
 
440
                "iter_all_entries scales with size of history.")
 
441
        # Doing serial rather than ordered would be faster; but this shouldn't
 
442
        # be getting called routinely anyway.
 
443
        iterators = [self._iter_mem_nodes()]
 
444
        for backing in self._backing_indices:
 
445
            if backing is not None:
 
446
                iterators.append(backing.iter_all_entries())
 
447
        if len(iterators) == 1:
 
448
            return iterators[0]
 
449
        return self._iter_smallest(iterators)
 
450
 
 
451
    def iter_entries(self, keys):
 
452
        """Iterate over keys within the index.
 
453
 
 
454
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
 
455
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is no
 
456
            defined order for the result iteration - it will be in the most
 
457
            efficient order for the index (keys iteration order in this case).
 
458
        """
 
459
        keys = set(keys)
 
460
        local_keys = keys.intersection(self._keys)
 
461
        if self.reference_lists:
 
462
            for key in local_keys:
 
463
                node = self._nodes[key]
 
464
                yield self, key, node[1], node[0]
 
465
        else:
 
466
            for key in local_keys:
 
467
                node = self._nodes[key]
 
468
                yield self, key, node[1]
 
469
        # Find things that are in backing indices that have not been handled
 
470
        # yet.
 
471
        if not self._backing_indices:
 
472
            return # We won't find anything there either
 
473
        # Remove all of the keys that we found locally
 
474
        keys.difference_update(local_keys)
 
475
        for backing in self._backing_indices:
 
476
            if backing is None:
 
477
                continue
 
478
            if not keys:
 
479
                return
 
480
            for node in backing.iter_entries(keys):
 
481
                keys.remove(node[1])
 
482
                yield (self,) + node[1:]
 
483
 
 
484
    def iter_entries_prefix(self, keys):
 
485
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
 
486
 
 
487
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
 
488
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
 
489
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
 
490
        only the former key is returned.
 
491
 
 
492
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
 
493
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
 
494
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
 
495
            The first element cannot be 'None'.
 
496
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
497
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
 
498
            will be returned, and every match that is in the index will be
 
499
            returned.
 
500
        """
 
501
        # XXX: To much duplication with the GraphIndex class; consider finding
 
502
        # a good place to pull out the actual common logic.
 
503
        keys = set(keys)
 
504
        if not keys:
 
505
            return
 
506
        for backing in self._backing_indices:
 
507
            if backing is None:
 
508
                continue
 
509
            for node in backing.iter_entries_prefix(keys):
 
510
                yield (self,) + node[1:]
 
511
        if self._key_length == 1:
 
512
            for key in keys:
 
513
                # sanity check
 
514
                if key[0] is None:
 
515
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
516
                if len(key) != self._key_length:
 
517
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
518
                try:
 
519
                    node = self._nodes[key]
 
520
                except KeyError:
 
521
                    continue
 
522
                if self.reference_lists:
 
523
                    yield self, key, node[1], node[0]
 
524
                else:
 
525
                    yield self, key, node[1]
 
526
            return
 
527
        for key in keys:
 
528
            # sanity check
 
529
            if key[0] is None:
 
530
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
531
            if len(key) != self._key_length:
 
532
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
533
            # find what it refers to:
 
534
            key_dict = self._get_nodes_by_key()
 
535
            elements = list(key)
 
536
            # find the subdict to return
 
537
            try:
 
538
                while len(elements) and elements[0] is not None:
 
539
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
 
540
                    elements.pop(0)
 
541
            except KeyError:
 
542
                # a non-existant lookup.
 
543
                continue
 
544
            if len(elements):
 
545
                dicts = [key_dict]
 
546
                while dicts:
 
547
                    key_dict = dicts.pop(-1)
 
548
                    # can't be empty or would not exist
 
549
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
 
550
                    if type(value) == dict:
 
551
                        # push keys
 
552
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
 
553
                    else:
 
554
                        # yield keys
 
555
                        for value in key_dict.itervalues():
 
556
                            yield (self, ) + value
 
557
            else:
 
558
                yield (self, ) + key_dict
 
559
 
 
560
    def _get_nodes_by_key(self):
 
561
        if self._nodes_by_key is None:
 
562
            nodes_by_key = {}
 
563
            if self.reference_lists:
 
564
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
 
565
                    key_dict = nodes_by_key
 
566
                    for subkey in key[:-1]:
 
567
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
568
                    key_dict[key[-1]] = key, value, references
 
569
            else:
 
570
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
 
571
                    key_dict = nodes_by_key
 
572
                    for subkey in key[:-1]:
 
573
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
574
                    key_dict[key[-1]] = key, value
 
575
            self._nodes_by_key = nodes_by_key
 
576
        return self._nodes_by_key
 
577
 
 
578
    def key_count(self):
 
579
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
 
580
 
 
581
        For InMemoryGraphIndex the estimate is exact.
 
582
        """
 
583
        return len(self._keys) + sum(backing.key_count() for backing in
 
584
            self._backing_indices if backing is not None)
 
585
 
 
586
    def validate(self):
 
587
        """In memory index's have no known corruption at the moment."""
 
588
 
 
589
 
 
590
class _LeafNode(object):
 
591
    """A leaf node for a serialised B+Tree index."""
 
592
 
 
593
    __slots__ = ('keys',)
 
594
 
 
595
    def __init__(self, bytes, key_length, ref_list_length):
 
596
        """Parse bytes to create a leaf node object."""
 
597
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
 
598
        self.keys = dict(_btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
 
599
            key_length, ref_list_length))
 
600
 
 
601
 
 
602
class _InternalNode(object):
 
603
    """An internal node for a serialised B+Tree index."""
 
604
 
 
605
    __slots__ = ('keys', 'offset')
 
606
 
 
607
    def __init__(self, bytes):
 
608
        """Parse bytes to create an internal node object."""
 
609
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
 
610
        self.keys = self._parse_lines(bytes.split('\n'))
 
611
 
 
612
    def _parse_lines(self, lines):
 
613
        nodes = []
 
614
        self.offset = int(lines[1][7:])
 
615
        for line in lines[2:]:
 
616
            if line == '':
 
617
                break
 
618
            nodes.append(tuple(map(intern, line.split('\0'))))
 
619
        return nodes
 
620
 
 
621
 
 
622
class BTreeGraphIndex(object):
 
623
    """Access to nodes via the standard GraphIndex interface for B+Tree's.
 
624
 
 
625
    Individual nodes are held in a LRU cache. This holds the root node in
 
626
    memory except when very large walks are done.
 
627
    """
 
628
 
 
629
    def __init__(self, transport, name, size):
 
630
        """Create a B+Tree index object on the index name.
 
631
 
 
632
        :param transport: The transport to read data for the index from.
 
633
        :param name: The file name of the index on transport.
 
634
        :param size: Optional size of the index in bytes. This allows
 
635
            compatibility with the GraphIndex API, as well as ensuring that
 
636
            the initial read (to read the root node header) can be done
 
637
            without over-reading even on empty indices, and on small indices
 
638
            allows single-IO to read the entire index.
 
639
        """
 
640
        self._transport = transport
 
641
        self._name = name
 
642
        self._size = size
 
643
        self._file = None
 
644
        self._recommended_pages = self._compute_recommended_pages()
 
645
        self._root_node = None
 
646
        # Default max size is 100,000 leave values
 
647
        self._leaf_value_cache = None # lru_cache.LRUCache(100*1000)
 
648
        self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
 
649
        # We could limit this, but even a 300k record btree has only 3k leaf
 
650
        # nodes, and only 20 internal nodes. So the default of 100 nodes in an
 
651
        # LRU would mean we always cache everything anyway, no need to pay the
 
652
        # overhead of LRU
 
653
        self._internal_node_cache = fifo_cache.FIFOCache(100)
 
654
        self._key_count = None
 
655
        self._row_lengths = None
 
656
        self._row_offsets = None # Start of each row, [-1] is the end
 
657
 
 
658
    def __eq__(self, other):
 
659
        """Equal when self and other were created with the same parameters."""
 
660
        return (
 
661
            type(self) == type(other) and
 
662
            self._transport == other._transport and
 
663
            self._name == other._name and
 
664
            self._size == other._size)
 
665
 
 
666
    def __ne__(self, other):
 
667
        return not self.__eq__(other)
 
668
 
 
669
    def _get_and_cache_nodes(self, nodes):
 
670
        """Read nodes and cache them in the lru.
 
671
 
 
672
        The nodes list supplied is sorted and then read from disk, each node
 
673
        being inserted it into the _node_cache.
 
674
 
 
675
        Note: Asking for more nodes than the _node_cache can contain will
 
676
        result in some of the results being immediately discarded, to prevent
 
677
        this an assertion is raised if more nodes are asked for than are
 
678
        cachable.
 
679
 
 
680
        :return: A dict of {node_pos: node}
 
681
        """
 
682
        found = {}
 
683
        start_of_leaves = None
 
684
        for node_pos, node in self._read_nodes(sorted(nodes)):
 
685
            if node_pos == 0: # Special case
 
686
                self._root_node = node
 
687
            else:
 
688
                if start_of_leaves is None:
 
689
                    start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
690
                if node_pos < start_of_leaves:
 
691
                    self._internal_node_cache.add(node_pos, node)
 
692
                else:
 
693
                    self._leaf_node_cache.add(node_pos, node)
 
694
            found[node_pos] = node
 
695
        return found
 
696
 
 
697
    def _compute_recommended_pages(self):
 
698
        """Convert transport's recommended_page_size into btree pages.
 
699
 
 
700
        recommended_page_size is in bytes, we want to know how many _PAGE_SIZE
 
701
        pages fit in that length.
 
702
        """
 
703
        recommended_read = self._transport.recommended_page_size()
 
704
        recommended_pages = int(math.ceil(recommended_read /
 
705
                                          float(_PAGE_SIZE)))
 
706
        return recommended_pages
 
707
 
 
708
    def _compute_total_pages_in_index(self):
 
709
        """How many pages are in the index.
 
710
 
 
711
        If we have read the header we will use the value stored there.
 
712
        Otherwise it will be computed based on the length of the index.
 
713
        """
 
714
        if self._size is None:
 
715
            raise AssertionError('_compute_total_pages_in_index should not be'
 
716
                                 ' called when self._size is None')
 
717
        if self._root_node is not None:
 
718
            # This is the number of pages as defined by the header
 
719
            return self._row_offsets[-1]
 
720
        # This is the number of pages as defined by the size of the index. They
 
721
        # should be indentical.
 
722
        total_pages = int(math.ceil(self._size / float(_PAGE_SIZE)))
 
723
        return total_pages
 
724
 
 
725
    def _expand_offsets(self, offsets):
 
726
        """Find extra pages to download.
 
727
 
 
728
        The idea is that we always want to make big-enough requests (like 64kB
 
729
        for http), so that we don't waste round trips. So given the entries
 
730
        that we already have cached and the new pages being downloaded figure
 
731
        out what other pages we might want to read.
 
732
 
 
733
        See also doc/developers/btree_index_prefetch.txt for more details.
 
734
 
 
735
        :param offsets: The offsets to be read
 
736
        :return: A list of offsets to download
 
737
        """
 
738
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
739
            trace.mutter('expanding: %s\toffsets: %s', self._name, offsets)
 
740
 
 
741
        if len(offsets) >= self._recommended_pages:
 
742
            # Don't add more, we are already requesting more than enough
 
743
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
744
                trace.mutter('  not expanding large request (%s >= %s)',
 
745
                             len(offsets), self._recommended_pages)
 
746
            return offsets
 
747
        if self._size is None:
 
748
            # Don't try anything, because we don't know where the file ends
 
749
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
750
                trace.mutter('  not expanding without knowing index size')
 
751
            return offsets
 
752
        total_pages = self._compute_total_pages_in_index()
 
753
        cached_offsets = self._get_offsets_to_cached_pages()
 
754
        # If reading recommended_pages would read the rest of the index, just
 
755
        # do so.
 
756
        if total_pages - len(cached_offsets) <= self._recommended_pages:
 
757
            # Read whatever is left
 
758
            if cached_offsets:
 
759
                expanded = [x for x in xrange(total_pages)
 
760
                               if x not in cached_offsets]
 
761
            else:
 
762
                expanded = range(total_pages)
 
763
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
764
                trace.mutter('  reading all unread pages: %s', expanded)
 
765
            return expanded
 
766
 
 
767
        if self._root_node is None:
 
768
            # ATM on the first read of the root node of a large index, we don't
 
769
            # bother pre-reading any other pages. This is because the
 
770
            # likelyhood of actually reading interesting pages is very low.
 
771
            # See doc/developers/btree_index_prefetch.txt for a discussion, and
 
772
            # a possible implementation when we are guessing that the second
 
773
            # layer index is small
 
774
            final_offsets = offsets
 
775
        else:
 
776
            tree_depth = len(self._row_lengths)
 
777
            if len(cached_offsets) < tree_depth and len(offsets) == 1:
 
778
                # We haven't read enough to justify expansion
 
779
                # If we are only going to read the root node, and 1 leaf node,
 
780
                # then it isn't worth expanding our request. Once we've read at
 
781
                # least 2 nodes, then we are probably doing a search, and we
 
782
                # start expanding our requests.
 
783
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
784
                    trace.mutter('  not expanding on first reads')
 
785
                return offsets
 
786
            final_offsets = self._expand_to_neighbors(offsets, cached_offsets,
 
787
                                                      total_pages)
 
788
 
 
789
        final_offsets = sorted(final_offsets)
 
790
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
791
            trace.mutter('expanded:  %s', final_offsets)
 
792
        return final_offsets
 
793
 
 
794
    def _expand_to_neighbors(self, offsets, cached_offsets, total_pages):
 
795
        """Expand requests to neighbors until we have enough pages.
 
796
 
 
797
        This is called from _expand_offsets after policy has determined that we
 
798
        want to expand.
 
799
        We only want to expand requests within a given layer. We cheat a little
 
800
        bit and assume all requests will be in the same layer. This is true
 
801
        given the current design, but if it changes this algorithm may perform
 
802
        oddly.
 
803
 
 
804
        :param offsets: requested offsets
 
805
        :param cached_offsets: offsets for pages we currently have cached
 
806
        :return: A set() of offsets after expansion
 
807
        """
 
808
        final_offsets = set(offsets)
 
809
        first = end = None
 
810
        new_tips = set(final_offsets)
 
811
        while len(final_offsets) < self._recommended_pages and new_tips:
 
812
            next_tips = set()
 
813
            for pos in new_tips:
 
814
                if first is None:
 
815
                    first, end = self._find_layer_first_and_end(pos)
 
816
                previous = pos - 1
 
817
                if (previous > 0
 
818
                    and previous not in cached_offsets
 
819
                    and previous not in final_offsets
 
820
                    and previous >= first):
 
821
                    next_tips.add(previous)
 
822
                after = pos + 1
 
823
                if (after < total_pages
 
824
                    and after not in cached_offsets
 
825
                    and after not in final_offsets
 
826
                    and after < end):
 
827
                    next_tips.add(after)
 
828
                # This would keep us from going bigger than
 
829
                # recommended_pages by only expanding the first offsets.
 
830
                # However, if we are making a 'wide' request, it is
 
831
                # reasonable to expand all points equally.
 
832
                # if len(final_offsets) > recommended_pages:
 
833
                #     break
 
834
            final_offsets.update(next_tips)
 
835
            new_tips = next_tips
 
836
        return final_offsets
 
837
 
 
838
    def external_references(self, ref_list_num):
 
839
        if self._root_node is None:
 
840
            self._get_root_node()
 
841
        if ref_list_num + 1 > self.node_ref_lists:
 
842
            raise ValueError('No ref list %d, index has %d ref lists'
 
843
                % (ref_list_num, self.node_ref_lists))
 
844
        keys = set()
 
845
        refs = set()
 
846
        for node in self.iter_all_entries():
 
847
            keys.add(node[1])
 
848
            refs.update(node[3][ref_list_num])
 
849
        return refs - keys
 
850
 
 
851
    def _find_layer_first_and_end(self, offset):
 
852
        """Find the start/stop nodes for the layer corresponding to offset.
 
853
 
 
854
        :return: (first, end)
 
855
            first is the first node in this layer
 
856
            end is the first node of the next layer
 
857
        """
 
858
        first = end = 0
 
859
        for roffset in self._row_offsets:
 
860
            first = end
 
861
            end = roffset
 
862
            if offset < roffset:
 
863
                break
 
864
        return first, end
 
865
 
 
866
    def _get_offsets_to_cached_pages(self):
 
867
        """Determine what nodes we already have cached."""
 
868
        cached_offsets = set(self._internal_node_cache.keys())
 
869
        cached_offsets.update(self._leaf_node_cache.keys())
 
870
        if self._root_node is not None:
 
871
            cached_offsets.add(0)
 
872
        return cached_offsets
 
873
 
 
874
    def _get_root_node(self):
 
875
        if self._root_node is None:
 
876
            # We may not have a root node yet
 
877
            self._get_internal_nodes([0])
 
878
        return self._root_node
 
879
 
 
880
    def _get_nodes(self, cache, node_indexes):
 
881
        found = {}
 
882
        needed = []
 
883
        for idx in node_indexes:
 
884
            if idx == 0 and self._root_node is not None:
 
885
                found[0] = self._root_node
 
886
                continue
 
887
            try:
 
888
                found[idx] = cache[idx]
 
889
            except KeyError:
 
890
                needed.append(idx)
 
891
        if not needed:
 
892
            return found
 
893
        needed = self._expand_offsets(needed)
 
894
        found.update(self._get_and_cache_nodes(needed))
 
895
        return found
 
896
 
 
897
    def _get_internal_nodes(self, node_indexes):
 
898
        """Get a node, from cache or disk.
 
899
 
 
900
        After getting it, the node will be cached.
 
901
        """
 
902
        return self._get_nodes(self._internal_node_cache, node_indexes)
 
903
 
 
904
    def _cache_leaf_values(self, nodes):
 
905
        """Cache directly from key => value, skipping the btree."""
 
906
        if self._leaf_value_cache is not None:
 
907
            for node in nodes.itervalues():
 
908
                for key, value in node.keys.iteritems():
 
909
                    if key in self._leaf_value_cache:
 
910
                        # Don't add the rest of the keys, we've seen this node
 
911
                        # before.
 
912
                        break
 
913
                    self._leaf_value_cache[key] = value
 
914
 
 
915
    def _get_leaf_nodes(self, node_indexes):
 
916
        """Get a bunch of nodes, from cache or disk."""
 
917
        found = self._get_nodes(self._leaf_node_cache, node_indexes)
 
918
        self._cache_leaf_values(found)
 
919
        return found
 
920
 
 
921
    def iter_all_entries(self):
 
922
        """Iterate over all keys within the index.
 
923
 
 
924
        :return: An iterable of (index, key, value) or (index, key, value, reference_lists).
 
925
            The former tuple is used when there are no reference lists in the
 
926
            index, making the API compatible with simple key:value index types.
 
927
            There is no defined order for the result iteration - it will be in
 
928
            the most efficient order for the index.
 
929
        """
 
930
        if 'evil' in debug.debug_flags:
 
931
            trace.mutter_callsite(3,
 
932
                "iter_all_entries scales with size of history.")
 
933
        if not self.key_count():
 
934
            return
 
935
        if self._row_offsets[-1] == 1:
 
936
            # There is only the root node, and we read that via key_count()
 
937
            if self.node_ref_lists:
 
938
                for key, (value, refs) in sorted(self._root_node.keys.items()):
 
939
                    yield (self, key, value, refs)
 
940
            else:
 
941
                for key, (value, refs) in sorted(self._root_node.keys.items()):
 
942
                    yield (self, key, value)
 
943
            return
 
944
        start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
945
        end_of_leaves = self._row_offsets[-1]
 
946
        needed_offsets = range(start_of_leaves, end_of_leaves)
 
947
        if needed_offsets == [0]:
 
948
            # Special case when we only have a root node, as we have already
 
949
            # read everything
 
950
            nodes = [(0, self._root_node)]
 
951
        else:
 
952
            nodes = self._read_nodes(needed_offsets)
 
953
        # We iterate strictly in-order so that we can use this function
 
954
        # for spilling index builds to disk.
 
955
        if self.node_ref_lists:
 
956
            for _, node in nodes:
 
957
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
 
958
                    yield (self, key, value, refs)
 
959
        else:
 
960
            for _, node in nodes:
 
961
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
 
962
                    yield (self, key, value)
 
963
 
 
964
    @staticmethod
 
965
    def _multi_bisect_right(in_keys, fixed_keys):
 
966
        """Find the positions where each 'in_key' would fit in fixed_keys.
 
967
 
 
968
        This is equivalent to doing "bisect_right" on each in_key into
 
969
        fixed_keys
 
970
 
 
971
        :param in_keys: A sorted list of keys to match with fixed_keys
 
972
        :param fixed_keys: A sorted list of keys to match against
 
973
        :return: A list of (integer position, [key list]) tuples.
 
974
        """
 
975
        if not in_keys:
 
976
            return []
 
977
        if not fixed_keys:
 
978
            # no pointers in the fixed_keys list, which means everything must
 
979
            # fall to the left.
 
980
            return [(0, in_keys)]
 
981
 
 
982
        # TODO: Iterating both lists will generally take M + N steps
 
983
        #       Bisecting each key will generally take M * log2 N steps.
 
984
        #       If we had an efficient way to compare, we could pick the method
 
985
        #       based on which has the fewer number of steps.
 
986
        #       There is also the argument that bisect_right is a compiled
 
987
        #       function, so there is even more to be gained.
 
988
        # iter_steps = len(in_keys) + len(fixed_keys)
 
989
        # bisect_steps = len(in_keys) * math.log(len(fixed_keys), 2)
 
990
        if len(in_keys) == 1: # Bisect will always be faster for M = 1
 
991
            return [(bisect_right(fixed_keys, in_keys[0]), in_keys)]
 
992
        # elif bisect_steps < iter_steps:
 
993
        #     offsets = {}
 
994
        #     for key in in_keys:
 
995
        #         offsets.setdefault(bisect_right(fixed_keys, key),
 
996
        #                            []).append(key)
 
997
        #     return [(o, offsets[o]) for o in sorted(offsets)]
 
998
        in_keys_iter = iter(in_keys)
 
999
        fixed_keys_iter = enumerate(fixed_keys)
 
1000
        cur_in_key = in_keys_iter.next()
 
1001
        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
 
1002
 
 
1003
        class InputDone(Exception): pass
 
1004
        class FixedDone(Exception): pass
 
1005
 
 
1006
        output = []
 
1007
        cur_out = []
 
1008
 
 
1009
        # TODO: Another possibility is that rather than iterating on each side,
 
1010
        #       we could use a combination of bisecting and iterating. For
 
1011
        #       example, while cur_in_key < fixed_key, bisect to find its
 
1012
        #       point, then iterate all matching keys, then bisect (restricted
 
1013
        #       to only the remainder) for the next one, etc.
 
1014
        try:
 
1015
            while True:
 
1016
                if cur_in_key < cur_fixed_key:
 
1017
                    cur_keys = []
 
1018
                    cur_out = (cur_fixed_offset, cur_keys)
 
1019
                    output.append(cur_out)
 
1020
                    while cur_in_key < cur_fixed_key:
 
1021
                        cur_keys.append(cur_in_key)
 
1022
                        try:
 
1023
                            cur_in_key = in_keys_iter.next()
 
1024
                        except StopIteration:
 
1025
                            raise InputDone
 
1026
                    # At this point cur_in_key must be >= cur_fixed_key
 
1027
                # step the cur_fixed_key until we pass the cur key, or walk off
 
1028
                # the end
 
1029
                while cur_in_key >= cur_fixed_key:
 
1030
                    try:
 
1031
                        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
 
1032
                    except StopIteration:
 
1033
                        raise FixedDone
 
1034
        except InputDone:
 
1035
            # We consumed all of the input, nothing more to do
 
1036
            pass
 
1037
        except FixedDone:
 
1038
            # There was some input left, but we consumed all of fixed, so we
 
1039
            # have to add one more for the tail
 
1040
            cur_keys = [cur_in_key]
 
1041
            cur_keys.extend(in_keys_iter)
 
1042
            cur_out = (len(fixed_keys), cur_keys)
 
1043
            output.append(cur_out)
 
1044
        return output
 
1045
 
 
1046
    def iter_entries(self, keys):
 
1047
        """Iterate over keys within the index.
 
1048
 
 
1049
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
 
1050
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
1051
            keys supplied. No additional keys will be returned, and every
 
1052
            key supplied that is in the index will be returned.
 
1053
        """
 
1054
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
 
1055
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
 
1056
        # large queries are being made.
 
1057
        # However, now that we are doing multi-way bisecting, we need the keys
 
1058
        # in sorted order anyway. We could change the multi-way code to not
 
1059
        # require sorted order. (For example, it bisects for the first node,
 
1060
        # does an in-order search until a key comes before the current point,
 
1061
        # which it then bisects for, etc.)
 
1062
        keys = frozenset(keys)
 
1063
        if not keys:
 
1064
            return
 
1065
 
 
1066
        if not self.key_count():
 
1067
            return
 
1068
 
 
1069
        needed_keys = []
 
1070
        if self._leaf_value_cache is None:
 
1071
            needed_keys = keys
 
1072
        else:
 
1073
            for key in keys:
 
1074
                value = self._leaf_value_cache.get(key, None)
 
1075
                if value is not None:
 
1076
                    # This key is known not to be here, skip it
 
1077
                    value, refs = value
 
1078
                    if self.node_ref_lists:
 
1079
                        yield (self, key, value, refs)
 
1080
                    else:
 
1081
                        yield (self, key, value)
 
1082
                else:
 
1083
                    needed_keys.append(key)
 
1084
 
 
1085
        last_key = None
 
1086
        needed_keys = keys
 
1087
        if not needed_keys:
 
1088
            return
 
1089
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
 
1090
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
 
1091
        # large queries are being made.
 
1092
        needed_keys = sorted(needed_keys)
 
1093
 
 
1094
        nodes_and_keys = [(0, needed_keys)]
 
1095
 
 
1096
        for row_pos, next_row_start in enumerate(self._row_offsets[1:-1]):
 
1097
            node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
 
1098
            nodes = self._get_internal_nodes(node_indexes)
 
1099
 
 
1100
            next_nodes_and_keys = []
 
1101
            for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
 
1102
                node = nodes[node_index]
 
1103
                positions = self._multi_bisect_right(sub_keys, node.keys)
 
1104
                node_offset = next_row_start + node.offset
 
1105
                next_nodes_and_keys.extend([(node_offset + pos, s_keys)
 
1106
                                           for pos, s_keys in positions])
 
1107
            nodes_and_keys = next_nodes_and_keys
 
1108
        # We should now be at the _LeafNodes
 
1109
        node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
 
1110
 
 
1111
        # TODO: We may *not* want to always read all the nodes in one
 
1112
        #       big go. Consider setting a max size on this.
 
1113
 
 
1114
        nodes = self._get_leaf_nodes(node_indexes)
 
1115
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
 
1116
            if not sub_keys:
 
1117
                continue
 
1118
            node = nodes[node_index]
 
1119
            for next_sub_key in sub_keys:
 
1120
                if next_sub_key in node.keys:
 
1121
                    value, refs = node.keys[next_sub_key]
 
1122
                    if self.node_ref_lists:
 
1123
                        yield (self, next_sub_key, value, refs)
 
1124
                    else:
 
1125
                        yield (self, next_sub_key, value)
 
1126
 
 
1127
    def iter_entries_prefix(self, keys):
 
1128
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
 
1129
 
 
1130
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
 
1131
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
 
1132
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
 
1133
        only the former key is returned.
 
1134
 
 
1135
        WARNING: Note that this method currently causes a full index parse
 
1136
        unconditionally (which is reasonably appropriate as it is a means for
 
1137
        thunking many small indices into one larger one and still supplies
 
1138
        iter_all_entries at the thunk layer).
 
1139
 
 
1140
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
 
1141
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
 
1142
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
 
1143
            The first element cannot be 'None'.
 
1144
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
1145
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
 
1146
            will be returned, and every match that is in the index will be
 
1147
            returned.
 
1148
        """
 
1149
        keys = sorted(set(keys))
 
1150
        if not keys:
 
1151
            return
 
1152
        # Load if needed to check key lengths
 
1153
        if self._key_count is None:
 
1154
            self._get_root_node()
 
1155
        # TODO: only access nodes that can satisfy the prefixes we are looking
 
1156
        # for. For now, to meet API usage (as this function is not used by
 
1157
        # current bzrlib) just suck the entire index and iterate in memory.
 
1158
        nodes = {}
 
1159
        if self.node_ref_lists:
 
1160
            if self._key_length == 1:
 
1161
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
 
1162
                    nodes[key] = value, refs
 
1163
            else:
 
1164
                nodes_by_key = {}
 
1165
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
 
1166
                    key_value = key, value, refs
 
1167
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
 
1168
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
 
1169
                    key_dict = nodes_by_key
 
1170
                    for subkey in key[:-1]:
 
1171
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
1172
                    key_dict[key[-1]] = key_value
 
1173
        else:
 
1174
            if self._key_length == 1:
 
1175
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
 
1176
                    nodes[key] = value
 
1177
            else:
 
1178
                nodes_by_key = {}
 
1179
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
 
1180
                    key_value = key, value
 
1181
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
 
1182
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
 
1183
                    key_dict = nodes_by_key
 
1184
                    for subkey in key[:-1]:
 
1185
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
1186
                    key_dict[key[-1]] = key_value
 
1187
        if self._key_length == 1:
 
1188
            for key in keys:
 
1189
                # sanity check
 
1190
                if key[0] is None:
 
1191
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
1192
                if len(key) != self._key_length:
 
1193
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
1194
                try:
 
1195
                    if self.node_ref_lists:
 
1196
                        value, node_refs = nodes[key]
 
1197
                        yield self, key, value, node_refs
 
1198
                    else:
 
1199
                        yield self, key, nodes[key]
 
1200
                except KeyError:
 
1201
                    pass
 
1202
            return
 
1203
        for key in keys:
 
1204
            # sanity check
 
1205
            if key[0] is None:
 
1206
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
1207
            if len(key) != self._key_length:
 
1208
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
1209
            # find what it refers to:
 
1210
            key_dict = nodes_by_key
 
1211
            elements = list(key)
 
1212
            # find the subdict whose contents should be returned.
 
1213
            try:
 
1214
                while len(elements) and elements[0] is not None:
 
1215
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
 
1216
                    elements.pop(0)
 
1217
            except KeyError:
 
1218
                # a non-existant lookup.
 
1219
                continue
 
1220
            if len(elements):
 
1221
                dicts = [key_dict]
 
1222
                while dicts:
 
1223
                    key_dict = dicts.pop(-1)
 
1224
                    # can't be empty or would not exist
 
1225
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
 
1226
                    if type(value) == dict:
 
1227
                        # push keys
 
1228
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
 
1229
                    else:
 
1230
                        # yield keys
 
1231
                        for value in key_dict.itervalues():
 
1232
                            # each value is the key:value:node refs tuple
 
1233
                            # ready to yield.
 
1234
                            yield (self, ) + value
 
1235
            else:
 
1236
                # the last thing looked up was a terminal element
 
1237
                yield (self, ) + key_dict
 
1238
 
 
1239
    def key_count(self):
 
1240
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
 
1241
 
 
1242
        For BTreeGraphIndex the estimate is exact as it is contained in the
 
1243
        header.
 
1244
        """
 
1245
        if self._key_count is None:
 
1246
            self._get_root_node()
 
1247
        return self._key_count
 
1248
 
 
1249
    def _compute_row_offsets(self):
 
1250
        """Fill out the _row_offsets attribute based on _row_lengths."""
 
1251
        offsets = []
 
1252
        row_offset = 0
 
1253
        for row in self._row_lengths:
 
1254
            offsets.append(row_offset)
 
1255
            row_offset += row
 
1256
        offsets.append(row_offset)
 
1257
        self._row_offsets = offsets
 
1258
 
 
1259
    def _parse_header_from_bytes(self, bytes):
 
1260
        """Parse the header from a region of bytes.
 
1261
 
 
1262
        :param bytes: The data to parse.
 
1263
        :return: An offset, data tuple such as readv yields, for the unparsed
 
1264
            data. (which may be of length 0).
 
1265
        """
 
1266
        signature = bytes[0:len(self._signature())]
 
1267
        if not signature == self._signature():
 
1268
            raise errors.BadIndexFormatSignature(self._name, BTreeGraphIndex)
 
1269
        lines = bytes[len(self._signature()):].splitlines()
 
1270
        options_line = lines[0]
 
1271
        if not options_line.startswith(_OPTION_NODE_REFS):
 
1272
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1273
        try:
 
1274
            self.node_ref_lists = int(options_line[len(_OPTION_NODE_REFS):])
 
1275
        except ValueError:
 
1276
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1277
        options_line = lines[1]
 
1278
        if not options_line.startswith(_OPTION_KEY_ELEMENTS):
 
1279
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1280
        try:
 
1281
            self._key_length = int(options_line[len(_OPTION_KEY_ELEMENTS):])
 
1282
        except ValueError:
 
1283
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1284
        options_line = lines[2]
 
1285
        if not options_line.startswith(_OPTION_LEN):
 
1286
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1287
        try:
 
1288
            self._key_count = int(options_line[len(_OPTION_LEN):])
 
1289
        except ValueError:
 
1290
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1291
        options_line = lines[3]
 
1292
        if not options_line.startswith(_OPTION_ROW_LENGTHS):
 
1293
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1294
        try:
 
1295
            self._row_lengths = map(int, [length for length in
 
1296
                options_line[len(_OPTION_ROW_LENGTHS):].split(',')
 
1297
                if len(length)])
 
1298
        except ValueError:
 
1299
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1300
        self._compute_row_offsets()
 
1301
 
 
1302
        # calculate the bytes we have processed
 
1303
        header_end = (len(signature) + sum(map(len, lines[0:4])) + 4)
 
1304
        return header_end, bytes[header_end:]
 
1305
 
 
1306
    def _read_nodes(self, nodes):
 
1307
        """Read some nodes from disk into the LRU cache.
 
1308
 
 
1309
        This performs a readv to get the node data into memory, and parses each
 
1310
        node, then yields it to the caller. The nodes are requested in the
 
1311
        supplied order. If possible doing sort() on the list before requesting
 
1312
        a read may improve performance.
 
1313
 
 
1314
        :param nodes: The nodes to read. 0 - first node, 1 - second node etc.
 
1315
        :return: None
 
1316
        """
 
1317
        # may be the byte string of the whole file
 
1318
        bytes = None
 
1319
        # list of (offset, length) regions of the file that should, evenually
 
1320
        # be read in to data_ranges, either from 'bytes' or from the transport
 
1321
        ranges = []
 
1322
        for index in nodes:
 
1323
            offset = index * _PAGE_SIZE
 
1324
            size = _PAGE_SIZE
 
1325
            if index == 0:
 
1326
                # Root node - special case
 
1327
                if self._size:
 
1328
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
 
1329
                else:
 
1330
                    # The only case where we don't know the size, is for very
 
1331
                    # small indexes. So we read the whole thing
 
1332
                    bytes = self._transport.get_bytes(self._name)
 
1333
                    self._size = len(bytes)
 
1334
                    # the whole thing should be parsed out of 'bytes'
 
1335
                    ranges.append((0, len(bytes)))
 
1336
                    break
 
1337
            else:
 
1338
                if offset > self._size:
 
1339
                    raise AssertionError('tried to read past the end'
 
1340
                                         ' of the file %s > %s'
 
1341
                                         % (offset, self._size))
 
1342
                size = min(size, self._size - offset)
 
1343
            ranges.append((offset, size))
 
1344
        if not ranges:
 
1345
            return
 
1346
        elif bytes is not None:
 
1347
            # already have the whole file
 
1348
            data_ranges = [(start, bytes[start:start+_PAGE_SIZE])
 
1349
                           for start in xrange(0, len(bytes), _PAGE_SIZE)]
 
1350
        elif self._file is None:
 
1351
            data_ranges = self._transport.readv(self._name, ranges)
 
1352
        else:
 
1353
            data_ranges = []
 
1354
            for offset, size in ranges:
 
1355
                self._file.seek(offset)
 
1356
                data_ranges.append((offset, self._file.read(size)))
 
1357
        for offset, data in data_ranges:
 
1358
            if offset == 0:
 
1359
                # extract the header
 
1360
                offset, data = self._parse_header_from_bytes(data)
 
1361
                if len(data) == 0:
 
1362
                    continue
 
1363
            bytes = zlib.decompress(data)
 
1364
            if bytes.startswith(_LEAF_FLAG):
 
1365
                node = _LeafNode(bytes, self._key_length, self.node_ref_lists)
 
1366
            elif bytes.startswith(_INTERNAL_FLAG):
 
1367
                node = _InternalNode(bytes)
 
1368
            else:
 
1369
                raise AssertionError("Unknown node type for %r" % bytes)
 
1370
            yield offset / _PAGE_SIZE, node
 
1371
 
 
1372
    def _signature(self):
 
1373
        """The file signature for this index type."""
 
1374
        return _BTSIGNATURE
 
1375
 
 
1376
    def validate(self):
 
1377
        """Validate that everything in the index can be accessed."""
 
1378
        # just read and parse every node.
 
1379
        self._get_root_node()
 
1380
        if len(self._row_lengths) > 1:
 
1381
            start_node = self._row_offsets[1]
 
1382
        else:
 
1383
            # We shouldn't be reading anything anyway
 
1384
            start_node = 1
 
1385
        node_end = self._row_offsets[-1]
 
1386
        for node in self._read_nodes(range(start_node, node_end)):
 
1387
            pass
 
1388
 
 
1389
 
 
1390
try:
 
1391
    from bzrlib import _btree_serializer_c as _btree_serializer
 
1392
except ImportError:
 
1393
    from bzrlib import _btree_serializer_py as _btree_serializer