~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/chk_map.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2009-06-19 06:21:13 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 4558.
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20090619062113-019bp0a3bl2y4nkx
Un-soft-deprecate _supports_progress - still useful

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
# Copyright (C) 2008 Canonical Ltd
 
2
#
 
3
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 
4
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
5
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 
6
# (at your option) any later version.
 
7
#
 
8
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
9
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
10
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
11
# GNU General Public License for more details.
 
12
#
 
13
# You should have received a copy of the GNU General Public License
 
14
# along with this program; if not, write to the Free Software
 
15
# Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
 
16
 
 
17
"""Persistent maps from tuple_of_strings->string using CHK stores.
 
18
 
 
19
Overview and current status:
 
20
 
 
21
The CHKMap class implements a dict from tuple_of_strings->string by using a trie
 
22
with internal nodes of 8-bit fan out; The key tuples are mapped to strings by
 
23
joining them by \x00, and \x00 padding shorter keys out to the length of the
 
24
longest key. Leaf nodes are packed as densely as possible, and internal nodes
 
25
are all an additional 8-bits wide leading to a sparse upper tree.
 
26
 
 
27
Updates to a CHKMap are done preferentially via the apply_delta method, to
 
28
allow optimisation of the update operation; but individual map/unmap calls are
 
29
possible and supported. All changes via map/unmap are buffered in memory until
 
30
the _save method is called to force serialisation of the tree. apply_delta
 
31
performs a _save implicitly.
 
32
 
 
33
TODO:
 
34
-----
 
35
 
 
36
Densely packed upper nodes.
 
37
 
 
38
"""
 
39
 
 
40
import heapq
 
41
import time
 
42
 
 
43
from bzrlib import lazy_import
 
44
lazy_import.lazy_import(globals(), """
 
45
from bzrlib import versionedfile
 
46
""")
 
47
from bzrlib import (
 
48
    errors,
 
49
    lru_cache,
 
50
    osutils,
 
51
    registry,
 
52
    trace,
 
53
    )
 
54
 
 
55
# approx 4MB
 
56
# If each line is 50 bytes, and you have 255 internal pages, with 255-way fan
 
57
# out, it takes 3.1MB to cache the layer.
 
58
_PAGE_CACHE_SIZE = 4*1024*1024
 
59
# We are caching bytes so len(value) is perfectly accurate
 
60
_page_cache = lru_cache.LRUSizeCache(_PAGE_CACHE_SIZE)
 
61
 
 
62
# If a ChildNode falls below this many bytes, we check for a remap
 
63
_INTERESTING_NEW_SIZE = 50
 
64
# If a ChildNode shrinks by more than this amount, we check for a remap
 
65
_INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT = 20
 
66
# If we delete more than this many nodes applying a delta, we check for a remap
 
67
_INTERESTING_DELETES_LIMIT = 5
 
68
 
 
69
 
 
70
def _search_key_plain(key):
 
71
    """Map the key tuple into a search string that just uses the key bytes."""
 
72
    return '\x00'.join(key)
 
73
 
 
74
 
 
75
search_key_registry = registry.Registry()
 
76
search_key_registry.register('plain', _search_key_plain)
 
77
 
 
78
 
 
79
class CHKMap(object):
 
80
    """A persistent map from string to string backed by a CHK store."""
 
81
 
 
82
    def __init__(self, store, root_key, search_key_func=None):
 
83
        """Create a CHKMap object.
 
84
 
 
85
        :param store: The store the CHKMap is stored in.
 
86
        :param root_key: The root key of the map. None to create an empty
 
87
            CHKMap.
 
88
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
 
89
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
 
90
            multiple pages.
 
91
        """
 
92
        self._store = store
 
93
        if search_key_func is None:
 
94
            search_key_func = _search_key_plain
 
95
        self._search_key_func = search_key_func
 
96
        if root_key is None:
 
97
            self._root_node = LeafNode(search_key_func=search_key_func)
 
98
        else:
 
99
            self._root_node = self._node_key(root_key)
 
100
 
 
101
    def apply_delta(self, delta):
 
102
        """Apply a delta to the map.
 
103
 
 
104
        :param delta: An iterable of old_key, new_key, new_value tuples.
 
105
            If new_key is not None, then new_key->new_value is inserted
 
106
            into the map; if old_key is not None, then the old mapping
 
107
            of old_key is removed.
 
108
        """
 
109
        delete_count = 0
 
110
        for old, new, value in delta:
 
111
            if old is not None and old != new:
 
112
                self.unmap(old, check_remap=False)
 
113
                delete_count += 1
 
114
        for old, new, value in delta:
 
115
            if new is not None:
 
116
                self.map(new, value)
 
117
        if delete_count > _INTERESTING_DELETES_LIMIT:
 
118
            trace.mutter("checking remap as %d deletions", delete_count)
 
119
            self._check_remap()
 
120
        return self._save()
 
121
 
 
122
    def _ensure_root(self):
 
123
        """Ensure that the root node is an object not a key."""
 
124
        if type(self._root_node) is tuple:
 
125
            # Demand-load the root
 
126
            self._root_node = self._get_node(self._root_node)
 
127
 
 
128
    def _get_node(self, node):
 
129
        """Get a node.
 
130
 
 
131
        Note that this does not update the _items dict in objects containing a
 
132
        reference to this node. As such it does not prevent subsequent IO being
 
133
        performed.
 
134
 
 
135
        :param node: A tuple key or node object.
 
136
        :return: A node object.
 
137
        """
 
138
        if type(node) is tuple:
 
139
            bytes = self._read_bytes(node)
 
140
            return _deserialise(bytes, node,
 
141
                search_key_func=self._search_key_func)
 
142
        else:
 
143
            return node
 
144
 
 
145
    def _read_bytes(self, key):
 
146
        try:
 
147
            return _page_cache[key]
 
148
        except KeyError:
 
149
            stream = self._store.get_record_stream([key], 'unordered', True)
 
150
            bytes = stream.next().get_bytes_as('fulltext')
 
151
            _page_cache[key] = bytes
 
152
            return bytes
 
153
 
 
154
    def _dump_tree(self, include_keys=False):
 
155
        """Return the tree in a string representation."""
 
156
        self._ensure_root()
 
157
        res = self._dump_tree_node(self._root_node, prefix='', indent='',
 
158
                                   include_keys=include_keys)
 
159
        res.append('') # Give a trailing '\n'
 
160
        return '\n'.join(res)
 
161
 
 
162
    def _dump_tree_node(self, node, prefix, indent, include_keys=True):
 
163
        """For this node and all children, generate a string representation."""
 
164
        result = []
 
165
        if not include_keys:
 
166
            key_str = ''
 
167
        else:
 
168
            node_key = node.key()
 
169
            if node_key is not None:
 
170
                key_str = ' %s' % (node_key[0],)
 
171
            else:
 
172
                key_str = ' None'
 
173
        result.append('%s%r %s%s' % (indent, prefix, node.__class__.__name__,
 
174
                                     key_str))
 
175
        if type(node) is InternalNode:
 
176
            # Trigger all child nodes to get loaded
 
177
            list(node._iter_nodes(self._store))
 
178
            for prefix, sub in sorted(node._items.iteritems()):
 
179
                result.extend(self._dump_tree_node(sub, prefix, indent + '  ',
 
180
                                                   include_keys=include_keys))
 
181
        else:
 
182
            for key, value in sorted(node._items.iteritems()):
 
183
                # Don't use prefix nor indent here to line up when used in
 
184
                # tests in conjunction with assertEqualDiff
 
185
                result.append('      %r %r' % (key, value))
 
186
        return result
 
187
 
 
188
    @classmethod
 
189
    def from_dict(klass, store, initial_value, maximum_size=0, key_width=1,
 
190
        search_key_func=None):
 
191
        """Create a CHKMap in store with initial_value as the content.
 
192
 
 
193
        :param store: The store to record initial_value in, a VersionedFiles
 
194
            object with 1-tuple keys supporting CHK key generation.
 
195
        :param initial_value: A dict to store in store. Its keys and values
 
196
            must be bytestrings.
 
197
        :param maximum_size: The maximum_size rule to apply to nodes. This
 
198
            determines the size at which no new data is added to a single node.
 
199
        :param key_width: The number of elements in each key_tuple being stored
 
200
            in this map.
 
201
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
 
202
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
 
203
            multiple pages.
 
204
        :return: The root chk of the resulting CHKMap.
 
205
        """
 
206
        result = CHKMap(store, None, search_key_func=search_key_func)
 
207
        result._root_node.set_maximum_size(maximum_size)
 
208
        result._root_node._key_width = key_width
 
209
        delta = []
 
210
        for key, value in initial_value.items():
 
211
            delta.append((None, key, value))
 
212
        return result.apply_delta(delta)
 
213
 
 
214
    def iter_changes(self, basis):
 
215
        """Iterate over the changes between basis and self.
 
216
 
 
217
        :return: An iterator of tuples: (key, old_value, new_value). Old_value
 
218
            is None for keys only in self; new_value is None for keys only in
 
219
            basis.
 
220
        """
 
221
        # Overview:
 
222
        # Read both trees in lexographic, highest-first order.
 
223
        # Any identical nodes we skip
 
224
        # Any unique prefixes we output immediately.
 
225
        # values in a leaf node are treated as single-value nodes in the tree
 
226
        # which allows them to be not-special-cased. We know to output them
 
227
        # because their value is a string, not a key(tuple) or node.
 
228
        #
 
229
        # corner cases to beware of when considering this function:
 
230
        # *) common references are at different heights.
 
231
        #    consider two trees:
 
232
        #    {'a': LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'}, 'b': LeafNode={'b'}}
 
233
        #    {'a': InternalNode={'aa':LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'},
 
234
        #                        'ab':LeafNode={'ab':'bar'}}
 
235
        #     'b': LeafNode={'b'}}
 
236
        #    the node with aaa/aab will only be encountered in the second tree
 
237
        #    after reading the 'a' subtree, but it is encountered in the first
 
238
        #    tree immediately. Variations on this may have read internal nodes
 
239
        #    like this.  we want to cut the entire pending subtree when we
 
240
        #    realise we have a common node.  For this we use a list of keys -
 
241
        #    the path to a node - and check the entire path is clean as we
 
242
        #    process each item.
 
243
        if self._node_key(self._root_node) == self._node_key(basis._root_node):
 
244
            return
 
245
        self._ensure_root()
 
246
        basis._ensure_root()
 
247
        excluded_keys = set()
 
248
        self_node = self._root_node
 
249
        basis_node = basis._root_node
 
250
        # A heap, each element is prefix, node(tuple/NodeObject/string),
 
251
        # key_path (a list of tuples, tail-sharing down the tree.)
 
252
        self_pending = []
 
253
        basis_pending = []
 
254
        def process_node(node, path, a_map, pending):
 
255
            # take a node and expand it
 
256
            node = a_map._get_node(node)
 
257
            if type(node) == LeafNode:
 
258
                path = (node._key, path)
 
259
                for key, value in node._items.items():
 
260
                    # For a LeafNode, the key is a serialized_key, rather than
 
261
                    # a search_key, but the heap is using search_keys
 
262
                    search_key = node._search_key_func(key)
 
263
                    heapq.heappush(pending, (search_key, key, value, path))
 
264
            else:
 
265
                # type(node) == InternalNode
 
266
                path = (node._key, path)
 
267
                for prefix, child in node._items.items():
 
268
                    heapq.heappush(pending, (prefix, None, child, path))
 
269
        def process_common_internal_nodes(self_node, basis_node):
 
270
            self_items = set(self_node._items.items())
 
271
            basis_items = set(basis_node._items.items())
 
272
            path = (self_node._key, None)
 
273
            for prefix, child in self_items - basis_items:
 
274
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, None, child, path))
 
275
            path = (basis_node._key, None)
 
276
            for prefix, child in basis_items - self_items:
 
277
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, None, child, path))
 
278
        def process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node):
 
279
            self_items = set(self_node._items.items())
 
280
            basis_items = set(basis_node._items.items())
 
281
            path = (self_node._key, None)
 
282
            for key, value in self_items - basis_items:
 
283
                prefix = self._search_key_func(key)
 
284
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, key, value, path))
 
285
            path = (basis_node._key, None)
 
286
            for key, value in basis_items - self_items:
 
287
                prefix = basis._search_key_func(key)
 
288
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, key, value, path))
 
289
        def process_common_prefix_nodes(self_node, self_path,
 
290
                                        basis_node, basis_path):
 
291
            # Would it be more efficient if we could request both at the same
 
292
            # time?
 
293
            self_node = self._get_node(self_node)
 
294
            basis_node = basis._get_node(basis_node)
 
295
            if (type(self_node) == InternalNode
 
296
                and type(basis_node) == InternalNode):
 
297
                # Matching internal nodes
 
298
                process_common_internal_nodes(self_node, basis_node)
 
299
            elif (type(self_node) == LeafNode
 
300
                  and type(basis_node) == LeafNode):
 
301
                process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node)
 
302
            else:
 
303
                process_node(self_node, self_path, self, self_pending)
 
304
                process_node(basis_node, basis_path, basis, basis_pending)
 
305
        process_common_prefix_nodes(self_node, None, basis_node, None)
 
306
        self_seen = set()
 
307
        basis_seen = set()
 
308
        excluded_keys = set()
 
309
        def check_excluded(key_path):
 
310
            # Note that this is N^2, it depends on us trimming trees
 
311
            # aggressively to not become slow.
 
312
            # A better implementation would probably have a reverse map
 
313
            # back to the children of a node, and jump straight to it when
 
314
            # a common node is detected, the proceed to remove the already
 
315
            # pending children. bzrlib.graph has a searcher module with a
 
316
            # similar problem.
 
317
            while key_path is not None:
 
318
                key, key_path = key_path
 
319
                if key in excluded_keys:
 
320
                    return True
 
321
            return False
 
322
 
 
323
        loop_counter = 0
 
324
        while self_pending or basis_pending:
 
325
            loop_counter += 1
 
326
            if not self_pending:
 
327
                # self is exhausted: output remainder of basis
 
328
                for prefix, key, node, path in basis_pending:
 
329
                    if check_excluded(path):
 
330
                        continue
 
331
                    node = basis._get_node(node)
 
332
                    if key is not None:
 
333
                        # a value
 
334
                        yield (key, node, None)
 
335
                    else:
 
336
                        # subtree - fastpath the entire thing.
 
337
                        for key, value in node.iteritems(basis._store):
 
338
                            yield (key, value, None)
 
339
                return
 
340
            elif not basis_pending:
 
341
                # basis is exhausted: output remainder of self.
 
342
                for prefix, key, node, path in self_pending:
 
343
                    if check_excluded(path):
 
344
                        continue
 
345
                    node = self._get_node(node)
 
346
                    if key is not None:
 
347
                        # a value
 
348
                        yield (key, None, node)
 
349
                    else:
 
350
                        # subtree - fastpath the entire thing.
 
351
                        for key, value in node.iteritems(self._store):
 
352
                            yield (key, None, value)
 
353
                return
 
354
            else:
 
355
                # XXX: future optimisation - yield the smaller items
 
356
                # immediately rather than pushing everything on/off the
 
357
                # heaps. Applies to both internal nodes and leafnodes.
 
358
                if self_pending[0][0] < basis_pending[0][0]:
 
359
                    # expand self
 
360
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
 
361
                    if check_excluded(path):
 
362
                        continue
 
363
                    if key is not None:
 
364
                        # a value
 
365
                        yield (key, None, node)
 
366
                    else:
 
367
                        process_node(node, path, self, self_pending)
 
368
                        continue
 
369
                elif self_pending[0][0] > basis_pending[0][0]:
 
370
                    # expand basis
 
371
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
 
372
                    if check_excluded(path):
 
373
                        continue
 
374
                    if key is not None:
 
375
                        # a value
 
376
                        yield (key, node, None)
 
377
                    else:
 
378
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
 
379
                        continue
 
380
                else:
 
381
                    # common prefix: possibly expand both
 
382
                    if self_pending[0][1] is None:
 
383
                        # process next self
 
384
                        read_self = True
 
385
                    else:
 
386
                        read_self = False
 
387
                    if basis_pending[0][1] is None:
 
388
                        # process next basis
 
389
                        read_basis = True
 
390
                    else:
 
391
                        read_basis = False
 
392
                    if not read_self and not read_basis:
 
393
                        # compare a common value
 
394
                        self_details = heapq.heappop(self_pending)
 
395
                        basis_details = heapq.heappop(basis_pending)
 
396
                        if self_details[2] != basis_details[2]:
 
397
                            yield (self_details[1],
 
398
                                basis_details[2], self_details[2])
 
399
                        continue
 
400
                    # At least one side wasn't a simple value
 
401
                    if (self._node_key(self_pending[0][2]) ==
 
402
                        self._node_key(basis_pending[0][2])):
 
403
                        # Identical pointers, skip (and don't bother adding to
 
404
                        # excluded, it won't turn up again.
 
405
                        heapq.heappop(self_pending)
 
406
                        heapq.heappop(basis_pending)
 
407
                        continue
 
408
                    # Now we need to expand this node before we can continue
 
409
                    if read_self and read_basis:
 
410
                        # Both sides start with the same prefix, so process
 
411
                        # them in parallel
 
412
                        self_prefix, _, self_node, self_path = heapq.heappop(
 
413
                            self_pending)
 
414
                        basis_prefix, _, basis_node, basis_path = heapq.heappop(
 
415
                            basis_pending)
 
416
                        if self_prefix != basis_prefix:
 
417
                            raise AssertionError(
 
418
                                '%r != %r' % (self_prefix, basis_prefix))
 
419
                        process_common_prefix_nodes(
 
420
                            self_node, self_path,
 
421
                            basis_node, basis_path)
 
422
                        continue
 
423
                    if read_self:
 
424
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
 
425
                        if check_excluded(path):
 
426
                            continue
 
427
                        process_node(node, path, self, self_pending)
 
428
                    if read_basis:
 
429
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
 
430
                        if check_excluded(path):
 
431
                            continue
 
432
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
 
433
        # print loop_counter
 
434
 
 
435
    def iteritems(self, key_filter=None):
 
436
        """Iterate over the entire CHKMap's contents."""
 
437
        self._ensure_root()
 
438
        return self._root_node.iteritems(self._store, key_filter=key_filter)
 
439
 
 
440
    def key(self):
 
441
        """Return the key for this map."""
 
442
        if type(self._root_node) is tuple:
 
443
            return self._root_node
 
444
        else:
 
445
            return self._root_node._key
 
446
 
 
447
    def __len__(self):
 
448
        self._ensure_root()
 
449
        return len(self._root_node)
 
450
 
 
451
    def map(self, key, value):
 
452
        """Map a key tuple to value."""
 
453
        # Need a root object.
 
454
        self._ensure_root()
 
455
        prefix, node_details = self._root_node.map(self._store, key, value)
 
456
        if len(node_details) == 1:
 
457
            self._root_node = node_details[0][1]
 
458
        else:
 
459
            self._root_node = InternalNode(prefix,
 
460
                                search_key_func=self._search_key_func)
 
461
            self._root_node.set_maximum_size(node_details[0][1].maximum_size)
 
462
            self._root_node._key_width = node_details[0][1]._key_width
 
463
            for split, node in node_details:
 
464
                self._root_node.add_node(split, node)
 
465
 
 
466
    def _node_key(self, node):
 
467
        """Get the key for a node whether it's a tuple or node."""
 
468
        if type(node) is tuple:
 
469
            return node
 
470
        else:
 
471
            return node._key
 
472
 
 
473
    def unmap(self, key, check_remap=True):
 
474
        """remove key from the map."""
 
475
        self._ensure_root()
 
476
        if type(self._root_node) is InternalNode:
 
477
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key,
 
478
                check_remap=check_remap)
 
479
        else:
 
480
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key)
 
481
        self._root_node = unmapped
 
482
 
 
483
    def _check_remap(self):
 
484
        """Check if nodes can be collapsed."""
 
485
        self._ensure_root()
 
486
        if type(self._root_node) is InternalNode:
 
487
            self._root_node._check_remap(self._store)
 
488
 
 
489
    def _save(self):
 
490
        """Save the map completely.
 
491
 
 
492
        :return: The key of the root node.
 
493
        """
 
494
        if type(self._root_node) is tuple:
 
495
            # Already saved.
 
496
            return self._root_node
 
497
        keys = list(self._root_node.serialise(self._store))
 
498
        return keys[-1]
 
499
 
 
500
 
 
501
class Node(object):
 
502
    """Base class defining the protocol for CHK Map nodes.
 
503
 
 
504
    :ivar _raw_size: The total size of the serialized key:value data, before
 
505
        adding the header bytes, and without prefix compression.
 
506
    """
 
507
 
 
508
    def __init__(self, key_width=1):
 
509
        """Create a node.
 
510
 
 
511
        :param key_width: The width of keys for this node.
 
512
        """
 
513
        self._key = None
 
514
        # Current number of elements
 
515
        self._len = 0
 
516
        self._maximum_size = 0
 
517
        self._key_width = key_width
 
518
        # current size in bytes
 
519
        self._raw_size = 0
 
520
        # The pointers/values this node has - meaning defined by child classes.
 
521
        self._items = {}
 
522
        # The common search prefix
 
523
        self._search_prefix = None
 
524
 
 
525
    def __repr__(self):
 
526
        items_str = str(sorted(self._items))
 
527
        if len(items_str) > 20:
 
528
            items_str = items_str[:16] + '...]'
 
529
        return '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s items:%s)' % (
 
530
            self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
 
531
            self._maximum_size, self._search_prefix, items_str)
 
532
 
 
533
    def key(self):
 
534
        return self._key
 
535
 
 
536
    def __len__(self):
 
537
        return self._len
 
538
 
 
539
    @property
 
540
    def maximum_size(self):
 
541
        """What is the upper limit for adding references to a node."""
 
542
        return self._maximum_size
 
543
 
 
544
    def set_maximum_size(self, new_size):
 
545
        """Set the size threshold for nodes.
 
546
 
 
547
        :param new_size: The size at which no data is added to a node. 0 for
 
548
            unlimited.
 
549
        """
 
550
        self._maximum_size = new_size
 
551
 
 
552
    @classmethod
 
553
    def common_prefix(cls, prefix, key):
 
554
        """Given 2 strings, return the longest prefix common to both.
 
555
 
 
556
        :param prefix: This has been the common prefix for other keys, so it is
 
557
            more likely to be the common prefix in this case as well.
 
558
        :param key: Another string to compare to
 
559
        """
 
560
        if key.startswith(prefix):
 
561
            return prefix
 
562
        pos = -1
 
563
        # Is there a better way to do this?
 
564
        for pos, (left, right) in enumerate(zip(prefix, key)):
 
565
            if left != right:
 
566
                pos -= 1
 
567
                break
 
568
        common = prefix[:pos+1]
 
569
        return common
 
570
 
 
571
    @classmethod
 
572
    def common_prefix_for_keys(cls, keys):
 
573
        """Given a list of keys, find their common prefix.
 
574
 
 
575
        :param keys: An iterable of strings.
 
576
        :return: The longest common prefix of all keys.
 
577
        """
 
578
        common_prefix = None
 
579
        for key in keys:
 
580
            if common_prefix is None:
 
581
                common_prefix = key
 
582
                continue
 
583
            common_prefix = cls.common_prefix(common_prefix, key)
 
584
            if not common_prefix:
 
585
                # if common_prefix is the empty string, then we know it won't
 
586
                # change further
 
587
                return ''
 
588
        return common_prefix
 
589
 
 
590
 
 
591
# Singleton indicating we have not computed _search_prefix yet
 
592
_unknown = object()
 
593
 
 
594
class LeafNode(Node):
 
595
    """A node containing actual key:value pairs.
 
596
 
 
597
    :ivar _items: A dict of key->value items. The key is in tuple form.
 
598
    :ivar _size: The number of bytes that would be used by serializing all of
 
599
        the key/value pairs.
 
600
    """
 
601
 
 
602
    def __init__(self, search_key_func=None):
 
603
        Node.__init__(self)
 
604
        # All of the keys in this leaf node share this common prefix
 
605
        self._common_serialised_prefix = None
 
606
        self._serialise_key = '\x00'.join
 
607
        if search_key_func is None:
 
608
            self._search_key_func = _search_key_plain
 
609
        else:
 
610
            self._search_key_func = search_key_func
 
611
 
 
612
    def __repr__(self):
 
613
        items_str = str(sorted(self._items))
 
614
        if len(items_str) > 20:
 
615
            items_str = items_str[:16] + '...]'
 
616
        return \
 
617
            '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s keywidth:%s items:%s)' \
 
618
            % (self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
 
619
            self._maximum_size, self._search_prefix, self._key_width, items_str)
 
620
 
 
621
    def _current_size(self):
 
622
        """Answer the current serialised size of this node.
 
623
 
 
624
        This differs from self._raw_size in that it includes the bytes used for
 
625
        the header.
 
626
        """
 
627
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
628
            bytes_for_items = 0
 
629
            prefix_len = 0
 
630
        else:
 
631
            # We will store a single string with the common prefix
 
632
            # And then that common prefix will not be stored in any of the
 
633
            # entry lines
 
634
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
 
635
            bytes_for_items = (self._raw_size - (prefix_len * self._len))
 
636
        return (9 # 'chkleaf:\n'
 
637
            + len(str(self._maximum_size)) + 1
 
638
            + len(str(self._key_width)) + 1
 
639
            + len(str(self._len)) + 1
 
640
            + prefix_len + 1
 
641
            + bytes_for_items)
 
642
 
 
643
    @classmethod
 
644
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
 
645
        """Deserialise bytes, with key key, into a LeafNode.
 
646
 
 
647
        :param bytes: The bytes of the node.
 
648
        :param key: The key that the serialised node has.
 
649
        """
 
650
        return _deserialise_leaf_node(bytes, key,
 
651
                                      search_key_func=search_key_func)
 
652
 
 
653
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
 
654
        """Iterate over items in the node.
 
655
 
 
656
        :param key_filter: A filter to apply to the node. It should be a
 
657
            list/set/dict or similar repeatedly iterable container.
 
658
        """
 
659
        if key_filter is not None:
 
660
            # Adjust the filter - short elements go to a prefix filter. All
 
661
            # other items are looked up directly.
 
662
            # XXX: perhaps defaultdict? Profiling<rinse and repeat>
 
663
            filters = {}
 
664
            for key in key_filter:
 
665
                if len(key) == self._key_width:
 
666
                    # This filter is meant to match exactly one key, yield it
 
667
                    # if we have it.
 
668
                    try:
 
669
                        yield key, self._items[key]
 
670
                    except KeyError:
 
671
                        # This key is not present in this map, continue
 
672
                        pass
 
673
                else:
 
674
                    # Short items, we need to match based on a prefix
 
675
                    length_filter = filters.setdefault(len(key), set())
 
676
                    length_filter.add(key)
 
677
            if filters:
 
678
                filters = filters.items()
 
679
                for item in self._items.iteritems():
 
680
                    for length, length_filter in filters:
 
681
                        if item[0][:length] in length_filter:
 
682
                            yield item
 
683
                            break
 
684
        else:
 
685
            for item in self._items.iteritems():
 
686
                yield item
 
687
 
 
688
    def _key_value_len(self, key, value):
 
689
        # TODO: Should probably be done without actually joining the key, but
 
690
        #       then that can be done via the C extension
 
691
        return (len(self._serialise_key(key)) + 1
 
692
                + len(str(value.count('\n'))) + 1
 
693
                + len(value) + 1)
 
694
 
 
695
    def _search_key(self, key):
 
696
        return self._search_key_func(key)
 
697
 
 
698
    def _map_no_split(self, key, value):
 
699
        """Map a key to a value.
 
700
 
 
701
        This assumes either the key does not already exist, or you have already
 
702
        removed its size and length from self.
 
703
 
 
704
        :return: True if adding this node should cause us to split.
 
705
        """
 
706
        self._items[key] = value
 
707
        self._raw_size += self._key_value_len(key, value)
 
708
        self._len += 1
 
709
        serialised_key = self._serialise_key(key)
 
710
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
711
            self._common_serialised_prefix = serialised_key
 
712
        else:
 
713
            self._common_serialised_prefix = self.common_prefix(
 
714
                self._common_serialised_prefix, serialised_key)
 
715
        search_key = self._search_key(key)
 
716
        if self._search_prefix is _unknown:
 
717
            self._compute_search_prefix()
 
718
        if self._search_prefix is None:
 
719
            self._search_prefix = search_key
 
720
        else:
 
721
            self._search_prefix = self.common_prefix(
 
722
                self._search_prefix, search_key)
 
723
        if (self._len > 1
 
724
            and self._maximum_size
 
725
            and self._current_size() > self._maximum_size):
 
726
            # Check to see if all of the search_keys for this node are
 
727
            # identical. We allow the node to grow under that circumstance
 
728
            # (we could track this as common state, but it is infrequent)
 
729
            if (search_key != self._search_prefix
 
730
                or not self._are_search_keys_identical()):
 
731
                return True
 
732
        return False
 
733
 
 
734
    def _split(self, store):
 
735
        """We have overflowed.
 
736
 
 
737
        Split this node into multiple LeafNodes, return it up the stack so that
 
738
        the next layer creates a new InternalNode and references the new nodes.
 
739
 
 
740
        :return: (common_serialised_prefix, [(node_serialised_prefix, node)])
 
741
        """
 
742
        if self._search_prefix is _unknown:
 
743
            raise AssertionError('Search prefix must be known')
 
744
        common_prefix = self._search_prefix
 
745
        split_at = len(common_prefix) + 1
 
746
        result = {}
 
747
        for key, value in self._items.iteritems():
 
748
            search_key = self._search_key(key)
 
749
            prefix = search_key[:split_at]
 
750
            # TODO: Generally only 1 key can be exactly the right length,
 
751
            #       which means we can only have 1 key in the node pointed
 
752
            #       at by the 'prefix\0' key. We might want to consider
 
753
            #       folding it into the containing InternalNode rather than
 
754
            #       having a fixed length-1 node.
 
755
            #       Note this is probably not true for hash keys, as they
 
756
            #       may get a '\00' node anywhere, but won't have keys of
 
757
            #       different lengths.
 
758
            if len(prefix) < split_at:
 
759
                prefix += '\x00'*(split_at - len(prefix))
 
760
            if prefix not in result:
 
761
                node = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
 
762
                node.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
763
                node._key_width = self._key_width
 
764
                result[prefix] = node
 
765
            else:
 
766
                node = result[prefix]
 
767
            node.map(store, key, value)
 
768
        return common_prefix, result.items()
 
769
 
 
770
    def map(self, store, key, value):
 
771
        """Map key to value."""
 
772
        if key in self._items:
 
773
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
 
774
            self._len -= 1
 
775
        self._key = None
 
776
        if self._map_no_split(key, value):
 
777
            return self._split(store)
 
778
        else:
 
779
            if self._search_prefix is _unknown:
 
780
                raise AssertionError('%r must be known' % self._search_prefix)
 
781
            return self._search_prefix, [("", self)]
 
782
 
 
783
    def serialise(self, store):
 
784
        """Serialise the LeafNode to store.
 
785
 
 
786
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
 
787
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
 
788
        """
 
789
        lines = ["chkleaf:\n"]
 
790
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
 
791
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
 
792
        lines.append("%d\n" % self._len)
 
793
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
794
            lines.append('\n')
 
795
            if len(self._items) != 0:
 
796
                raise AssertionError('If _common_serialised_prefix is None'
 
797
                    ' we should have no items')
 
798
        else:
 
799
            lines.append('%s\n' % (self._common_serialised_prefix,))
 
800
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
 
801
        for key, value in sorted(self._items.items()):
 
802
            # Always add a final newline
 
803
            value_lines = osutils.chunks_to_lines([value + '\n'])
 
804
            serialized = "%s\x00%s\n" % (self._serialise_key(key),
 
805
                                         len(value_lines))
 
806
            if not serialized.startswith(self._common_serialised_prefix):
 
807
                raise AssertionError('We thought the common prefix was %r'
 
808
                    ' but entry %r does not have it in common'
 
809
                    % (self._common_serialised_prefix, serialized))
 
810
            lines.append(serialized[prefix_len:])
 
811
            lines.extend(value_lines)
 
812
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
 
813
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
 
814
        bytes = ''.join(lines)
 
815
        if len(bytes) != self._current_size():
 
816
            raise AssertionError('Invalid _current_size')
 
817
        _page_cache.add(self._key, bytes)
 
818
        return [self._key]
 
819
 
 
820
    def refs(self):
 
821
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
 
822
        return []
 
823
 
 
824
    def _compute_search_prefix(self):
 
825
        """Determine the common search prefix for all keys in this node.
 
826
 
 
827
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
 
828
            unique within this node.
 
829
        """
 
830
        search_keys = [self._search_key_func(key) for key in self._items]
 
831
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(search_keys)
 
832
        return self._search_prefix
 
833
 
 
834
    def _are_search_keys_identical(self):
 
835
        """Check to see if the search keys for all entries are the same.
 
836
 
 
837
        When using a hash as the search_key it is possible for non-identical
 
838
        keys to collide. If that happens enough, we may try overflow a
 
839
        LeafNode, but as all are collisions, we must not split.
 
840
        """
 
841
        common_search_key = None
 
842
        for key in self._items:
 
843
            search_key = self._search_key(key)
 
844
            if common_search_key is None:
 
845
                common_search_key = search_key
 
846
            elif search_key != common_search_key:
 
847
                return False
 
848
        return True
 
849
 
 
850
    def _compute_serialised_prefix(self):
 
851
        """Determine the common prefix for serialised keys in this node.
 
852
 
 
853
        :return: A bytestring of the longest serialised key prefix that is
 
854
            unique within this node.
 
855
        """
 
856
        serialised_keys = [self._serialise_key(key) for key in self._items]
 
857
        self._common_serialised_prefix = self.common_prefix_for_keys(
 
858
            serialised_keys)
 
859
        return self._common_serialised_prefix
 
860
 
 
861
    def unmap(self, store, key):
 
862
        """Unmap key from the node."""
 
863
        try:
 
864
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
 
865
        except KeyError:
 
866
            trace.mutter("key %s not found in %r", key, self._items)
 
867
            raise
 
868
        self._len -= 1
 
869
        del self._items[key]
 
870
        self._key = None
 
871
        # Recompute from scratch
 
872
        self._compute_search_prefix()
 
873
        self._compute_serialised_prefix()
 
874
        return self
 
875
 
 
876
 
 
877
class InternalNode(Node):
 
878
    """A node that contains references to other nodes.
 
879
 
 
880
    An InternalNode is responsible for mapping search key prefixes to child
 
881
    nodes.
 
882
 
 
883
    :ivar _items: serialised_key => node dictionary. node may be a tuple,
 
884
        LeafNode or InternalNode.
 
885
    """
 
886
 
 
887
    def __init__(self, prefix='', search_key_func=None):
 
888
        Node.__init__(self)
 
889
        # The size of an internalnode with default values and no children.
 
890
        # How many octets key prefixes within this node are.
 
891
        self._node_width = 0
 
892
        self._search_prefix = prefix
 
893
        if search_key_func is None:
 
894
            self._search_key_func = _search_key_plain
 
895
        else:
 
896
            self._search_key_func = search_key_func
 
897
 
 
898
    def add_node(self, prefix, node):
 
899
        """Add a child node with prefix prefix, and node node.
 
900
 
 
901
        :param prefix: The search key prefix for node.
 
902
        :param node: The node being added.
 
903
        """
 
904
        if self._search_prefix is None:
 
905
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
906
        if not prefix.startswith(self._search_prefix):
 
907
            raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
 
908
                % (prefix,self._search_prefix))
 
909
        if len(prefix) != len(self._search_prefix) + 1:
 
910
            raise AssertionError("prefix wrong length: len(%s) is not %d" %
 
911
                (prefix, len(self._search_prefix) + 1))
 
912
        self._len += len(node)
 
913
        if not len(self._items):
 
914
            self._node_width = len(prefix)
 
915
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
 
916
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
 
917
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
 
918
        self._items[prefix] = node
 
919
        self._key = None
 
920
 
 
921
    def _current_size(self):
 
922
        """Answer the current serialised size of this node."""
 
923
        return (self._raw_size + len(str(self._len)) + len(str(self._key_width)) +
 
924
            len(str(self._maximum_size)))
 
925
 
 
926
    @classmethod
 
927
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
 
928
        """Deserialise bytes to an InternalNode, with key key.
 
929
 
 
930
        :param bytes: The bytes of the node.
 
931
        :param key: The key that the serialised node has.
 
932
        :return: An InternalNode instance.
 
933
        """
 
934
        return _deserialise_internal_node(bytes, key,
 
935
                                          search_key_func=search_key_func)
 
936
 
 
937
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
 
938
        for node, node_filter in self._iter_nodes(store, key_filter=key_filter):
 
939
            for item in node.iteritems(store, key_filter=node_filter):
 
940
                yield item
 
941
 
 
942
    def _iter_nodes(self, store, key_filter=None, batch_size=None):
 
943
        """Iterate over node objects which match key_filter.
 
944
 
 
945
        :param store: A store to use for accessing content.
 
946
        :param key_filter: A key filter to filter nodes. Only nodes that might
 
947
            contain a key in key_filter will be returned.
 
948
        :param batch_size: If not None, then we will return the nodes that had
 
949
            to be read using get_record_stream in batches, rather than reading
 
950
            them all at once.
 
951
        :return: An iterable of nodes. This function does not have to be fully
 
952
            consumed.  (There will be no pending I/O when items are being returned.)
 
953
        """
 
954
        # Map from chk key ('sha1:...',) to (prefix, key_filter)
 
955
        # prefix is the key in self._items to use, key_filter is the key_filter
 
956
        # entries that would match this node
 
957
        keys = {}
 
958
        shortcut = False
 
959
        if key_filter is None:
 
960
            # yielding all nodes, yield whatever we have, and queue up a read
 
961
            # for whatever we are missing
 
962
            shortcut = True
 
963
            for prefix, node in self._items.iteritems():
 
964
                if node.__class__ is tuple:
 
965
                    keys[node] = (prefix, None)
 
966
                else:
 
967
                    yield node, None
 
968
        elif len(key_filter) == 1:
 
969
            # Technically, this path could also be handled by the first check
 
970
            # in 'self._node_width' in length_filters. However, we can handle
 
971
            # this case without spending any time building up the
 
972
            # prefix_to_keys, etc state.
 
973
 
 
974
            # This is a bit ugly, but TIMEIT showed it to be by far the fastest
 
975
            # 0.626us   list(key_filter)[0]
 
976
            #       is a func() for list(), 2 mallocs, and a getitem
 
977
            # 0.489us   [k for k in key_filter][0]
 
978
            #       still has the mallocs, avoids the func() call
 
979
            # 0.350us   iter(key_filter).next()
 
980
            #       has a func() call, and mallocs an iterator
 
981
            # 0.125us   for key in key_filter: pass
 
982
            #       no func() overhead, might malloc an iterator
 
983
            # 0.105us   for key in key_filter: break
 
984
            #       no func() overhead, might malloc an iterator, probably
 
985
            #       avoids checking an 'else' clause as part of the for
 
986
            for key in key_filter:
 
987
                break
 
988
            search_prefix = self._search_prefix_filter(key)
 
989
            if len(search_prefix) == self._node_width:
 
990
                # This item will match exactly, so just do a dict lookup, and
 
991
                # see what we can return
 
992
                shortcut = True
 
993
                try:
 
994
                    node = self._items[search_prefix]
 
995
                except KeyError:
 
996
                    # A given key can only match 1 child node, if it isn't
 
997
                    # there, then we can just return nothing
 
998
                    return
 
999
                if node.__class__ is tuple:
 
1000
                    keys[node] = (search_prefix, [key])
 
1001
                else:
 
1002
                    # This is loaded, and the only thing that can match,
 
1003
                    # return
 
1004
                    yield node, [key]
 
1005
                    return
 
1006
        if not shortcut:
 
1007
            # First, convert all keys into a list of search prefixes
 
1008
            # Aggregate common prefixes, and track the keys they come from
 
1009
            prefix_to_keys = {}
 
1010
            length_filters = {}
 
1011
            for key in key_filter:
 
1012
                search_prefix = self._search_prefix_filter(key)
 
1013
                length_filter = length_filters.setdefault(
 
1014
                                    len(search_prefix), set())
 
1015
                length_filter.add(search_prefix)
 
1016
                prefix_to_keys.setdefault(search_prefix, []).append(key)
 
1017
 
 
1018
            if (self._node_width in length_filters
 
1019
                and len(length_filters) == 1):
 
1020
                # all of the search prefixes match exactly _node_width. This
 
1021
                # means that everything is an exact match, and we can do a
 
1022
                # lookup into self._items, rather than iterating over the items
 
1023
                # dict.
 
1024
                search_prefixes = length_filters[self._node_width]
 
1025
                for search_prefix in search_prefixes:
 
1026
                    try:
 
1027
                        node = self._items[search_prefix]
 
1028
                    except KeyError:
 
1029
                        # We can ignore this one
 
1030
                        continue
 
1031
                    node_key_filter = prefix_to_keys[search_prefix]
 
1032
                    if node.__class__ is tuple:
 
1033
                        keys[node] = (search_prefix, node_key_filter)
 
1034
                    else:
 
1035
                        yield node, node_key_filter
 
1036
            else:
 
1037
                # The slow way. We walk every item in self._items, and check to
 
1038
                # see if there are any matches
 
1039
                length_filters = length_filters.items()
 
1040
                for prefix, node in self._items.iteritems():
 
1041
                    node_key_filter = []
 
1042
                    for length, length_filter in length_filters:
 
1043
                        sub_prefix = prefix[:length]
 
1044
                        if sub_prefix in length_filter:
 
1045
                            node_key_filter.extend(prefix_to_keys[sub_prefix])
 
1046
                    if node_key_filter: # this key matched something, yield it
 
1047
                        if node.__class__ is tuple:
 
1048
                            keys[node] = (prefix, node_key_filter)
 
1049
                        else:
 
1050
                            yield node, node_key_filter
 
1051
        if keys:
 
1052
            # Look in the page cache for some more bytes
 
1053
            found_keys = set()
 
1054
            for key in keys:
 
1055
                try:
 
1056
                    bytes = _page_cache[key]
 
1057
                except KeyError:
 
1058
                    continue
 
1059
                else:
 
1060
                    node = _deserialise(bytes, key,
 
1061
                        search_key_func=self._search_key_func)
 
1062
                    prefix, node_key_filter = keys[key]
 
1063
                    self._items[prefix] = node
 
1064
                    found_keys.add(key)
 
1065
                    yield node, node_key_filter
 
1066
            for key in found_keys:
 
1067
                del keys[key]
 
1068
        if keys:
 
1069
            # demand load some pages.
 
1070
            if batch_size is None:
 
1071
                # Read all the keys in
 
1072
                batch_size = len(keys)
 
1073
            key_order = list(keys)
 
1074
            for batch_start in range(0, len(key_order), batch_size):
 
1075
                batch = key_order[batch_start:batch_start + batch_size]
 
1076
                # We have to fully consume the stream so there is no pending
 
1077
                # I/O, so we buffer the nodes for now.
 
1078
                stream = store.get_record_stream(batch, 'unordered', True)
 
1079
                node_and_filters = []
 
1080
                for record in stream:
 
1081
                    bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1082
                    node = _deserialise(bytes, record.key,
 
1083
                        search_key_func=self._search_key_func)
 
1084
                    prefix, node_key_filter = keys[record.key]
 
1085
                    node_and_filters.append((node, node_key_filter))
 
1086
                    self._items[prefix] = node
 
1087
                    _page_cache.add(record.key, bytes)
 
1088
                for info in node_and_filters:
 
1089
                    yield info
 
1090
 
 
1091
    def map(self, store, key, value):
 
1092
        """Map key to value."""
 
1093
        if not len(self._items):
 
1094
            raise AssertionError("can't map in an empty InternalNode.")
 
1095
        search_key = self._search_key(key)
 
1096
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
 
1097
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
 
1098
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
 
1099
        if not search_key.startswith(self._search_prefix):
 
1100
            # This key doesn't fit in this index, so we need to split at the
 
1101
            # point where it would fit, insert self into that internal node,
 
1102
            # and then map this key into that node.
 
1103
            new_prefix = self.common_prefix(self._search_prefix,
 
1104
                                            search_key)
 
1105
            new_parent = InternalNode(new_prefix,
 
1106
                search_key_func=self._search_key_func)
 
1107
            new_parent.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1108
            new_parent._key_width = self._key_width
 
1109
            new_parent.add_node(self._search_prefix[:len(new_prefix)+1],
 
1110
                                self)
 
1111
            return new_parent.map(store, key, value)
 
1112
        children = [node for node, _
 
1113
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
 
1114
        if children:
 
1115
            child = children[0]
 
1116
        else:
 
1117
            # new child needed:
 
1118
            child = self._new_child(search_key, LeafNode)
 
1119
        old_len = len(child)
 
1120
        if type(child) is LeafNode:
 
1121
            old_size = child._current_size()
 
1122
        else:
 
1123
            old_size = None
 
1124
        prefix, node_details = child.map(store, key, value)
 
1125
        if len(node_details) == 1:
 
1126
            # child may have shrunk, or might be a new node
 
1127
            child = node_details[0][1]
 
1128
            self._len = self._len - old_len + len(child)
 
1129
            self._items[search_key] = child
 
1130
            self._key = None
 
1131
            new_node = self
 
1132
            if type(child) is LeafNode:
 
1133
                if old_size is None:
 
1134
                    # The old node was an InternalNode which means it has now
 
1135
                    # collapsed, so we need to check if it will chain to a
 
1136
                    # collapse at this level.
 
1137
                    trace.mutter("checking remap as InternalNode -> LeafNode")
 
1138
                    new_node = self._check_remap(store)
 
1139
                else:
 
1140
                    # If the LeafNode has shrunk in size, we may want to run
 
1141
                    # a remap check. Checking for a remap is expensive though
 
1142
                    # and the frequency of a successful remap is very low.
 
1143
                    # Shrinkage by small amounts is common, so we only do the
 
1144
                    # remap check if the new_size is low or the shrinkage
 
1145
                    # amount is over a configurable limit.
 
1146
                    new_size = child._current_size()
 
1147
                    shrinkage = old_size - new_size
 
1148
                    if (shrinkage > 0 and new_size < _INTERESTING_NEW_SIZE
 
1149
                        or shrinkage > _INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT):
 
1150
                        trace.mutter(
 
1151
                            "checking remap as size shrunk by %d to be %d",
 
1152
                            shrinkage, new_size)
 
1153
                        new_node = self._check_remap(store)
 
1154
            if new_node._search_prefix is None:
 
1155
                raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
1156
            return new_node._search_prefix, [('', new_node)]
 
1157
        # child has overflown - create a new intermediate node.
 
1158
        # XXX: This is where we might want to try and expand our depth
 
1159
        # to refer to more bytes of every child (which would give us
 
1160
        # multiple pointers to child nodes, but less intermediate nodes)
 
1161
        child = self._new_child(search_key, InternalNode)
 
1162
        child._search_prefix = prefix
 
1163
        for split, node in node_details:
 
1164
            child.add_node(split, node)
 
1165
        self._len = self._len - old_len + len(child)
 
1166
        self._key = None
 
1167
        return self._search_prefix, [("", self)]
 
1168
 
 
1169
    def _new_child(self, search_key, klass):
 
1170
        """Create a new child node of type klass."""
 
1171
        child = klass()
 
1172
        child.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1173
        child._key_width = self._key_width
 
1174
        child._search_key_func = self._search_key_func
 
1175
        self._items[search_key] = child
 
1176
        return child
 
1177
 
 
1178
    def serialise(self, store):
 
1179
        """Serialise the node to store.
 
1180
 
 
1181
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
 
1182
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
 
1183
        """
 
1184
        for node in self._items.itervalues():
 
1185
            if type(node) is tuple:
 
1186
                # Never deserialised.
 
1187
                continue
 
1188
            if node._key is not None:
 
1189
                # Never altered
 
1190
                continue
 
1191
            for key in node.serialise(store):
 
1192
                yield key
 
1193
        lines = ["chknode:\n"]
 
1194
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
 
1195
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
 
1196
        lines.append("%d\n" % self._len)
 
1197
        if self._search_prefix is None:
 
1198
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
1199
        lines.append('%s\n' % (self._search_prefix,))
 
1200
        prefix_len = len(self._search_prefix)
 
1201
        for prefix, node in sorted(self._items.items()):
 
1202
            if type(node) is tuple:
 
1203
                key = node[0]
 
1204
            else:
 
1205
                key = node._key[0]
 
1206
            serialised = "%s\x00%s\n" % (prefix, key)
 
1207
            if not serialised.startswith(self._search_prefix):
 
1208
                raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
 
1209
                    % (serialised, self._search_prefix))
 
1210
            lines.append(serialised[prefix_len:])
 
1211
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
 
1212
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
 
1213
        _page_cache.add(self._key, ''.join(lines))
 
1214
        yield self._key
 
1215
 
 
1216
    def _search_key(self, key):
 
1217
        """Return the serialised key for key in this node."""
 
1218
        # search keys are fixed width. All will be self._node_width wide, so we
 
1219
        # pad as necessary.
 
1220
        return (self._search_key_func(key) + '\x00'*self._node_width)[:self._node_width]
 
1221
 
 
1222
    def _search_prefix_filter(self, key):
 
1223
        """Serialise key for use as a prefix filter in iteritems."""
 
1224
        return self._search_key_func(key)[:self._node_width]
 
1225
 
 
1226
    def _split(self, offset):
 
1227
        """Split this node into smaller nodes starting at offset.
 
1228
 
 
1229
        :param offset: The offset to start the new child nodes at.
 
1230
        :return: An iterable of (prefix, node) tuples. prefix is a byte
 
1231
            prefix for reaching node.
 
1232
        """
 
1233
        if offset >= self._node_width:
 
1234
            for node in self._items.values():
 
1235
                for result in node._split(offset):
 
1236
                    yield result
 
1237
            return
 
1238
        for key, node in self._items.items():
 
1239
            pass
 
1240
 
 
1241
    def refs(self):
 
1242
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
 
1243
        if self._key is None:
 
1244
            raise AssertionError("unserialised nodes have no refs.")
 
1245
        refs = []
 
1246
        for value in self._items.itervalues():
 
1247
            if type(value) is tuple:
 
1248
                refs.append(value)
 
1249
            else:
 
1250
                refs.append(value.key())
 
1251
        return refs
 
1252
 
 
1253
    def _compute_search_prefix(self, extra_key=None):
 
1254
        """Return the unique key prefix for this node.
 
1255
 
 
1256
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
 
1257
            unique within this node.
 
1258
        """
 
1259
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(self._items)
 
1260
        return self._search_prefix
 
1261
 
 
1262
    def unmap(self, store, key, check_remap=True):
 
1263
        """Remove key from this node and it's children."""
 
1264
        if not len(self._items):
 
1265
            raise AssertionError("can't unmap in an empty InternalNode.")
 
1266
        children = [node for node, _
 
1267
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
 
1268
        if children:
 
1269
            child = children[0]
 
1270
        else:
 
1271
            raise KeyError(key)
 
1272
        self._len -= 1
 
1273
        unmapped = child.unmap(store, key)
 
1274
        self._key = None
 
1275
        search_key = self._search_key(key)
 
1276
        if len(unmapped) == 0:
 
1277
            # All child nodes are gone, remove the child:
 
1278
            del self._items[search_key]
 
1279
            unmapped = None
 
1280
        else:
 
1281
            # Stash the returned node
 
1282
            self._items[search_key] = unmapped
 
1283
        if len(self._items) == 1:
 
1284
            # this node is no longer needed:
 
1285
            return self._items.values()[0]
 
1286
        if type(unmapped) is InternalNode:
 
1287
            return self
 
1288
        if check_remap:
 
1289
            return self._check_remap(store)
 
1290
        else:
 
1291
            return self
 
1292
 
 
1293
    def _check_remap(self, store):
 
1294
        """Check if all keys contained by children fit in a single LeafNode.
 
1295
 
 
1296
        :param store: A store to use for reading more nodes
 
1297
        :return: Either self, or a new LeafNode which should replace self.
 
1298
        """
 
1299
        # Logic for how we determine when we need to rebuild
 
1300
        # 1) Implicitly unmap() is removing a key which means that the child
 
1301
        #    nodes are going to be shrinking by some extent.
 
1302
        # 2) If all children are LeafNodes, it is possible that they could be
 
1303
        #    combined into a single LeafNode, which can then completely replace
 
1304
        #    this internal node with a single LeafNode
 
1305
        # 3) If *one* child is an InternalNode, we assume it has already done
 
1306
        #    all the work to determine that its children cannot collapse, and
 
1307
        #    we can then assume that those nodes *plus* the current nodes don't
 
1308
        #    have a chance of collapsing either.
 
1309
        #    So a very cheap check is to just say if 'unmapped' is an
 
1310
        #    InternalNode, we don't have to check further.
 
1311
 
 
1312
        # TODO: Another alternative is to check the total size of all known
 
1313
        #       LeafNodes. If there is some formula we can use to determine the
 
1314
        #       final size without actually having to read in any more
 
1315
        #       children, it would be nice to have. However, we have to be
 
1316
        #       careful with stuff like nodes that pull out the common prefix
 
1317
        #       of each key, as adding a new key can change the common prefix
 
1318
        #       and cause size changes greater than the length of one key.
 
1319
        #       So for now, we just add everything to a new Leaf until it
 
1320
        #       splits, as we know that will give the right answer
 
1321
        new_leaf = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
 
1322
        new_leaf.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1323
        new_leaf._key_width = self._key_width
 
1324
        # A batch_size of 16 was chosen because:
 
1325
        #   a) In testing, a 4k page held 14 times. So if we have more than 16
 
1326
        #      leaf nodes we are unlikely to hold them in a single new leaf
 
1327
        #      node. This still allows for 1 round trip
 
1328
        #   b) With 16-way fan out, we can still do a single round trip
 
1329
        #   c) With 255-way fan out, we don't want to read all 255 and destroy
 
1330
        #      the page cache, just to determine that we really don't need it.
 
1331
        for node, _ in self._iter_nodes(store, batch_size=16):
 
1332
            if type(node) is InternalNode:
 
1333
                # Without looking at any leaf nodes, we are sure
 
1334
                return self
 
1335
            for key, value in node._items.iteritems():
 
1336
                if new_leaf._map_no_split(key, value):
 
1337
                    return self
 
1338
        trace.mutter("remap generated a new LeafNode")
 
1339
        return new_leaf
 
1340
 
 
1341
 
 
1342
def _deserialise(bytes, key, search_key_func):
 
1343
    """Helper for repositorydetails - convert bytes to a node."""
 
1344
    if bytes.startswith("chkleaf:\n"):
 
1345
        node = LeafNode.deserialise(bytes, key, search_key_func=search_key_func)
 
1346
    elif bytes.startswith("chknode:\n"):
 
1347
        node = InternalNode.deserialise(bytes, key,
 
1348
            search_key_func=search_key_func)
 
1349
    else:
 
1350
        raise AssertionError("Unknown node type.")
 
1351
    return node
 
1352
 
 
1353
 
 
1354
def _find_children_info(store, interesting_keys, uninteresting_keys, pb):
 
1355
    """Read the associated records, and determine what is interesting."""
 
1356
    uninteresting_keys = set(uninteresting_keys)
 
1357
    chks_to_read = uninteresting_keys.union(interesting_keys)
 
1358
    next_uninteresting = set()
 
1359
    next_interesting = set()
 
1360
    uninteresting_items = set()
 
1361
    interesting_items = set()
 
1362
    interesting_to_yield = []
 
1363
    for record in store.get_record_stream(chks_to_read, 'unordered', True):
 
1364
        # records_read.add(record.key())
 
1365
        if pb is not None:
 
1366
            pb.tick()
 
1367
        bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1368
        # We don't care about search_key_func for this code, because we only
 
1369
        # care about external references.
 
1370
        node = _deserialise(bytes, record.key, search_key_func=None)
 
1371
        if record.key in uninteresting_keys:
 
1372
            if type(node) is InternalNode:
 
1373
                next_uninteresting.update(node.refs())
 
1374
            else:
 
1375
                # We know we are at a LeafNode, so we can pass None for the
 
1376
                # store
 
1377
                uninteresting_items.update(node.iteritems(None))
 
1378
        else:
 
1379
            interesting_to_yield.append(record.key)
 
1380
            if type(node) is InternalNode:
 
1381
                next_interesting.update(node.refs())
 
1382
            else:
 
1383
                interesting_items.update(node.iteritems(None))
 
1384
    return (next_uninteresting, uninteresting_items,
 
1385
            next_interesting, interesting_to_yield, interesting_items)
 
1386
 
 
1387
 
 
1388
def _find_all_uninteresting(store, interesting_root_keys,
 
1389
                            uninteresting_root_keys, pb):
 
1390
    """Determine the full set of uninteresting keys."""
 
1391
    # What about duplicates between interesting_root_keys and
 
1392
    # uninteresting_root_keys?
 
1393
    if not uninteresting_root_keys:
 
1394
        # Shortcut case. We know there is nothing uninteresting to filter out
 
1395
        # So we just let the rest of the algorithm do the work
 
1396
        # We know there is nothing uninteresting, and we didn't have to read
 
1397
        # any interesting records yet.
 
1398
        return (set(), set(), set(interesting_root_keys), [], set())
 
1399
    all_uninteresting_chks = set(uninteresting_root_keys)
 
1400
    all_uninteresting_items = set()
 
1401
 
 
1402
    # First step, find the direct children of both the interesting and
 
1403
    # uninteresting set
 
1404
    (uninteresting_keys, uninteresting_items,
 
1405
     interesting_keys, interesting_to_yield,
 
1406
     interesting_items) = _find_children_info(store, interesting_root_keys,
 
1407
                                              uninteresting_root_keys,
 
1408
                                              pb=pb)
 
1409
    all_uninteresting_chks.update(uninteresting_keys)
 
1410
    all_uninteresting_items.update(uninteresting_items)
 
1411
    del uninteresting_items
 
1412
    # Note: Exact matches between interesting and uninteresting do not need
 
1413
    #       to be search further. Non-exact matches need to be searched in case
 
1414
    #       there is a future exact-match
 
1415
    uninteresting_keys.difference_update(interesting_keys)
 
1416
 
 
1417
    # Second, find the full set of uninteresting bits reachable by the
 
1418
    # uninteresting roots
 
1419
    chks_to_read = uninteresting_keys
 
1420
    while chks_to_read:
 
1421
        next_chks = set()
 
1422
        for record in store.get_record_stream(chks_to_read, 'unordered', False):
 
1423
            # TODO: Handle 'absent'
 
1424
            if pb is not None:
 
1425
                pb.tick()
 
1426
            bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1427
            # We don't care about search_key_func for this code, because we
 
1428
            # only care about external references.
 
1429
            node = _deserialise(bytes, record.key, search_key_func=None)
 
1430
            if type(node) is InternalNode:
 
1431
                # uninteresting_prefix_chks.update(node._items.iteritems())
 
1432
                chks = node._items.values()
 
1433
                # TODO: We remove the entries that are already in
 
1434
                #       uninteresting_chks ?
 
1435
                next_chks.update(chks)
 
1436
                all_uninteresting_chks.update(chks)
 
1437
            else:
 
1438
                all_uninteresting_items.update(node._items.iteritems())
 
1439
        chks_to_read = next_chks
 
1440
    return (all_uninteresting_chks, all_uninteresting_items,
 
1441
            interesting_keys, interesting_to_yield, interesting_items)
 
1442
 
 
1443
 
 
1444
def iter_interesting_nodes(store, interesting_root_keys,
 
1445
                           uninteresting_root_keys, pb=None):
 
1446
    """Given root keys, find interesting nodes.
 
1447
 
 
1448
    Evaluate nodes referenced by interesting_root_keys. Ones that are also
 
1449
    referenced from uninteresting_root_keys are not considered interesting.
 
1450
 
 
1451
    :param interesting_root_keys: keys which should be part of the
 
1452
        "interesting" nodes (which will be yielded)
 
1453
    :param uninteresting_root_keys: keys which should be filtered out of the
 
1454
        result set.
 
1455
    :return: Yield
 
1456
        (interesting record, {interesting key:values})
 
1457
    """
 
1458
    # TODO: consider that it may be more memory efficient to use the 20-byte
 
1459
    #       sha1 string, rather than tuples of hexidecimal sha1 strings.
 
1460
    # TODO: Try to factor out a lot of the get_record_stream() calls into a
 
1461
    #       helper function similar to _read_bytes. This function should be
 
1462
    #       able to use nodes from the _page_cache as well as actually
 
1463
    #       requesting bytes from the store.
 
1464
 
 
1465
    (all_uninteresting_chks, all_uninteresting_items, interesting_keys,
 
1466
     interesting_to_yield, interesting_items) = _find_all_uninteresting(store,
 
1467
        interesting_root_keys, uninteresting_root_keys, pb)
 
1468
 
 
1469
    # Now that we know everything uninteresting, we can yield information from
 
1470
    # our first request
 
1471
    interesting_items.difference_update(all_uninteresting_items)
 
1472
    interesting_to_yield = set(interesting_to_yield) - all_uninteresting_chks
 
1473
    if interesting_items:
 
1474
        yield None, interesting_items
 
1475
    if interesting_to_yield:
 
1476
        # We request these records again, rather than buffering the root
 
1477
        # records, most likely they are still in the _group_cache anyway.
 
1478
        for record in store.get_record_stream(interesting_to_yield,
 
1479
                                              'unordered', False):
 
1480
            yield record, []
 
1481
    all_uninteresting_chks.update(interesting_to_yield)
 
1482
    interesting_keys.difference_update(all_uninteresting_chks)
 
1483
 
 
1484
    chks_to_read = interesting_keys
 
1485
    counter = 0
 
1486
    while chks_to_read:
 
1487
        next_chks = set()
 
1488
        for record in store.get_record_stream(chks_to_read, 'unordered', False):
 
1489
            counter += 1
 
1490
            if pb is not None:
 
1491
                pb.update('find chk pages', counter)
 
1492
            # TODO: Handle 'absent'?
 
1493
            bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1494
            # We don't care about search_key_func for this code, because we
 
1495
            # only care about external references.
 
1496
            node = _deserialise(bytes, record.key, search_key_func=None)
 
1497
            if type(node) is InternalNode:
 
1498
                # all_uninteresting_chks grows large, as it lists all nodes we
 
1499
                # don't want to process (including already seen interesting
 
1500
                # nodes).
 
1501
                # small.difference_update(large) scales O(large), but
 
1502
                # small.difference(large) scales O(small).
 
1503
                # Also, we know we just _deserialised this node, so we can
 
1504
                # access the dict directly.
 
1505
                chks = set(node._items.itervalues()).difference(
 
1506
                            all_uninteresting_chks)
 
1507
                # Is set() and .difference_update better than:
 
1508
                # chks = [chk for chk in node.refs()
 
1509
                #              if chk not in all_uninteresting_chks]
 
1510
                next_chks.update(chks)
 
1511
                # These are now uninteresting everywhere else
 
1512
                all_uninteresting_chks.update(chks)
 
1513
                interesting_items = []
 
1514
            else:
 
1515
                interesting_items = [item for item in node._items.iteritems()
 
1516
                                     if item not in all_uninteresting_items]
 
1517
                # TODO: Do we need to filter out items that we have already
 
1518
                #       seen on other pages? We don't really want to buffer the
 
1519
                #       whole thing, but it does mean that callers need to
 
1520
                #       understand they may get duplicate values.
 
1521
                # all_uninteresting_items.update(interesting_items)
 
1522
            yield record, interesting_items
 
1523
        chks_to_read = next_chks
 
1524
 
 
1525
 
 
1526
try:
 
1527
    from bzrlib._chk_map_pyx import (
 
1528
        _search_key_16,
 
1529
        _search_key_255,
 
1530
        _deserialise_leaf_node,
 
1531
        _deserialise_internal_node,
 
1532
        )
 
1533
except ImportError:
 
1534
    from bzrlib._chk_map_py import (
 
1535
        _search_key_16,
 
1536
        _search_key_255,
 
1537
        _deserialise_leaf_node,
 
1538
        _deserialise_internal_node,
 
1539
        )
 
1540
search_key_registry.register('hash-16-way', _search_key_16)
 
1541
search_key_registry.register('hash-255-way', _search_key_255)