~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/btree_index.py

  • Committer: Andrew Bennetts
  • Date: 2009-08-13 00:20:29 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 4608.
  • Revision ID: andrew.bennetts@canonical.com-20090813002029-akc5x2mtxa8rq068
Raise InventoryDeltaErrors, not generic BzrErrors, from inventory_delta.py.

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
from bisect import bisect_right
 
21
import math
 
22
import tempfile
 
23
import zlib
 
24
 
 
25
from bzrlib import (
 
26
    chunk_writer,
 
27
    debug,
 
28
    errors,
 
29
    fifo_cache,
 
30
    index,
 
31
    lru_cache,
 
32
    osutils,
 
33
    trace,
 
34
    )
 
35
from bzrlib.index import _OPTION_NODE_REFS, _OPTION_KEY_ELEMENTS, _OPTION_LEN
 
36
from bzrlib.transport import get_transport
 
37
 
 
38
 
 
39
_BTSIGNATURE = "B+Tree Graph Index 2\n"
 
40
_OPTION_ROW_LENGTHS = "row_lengths="
 
41
_LEAF_FLAG = "type=leaf\n"
 
42
_INTERNAL_FLAG = "type=internal\n"
 
43
_INTERNAL_OFFSET = "offset="
 
44
 
 
45
_RESERVED_HEADER_BYTES = 120
 
46
_PAGE_SIZE = 4096
 
47
 
 
48
# 4K per page: 4MB - 1000 entries
 
49
_NODE_CACHE_SIZE = 1000
 
50
 
 
51
 
 
52
class _BuilderRow(object):
 
53
    """The stored state accumulated while writing out a row in the index.
 
54
 
 
55
    :ivar spool: A temporary file used to accumulate nodes for this row
 
56
        in the tree.
 
57
    :ivar nodes: The count of nodes emitted so far.
 
58
    """
 
59
 
 
60
    def __init__(self):
 
61
        """Create a _BuilderRow."""
 
62
        self.nodes = 0
 
63
        self.spool = tempfile.TemporaryFile()
 
64
        self.writer = None
 
65
 
 
66
    def finish_node(self, pad=True):
 
67
        byte_lines, _, padding = self.writer.finish()
 
68
        if self.nodes == 0:
 
69
            # padded note:
 
70
            self.spool.write("\x00" * _RESERVED_HEADER_BYTES)
 
71
        skipped_bytes = 0
 
72
        if not pad and padding:
 
73
            del byte_lines[-1]
 
74
            skipped_bytes = padding
 
75
        self.spool.writelines(byte_lines)
 
76
        remainder = (self.spool.tell() + skipped_bytes) % _PAGE_SIZE
 
77
        if remainder != 0:
 
78
            raise AssertionError("incorrect node length: %d, %d"
 
79
                                 % (self.spool.tell(), remainder))
 
80
        self.nodes += 1
 
81
        self.writer = None
 
82
 
 
83
 
 
84
class _InternalBuilderRow(_BuilderRow):
 
85
    """The stored state accumulated while writing out internal rows."""
 
86
 
 
87
    def finish_node(self, pad=True):
 
88
        if not pad:
 
89
            raise AssertionError("Must pad internal nodes only.")
 
90
        _BuilderRow.finish_node(self)
 
91
 
 
92
 
 
93
class _LeafBuilderRow(_BuilderRow):
 
94
    """The stored state accumulated while writing out a leaf rows."""
 
95
 
 
96
 
 
97
class BTreeBuilder(index.GraphIndexBuilder):
 
98
    """A Builder for B+Tree based Graph indices.
 
99
 
 
100
    The resulting graph has the structure:
 
101
 
 
102
    _SIGNATURE OPTIONS NODES
 
103
    _SIGNATURE     := 'B+Tree Graph Index 1' NEWLINE
 
104
    OPTIONS        := REF_LISTS KEY_ELEMENTS LENGTH
 
105
    REF_LISTS      := 'node_ref_lists=' DIGITS NEWLINE
 
106
    KEY_ELEMENTS   := 'key_elements=' DIGITS NEWLINE
 
107
    LENGTH         := 'len=' DIGITS NEWLINE
 
108
    ROW_LENGTHS    := 'row_lengths' DIGITS (COMMA DIGITS)*
 
109
    NODES          := NODE_COMPRESSED*
 
110
    NODE_COMPRESSED:= COMPRESSED_BYTES{4096}
 
111
    NODE_RAW       := INTERNAL | LEAF
 
112
    INTERNAL       := INTERNAL_FLAG POINTERS
 
113
    LEAF           := LEAF_FLAG ROWS
 
114
    KEY_ELEMENT    := Not-whitespace-utf8
 
115
    KEY            := KEY_ELEMENT (NULL KEY_ELEMENT)*
 
116
    ROWS           := ROW*
 
117
    ROW            := KEY NULL ABSENT? NULL REFERENCES NULL VALUE NEWLINE
 
118
    ABSENT         := 'a'
 
119
    REFERENCES     := REFERENCE_LIST (TAB REFERENCE_LIST){node_ref_lists - 1}
 
120
    REFERENCE_LIST := (REFERENCE (CR REFERENCE)*)?
 
121
    REFERENCE      := KEY
 
122
    VALUE          := no-newline-no-null-bytes
 
123
    """
 
124
 
 
125
    def __init__(self, reference_lists=0, key_elements=1, spill_at=100000):
 
126
        """See GraphIndexBuilder.__init__.
 
127
 
 
128
        :param spill_at: Optional parameter controlling the maximum number
 
129
            of nodes that BTreeBuilder will hold in memory.
 
130
        """
 
131
        index.GraphIndexBuilder.__init__(self, reference_lists=reference_lists,
 
132
            key_elements=key_elements)
 
133
        self._spill_at = spill_at
 
134
        self._backing_indices = []
 
135
        # A map of {key: (node_refs, value)}
 
136
        self._nodes = {}
 
137
        # Indicate it hasn't been built yet
 
138
        self._nodes_by_key = None
 
139
        self._optimize_for_size = False
 
140
 
 
141
    def add_node(self, key, value, references=()):
 
142
        """Add a node to the index.
 
143
 
 
144
        If adding the node causes the builder to reach its spill_at threshold,
 
145
        disk spilling will be triggered.
 
146
 
 
147
        :param key: The key. keys are non-empty tuples containing
 
148
            as many whitespace-free utf8 bytestrings as the key length
 
149
            defined for this index.
 
150
        :param references: An iterable of iterables of keys. Each is a
 
151
            reference to another key.
 
152
        :param value: The value to associate with the key. It may be any
 
153
            bytes as long as it does not contain \0 or \n.
 
154
        """
 
155
        # we don't care about absent_references
 
156
        node_refs, _ = self._check_key_ref_value(key, references, value)
 
157
        if key in self._nodes:
 
158
            raise errors.BadIndexDuplicateKey(key, self)
 
159
        self._nodes[key] = (node_refs, value)
 
160
        self._keys.add(key)
 
161
        if self._nodes_by_key is not None and self._key_length > 1:
 
162
            self._update_nodes_by_key(key, value, node_refs)
 
163
        if len(self._keys) < self._spill_at:
 
164
            return
 
165
        self._spill_mem_keys_to_disk()
 
166
 
 
167
    def _spill_mem_keys_to_disk(self):
 
168
        """Write the in memory keys down to disk to cap memory consumption.
 
169
 
 
170
        If we already have some keys written to disk, we will combine them so
 
171
        as to preserve the sorted order.  The algorithm for combining uses
 
172
        powers of two.  So on the first spill, write all mem nodes into a
 
173
        single index. On the second spill, combine the mem nodes with the nodes
 
174
        on disk to create a 2x sized disk index and get rid of the first index.
 
175
        On the third spill, create a single new disk index, which will contain
 
176
        the mem nodes, and preserve the existing 2x sized index.  On the fourth,
 
177
        combine mem with the first and second indexes, creating a new one of
 
178
        size 4x. On the fifth create a single new one, etc.
 
179
        """
 
180
        if self._combine_backing_indices:
 
181
            (new_backing_file, size,
 
182
             backing_pos) = self._spill_mem_keys_and_combine()
 
183
        else:
 
184
            new_backing_file, size = self._spill_mem_keys_without_combining()
 
185
        dir_path, base_name = osutils.split(new_backing_file.name)
 
186
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
 
187
        #       direct access to the new_backing._file object
 
188
        new_backing = BTreeGraphIndex(get_transport(dir_path),
 
189
                                      base_name, size)
 
190
        # GC will clean up the file
 
191
        new_backing._file = new_backing_file
 
192
        if self._combine_backing_indices:
 
193
            if len(self._backing_indices) == backing_pos:
 
194
                self._backing_indices.append(None)
 
195
            self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
 
196
            for backing_pos in range(backing_pos):
 
197
                self._backing_indices[backing_pos] = None
 
198
        else:
 
199
            self._backing_indices.append(new_backing)
 
200
        self._keys = set()
 
201
        self._nodes = {}
 
202
        self._nodes_by_key = None
 
203
 
 
204
    def _spill_mem_keys_without_combining(self):
 
205
        return self._write_nodes(self._iter_mem_nodes(), allow_optimize=False)
 
206
 
 
207
    def _spill_mem_keys_and_combine(self):
 
208
        iterators_to_combine = [self._iter_mem_nodes()]
 
209
        pos = -1
 
210
        for pos, backing in enumerate(self._backing_indices):
 
211
            if backing is None:
 
212
                pos -= 1
 
213
                break
 
214
            iterators_to_combine.append(backing.iter_all_entries())
 
215
        backing_pos = pos + 1
 
216
        new_backing_file, size = \
 
217
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine),
 
218
                              allow_optimize=False)
 
219
        return new_backing_file, size, backing_pos
 
220
 
 
221
    def add_nodes(self, nodes):
 
222
        """Add nodes to the index.
 
223
 
 
224
        :param nodes: An iterable of (key, node_refs, value) entries to add.
 
225
        """
 
226
        if self.reference_lists:
 
227
            for (key, value, node_refs) in nodes:
 
228
                self.add_node(key, value, node_refs)
 
229
        else:
 
230
            for (key, value) in nodes:
 
231
                self.add_node(key, value)
 
232
 
 
233
    def _iter_mem_nodes(self):
 
234
        """Iterate over the nodes held in memory."""
 
235
        nodes = self._nodes
 
236
        if self.reference_lists:
 
237
            for key in sorted(nodes):
 
238
                references, value = nodes[key]
 
239
                yield self, key, value, references
 
240
        else:
 
241
            for key in sorted(nodes):
 
242
                references, value = nodes[key]
 
243
                yield self, key, value
 
244
 
 
245
    def _iter_smallest(self, iterators_to_combine):
 
246
        if len(iterators_to_combine) == 1:
 
247
            for value in iterators_to_combine[0]:
 
248
                yield value
 
249
            return
 
250
        current_values = []
 
251
        for iterator in iterators_to_combine:
 
252
            try:
 
253
                current_values.append(iterator.next())
 
254
            except StopIteration:
 
255
                current_values.append(None)
 
256
        last = None
 
257
        while True:
 
258
            # Decorate candidates with the value to allow 2.4's min to be used.
 
259
            candidates = [(item[1][1], item) for item
 
260
                in enumerate(current_values) if item[1] is not None]
 
261
            if not len(candidates):
 
262
                return
 
263
            selected = min(candidates)
 
264
            # undecorate back to (pos, node)
 
265
            selected = selected[1]
 
266
            if last == selected[1][1]:
 
267
                raise errors.BadIndexDuplicateKey(last, self)
 
268
            last = selected[1][1]
 
269
            # Yield, with self as the index
 
270
            yield (self,) + selected[1][1:]
 
271
            pos = selected[0]
 
272
            try:
 
273
                current_values[pos] = iterators_to_combine[pos].next()
 
274
            except StopIteration:
 
275
                current_values[pos] = None
 
276
 
 
277
    def _add_key(self, string_key, line, rows, allow_optimize=True):
 
278
        """Add a key to the current chunk.
 
279
 
 
280
        :param string_key: The key to add.
 
281
        :param line: The fully serialised key and value.
 
282
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
 
283
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
 
284
            functionality.
 
285
        """
 
286
        if rows[-1].writer is None:
 
287
            # opening a new leaf chunk;
 
288
            for pos, internal_row in enumerate(rows[:-1]):
 
289
                # flesh out any internal nodes that are needed to
 
290
                # preserve the height of the tree
 
291
                if internal_row.writer is None:
 
292
                    length = _PAGE_SIZE
 
293
                    if internal_row.nodes == 0:
 
294
                        length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
 
295
                    if allow_optimize:
 
296
                        optimize_for_size = self._optimize_for_size
 
297
                    else:
 
298
                        optimize_for_size = False
 
299
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0,
 
300
                        optimize_for_size=optimize_for_size)
 
301
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
 
302
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
 
303
                        str(rows[pos + 1].nodes) + "\n")
 
304
            # add a new leaf
 
305
            length = _PAGE_SIZE
 
306
            if rows[-1].nodes == 0:
 
307
                length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
 
308
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length,
 
309
                optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
310
            rows[-1].writer.write(_LEAF_FLAG)
 
311
        if rows[-1].writer.write(line):
 
312
            # this key did not fit in the node:
 
313
            rows[-1].finish_node()
 
314
            key_line = string_key + "\n"
 
315
            new_row = True
 
316
            for row in reversed(rows[:-1]):
 
317
                # Mark the start of the next node in the node above. If it
 
318
                # doesn't fit then propagate upwards until we find one that
 
319
                # it does fit into.
 
320
                if row.writer.write(key_line):
 
321
                    row.finish_node()
 
322
                else:
 
323
                    # We've found a node that can handle the pointer.
 
324
                    new_row = False
 
325
                    break
 
326
            # If we reached the current root without being able to mark the
 
327
            # division point, then we need a new root:
 
328
            if new_row:
 
329
                # We need a new row
 
330
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
331
                    trace.mutter('Inserting new global row.')
 
332
                new_row = _InternalBuilderRow()
 
333
                reserved_bytes = 0
 
334
                rows.insert(0, new_row)
 
335
                # This will be padded, hence the -100
 
336
                new_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(
 
337
                    _PAGE_SIZE - _RESERVED_HEADER_BYTES,
 
338
                    reserved_bytes,
 
339
                    optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
340
                new_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
 
341
                new_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
 
342
                    str(rows[1].nodes - 1) + "\n")
 
343
                new_row.writer.write(key_line)
 
344
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
 
345
 
 
346
    def _write_nodes(self, node_iterator, allow_optimize=True):
 
347
        """Write node_iterator out as a B+Tree.
 
348
 
 
349
        :param node_iterator: An iterator of sorted nodes. Each node should
 
350
            match the output given by iter_all_entries.
 
351
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
 
352
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
 
353
            functionality.
 
354
        :return: A file handle for a temporary file containing a B+Tree for
 
355
            the nodes.
 
356
        """
 
357
        # The index rows - rows[0] is the root, rows[1] is the layer under it
 
358
        # etc.
 
359
        rows = []
 
360
        # forward sorted by key. In future we may consider topological sorting,
 
361
        # at the cost of table scans for direct lookup, or a second index for
 
362
        # direct lookup
 
363
        key_count = 0
 
364
        # A stack with the number of nodes of each size. 0 is the root node
 
365
        # and must always be 1 (if there are any nodes in the tree).
 
366
        self.row_lengths = []
 
367
        # Loop over all nodes adding them to the bottom row
 
368
        # (rows[-1]). When we finish a chunk in a row,
 
369
        # propagate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
 
370
        # row above, transitively.
 
371
        for node in node_iterator:
 
372
            if key_count == 0:
 
373
                # First key triggers the first row
 
374
                rows.append(_LeafBuilderRow())
 
375
            key_count += 1
 
376
            string_key, line = _btree_serializer._flatten_node(node,
 
377
                                    self.reference_lists)
 
378
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
 
379
        for row in reversed(rows):
 
380
            pad = (type(row) != _LeafBuilderRow)
 
381
            row.finish_node(pad=pad)
 
382
        result = tempfile.NamedTemporaryFile(prefix='bzr-index-')
 
383
        lines = [_BTSIGNATURE]
 
384
        lines.append(_OPTION_NODE_REFS + str(self.reference_lists) + '\n')
 
385
        lines.append(_OPTION_KEY_ELEMENTS + str(self._key_length) + '\n')
 
386
        lines.append(_OPTION_LEN + str(key_count) + '\n')
 
387
        row_lengths = [row.nodes for row in rows]
 
388
        lines.append(_OPTION_ROW_LENGTHS + ','.join(map(str, row_lengths)) + '\n')
 
389
        result.writelines(lines)
 
390
        position = sum(map(len, lines))
 
391
        root_row = True
 
392
        if position > _RESERVED_HEADER_BYTES:
 
393
            raise AssertionError("Could not fit the header in the"
 
394
                                 " reserved space: %d > %d"
 
395
                                 % (position, _RESERVED_HEADER_BYTES))
 
396
        # write the rows out:
 
397
        for row in rows:
 
398
            reserved = _RESERVED_HEADER_BYTES # reserved space for first node
 
399
            row.spool.flush()
 
400
            row.spool.seek(0)
 
401
            # copy nodes to the finalised file.
 
402
            # Special case the first node as it may be prefixed
 
403
            node = row.spool.read(_PAGE_SIZE)
 
404
            result.write(node[reserved:])
 
405
            result.write("\x00" * (reserved - position))
 
406
            position = 0 # Only the root row actually has an offset
 
407
            copied_len = osutils.pumpfile(row.spool, result)
 
408
            if copied_len != (row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE:
 
409
                if type(row) != _LeafBuilderRow:
 
410
                    raise AssertionError("Incorrect amount of data copied"
 
411
                        " expected: %d, got: %d"
 
412
                        % ((row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE,
 
413
                           copied_len))
 
414
        result.flush()
 
415
        size = result.tell()
 
416
        result.seek(0)
 
417
        return result, size
 
418
 
 
419
    def finish(self):
 
420
        """Finalise the index.
 
421
 
 
422
        :return: A file handle for a temporary file containing the nodes added
 
423
            to the index.
 
424
        """
 
425
        return self._write_nodes(self.iter_all_entries())[0]
 
426
 
 
427
    def iter_all_entries(self):
 
428
        """Iterate over all keys within the index
 
429
 
 
430
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is
 
431
            no defined order for the result iteration - it will be in the most
 
432
            efficient order for the index (in this case dictionary hash order).
 
433
        """
 
434
        if 'evil' in debug.debug_flags:
 
435
            trace.mutter_callsite(3,
 
436
                "iter_all_entries scales with size of history.")
 
437
        # Doing serial rather than ordered would be faster; but this shouldn't
 
438
        # be getting called routinely anyway.
 
439
        iterators = [self._iter_mem_nodes()]
 
440
        for backing in self._backing_indices:
 
441
            if backing is not None:
 
442
                iterators.append(backing.iter_all_entries())
 
443
        if len(iterators) == 1:
 
444
            return iterators[0]
 
445
        return self._iter_smallest(iterators)
 
446
 
 
447
    def iter_entries(self, keys):
 
448
        """Iterate over keys within the index.
 
449
 
 
450
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
 
451
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is no
 
452
            defined order for the result iteration - it will be in the most
 
453
            efficient order for the index (keys iteration order in this case).
 
454
        """
 
455
        keys = set(keys)
 
456
        local_keys = keys.intersection(self._keys)
 
457
        if self.reference_lists:
 
458
            for key in local_keys:
 
459
                node = self._nodes[key]
 
460
                yield self, key, node[1], node[0]
 
461
        else:
 
462
            for key in local_keys:
 
463
                node = self._nodes[key]
 
464
                yield self, key, node[1]
 
465
        # Find things that are in backing indices that have not been handled
 
466
        # yet.
 
467
        if not self._backing_indices:
 
468
            return # We won't find anything there either
 
469
        # Remove all of the keys that we found locally
 
470
        keys.difference_update(local_keys)
 
471
        for backing in self._backing_indices:
 
472
            if backing is None:
 
473
                continue
 
474
            if not keys:
 
475
                return
 
476
            for node in backing.iter_entries(keys):
 
477
                keys.remove(node[1])
 
478
                yield (self,) + node[1:]
 
479
 
 
480
    def iter_entries_prefix(self, keys):
 
481
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
 
482
 
 
483
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
 
484
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
 
485
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
 
486
        only the former key is returned.
 
487
 
 
488
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
 
489
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
 
490
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
 
491
            The first element cannot be 'None'.
 
492
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
493
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
 
494
            will be returned, and every match that is in the index will be
 
495
            returned.
 
496
        """
 
497
        # XXX: To much duplication with the GraphIndex class; consider finding
 
498
        # a good place to pull out the actual common logic.
 
499
        keys = set(keys)
 
500
        if not keys:
 
501
            return
 
502
        for backing in self._backing_indices:
 
503
            if backing is None:
 
504
                continue
 
505
            for node in backing.iter_entries_prefix(keys):
 
506
                yield (self,) + node[1:]
 
507
        if self._key_length == 1:
 
508
            for key in keys:
 
509
                # sanity check
 
510
                if key[0] is None:
 
511
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
512
                if len(key) != self._key_length:
 
513
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
514
                try:
 
515
                    node = self._nodes[key]
 
516
                except KeyError:
 
517
                    continue
 
518
                if self.reference_lists:
 
519
                    yield self, key, node[1], node[0]
 
520
                else:
 
521
                    yield self, key, node[1]
 
522
            return
 
523
        for key in keys:
 
524
            # sanity check
 
525
            if key[0] is None:
 
526
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
527
            if len(key) != self._key_length:
 
528
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
529
            # find what it refers to:
 
530
            key_dict = self._get_nodes_by_key()
 
531
            elements = list(key)
 
532
            # find the subdict to return
 
533
            try:
 
534
                while len(elements) and elements[0] is not None:
 
535
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
 
536
                    elements.pop(0)
 
537
            except KeyError:
 
538
                # a non-existant lookup.
 
539
                continue
 
540
            if len(elements):
 
541
                dicts = [key_dict]
 
542
                while dicts:
 
543
                    key_dict = dicts.pop(-1)
 
544
                    # can't be empty or would not exist
 
545
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
 
546
                    if type(value) == dict:
 
547
                        # push keys
 
548
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
 
549
                    else:
 
550
                        # yield keys
 
551
                        for value in key_dict.itervalues():
 
552
                            yield (self, ) + value
 
553
            else:
 
554
                yield (self, ) + key_dict
 
555
 
 
556
    def _get_nodes_by_key(self):
 
557
        if self._nodes_by_key is None:
 
558
            nodes_by_key = {}
 
559
            if self.reference_lists:
 
560
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
 
561
                    key_dict = nodes_by_key
 
562
                    for subkey in key[:-1]:
 
563
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
564
                    key_dict[key[-1]] = key, value, references
 
565
            else:
 
566
                for key, (references, value) in self._nodes.iteritems():
 
567
                    key_dict = nodes_by_key
 
568
                    for subkey in key[:-1]:
 
569
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
570
                    key_dict[key[-1]] = key, value
 
571
            self._nodes_by_key = nodes_by_key
 
572
        return self._nodes_by_key
 
573
 
 
574
    def key_count(self):
 
575
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
 
576
 
 
577
        For InMemoryGraphIndex the estimate is exact.
 
578
        """
 
579
        return len(self._keys) + sum(backing.key_count() for backing in
 
580
            self._backing_indices if backing is not None)
 
581
 
 
582
    def validate(self):
 
583
        """In memory index's have no known corruption at the moment."""
 
584
 
 
585
 
 
586
class _LeafNode(object):
 
587
    """A leaf node for a serialised B+Tree index."""
 
588
 
 
589
    __slots__ = ('keys',)
 
590
 
 
591
    def __init__(self, bytes, key_length, ref_list_length):
 
592
        """Parse bytes to create a leaf node object."""
 
593
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
 
594
        self.keys = dict(_btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
 
595
            key_length, ref_list_length))
 
596
 
 
597
 
 
598
class _InternalNode(object):
 
599
    """An internal node for a serialised B+Tree index."""
 
600
 
 
601
    __slots__ = ('keys', 'offset')
 
602
 
 
603
    def __init__(self, bytes):
 
604
        """Parse bytes to create an internal node object."""
 
605
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
 
606
        self.keys = self._parse_lines(bytes.split('\n'))
 
607
 
 
608
    def _parse_lines(self, lines):
 
609
        nodes = []
 
610
        self.offset = int(lines[1][7:])
 
611
        for line in lines[2:]:
 
612
            if line == '':
 
613
                break
 
614
            nodes.append(tuple(map(intern, line.split('\0'))))
 
615
        return nodes
 
616
 
 
617
 
 
618
class BTreeGraphIndex(object):
 
619
    """Access to nodes via the standard GraphIndex interface for B+Tree's.
 
620
 
 
621
    Individual nodes are held in a LRU cache. This holds the root node in
 
622
    memory except when very large walks are done.
 
623
    """
 
624
 
 
625
    def __init__(self, transport, name, size):
 
626
        """Create a B+Tree index object on the index name.
 
627
 
 
628
        :param transport: The transport to read data for the index from.
 
629
        :param name: The file name of the index on transport.
 
630
        :param size: Optional size of the index in bytes. This allows
 
631
            compatibility with the GraphIndex API, as well as ensuring that
 
632
            the initial read (to read the root node header) can be done
 
633
            without over-reading even on empty indices, and on small indices
 
634
            allows single-IO to read the entire index.
 
635
        """
 
636
        self._transport = transport
 
637
        self._name = name
 
638
        self._size = size
 
639
        self._file = None
 
640
        self._recommended_pages = self._compute_recommended_pages()
 
641
        self._root_node = None
 
642
        # Default max size is 100,000 leave values
 
643
        self._leaf_value_cache = None # lru_cache.LRUCache(100*1000)
 
644
        self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
 
645
        # We could limit this, but even a 300k record btree has only 3k leaf
 
646
        # nodes, and only 20 internal nodes. So the default of 100 nodes in an
 
647
        # LRU would mean we always cache everything anyway, no need to pay the
 
648
        # overhead of LRU
 
649
        self._internal_node_cache = fifo_cache.FIFOCache(100)
 
650
        self._key_count = None
 
651
        self._row_lengths = None
 
652
        self._row_offsets = None # Start of each row, [-1] is the end
 
653
 
 
654
    def __eq__(self, other):
 
655
        """Equal when self and other were created with the same parameters."""
 
656
        return (
 
657
            type(self) == type(other) and
 
658
            self._transport == other._transport and
 
659
            self._name == other._name and
 
660
            self._size == other._size)
 
661
 
 
662
    def __ne__(self, other):
 
663
        return not self.__eq__(other)
 
664
 
 
665
    def _get_and_cache_nodes(self, nodes):
 
666
        """Read nodes and cache them in the lru.
 
667
 
 
668
        The nodes list supplied is sorted and then read from disk, each node
 
669
        being inserted it into the _node_cache.
 
670
 
 
671
        Note: Asking for more nodes than the _node_cache can contain will
 
672
        result in some of the results being immediately discarded, to prevent
 
673
        this an assertion is raised if more nodes are asked for than are
 
674
        cachable.
 
675
 
 
676
        :return: A dict of {node_pos: node}
 
677
        """
 
678
        found = {}
 
679
        start_of_leaves = None
 
680
        for node_pos, node in self._read_nodes(sorted(nodes)):
 
681
            if node_pos == 0: # Special case
 
682
                self._root_node = node
 
683
            else:
 
684
                if start_of_leaves is None:
 
685
                    start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
686
                if node_pos < start_of_leaves:
 
687
                    self._internal_node_cache.add(node_pos, node)
 
688
                else:
 
689
                    self._leaf_node_cache.add(node_pos, node)
 
690
            found[node_pos] = node
 
691
        return found
 
692
 
 
693
    def _compute_recommended_pages(self):
 
694
        """Convert transport's recommended_page_size into btree pages.
 
695
 
 
696
        recommended_page_size is in bytes, we want to know how many _PAGE_SIZE
 
697
        pages fit in that length.
 
698
        """
 
699
        recommended_read = self._transport.recommended_page_size()
 
700
        recommended_pages = int(math.ceil(recommended_read /
 
701
                                          float(_PAGE_SIZE)))
 
702
        return recommended_pages
 
703
 
 
704
    def _compute_total_pages_in_index(self):
 
705
        """How many pages are in the index.
 
706
 
 
707
        If we have read the header we will use the value stored there.
 
708
        Otherwise it will be computed based on the length of the index.
 
709
        """
 
710
        if self._size is None:
 
711
            raise AssertionError('_compute_total_pages_in_index should not be'
 
712
                                 ' called when self._size is None')
 
713
        if self._root_node is not None:
 
714
            # This is the number of pages as defined by the header
 
715
            return self._row_offsets[-1]
 
716
        # This is the number of pages as defined by the size of the index. They
 
717
        # should be indentical.
 
718
        total_pages = int(math.ceil(self._size / float(_PAGE_SIZE)))
 
719
        return total_pages
 
720
 
 
721
    def _expand_offsets(self, offsets):
 
722
        """Find extra pages to download.
 
723
 
 
724
        The idea is that we always want to make big-enough requests (like 64kB
 
725
        for http), so that we don't waste round trips. So given the entries
 
726
        that we already have cached and the new pages being downloaded figure
 
727
        out what other pages we might want to read.
 
728
 
 
729
        See also doc/developers/btree_index_prefetch.txt for more details.
 
730
 
 
731
        :param offsets: The offsets to be read
 
732
        :return: A list of offsets to download
 
733
        """
 
734
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
735
            trace.mutter('expanding: %s\toffsets: %s', self._name, offsets)
 
736
 
 
737
        if len(offsets) >= self._recommended_pages:
 
738
            # Don't add more, we are already requesting more than enough
 
739
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
740
                trace.mutter('  not expanding large request (%s >= %s)',
 
741
                             len(offsets), self._recommended_pages)
 
742
            return offsets
 
743
        if self._size is None:
 
744
            # Don't try anything, because we don't know where the file ends
 
745
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
746
                trace.mutter('  not expanding without knowing index size')
 
747
            return offsets
 
748
        total_pages = self._compute_total_pages_in_index()
 
749
        cached_offsets = self._get_offsets_to_cached_pages()
 
750
        # If reading recommended_pages would read the rest of the index, just
 
751
        # do so.
 
752
        if total_pages - len(cached_offsets) <= self._recommended_pages:
 
753
            # Read whatever is left
 
754
            if cached_offsets:
 
755
                expanded = [x for x in xrange(total_pages)
 
756
                               if x not in cached_offsets]
 
757
            else:
 
758
                expanded = range(total_pages)
 
759
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
760
                trace.mutter('  reading all unread pages: %s', expanded)
 
761
            return expanded
 
762
 
 
763
        if self._root_node is None:
 
764
            # ATM on the first read of the root node of a large index, we don't
 
765
            # bother pre-reading any other pages. This is because the
 
766
            # likelyhood of actually reading interesting pages is very low.
 
767
            # See doc/developers/btree_index_prefetch.txt for a discussion, and
 
768
            # a possible implementation when we are guessing that the second
 
769
            # layer index is small
 
770
            final_offsets = offsets
 
771
        else:
 
772
            tree_depth = len(self._row_lengths)
 
773
            if len(cached_offsets) < tree_depth and len(offsets) == 1:
 
774
                # We haven't read enough to justify expansion
 
775
                # If we are only going to read the root node, and 1 leaf node,
 
776
                # then it isn't worth expanding our request. Once we've read at
 
777
                # least 2 nodes, then we are probably doing a search, and we
 
778
                # start expanding our requests.
 
779
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
780
                    trace.mutter('  not expanding on first reads')
 
781
                return offsets
 
782
            final_offsets = self._expand_to_neighbors(offsets, cached_offsets,
 
783
                                                      total_pages)
 
784
 
 
785
        final_offsets = sorted(final_offsets)
 
786
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
787
            trace.mutter('expanded:  %s', final_offsets)
 
788
        return final_offsets
 
789
 
 
790
    def _expand_to_neighbors(self, offsets, cached_offsets, total_pages):
 
791
        """Expand requests to neighbors until we have enough pages.
 
792
 
 
793
        This is called from _expand_offsets after policy has determined that we
 
794
        want to expand.
 
795
        We only want to expand requests within a given layer. We cheat a little
 
796
        bit and assume all requests will be in the same layer. This is true
 
797
        given the current design, but if it changes this algorithm may perform
 
798
        oddly.
 
799
 
 
800
        :param offsets: requested offsets
 
801
        :param cached_offsets: offsets for pages we currently have cached
 
802
        :return: A set() of offsets after expansion
 
803
        """
 
804
        final_offsets = set(offsets)
 
805
        first = end = None
 
806
        new_tips = set(final_offsets)
 
807
        while len(final_offsets) < self._recommended_pages and new_tips:
 
808
            next_tips = set()
 
809
            for pos in new_tips:
 
810
                if first is None:
 
811
                    first, end = self._find_layer_first_and_end(pos)
 
812
                previous = pos - 1
 
813
                if (previous > 0
 
814
                    and previous not in cached_offsets
 
815
                    and previous not in final_offsets
 
816
                    and previous >= first):
 
817
                    next_tips.add(previous)
 
818
                after = pos + 1
 
819
                if (after < total_pages
 
820
                    and after not in cached_offsets
 
821
                    and after not in final_offsets
 
822
                    and after < end):
 
823
                    next_tips.add(after)
 
824
                # This would keep us from going bigger than
 
825
                # recommended_pages by only expanding the first offsets.
 
826
                # However, if we are making a 'wide' request, it is
 
827
                # reasonable to expand all points equally.
 
828
                # if len(final_offsets) > recommended_pages:
 
829
                #     break
 
830
            final_offsets.update(next_tips)
 
831
            new_tips = next_tips
 
832
        return final_offsets
 
833
 
 
834
    def external_references(self, ref_list_num):
 
835
        if self._root_node is None:
 
836
            self._get_root_node()
 
837
        if ref_list_num + 1 > self.node_ref_lists:
 
838
            raise ValueError('No ref list %d, index has %d ref lists'
 
839
                % (ref_list_num, self.node_ref_lists))
 
840
        keys = set()
 
841
        refs = set()
 
842
        for node in self.iter_all_entries():
 
843
            keys.add(node[1])
 
844
            refs.update(node[3][ref_list_num])
 
845
        return refs - keys
 
846
 
 
847
    def _find_layer_first_and_end(self, offset):
 
848
        """Find the start/stop nodes for the layer corresponding to offset.
 
849
 
 
850
        :return: (first, end)
 
851
            first is the first node in this layer
 
852
            end is the first node of the next layer
 
853
        """
 
854
        first = end = 0
 
855
        for roffset in self._row_offsets:
 
856
            first = end
 
857
            end = roffset
 
858
            if offset < roffset:
 
859
                break
 
860
        return first, end
 
861
 
 
862
    def _get_offsets_to_cached_pages(self):
 
863
        """Determine what nodes we already have cached."""
 
864
        cached_offsets = set(self._internal_node_cache.keys())
 
865
        cached_offsets.update(self._leaf_node_cache.keys())
 
866
        if self._root_node is not None:
 
867
            cached_offsets.add(0)
 
868
        return cached_offsets
 
869
 
 
870
    def _get_root_node(self):
 
871
        if self._root_node is None:
 
872
            # We may not have a root node yet
 
873
            self._get_internal_nodes([0])
 
874
        return self._root_node
 
875
 
 
876
    def _get_nodes(self, cache, node_indexes):
 
877
        found = {}
 
878
        needed = []
 
879
        for idx in node_indexes:
 
880
            if idx == 0 and self._root_node is not None:
 
881
                found[0] = self._root_node
 
882
                continue
 
883
            try:
 
884
                found[idx] = cache[idx]
 
885
            except KeyError:
 
886
                needed.append(idx)
 
887
        if not needed:
 
888
            return found
 
889
        needed = self._expand_offsets(needed)
 
890
        found.update(self._get_and_cache_nodes(needed))
 
891
        return found
 
892
 
 
893
    def _get_internal_nodes(self, node_indexes):
 
894
        """Get a node, from cache or disk.
 
895
 
 
896
        After getting it, the node will be cached.
 
897
        """
 
898
        return self._get_nodes(self._internal_node_cache, node_indexes)
 
899
 
 
900
    def _cache_leaf_values(self, nodes):
 
901
        """Cache directly from key => value, skipping the btree."""
 
902
        if self._leaf_value_cache is not None:
 
903
            for node in nodes.itervalues():
 
904
                for key, value in node.keys.iteritems():
 
905
                    if key in self._leaf_value_cache:
 
906
                        # Don't add the rest of the keys, we've seen this node
 
907
                        # before.
 
908
                        break
 
909
                    self._leaf_value_cache[key] = value
 
910
 
 
911
    def _get_leaf_nodes(self, node_indexes):
 
912
        """Get a bunch of nodes, from cache or disk."""
 
913
        found = self._get_nodes(self._leaf_node_cache, node_indexes)
 
914
        self._cache_leaf_values(found)
 
915
        return found
 
916
 
 
917
    def iter_all_entries(self):
 
918
        """Iterate over all keys within the index.
 
919
 
 
920
        :return: An iterable of (index, key, value) or (index, key, value, reference_lists).
 
921
            The former tuple is used when there are no reference lists in the
 
922
            index, making the API compatible with simple key:value index types.
 
923
            There is no defined order for the result iteration - it will be in
 
924
            the most efficient order for the index.
 
925
        """
 
926
        if 'evil' in debug.debug_flags:
 
927
            trace.mutter_callsite(3,
 
928
                "iter_all_entries scales with size of history.")
 
929
        if not self.key_count():
 
930
            return
 
931
        if self._row_offsets[-1] == 1:
 
932
            # There is only the root node, and we read that via key_count()
 
933
            if self.node_ref_lists:
 
934
                for key, (value, refs) in sorted(self._root_node.keys.items()):
 
935
                    yield (self, key, value, refs)
 
936
            else:
 
937
                for key, (value, refs) in sorted(self._root_node.keys.items()):
 
938
                    yield (self, key, value)
 
939
            return
 
940
        start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
941
        end_of_leaves = self._row_offsets[-1]
 
942
        needed_offsets = range(start_of_leaves, end_of_leaves)
 
943
        if needed_offsets == [0]:
 
944
            # Special case when we only have a root node, as we have already
 
945
            # read everything
 
946
            nodes = [(0, self._root_node)]
 
947
        else:
 
948
            nodes = self._read_nodes(needed_offsets)
 
949
        # We iterate strictly in-order so that we can use this function
 
950
        # for spilling index builds to disk.
 
951
        if self.node_ref_lists:
 
952
            for _, node in nodes:
 
953
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
 
954
                    yield (self, key, value, refs)
 
955
        else:
 
956
            for _, node in nodes:
 
957
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
 
958
                    yield (self, key, value)
 
959
 
 
960
    @staticmethod
 
961
    def _multi_bisect_right(in_keys, fixed_keys):
 
962
        """Find the positions where each 'in_key' would fit in fixed_keys.
 
963
 
 
964
        This is equivalent to doing "bisect_right" on each in_key into
 
965
        fixed_keys
 
966
 
 
967
        :param in_keys: A sorted list of keys to match with fixed_keys
 
968
        :param fixed_keys: A sorted list of keys to match against
 
969
        :return: A list of (integer position, [key list]) tuples.
 
970
        """
 
971
        if not in_keys:
 
972
            return []
 
973
        if not fixed_keys:
 
974
            # no pointers in the fixed_keys list, which means everything must
 
975
            # fall to the left.
 
976
            return [(0, in_keys)]
 
977
 
 
978
        # TODO: Iterating both lists will generally take M + N steps
 
979
        #       Bisecting each key will generally take M * log2 N steps.
 
980
        #       If we had an efficient way to compare, we could pick the method
 
981
        #       based on which has the fewer number of steps.
 
982
        #       There is also the argument that bisect_right is a compiled
 
983
        #       function, so there is even more to be gained.
 
984
        # iter_steps = len(in_keys) + len(fixed_keys)
 
985
        # bisect_steps = len(in_keys) * math.log(len(fixed_keys), 2)
 
986
        if len(in_keys) == 1: # Bisect will always be faster for M = 1
 
987
            return [(bisect_right(fixed_keys, in_keys[0]), in_keys)]
 
988
        # elif bisect_steps < iter_steps:
 
989
        #     offsets = {}
 
990
        #     for key in in_keys:
 
991
        #         offsets.setdefault(bisect_right(fixed_keys, key),
 
992
        #                            []).append(key)
 
993
        #     return [(o, offsets[o]) for o in sorted(offsets)]
 
994
        in_keys_iter = iter(in_keys)
 
995
        fixed_keys_iter = enumerate(fixed_keys)
 
996
        cur_in_key = in_keys_iter.next()
 
997
        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
 
998
 
 
999
        class InputDone(Exception): pass
 
1000
        class FixedDone(Exception): pass
 
1001
 
 
1002
        output = []
 
1003
        cur_out = []
 
1004
 
 
1005
        # TODO: Another possibility is that rather than iterating on each side,
 
1006
        #       we could use a combination of bisecting and iterating. For
 
1007
        #       example, while cur_in_key < fixed_key, bisect to find its
 
1008
        #       point, then iterate all matching keys, then bisect (restricted
 
1009
        #       to only the remainder) for the next one, etc.
 
1010
        try:
 
1011
            while True:
 
1012
                if cur_in_key < cur_fixed_key:
 
1013
                    cur_keys = []
 
1014
                    cur_out = (cur_fixed_offset, cur_keys)
 
1015
                    output.append(cur_out)
 
1016
                    while cur_in_key < cur_fixed_key:
 
1017
                        cur_keys.append(cur_in_key)
 
1018
                        try:
 
1019
                            cur_in_key = in_keys_iter.next()
 
1020
                        except StopIteration:
 
1021
                            raise InputDone
 
1022
                    # At this point cur_in_key must be >= cur_fixed_key
 
1023
                # step the cur_fixed_key until we pass the cur key, or walk off
 
1024
                # the end
 
1025
                while cur_in_key >= cur_fixed_key:
 
1026
                    try:
 
1027
                        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = fixed_keys_iter.next()
 
1028
                    except StopIteration:
 
1029
                        raise FixedDone
 
1030
        except InputDone:
 
1031
            # We consumed all of the input, nothing more to do
 
1032
            pass
 
1033
        except FixedDone:
 
1034
            # There was some input left, but we consumed all of fixed, so we
 
1035
            # have to add one more for the tail
 
1036
            cur_keys = [cur_in_key]
 
1037
            cur_keys.extend(in_keys_iter)
 
1038
            cur_out = (len(fixed_keys), cur_keys)
 
1039
            output.append(cur_out)
 
1040
        return output
 
1041
 
 
1042
    def iter_entries(self, keys):
 
1043
        """Iterate over keys within the index.
 
1044
 
 
1045
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
 
1046
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
1047
            keys supplied. No additional keys will be returned, and every
 
1048
            key supplied that is in the index will be returned.
 
1049
        """
 
1050
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
 
1051
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
 
1052
        # large queries are being made.
 
1053
        # However, now that we are doing multi-way bisecting, we need the keys
 
1054
        # in sorted order anyway. We could change the multi-way code to not
 
1055
        # require sorted order. (For example, it bisects for the first node,
 
1056
        # does an in-order search until a key comes before the current point,
 
1057
        # which it then bisects for, etc.)
 
1058
        keys = frozenset(keys)
 
1059
        if not keys:
 
1060
            return
 
1061
 
 
1062
        if not self.key_count():
 
1063
            return
 
1064
 
 
1065
        needed_keys = []
 
1066
        if self._leaf_value_cache is None:
 
1067
            needed_keys = keys
 
1068
        else:
 
1069
            for key in keys:
 
1070
                value = self._leaf_value_cache.get(key, None)
 
1071
                if value is not None:
 
1072
                    # This key is known not to be here, skip it
 
1073
                    value, refs = value
 
1074
                    if self.node_ref_lists:
 
1075
                        yield (self, key, value, refs)
 
1076
                    else:
 
1077
                        yield (self, key, value)
 
1078
                else:
 
1079
                    needed_keys.append(key)
 
1080
 
 
1081
        last_key = None
 
1082
        needed_keys = keys
 
1083
        if not needed_keys:
 
1084
            return
 
1085
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
 
1086
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
 
1087
        # large queries are being made.
 
1088
        needed_keys = sorted(needed_keys)
 
1089
 
 
1090
        nodes_and_keys = [(0, needed_keys)]
 
1091
 
 
1092
        for row_pos, next_row_start in enumerate(self._row_offsets[1:-1]):
 
1093
            node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
 
1094
            nodes = self._get_internal_nodes(node_indexes)
 
1095
 
 
1096
            next_nodes_and_keys = []
 
1097
            for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
 
1098
                node = nodes[node_index]
 
1099
                positions = self._multi_bisect_right(sub_keys, node.keys)
 
1100
                node_offset = next_row_start + node.offset
 
1101
                next_nodes_and_keys.extend([(node_offset + pos, s_keys)
 
1102
                                           for pos, s_keys in positions])
 
1103
            nodes_and_keys = next_nodes_and_keys
 
1104
        # We should now be at the _LeafNodes
 
1105
        node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
 
1106
 
 
1107
        # TODO: We may *not* want to always read all the nodes in one
 
1108
        #       big go. Consider setting a max size on this.
 
1109
 
 
1110
        nodes = self._get_leaf_nodes(node_indexes)
 
1111
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
 
1112
            if not sub_keys:
 
1113
                continue
 
1114
            node = nodes[node_index]
 
1115
            for next_sub_key in sub_keys:
 
1116
                if next_sub_key in node.keys:
 
1117
                    value, refs = node.keys[next_sub_key]
 
1118
                    if self.node_ref_lists:
 
1119
                        yield (self, next_sub_key, value, refs)
 
1120
                    else:
 
1121
                        yield (self, next_sub_key, value)
 
1122
 
 
1123
    def iter_entries_prefix(self, keys):
 
1124
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
 
1125
 
 
1126
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
 
1127
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
 
1128
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
 
1129
        only the former key is returned.
 
1130
 
 
1131
        WARNING: Note that this method currently causes a full index parse
 
1132
        unconditionally (which is reasonably appropriate as it is a means for
 
1133
        thunking many small indices into one larger one and still supplies
 
1134
        iter_all_entries at the thunk layer).
 
1135
 
 
1136
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
 
1137
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
 
1138
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
 
1139
            The first element cannot be 'None'.
 
1140
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
1141
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
 
1142
            will be returned, and every match that is in the index will be
 
1143
            returned.
 
1144
        """
 
1145
        keys = sorted(set(keys))
 
1146
        if not keys:
 
1147
            return
 
1148
        # Load if needed to check key lengths
 
1149
        if self._key_count is None:
 
1150
            self._get_root_node()
 
1151
        # TODO: only access nodes that can satisfy the prefixes we are looking
 
1152
        # for. For now, to meet API usage (as this function is not used by
 
1153
        # current bzrlib) just suck the entire index and iterate in memory.
 
1154
        nodes = {}
 
1155
        if self.node_ref_lists:
 
1156
            if self._key_length == 1:
 
1157
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
 
1158
                    nodes[key] = value, refs
 
1159
            else:
 
1160
                nodes_by_key = {}
 
1161
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
 
1162
                    key_value = key, value, refs
 
1163
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
 
1164
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
 
1165
                    key_dict = nodes_by_key
 
1166
                    for subkey in key[:-1]:
 
1167
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
1168
                    key_dict[key[-1]] = key_value
 
1169
        else:
 
1170
            if self._key_length == 1:
 
1171
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
 
1172
                    nodes[key] = value
 
1173
            else:
 
1174
                nodes_by_key = {}
 
1175
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
 
1176
                    key_value = key, value
 
1177
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
 
1178
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
 
1179
                    key_dict = nodes_by_key
 
1180
                    for subkey in key[:-1]:
 
1181
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
1182
                    key_dict[key[-1]] = key_value
 
1183
        if self._key_length == 1:
 
1184
            for key in keys:
 
1185
                # sanity check
 
1186
                if key[0] is None:
 
1187
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
1188
                if len(key) != self._key_length:
 
1189
                    raise errors.BadIndexKey(key)
 
1190
                try:
 
1191
                    if self.node_ref_lists:
 
1192
                        value, node_refs = nodes[key]
 
1193
                        yield self, key, value, node_refs
 
1194
                    else:
 
1195
                        yield self, key, nodes[key]
 
1196
                except KeyError:
 
1197
                    pass
 
1198
            return
 
1199
        for key in keys:
 
1200
            # sanity check
 
1201
            if key[0] is None:
 
1202
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
1203
            if len(key) != self._key_length:
 
1204
                raise errors.BadIndexKey(key)
 
1205
            # find what it refers to:
 
1206
            key_dict = nodes_by_key
 
1207
            elements = list(key)
 
1208
            # find the subdict whose contents should be returned.
 
1209
            try:
 
1210
                while len(elements) and elements[0] is not None:
 
1211
                    key_dict = key_dict[elements[0]]
 
1212
                    elements.pop(0)
 
1213
            except KeyError:
 
1214
                # a non-existant lookup.
 
1215
                continue
 
1216
            if len(elements):
 
1217
                dicts = [key_dict]
 
1218
                while dicts:
 
1219
                    key_dict = dicts.pop(-1)
 
1220
                    # can't be empty or would not exist
 
1221
                    item, value = key_dict.iteritems().next()
 
1222
                    if type(value) == dict:
 
1223
                        # push keys
 
1224
                        dicts.extend(key_dict.itervalues())
 
1225
                    else:
 
1226
                        # yield keys
 
1227
                        for value in key_dict.itervalues():
 
1228
                            # each value is the key:value:node refs tuple
 
1229
                            # ready to yield.
 
1230
                            yield (self, ) + value
 
1231
            else:
 
1232
                # the last thing looked up was a terminal element
 
1233
                yield (self, ) + key_dict
 
1234
 
 
1235
    def key_count(self):
 
1236
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
 
1237
 
 
1238
        For BTreeGraphIndex the estimate is exact as it is contained in the
 
1239
        header.
 
1240
        """
 
1241
        if self._key_count is None:
 
1242
            self._get_root_node()
 
1243
        return self._key_count
 
1244
 
 
1245
    def _compute_row_offsets(self):
 
1246
        """Fill out the _row_offsets attribute based on _row_lengths."""
 
1247
        offsets = []
 
1248
        row_offset = 0
 
1249
        for row in self._row_lengths:
 
1250
            offsets.append(row_offset)
 
1251
            row_offset += row
 
1252
        offsets.append(row_offset)
 
1253
        self._row_offsets = offsets
 
1254
 
 
1255
    def _parse_header_from_bytes(self, bytes):
 
1256
        """Parse the header from a region of bytes.
 
1257
 
 
1258
        :param bytes: The data to parse.
 
1259
        :return: An offset, data tuple such as readv yields, for the unparsed
 
1260
            data. (which may be of length 0).
 
1261
        """
 
1262
        signature = bytes[0:len(self._signature())]
 
1263
        if not signature == self._signature():
 
1264
            raise errors.BadIndexFormatSignature(self._name, BTreeGraphIndex)
 
1265
        lines = bytes[len(self._signature()):].splitlines()
 
1266
        options_line = lines[0]
 
1267
        if not options_line.startswith(_OPTION_NODE_REFS):
 
1268
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1269
        try:
 
1270
            self.node_ref_lists = int(options_line[len(_OPTION_NODE_REFS):])
 
1271
        except ValueError:
 
1272
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1273
        options_line = lines[1]
 
1274
        if not options_line.startswith(_OPTION_KEY_ELEMENTS):
 
1275
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1276
        try:
 
1277
            self._key_length = int(options_line[len(_OPTION_KEY_ELEMENTS):])
 
1278
        except ValueError:
 
1279
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1280
        options_line = lines[2]
 
1281
        if not options_line.startswith(_OPTION_LEN):
 
1282
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1283
        try:
 
1284
            self._key_count = int(options_line[len(_OPTION_LEN):])
 
1285
        except ValueError:
 
1286
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1287
        options_line = lines[3]
 
1288
        if not options_line.startswith(_OPTION_ROW_LENGTHS):
 
1289
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1290
        try:
 
1291
            self._row_lengths = map(int, [length for length in
 
1292
                options_line[len(_OPTION_ROW_LENGTHS):].split(',')
 
1293
                if len(length)])
 
1294
        except ValueError:
 
1295
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1296
        self._compute_row_offsets()
 
1297
 
 
1298
        # calculate the bytes we have processed
 
1299
        header_end = (len(signature) + sum(map(len, lines[0:4])) + 4)
 
1300
        return header_end, bytes[header_end:]
 
1301
 
 
1302
    def _read_nodes(self, nodes):
 
1303
        """Read some nodes from disk into the LRU cache.
 
1304
 
 
1305
        This performs a readv to get the node data into memory, and parses each
 
1306
        node, then yields it to the caller. The nodes are requested in the
 
1307
        supplied order. If possible doing sort() on the list before requesting
 
1308
        a read may improve performance.
 
1309
 
 
1310
        :param nodes: The nodes to read. 0 - first node, 1 - second node etc.
 
1311
        :return: None
 
1312
        """
 
1313
        # may be the byte string of the whole file
 
1314
        bytes = None
 
1315
        # list of (offset, length) regions of the file that should, evenually
 
1316
        # be read in to data_ranges, either from 'bytes' or from the transport
 
1317
        ranges = []
 
1318
        for index in nodes:
 
1319
            offset = index * _PAGE_SIZE
 
1320
            size = _PAGE_SIZE
 
1321
            if index == 0:
 
1322
                # Root node - special case
 
1323
                if self._size:
 
1324
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
 
1325
                else:
 
1326
                    # The only case where we don't know the size, is for very
 
1327
                    # small indexes. So we read the whole thing
 
1328
                    bytes = self._transport.get_bytes(self._name)
 
1329
                    self._size = len(bytes)
 
1330
                    # the whole thing should be parsed out of 'bytes'
 
1331
                    ranges.append((0, len(bytes)))
 
1332
                    break
 
1333
            else:
 
1334
                if offset > self._size:
 
1335
                    raise AssertionError('tried to read past the end'
 
1336
                                         ' of the file %s > %s'
 
1337
                                         % (offset, self._size))
 
1338
                size = min(size, self._size - offset)
 
1339
            ranges.append((offset, size))
 
1340
        if not ranges:
 
1341
            return
 
1342
        elif bytes is not None:
 
1343
            # already have the whole file
 
1344
            data_ranges = [(start, bytes[start:start+_PAGE_SIZE])
 
1345
                           for start in xrange(0, len(bytes), _PAGE_SIZE)]
 
1346
        elif self._file is None:
 
1347
            data_ranges = self._transport.readv(self._name, ranges)
 
1348
        else:
 
1349
            data_ranges = []
 
1350
            for offset, size in ranges:
 
1351
                self._file.seek(offset)
 
1352
                data_ranges.append((offset, self._file.read(size)))
 
1353
        for offset, data in data_ranges:
 
1354
            if offset == 0:
 
1355
                # extract the header
 
1356
                offset, data = self._parse_header_from_bytes(data)
 
1357
                if len(data) == 0:
 
1358
                    continue
 
1359
            bytes = zlib.decompress(data)
 
1360
            if bytes.startswith(_LEAF_FLAG):
 
1361
                node = _LeafNode(bytes, self._key_length, self.node_ref_lists)
 
1362
            elif bytes.startswith(_INTERNAL_FLAG):
 
1363
                node = _InternalNode(bytes)
 
1364
            else:
 
1365
                raise AssertionError("Unknown node type for %r" % bytes)
 
1366
            yield offset / _PAGE_SIZE, node
 
1367
 
 
1368
    def _signature(self):
 
1369
        """The file signature for this index type."""
 
1370
        return _BTSIGNATURE
 
1371
 
 
1372
    def validate(self):
 
1373
        """Validate that everything in the index can be accessed."""
 
1374
        # just read and parse every node.
 
1375
        self._get_root_node()
 
1376
        if len(self._row_lengths) > 1:
 
1377
            start_node = self._row_offsets[1]
 
1378
        else:
 
1379
            # We shouldn't be reading anything anyway
 
1380
            start_node = 1
 
1381
        node_end = self._row_offsets[-1]
 
1382
        for node in self._read_nodes(range(start_node, node_end)):
 
1383
            pass
 
1384
 
 
1385
 
 
1386
try:
 
1387
    from bzrlib import _btree_serializer_pyx as _btree_serializer
 
1388
except ImportError:
 
1389
    from bzrlib import _btree_serializer_py as _btree_serializer