~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/chk_map.py

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
# Copyright (C) 2008, 2009 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. Individual changes via map/unmap are buffered in memory
 
30
until the _save method is called to force serialisation of the tree.
 
31
apply_delta records its changes immediately by performing an implicit _save.
 
32
 
 
33
TODO:
 
34
-----
 
35
 
 
36
Densely packed upper nodes.
 
37
 
 
38
"""
 
39
 
 
40
import heapq
 
41
 
 
42
from bzrlib import lazy_import
 
43
lazy_import.lazy_import(globals(), """
 
44
from bzrlib import (
 
45
    errors,
 
46
    versionedfile,
 
47
    )
 
48
""")
 
49
from bzrlib import (
 
50
    lru_cache,
 
51
    osutils,
 
52
    registry,
 
53
    trace,
 
54
    )
 
55
 
 
56
# approx 4MB
 
57
# If each line is 50 bytes, and you have 255 internal pages, with 255-way fan
 
58
# out, it takes 3.1MB to cache the layer.
 
59
_PAGE_CACHE_SIZE = 4*1024*1024
 
60
# We are caching bytes so len(value) is perfectly accurate
 
61
_page_cache = lru_cache.LRUSizeCache(_PAGE_CACHE_SIZE)
 
62
 
 
63
def clear_cache():
 
64
    _page_cache.clear()
 
65
 
 
66
# If a ChildNode falls below this many bytes, we check for a remap
 
67
_INTERESTING_NEW_SIZE = 50
 
68
# If a ChildNode shrinks by more than this amount, we check for a remap
 
69
_INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT = 20
 
70
# If we delete more than this many nodes applying a delta, we check for a remap
 
71
_INTERESTING_DELETES_LIMIT = 5
 
72
 
 
73
 
 
74
def _search_key_plain(key):
 
75
    """Map the key tuple into a search string that just uses the key bytes."""
 
76
    return '\x00'.join(key)
 
77
 
 
78
 
 
79
search_key_registry = registry.Registry()
 
80
search_key_registry.register('plain', _search_key_plain)
 
81
 
 
82
 
 
83
class CHKMap(object):
 
84
    """A persistent map from string to string backed by a CHK store."""
 
85
 
 
86
    def __init__(self, store, root_key, search_key_func=None):
 
87
        """Create a CHKMap object.
 
88
 
 
89
        :param store: The store the CHKMap is stored in.
 
90
        :param root_key: The root key of the map. None to create an empty
 
91
            CHKMap.
 
92
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
 
93
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
 
94
            multiple pages.
 
95
        """
 
96
        self._store = store
 
97
        if search_key_func is None:
 
98
            search_key_func = _search_key_plain
 
99
        self._search_key_func = search_key_func
 
100
        if root_key is None:
 
101
            self._root_node = LeafNode(search_key_func=search_key_func)
 
102
        else:
 
103
            self._root_node = self._node_key(root_key)
 
104
 
 
105
    def apply_delta(self, delta):
 
106
        """Apply a delta to the map.
 
107
 
 
108
        :param delta: An iterable of old_key, new_key, new_value tuples.
 
109
            If new_key is not None, then new_key->new_value is inserted
 
110
            into the map; if old_key is not None, then the old mapping
 
111
            of old_key is removed.
 
112
        """
 
113
        delete_count = 0
 
114
        # Check preconditions first.
 
115
        new_items = set([key for (old, key, value) in delta if key is not None
 
116
            and old is None])
 
117
        existing_new = list(self.iteritems(key_filter=new_items))
 
118
        if existing_new:
 
119
            raise errors.InconsistentDeltaDelta(delta,
 
120
                "New items are already in the map %r." % existing_new)
 
121
        # Now apply changes.
 
122
        for old, new, value in delta:
 
123
            if old is not None and old != new:
 
124
                self.unmap(old, check_remap=False)
 
125
                delete_count += 1
 
126
        for old, new, value in delta:
 
127
            if new is not None:
 
128
                self.map(new, value)
 
129
        if delete_count > _INTERESTING_DELETES_LIMIT:
 
130
            trace.mutter("checking remap as %d deletions", delete_count)
 
131
            self._check_remap()
 
132
        return self._save()
 
133
 
 
134
    def _ensure_root(self):
 
135
        """Ensure that the root node is an object not a key."""
 
136
        if type(self._root_node) is tuple:
 
137
            # Demand-load the root
 
138
            self._root_node = self._get_node(self._root_node)
 
139
 
 
140
    def _get_node(self, node):
 
141
        """Get a node.
 
142
 
 
143
        Note that this does not update the _items dict in objects containing a
 
144
        reference to this node. As such it does not prevent subsequent IO being
 
145
        performed.
 
146
 
 
147
        :param node: A tuple key or node object.
 
148
        :return: A node object.
 
149
        """
 
150
        if type(node) is tuple:
 
151
            bytes = self._read_bytes(node)
 
152
            return _deserialise(bytes, node,
 
153
                search_key_func=self._search_key_func)
 
154
        else:
 
155
            return node
 
156
 
 
157
    def _read_bytes(self, key):
 
158
        try:
 
159
            return _page_cache[key]
 
160
        except KeyError:
 
161
            stream = self._store.get_record_stream([key], 'unordered', True)
 
162
            bytes = stream.next().get_bytes_as('fulltext')
 
163
            _page_cache[key] = bytes
 
164
            return bytes
 
165
 
 
166
    def _dump_tree(self, include_keys=False):
 
167
        """Return the tree in a string representation."""
 
168
        self._ensure_root()
 
169
        res = self._dump_tree_node(self._root_node, prefix='', indent='',
 
170
                                   include_keys=include_keys)
 
171
        res.append('') # Give a trailing '\n'
 
172
        return '\n'.join(res)
 
173
 
 
174
    def _dump_tree_node(self, node, prefix, indent, include_keys=True):
 
175
        """For this node and all children, generate a string representation."""
 
176
        result = []
 
177
        if not include_keys:
 
178
            key_str = ''
 
179
        else:
 
180
            node_key = node.key()
 
181
            if node_key is not None:
 
182
                key_str = ' %s' % (node_key[0],)
 
183
            else:
 
184
                key_str = ' None'
 
185
        result.append('%s%r %s%s' % (indent, prefix, node.__class__.__name__,
 
186
                                     key_str))
 
187
        if type(node) is InternalNode:
 
188
            # Trigger all child nodes to get loaded
 
189
            list(node._iter_nodes(self._store))
 
190
            for prefix, sub in sorted(node._items.iteritems()):
 
191
                result.extend(self._dump_tree_node(sub, prefix, indent + '  ',
 
192
                                                   include_keys=include_keys))
 
193
        else:
 
194
            for key, value in sorted(node._items.iteritems()):
 
195
                # Don't use prefix nor indent here to line up when used in
 
196
                # tests in conjunction with assertEqualDiff
 
197
                result.append('      %r %r' % (key, value))
 
198
        return result
 
199
 
 
200
    @classmethod
 
201
    def from_dict(klass, store, initial_value, maximum_size=0, key_width=1,
 
202
        search_key_func=None):
 
203
        """Create a CHKMap in store with initial_value as the content.
 
204
 
 
205
        :param store: The store to record initial_value in, a VersionedFiles
 
206
            object with 1-tuple keys supporting CHK key generation.
 
207
        :param initial_value: A dict to store in store. Its keys and values
 
208
            must be bytestrings.
 
209
        :param maximum_size: The maximum_size rule to apply to nodes. This
 
210
            determines the size at which no new data is added to a single node.
 
211
        :param key_width: The number of elements in each key_tuple being stored
 
212
            in this map.
 
213
        :param search_key_func: A function mapping a key => bytes. These bytes
 
214
            are then used by the internal nodes to split up leaf nodes into
 
215
            multiple pages.
 
216
        :return: The root chk of the resulting CHKMap.
 
217
        """
 
218
        root_key = klass._create_directly(store, initial_value,
 
219
            maximum_size=maximum_size, key_width=key_width,
 
220
            search_key_func=search_key_func)
 
221
        return root_key
 
222
 
 
223
    @classmethod
 
224
    def _create_via_map(klass, store, initial_value, maximum_size=0,
 
225
                        key_width=1, search_key_func=None):
 
226
        result = klass(store, None, search_key_func=search_key_func)
 
227
        result._root_node.set_maximum_size(maximum_size)
 
228
        result._root_node._key_width = key_width
 
229
        delta = []
 
230
        for key, value in initial_value.items():
 
231
            delta.append((None, key, value))
 
232
        root_key = result.apply_delta(delta)
 
233
        return root_key
 
234
 
 
235
    @classmethod
 
236
    def _create_directly(klass, store, initial_value, maximum_size=0,
 
237
                         key_width=1, search_key_func=None):
 
238
        node = LeafNode(search_key_func=search_key_func)
 
239
        node.set_maximum_size(maximum_size)
 
240
        node._key_width = key_width
 
241
        node._items = dict(initial_value)
 
242
        node._raw_size = sum([node._key_value_len(key, value)
 
243
                              for key,value in initial_value.iteritems()])
 
244
        node._len = len(node._items)
 
245
        node._compute_search_prefix()
 
246
        node._compute_serialised_prefix()
 
247
        if (node._len > 1
 
248
            and maximum_size
 
249
            and node._current_size() > maximum_size):
 
250
            prefix, node_details = node._split(store)
 
251
            if len(node_details) == 1:
 
252
                raise AssertionError('Failed to split using node._split')
 
253
            node = InternalNode(prefix, search_key_func=search_key_func)
 
254
            node.set_maximum_size(maximum_size)
 
255
            node._key_width = key_width
 
256
            for split, subnode in node_details:
 
257
                node.add_node(split, subnode)
 
258
        keys = list(node.serialise(store))
 
259
        return keys[-1]
 
260
 
 
261
    def iter_changes(self, basis):
 
262
        """Iterate over the changes between basis and self.
 
263
 
 
264
        :return: An iterator of tuples: (key, old_value, new_value). Old_value
 
265
            is None for keys only in self; new_value is None for keys only in
 
266
            basis.
 
267
        """
 
268
        # Overview:
 
269
        # Read both trees in lexographic, highest-first order.
 
270
        # Any identical nodes we skip
 
271
        # Any unique prefixes we output immediately.
 
272
        # values in a leaf node are treated as single-value nodes in the tree
 
273
        # which allows them to be not-special-cased. We know to output them
 
274
        # because their value is a string, not a key(tuple) or node.
 
275
        #
 
276
        # corner cases to beware of when considering this function:
 
277
        # *) common references are at different heights.
 
278
        #    consider two trees:
 
279
        #    {'a': LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'}, 'b': LeafNode={'b'}}
 
280
        #    {'a': InternalNode={'aa':LeafNode={'aaa':'foo', 'aab':'bar'},
 
281
        #                        'ab':LeafNode={'ab':'bar'}}
 
282
        #     'b': LeafNode={'b'}}
 
283
        #    the node with aaa/aab will only be encountered in the second tree
 
284
        #    after reading the 'a' subtree, but it is encountered in the first
 
285
        #    tree immediately. Variations on this may have read internal nodes
 
286
        #    like this.  we want to cut the entire pending subtree when we
 
287
        #    realise we have a common node.  For this we use a list of keys -
 
288
        #    the path to a node - and check the entire path is clean as we
 
289
        #    process each item.
 
290
        if self._node_key(self._root_node) == self._node_key(basis._root_node):
 
291
            return
 
292
        self._ensure_root()
 
293
        basis._ensure_root()
 
294
        excluded_keys = set()
 
295
        self_node = self._root_node
 
296
        basis_node = basis._root_node
 
297
        # A heap, each element is prefix, node(tuple/NodeObject/string),
 
298
        # key_path (a list of tuples, tail-sharing down the tree.)
 
299
        self_pending = []
 
300
        basis_pending = []
 
301
        def process_node(node, path, a_map, pending):
 
302
            # take a node and expand it
 
303
            node = a_map._get_node(node)
 
304
            if type(node) == LeafNode:
 
305
                path = (node._key, path)
 
306
                for key, value in node._items.items():
 
307
                    # For a LeafNode, the key is a serialized_key, rather than
 
308
                    # a search_key, but the heap is using search_keys
 
309
                    search_key = node._search_key_func(key)
 
310
                    heapq.heappush(pending, (search_key, key, value, path))
 
311
            else:
 
312
                # type(node) == InternalNode
 
313
                path = (node._key, path)
 
314
                for prefix, child in node._items.items():
 
315
                    heapq.heappush(pending, (prefix, None, child, path))
 
316
        def process_common_internal_nodes(self_node, basis_node):
 
317
            self_items = set(self_node._items.items())
 
318
            basis_items = set(basis_node._items.items())
 
319
            path = (self_node._key, None)
 
320
            for prefix, child in self_items - basis_items:
 
321
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, None, child, path))
 
322
            path = (basis_node._key, None)
 
323
            for prefix, child in basis_items - self_items:
 
324
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, None, child, path))
 
325
        def process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node):
 
326
            self_items = set(self_node._items.items())
 
327
            basis_items = set(basis_node._items.items())
 
328
            path = (self_node._key, None)
 
329
            for key, value in self_items - basis_items:
 
330
                prefix = self._search_key_func(key)
 
331
                heapq.heappush(self_pending, (prefix, key, value, path))
 
332
            path = (basis_node._key, None)
 
333
            for key, value in basis_items - self_items:
 
334
                prefix = basis._search_key_func(key)
 
335
                heapq.heappush(basis_pending, (prefix, key, value, path))
 
336
        def process_common_prefix_nodes(self_node, self_path,
 
337
                                        basis_node, basis_path):
 
338
            # Would it be more efficient if we could request both at the same
 
339
            # time?
 
340
            self_node = self._get_node(self_node)
 
341
            basis_node = basis._get_node(basis_node)
 
342
            if (type(self_node) == InternalNode
 
343
                and type(basis_node) == InternalNode):
 
344
                # Matching internal nodes
 
345
                process_common_internal_nodes(self_node, basis_node)
 
346
            elif (type(self_node) == LeafNode
 
347
                  and type(basis_node) == LeafNode):
 
348
                process_common_leaf_nodes(self_node, basis_node)
 
349
            else:
 
350
                process_node(self_node, self_path, self, self_pending)
 
351
                process_node(basis_node, basis_path, basis, basis_pending)
 
352
        process_common_prefix_nodes(self_node, None, basis_node, None)
 
353
        self_seen = set()
 
354
        basis_seen = set()
 
355
        excluded_keys = set()
 
356
        def check_excluded(key_path):
 
357
            # Note that this is N^2, it depends on us trimming trees
 
358
            # aggressively to not become slow.
 
359
            # A better implementation would probably have a reverse map
 
360
            # back to the children of a node, and jump straight to it when
 
361
            # a common node is detected, the proceed to remove the already
 
362
            # pending children. bzrlib.graph has a searcher module with a
 
363
            # similar problem.
 
364
            while key_path is not None:
 
365
                key, key_path = key_path
 
366
                if key in excluded_keys:
 
367
                    return True
 
368
            return False
 
369
 
 
370
        loop_counter = 0
 
371
        while self_pending or basis_pending:
 
372
            loop_counter += 1
 
373
            if not self_pending:
 
374
                # self is exhausted: output remainder of basis
 
375
                for prefix, key, node, path in basis_pending:
 
376
                    if check_excluded(path):
 
377
                        continue
 
378
                    node = basis._get_node(node)
 
379
                    if key is not None:
 
380
                        # a value
 
381
                        yield (key, node, None)
 
382
                    else:
 
383
                        # subtree - fastpath the entire thing.
 
384
                        for key, value in node.iteritems(basis._store):
 
385
                            yield (key, value, None)
 
386
                return
 
387
            elif not basis_pending:
 
388
                # basis is exhausted: output remainder of self.
 
389
                for prefix, key, node, path in self_pending:
 
390
                    if check_excluded(path):
 
391
                        continue
 
392
                    node = self._get_node(node)
 
393
                    if key is not None:
 
394
                        # a value
 
395
                        yield (key, None, node)
 
396
                    else:
 
397
                        # subtree - fastpath the entire thing.
 
398
                        for key, value in node.iteritems(self._store):
 
399
                            yield (key, None, value)
 
400
                return
 
401
            else:
 
402
                # XXX: future optimisation - yield the smaller items
 
403
                # immediately rather than pushing everything on/off the
 
404
                # heaps. Applies to both internal nodes and leafnodes.
 
405
                if self_pending[0][0] < basis_pending[0][0]:
 
406
                    # expand self
 
407
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
 
408
                    if check_excluded(path):
 
409
                        continue
 
410
                    if key is not None:
 
411
                        # a value
 
412
                        yield (key, None, node)
 
413
                    else:
 
414
                        process_node(node, path, self, self_pending)
 
415
                        continue
 
416
                elif self_pending[0][0] > basis_pending[0][0]:
 
417
                    # expand basis
 
418
                    prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
 
419
                    if check_excluded(path):
 
420
                        continue
 
421
                    if key is not None:
 
422
                        # a value
 
423
                        yield (key, node, None)
 
424
                    else:
 
425
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
 
426
                        continue
 
427
                else:
 
428
                    # common prefix: possibly expand both
 
429
                    if self_pending[0][1] is None:
 
430
                        # process next self
 
431
                        read_self = True
 
432
                    else:
 
433
                        read_self = False
 
434
                    if basis_pending[0][1] is None:
 
435
                        # process next basis
 
436
                        read_basis = True
 
437
                    else:
 
438
                        read_basis = False
 
439
                    if not read_self and not read_basis:
 
440
                        # compare a common value
 
441
                        self_details = heapq.heappop(self_pending)
 
442
                        basis_details = heapq.heappop(basis_pending)
 
443
                        if self_details[2] != basis_details[2]:
 
444
                            yield (self_details[1],
 
445
                                basis_details[2], self_details[2])
 
446
                        continue
 
447
                    # At least one side wasn't a simple value
 
448
                    if (self._node_key(self_pending[0][2]) ==
 
449
                        self._node_key(basis_pending[0][2])):
 
450
                        # Identical pointers, skip (and don't bother adding to
 
451
                        # excluded, it won't turn up again.
 
452
                        heapq.heappop(self_pending)
 
453
                        heapq.heappop(basis_pending)
 
454
                        continue
 
455
                    # Now we need to expand this node before we can continue
 
456
                    if read_self and read_basis:
 
457
                        # Both sides start with the same prefix, so process
 
458
                        # them in parallel
 
459
                        self_prefix, _, self_node, self_path = heapq.heappop(
 
460
                            self_pending)
 
461
                        basis_prefix, _, basis_node, basis_path = heapq.heappop(
 
462
                            basis_pending)
 
463
                        if self_prefix != basis_prefix:
 
464
                            raise AssertionError(
 
465
                                '%r != %r' % (self_prefix, basis_prefix))
 
466
                        process_common_prefix_nodes(
 
467
                            self_node, self_path,
 
468
                            basis_node, basis_path)
 
469
                        continue
 
470
                    if read_self:
 
471
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(self_pending)
 
472
                        if check_excluded(path):
 
473
                            continue
 
474
                        process_node(node, path, self, self_pending)
 
475
                    if read_basis:
 
476
                        prefix, key, node, path = heapq.heappop(basis_pending)
 
477
                        if check_excluded(path):
 
478
                            continue
 
479
                        process_node(node, path, basis, basis_pending)
 
480
        # print loop_counter
 
481
 
 
482
    def iteritems(self, key_filter=None):
 
483
        """Iterate over the entire CHKMap's contents."""
 
484
        self._ensure_root()
 
485
        return self._root_node.iteritems(self._store, key_filter=key_filter)
 
486
 
 
487
    def key(self):
 
488
        """Return the key for this map."""
 
489
        if type(self._root_node) is tuple:
 
490
            return self._root_node
 
491
        else:
 
492
            return self._root_node._key
 
493
 
 
494
    def __len__(self):
 
495
        self._ensure_root()
 
496
        return len(self._root_node)
 
497
 
 
498
    def map(self, key, value):
 
499
        """Map a key tuple to value.
 
500
        
 
501
        :param key: A key to map.
 
502
        :param value: The value to assign to key.
 
503
        """
 
504
        # Need a root object.
 
505
        self._ensure_root()
 
506
        prefix, node_details = self._root_node.map(self._store, key, value)
 
507
        if len(node_details) == 1:
 
508
            self._root_node = node_details[0][1]
 
509
        else:
 
510
            self._root_node = InternalNode(prefix,
 
511
                                search_key_func=self._search_key_func)
 
512
            self._root_node.set_maximum_size(node_details[0][1].maximum_size)
 
513
            self._root_node._key_width = node_details[0][1]._key_width
 
514
            for split, node in node_details:
 
515
                self._root_node.add_node(split, node)
 
516
 
 
517
    def _node_key(self, node):
 
518
        """Get the key for a node whether it's a tuple or node."""
 
519
        if type(node) is tuple:
 
520
            return node
 
521
        else:
 
522
            return node._key
 
523
 
 
524
    def unmap(self, key, check_remap=True):
 
525
        """remove key from the map."""
 
526
        self._ensure_root()
 
527
        if type(self._root_node) is InternalNode:
 
528
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key,
 
529
                check_remap=check_remap)
 
530
        else:
 
531
            unmapped = self._root_node.unmap(self._store, key)
 
532
        self._root_node = unmapped
 
533
 
 
534
    def _check_remap(self):
 
535
        """Check if nodes can be collapsed."""
 
536
        self._ensure_root()
 
537
        if type(self._root_node) is InternalNode:
 
538
            self._root_node._check_remap(self._store)
 
539
 
 
540
    def _save(self):
 
541
        """Save the map completely.
 
542
 
 
543
        :return: The key of the root node.
 
544
        """
 
545
        if type(self._root_node) is tuple:
 
546
            # Already saved.
 
547
            return self._root_node
 
548
        keys = list(self._root_node.serialise(self._store))
 
549
        return keys[-1]
 
550
 
 
551
 
 
552
class Node(object):
 
553
    """Base class defining the protocol for CHK Map nodes.
 
554
 
 
555
    :ivar _raw_size: The total size of the serialized key:value data, before
 
556
        adding the header bytes, and without prefix compression.
 
557
    """
 
558
 
 
559
    def __init__(self, key_width=1):
 
560
        """Create a node.
 
561
 
 
562
        :param key_width: The width of keys for this node.
 
563
        """
 
564
        self._key = None
 
565
        # Current number of elements
 
566
        self._len = 0
 
567
        self._maximum_size = 0
 
568
        self._key_width = key_width
 
569
        # current size in bytes
 
570
        self._raw_size = 0
 
571
        # The pointers/values this node has - meaning defined by child classes.
 
572
        self._items = {}
 
573
        # The common search prefix
 
574
        self._search_prefix = None
 
575
 
 
576
    def __repr__(self):
 
577
        items_str = str(sorted(self._items))
 
578
        if len(items_str) > 20:
 
579
            items_str = items_str[:16] + '...]'
 
580
        return '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s items:%s)' % (
 
581
            self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
 
582
            self._maximum_size, self._search_prefix, items_str)
 
583
 
 
584
    def key(self):
 
585
        return self._key
 
586
 
 
587
    def __len__(self):
 
588
        return self._len
 
589
 
 
590
    @property
 
591
    def maximum_size(self):
 
592
        """What is the upper limit for adding references to a node."""
 
593
        return self._maximum_size
 
594
 
 
595
    def set_maximum_size(self, new_size):
 
596
        """Set the size threshold for nodes.
 
597
 
 
598
        :param new_size: The size at which no data is added to a node. 0 for
 
599
            unlimited.
 
600
        """
 
601
        self._maximum_size = new_size
 
602
 
 
603
    @classmethod
 
604
    def common_prefix(cls, prefix, key):
 
605
        """Given 2 strings, return the longest prefix common to both.
 
606
 
 
607
        :param prefix: This has been the common prefix for other keys, so it is
 
608
            more likely to be the common prefix in this case as well.
 
609
        :param key: Another string to compare to
 
610
        """
 
611
        if key.startswith(prefix):
 
612
            return prefix
 
613
        pos = -1
 
614
        # Is there a better way to do this?
 
615
        for pos, (left, right) in enumerate(zip(prefix, key)):
 
616
            if left != right:
 
617
                pos -= 1
 
618
                break
 
619
        common = prefix[:pos+1]
 
620
        return common
 
621
 
 
622
    @classmethod
 
623
    def common_prefix_for_keys(cls, keys):
 
624
        """Given a list of keys, find their common prefix.
 
625
 
 
626
        :param keys: An iterable of strings.
 
627
        :return: The longest common prefix of all keys.
 
628
        """
 
629
        common_prefix = None
 
630
        for key in keys:
 
631
            if common_prefix is None:
 
632
                common_prefix = key
 
633
                continue
 
634
            common_prefix = cls.common_prefix(common_prefix, key)
 
635
            if not common_prefix:
 
636
                # if common_prefix is the empty string, then we know it won't
 
637
                # change further
 
638
                return ''
 
639
        return common_prefix
 
640
 
 
641
 
 
642
# Singleton indicating we have not computed _search_prefix yet
 
643
_unknown = object()
 
644
 
 
645
class LeafNode(Node):
 
646
    """A node containing actual key:value pairs.
 
647
 
 
648
    :ivar _items: A dict of key->value items. The key is in tuple form.
 
649
    :ivar _size: The number of bytes that would be used by serializing all of
 
650
        the key/value pairs.
 
651
    """
 
652
 
 
653
    def __init__(self, search_key_func=None):
 
654
        Node.__init__(self)
 
655
        # All of the keys in this leaf node share this common prefix
 
656
        self._common_serialised_prefix = None
 
657
        self._serialise_key = '\x00'.join
 
658
        if search_key_func is None:
 
659
            self._search_key_func = _search_key_plain
 
660
        else:
 
661
            self._search_key_func = search_key_func
 
662
 
 
663
    def __repr__(self):
 
664
        items_str = str(sorted(self._items))
 
665
        if len(items_str) > 20:
 
666
            items_str = items_str[:16] + '...]'
 
667
        return \
 
668
            '%s(key:%s len:%s size:%s max:%s prefix:%s keywidth:%s items:%s)' \
 
669
            % (self.__class__.__name__, self._key, self._len, self._raw_size,
 
670
            self._maximum_size, self._search_prefix, self._key_width, items_str)
 
671
 
 
672
    def _current_size(self):
 
673
        """Answer the current serialised size of this node.
 
674
 
 
675
        This differs from self._raw_size in that it includes the bytes used for
 
676
        the header.
 
677
        """
 
678
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
679
            bytes_for_items = 0
 
680
            prefix_len = 0
 
681
        else:
 
682
            # We will store a single string with the common prefix
 
683
            # And then that common prefix will not be stored in any of the
 
684
            # entry lines
 
685
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
 
686
            bytes_for_items = (self._raw_size - (prefix_len * self._len))
 
687
        return (9 # 'chkleaf:\n'
 
688
            + len(str(self._maximum_size)) + 1
 
689
            + len(str(self._key_width)) + 1
 
690
            + len(str(self._len)) + 1
 
691
            + prefix_len + 1
 
692
            + bytes_for_items)
 
693
 
 
694
    @classmethod
 
695
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
 
696
        """Deserialise bytes, with key key, into a LeafNode.
 
697
 
 
698
        :param bytes: The bytes of the node.
 
699
        :param key: The key that the serialised node has.
 
700
        """
 
701
        return _deserialise_leaf_node(bytes, key,
 
702
                                      search_key_func=search_key_func)
 
703
 
 
704
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
 
705
        """Iterate over items in the node.
 
706
 
 
707
        :param key_filter: A filter to apply to the node. It should be a
 
708
            list/set/dict or similar repeatedly iterable container.
 
709
        """
 
710
        if key_filter is not None:
 
711
            # Adjust the filter - short elements go to a prefix filter. All
 
712
            # other items are looked up directly.
 
713
            # XXX: perhaps defaultdict? Profiling<rinse and repeat>
 
714
            filters = {}
 
715
            for key in key_filter:
 
716
                if len(key) == self._key_width:
 
717
                    # This filter is meant to match exactly one key, yield it
 
718
                    # if we have it.
 
719
                    try:
 
720
                        yield key, self._items[key]
 
721
                    except KeyError:
 
722
                        # This key is not present in this map, continue
 
723
                        pass
 
724
                else:
 
725
                    # Short items, we need to match based on a prefix
 
726
                    length_filter = filters.setdefault(len(key), set())
 
727
                    length_filter.add(key)
 
728
            if filters:
 
729
                filters = filters.items()
 
730
                for item in self._items.iteritems():
 
731
                    for length, length_filter in filters:
 
732
                        if item[0][:length] in length_filter:
 
733
                            yield item
 
734
                            break
 
735
        else:
 
736
            for item in self._items.iteritems():
 
737
                yield item
 
738
 
 
739
    def _key_value_len(self, key, value):
 
740
        # TODO: Should probably be done without actually joining the key, but
 
741
        #       then that can be done via the C extension
 
742
        return (len(self._serialise_key(key)) + 1
 
743
                + len(str(value.count('\n'))) + 1
 
744
                + len(value) + 1)
 
745
 
 
746
    def _search_key(self, key):
 
747
        return self._search_key_func(key)
 
748
 
 
749
    def _map_no_split(self, key, value):
 
750
        """Map a key to a value.
 
751
 
 
752
        This assumes either the key does not already exist, or you have already
 
753
        removed its size and length from self.
 
754
 
 
755
        :return: True if adding this node should cause us to split.
 
756
        """
 
757
        self._items[key] = value
 
758
        self._raw_size += self._key_value_len(key, value)
 
759
        self._len += 1
 
760
        serialised_key = self._serialise_key(key)
 
761
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
762
            self._common_serialised_prefix = serialised_key
 
763
        else:
 
764
            self._common_serialised_prefix = self.common_prefix(
 
765
                self._common_serialised_prefix, serialised_key)
 
766
        search_key = self._search_key(key)
 
767
        if self._search_prefix is _unknown:
 
768
            self._compute_search_prefix()
 
769
        if self._search_prefix is None:
 
770
            self._search_prefix = search_key
 
771
        else:
 
772
            self._search_prefix = self.common_prefix(
 
773
                self._search_prefix, search_key)
 
774
        if (self._len > 1
 
775
            and self._maximum_size
 
776
            and self._current_size() > self._maximum_size):
 
777
            # Check to see if all of the search_keys for this node are
 
778
            # identical. We allow the node to grow under that circumstance
 
779
            # (we could track this as common state, but it is infrequent)
 
780
            if (search_key != self._search_prefix
 
781
                or not self._are_search_keys_identical()):
 
782
                return True
 
783
        return False
 
784
 
 
785
    def _split(self, store):
 
786
        """We have overflowed.
 
787
 
 
788
        Split this node into multiple LeafNodes, return it up the stack so that
 
789
        the next layer creates a new InternalNode and references the new nodes.
 
790
 
 
791
        :return: (common_serialised_prefix, [(node_serialised_prefix, node)])
 
792
        """
 
793
        if self._search_prefix is _unknown:
 
794
            raise AssertionError('Search prefix must be known')
 
795
        common_prefix = self._search_prefix
 
796
        split_at = len(common_prefix) + 1
 
797
        result = {}
 
798
        for key, value in self._items.iteritems():
 
799
            search_key = self._search_key(key)
 
800
            prefix = search_key[:split_at]
 
801
            # TODO: Generally only 1 key can be exactly the right length,
 
802
            #       which means we can only have 1 key in the node pointed
 
803
            #       at by the 'prefix\0' key. We might want to consider
 
804
            #       folding it into the containing InternalNode rather than
 
805
            #       having a fixed length-1 node.
 
806
            #       Note this is probably not true for hash keys, as they
 
807
            #       may get a '\00' node anywhere, but won't have keys of
 
808
            #       different lengths.
 
809
            if len(prefix) < split_at:
 
810
                prefix += '\x00'*(split_at - len(prefix))
 
811
            if prefix not in result:
 
812
                node = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
 
813
                node.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
814
                node._key_width = self._key_width
 
815
                result[prefix] = node
 
816
            else:
 
817
                node = result[prefix]
 
818
            sub_prefix, node_details = node.map(store, key, value)
 
819
            if len(node_details) > 1:
 
820
                if prefix != sub_prefix:
 
821
                    # This node has been split and is now found via a different
 
822
                    # path
 
823
                    result.pop(prefix)
 
824
                new_node = InternalNode(sub_prefix,
 
825
                    search_key_func=self._search_key_func)
 
826
                new_node.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
827
                new_node._key_width = self._key_width
 
828
                for split, node in node_details:
 
829
                    new_node.add_node(split, node)
 
830
                result[prefix] = new_node
 
831
        return common_prefix, result.items()
 
832
 
 
833
    def map(self, store, key, value):
 
834
        """Map key to value."""
 
835
        if key in self._items:
 
836
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
 
837
            self._len -= 1
 
838
        self._key = None
 
839
        if self._map_no_split(key, value):
 
840
            return self._split(store)
 
841
        else:
 
842
            if self._search_prefix is _unknown:
 
843
                raise AssertionError('%r must be known' % self._search_prefix)
 
844
            return self._search_prefix, [("", self)]
 
845
 
 
846
    def serialise(self, store):
 
847
        """Serialise the LeafNode to store.
 
848
 
 
849
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
 
850
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
 
851
        """
 
852
        lines = ["chkleaf:\n"]
 
853
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
 
854
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
 
855
        lines.append("%d\n" % self._len)
 
856
        if self._common_serialised_prefix is None:
 
857
            lines.append('\n')
 
858
            if len(self._items) != 0:
 
859
                raise AssertionError('If _common_serialised_prefix is None'
 
860
                    ' we should have no items')
 
861
        else:
 
862
            lines.append('%s\n' % (self._common_serialised_prefix,))
 
863
            prefix_len = len(self._common_serialised_prefix)
 
864
        for key, value in sorted(self._items.items()):
 
865
            # Always add a final newline
 
866
            value_lines = osutils.chunks_to_lines([value + '\n'])
 
867
            serialized = "%s\x00%s\n" % (self._serialise_key(key),
 
868
                                         len(value_lines))
 
869
            if not serialized.startswith(self._common_serialised_prefix):
 
870
                raise AssertionError('We thought the common prefix was %r'
 
871
                    ' but entry %r does not have it in common'
 
872
                    % (self._common_serialised_prefix, serialized))
 
873
            lines.append(serialized[prefix_len:])
 
874
            lines.extend(value_lines)
 
875
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
 
876
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
 
877
        bytes = ''.join(lines)
 
878
        if len(bytes) != self._current_size():
 
879
            raise AssertionError('Invalid _current_size')
 
880
        _page_cache.add(self._key, bytes)
 
881
        return [self._key]
 
882
 
 
883
    def refs(self):
 
884
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
 
885
        return []
 
886
 
 
887
    def _compute_search_prefix(self):
 
888
        """Determine the common search prefix for all keys in this node.
 
889
 
 
890
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
 
891
            unique within this node.
 
892
        """
 
893
        search_keys = [self._search_key_func(key) for key in self._items]
 
894
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(search_keys)
 
895
        return self._search_prefix
 
896
 
 
897
    def _are_search_keys_identical(self):
 
898
        """Check to see if the search keys for all entries are the same.
 
899
 
 
900
        When using a hash as the search_key it is possible for non-identical
 
901
        keys to collide. If that happens enough, we may try overflow a
 
902
        LeafNode, but as all are collisions, we must not split.
 
903
        """
 
904
        common_search_key = None
 
905
        for key in self._items:
 
906
            search_key = self._search_key(key)
 
907
            if common_search_key is None:
 
908
                common_search_key = search_key
 
909
            elif search_key != common_search_key:
 
910
                return False
 
911
        return True
 
912
 
 
913
    def _compute_serialised_prefix(self):
 
914
        """Determine the common prefix for serialised keys in this node.
 
915
 
 
916
        :return: A bytestring of the longest serialised key prefix that is
 
917
            unique within this node.
 
918
        """
 
919
        serialised_keys = [self._serialise_key(key) for key in self._items]
 
920
        self._common_serialised_prefix = self.common_prefix_for_keys(
 
921
            serialised_keys)
 
922
        return self._common_serialised_prefix
 
923
 
 
924
    def unmap(self, store, key):
 
925
        """Unmap key from the node."""
 
926
        try:
 
927
            self._raw_size -= self._key_value_len(key, self._items[key])
 
928
        except KeyError:
 
929
            trace.mutter("key %s not found in %r", key, self._items)
 
930
            raise
 
931
        self._len -= 1
 
932
        del self._items[key]
 
933
        self._key = None
 
934
        # Recompute from scratch
 
935
        self._compute_search_prefix()
 
936
        self._compute_serialised_prefix()
 
937
        return self
 
938
 
 
939
 
 
940
class InternalNode(Node):
 
941
    """A node that contains references to other nodes.
 
942
 
 
943
    An InternalNode is responsible for mapping search key prefixes to child
 
944
    nodes.
 
945
 
 
946
    :ivar _items: serialised_key => node dictionary. node may be a tuple,
 
947
        LeafNode or InternalNode.
 
948
    """
 
949
 
 
950
    def __init__(self, prefix='', search_key_func=None):
 
951
        Node.__init__(self)
 
952
        # The size of an internalnode with default values and no children.
 
953
        # How many octets key prefixes within this node are.
 
954
        self._node_width = 0
 
955
        self._search_prefix = prefix
 
956
        if search_key_func is None:
 
957
            self._search_key_func = _search_key_plain
 
958
        else:
 
959
            self._search_key_func = search_key_func
 
960
 
 
961
    def add_node(self, prefix, node):
 
962
        """Add a child node with prefix prefix, and node node.
 
963
 
 
964
        :param prefix: The search key prefix for node.
 
965
        :param node: The node being added.
 
966
        """
 
967
        if self._search_prefix is None:
 
968
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
969
        if not prefix.startswith(self._search_prefix):
 
970
            raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
 
971
                % (prefix,self._search_prefix))
 
972
        if len(prefix) != len(self._search_prefix) + 1:
 
973
            raise AssertionError("prefix wrong length: len(%s) is not %d" %
 
974
                (prefix, len(self._search_prefix) + 1))
 
975
        self._len += len(node)
 
976
        if not len(self._items):
 
977
            self._node_width = len(prefix)
 
978
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
 
979
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
 
980
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
 
981
        self._items[prefix] = node
 
982
        self._key = None
 
983
 
 
984
    def _current_size(self):
 
985
        """Answer the current serialised size of this node."""
 
986
        return (self._raw_size + len(str(self._len)) + len(str(self._key_width)) +
 
987
            len(str(self._maximum_size)))
 
988
 
 
989
    @classmethod
 
990
    def deserialise(klass, bytes, key, search_key_func=None):
 
991
        """Deserialise bytes to an InternalNode, with key key.
 
992
 
 
993
        :param bytes: The bytes of the node.
 
994
        :param key: The key that the serialised node has.
 
995
        :return: An InternalNode instance.
 
996
        """
 
997
        return _deserialise_internal_node(bytes, key,
 
998
                                          search_key_func=search_key_func)
 
999
 
 
1000
    def iteritems(self, store, key_filter=None):
 
1001
        for node, node_filter in self._iter_nodes(store, key_filter=key_filter):
 
1002
            for item in node.iteritems(store, key_filter=node_filter):
 
1003
                yield item
 
1004
 
 
1005
    def _iter_nodes(self, store, key_filter=None, batch_size=None):
 
1006
        """Iterate over node objects which match key_filter.
 
1007
 
 
1008
        :param store: A store to use for accessing content.
 
1009
        :param key_filter: A key filter to filter nodes. Only nodes that might
 
1010
            contain a key in key_filter will be returned.
 
1011
        :param batch_size: If not None, then we will return the nodes that had
 
1012
            to be read using get_record_stream in batches, rather than reading
 
1013
            them all at once.
 
1014
        :return: An iterable of nodes. This function does not have to be fully
 
1015
            consumed.  (There will be no pending I/O when items are being returned.)
 
1016
        """
 
1017
        # Map from chk key ('sha1:...',) to (prefix, key_filter)
 
1018
        # prefix is the key in self._items to use, key_filter is the key_filter
 
1019
        # entries that would match this node
 
1020
        keys = {}
 
1021
        shortcut = False
 
1022
        if key_filter is None:
 
1023
            # yielding all nodes, yield whatever we have, and queue up a read
 
1024
            # for whatever we are missing
 
1025
            shortcut = True
 
1026
            for prefix, node in self._items.iteritems():
 
1027
                if node.__class__ is tuple:
 
1028
                    keys[node] = (prefix, None)
 
1029
                else:
 
1030
                    yield node, None
 
1031
        elif len(key_filter) == 1:
 
1032
            # Technically, this path could also be handled by the first check
 
1033
            # in 'self._node_width' in length_filters. However, we can handle
 
1034
            # this case without spending any time building up the
 
1035
            # prefix_to_keys, etc state.
 
1036
 
 
1037
            # This is a bit ugly, but TIMEIT showed it to be by far the fastest
 
1038
            # 0.626us   list(key_filter)[0]
 
1039
            #       is a func() for list(), 2 mallocs, and a getitem
 
1040
            # 0.489us   [k for k in key_filter][0]
 
1041
            #       still has the mallocs, avoids the func() call
 
1042
            # 0.350us   iter(key_filter).next()
 
1043
            #       has a func() call, and mallocs an iterator
 
1044
            # 0.125us   for key in key_filter: pass
 
1045
            #       no func() overhead, might malloc an iterator
 
1046
            # 0.105us   for key in key_filter: break
 
1047
            #       no func() overhead, might malloc an iterator, probably
 
1048
            #       avoids checking an 'else' clause as part of the for
 
1049
            for key in key_filter:
 
1050
                break
 
1051
            search_prefix = self._search_prefix_filter(key)
 
1052
            if len(search_prefix) == self._node_width:
 
1053
                # This item will match exactly, so just do a dict lookup, and
 
1054
                # see what we can return
 
1055
                shortcut = True
 
1056
                try:
 
1057
                    node = self._items[search_prefix]
 
1058
                except KeyError:
 
1059
                    # A given key can only match 1 child node, if it isn't
 
1060
                    # there, then we can just return nothing
 
1061
                    return
 
1062
                if node.__class__ is tuple:
 
1063
                    keys[node] = (search_prefix, [key])
 
1064
                else:
 
1065
                    # This is loaded, and the only thing that can match,
 
1066
                    # return
 
1067
                    yield node, [key]
 
1068
                    return
 
1069
        if not shortcut:
 
1070
            # First, convert all keys into a list of search prefixes
 
1071
            # Aggregate common prefixes, and track the keys they come from
 
1072
            prefix_to_keys = {}
 
1073
            length_filters = {}
 
1074
            for key in key_filter:
 
1075
                search_prefix = self._search_prefix_filter(key)
 
1076
                length_filter = length_filters.setdefault(
 
1077
                                    len(search_prefix), set())
 
1078
                length_filter.add(search_prefix)
 
1079
                prefix_to_keys.setdefault(search_prefix, []).append(key)
 
1080
 
 
1081
            if (self._node_width in length_filters
 
1082
                and len(length_filters) == 1):
 
1083
                # all of the search prefixes match exactly _node_width. This
 
1084
                # means that everything is an exact match, and we can do a
 
1085
                # lookup into self._items, rather than iterating over the items
 
1086
                # dict.
 
1087
                search_prefixes = length_filters[self._node_width]
 
1088
                for search_prefix in search_prefixes:
 
1089
                    try:
 
1090
                        node = self._items[search_prefix]
 
1091
                    except KeyError:
 
1092
                        # We can ignore this one
 
1093
                        continue
 
1094
                    node_key_filter = prefix_to_keys[search_prefix]
 
1095
                    if node.__class__ is tuple:
 
1096
                        keys[node] = (search_prefix, node_key_filter)
 
1097
                    else:
 
1098
                        yield node, node_key_filter
 
1099
            else:
 
1100
                # The slow way. We walk every item in self._items, and check to
 
1101
                # see if there are any matches
 
1102
                length_filters = length_filters.items()
 
1103
                for prefix, node in self._items.iteritems():
 
1104
                    node_key_filter = []
 
1105
                    for length, length_filter in length_filters:
 
1106
                        sub_prefix = prefix[:length]
 
1107
                        if sub_prefix in length_filter:
 
1108
                            node_key_filter.extend(prefix_to_keys[sub_prefix])
 
1109
                    if node_key_filter: # this key matched something, yield it
 
1110
                        if node.__class__ is tuple:
 
1111
                            keys[node] = (prefix, node_key_filter)
 
1112
                        else:
 
1113
                            yield node, node_key_filter
 
1114
        if keys:
 
1115
            # Look in the page cache for some more bytes
 
1116
            found_keys = set()
 
1117
            for key in keys:
 
1118
                try:
 
1119
                    bytes = _page_cache[key]
 
1120
                except KeyError:
 
1121
                    continue
 
1122
                else:
 
1123
                    node = _deserialise(bytes, key,
 
1124
                        search_key_func=self._search_key_func)
 
1125
                    prefix, node_key_filter = keys[key]
 
1126
                    self._items[prefix] = node
 
1127
                    found_keys.add(key)
 
1128
                    yield node, node_key_filter
 
1129
            for key in found_keys:
 
1130
                del keys[key]
 
1131
        if keys:
 
1132
            # demand load some pages.
 
1133
            if batch_size is None:
 
1134
                # Read all the keys in
 
1135
                batch_size = len(keys)
 
1136
            key_order = list(keys)
 
1137
            for batch_start in range(0, len(key_order), batch_size):
 
1138
                batch = key_order[batch_start:batch_start + batch_size]
 
1139
                # We have to fully consume the stream so there is no pending
 
1140
                # I/O, so we buffer the nodes for now.
 
1141
                stream = store.get_record_stream(batch, 'unordered', True)
 
1142
                node_and_filters = []
 
1143
                for record in stream:
 
1144
                    bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1145
                    node = _deserialise(bytes, record.key,
 
1146
                        search_key_func=self._search_key_func)
 
1147
                    prefix, node_key_filter = keys[record.key]
 
1148
                    node_and_filters.append((node, node_key_filter))
 
1149
                    self._items[prefix] = node
 
1150
                    _page_cache.add(record.key, bytes)
 
1151
                for info in node_and_filters:
 
1152
                    yield info
 
1153
 
 
1154
    def map(self, store, key, value):
 
1155
        """Map key to value."""
 
1156
        if not len(self._items):
 
1157
            raise AssertionError("can't map in an empty InternalNode.")
 
1158
        search_key = self._search_key(key)
 
1159
        if self._node_width != len(self._search_prefix) + 1:
 
1160
            raise AssertionError("node width mismatch: %d is not %d" %
 
1161
                (self._node_width, len(self._search_prefix) + 1))
 
1162
        if not search_key.startswith(self._search_prefix):
 
1163
            # This key doesn't fit in this index, so we need to split at the
 
1164
            # point where it would fit, insert self into that internal node,
 
1165
            # and then map this key into that node.
 
1166
            new_prefix = self.common_prefix(self._search_prefix,
 
1167
                                            search_key)
 
1168
            new_parent = InternalNode(new_prefix,
 
1169
                search_key_func=self._search_key_func)
 
1170
            new_parent.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1171
            new_parent._key_width = self._key_width
 
1172
            new_parent.add_node(self._search_prefix[:len(new_prefix)+1],
 
1173
                                self)
 
1174
            return new_parent.map(store, key, value)
 
1175
        children = [node for node, _
 
1176
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
 
1177
        if children:
 
1178
            child = children[0]
 
1179
        else:
 
1180
            # new child needed:
 
1181
            child = self._new_child(search_key, LeafNode)
 
1182
        old_len = len(child)
 
1183
        if type(child) is LeafNode:
 
1184
            old_size = child._current_size()
 
1185
        else:
 
1186
            old_size = None
 
1187
        prefix, node_details = child.map(store, key, value)
 
1188
        if len(node_details) == 1:
 
1189
            # child may have shrunk, or might be a new node
 
1190
            child = node_details[0][1]
 
1191
            self._len = self._len - old_len + len(child)
 
1192
            self._items[search_key] = child
 
1193
            self._key = None
 
1194
            new_node = self
 
1195
            if type(child) is LeafNode:
 
1196
                if old_size is None:
 
1197
                    # The old node was an InternalNode which means it has now
 
1198
                    # collapsed, so we need to check if it will chain to a
 
1199
                    # collapse at this level.
 
1200
                    trace.mutter("checking remap as InternalNode -> LeafNode")
 
1201
                    new_node = self._check_remap(store)
 
1202
                else:
 
1203
                    # If the LeafNode has shrunk in size, we may want to run
 
1204
                    # a remap check. Checking for a remap is expensive though
 
1205
                    # and the frequency of a successful remap is very low.
 
1206
                    # Shrinkage by small amounts is common, so we only do the
 
1207
                    # remap check if the new_size is low or the shrinkage
 
1208
                    # amount is over a configurable limit.
 
1209
                    new_size = child._current_size()
 
1210
                    shrinkage = old_size - new_size
 
1211
                    if (shrinkage > 0 and new_size < _INTERESTING_NEW_SIZE
 
1212
                        or shrinkage > _INTERESTING_SHRINKAGE_LIMIT):
 
1213
                        trace.mutter(
 
1214
                            "checking remap as size shrunk by %d to be %d",
 
1215
                            shrinkage, new_size)
 
1216
                        new_node = self._check_remap(store)
 
1217
            if new_node._search_prefix is None:
 
1218
                raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
1219
            return new_node._search_prefix, [('', new_node)]
 
1220
        # child has overflown - create a new intermediate node.
 
1221
        # XXX: This is where we might want to try and expand our depth
 
1222
        # to refer to more bytes of every child (which would give us
 
1223
        # multiple pointers to child nodes, but less intermediate nodes)
 
1224
        child = self._new_child(search_key, InternalNode)
 
1225
        child._search_prefix = prefix
 
1226
        for split, node in node_details:
 
1227
            child.add_node(split, node)
 
1228
        self._len = self._len - old_len + len(child)
 
1229
        self._key = None
 
1230
        return self._search_prefix, [("", self)]
 
1231
 
 
1232
    def _new_child(self, search_key, klass):
 
1233
        """Create a new child node of type klass."""
 
1234
        child = klass()
 
1235
        child.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1236
        child._key_width = self._key_width
 
1237
        child._search_key_func = self._search_key_func
 
1238
        self._items[search_key] = child
 
1239
        return child
 
1240
 
 
1241
    def serialise(self, store):
 
1242
        """Serialise the node to store.
 
1243
 
 
1244
        :param store: A VersionedFiles honouring the CHK extensions.
 
1245
        :return: An iterable of the keys inserted by this operation.
 
1246
        """
 
1247
        for node in self._items.itervalues():
 
1248
            if type(node) is tuple:
 
1249
                # Never deserialised.
 
1250
                continue
 
1251
            if node._key is not None:
 
1252
                # Never altered
 
1253
                continue
 
1254
            for key in node.serialise(store):
 
1255
                yield key
 
1256
        lines = ["chknode:\n"]
 
1257
        lines.append("%d\n" % self._maximum_size)
 
1258
        lines.append("%d\n" % self._key_width)
 
1259
        lines.append("%d\n" % self._len)
 
1260
        if self._search_prefix is None:
 
1261
            raise AssertionError("_search_prefix should not be None")
 
1262
        lines.append('%s\n' % (self._search_prefix,))
 
1263
        prefix_len = len(self._search_prefix)
 
1264
        for prefix, node in sorted(self._items.items()):
 
1265
            if type(node) is tuple:
 
1266
                key = node[0]
 
1267
            else:
 
1268
                key = node._key[0]
 
1269
            serialised = "%s\x00%s\n" % (prefix, key)
 
1270
            if not serialised.startswith(self._search_prefix):
 
1271
                raise AssertionError("prefixes mismatch: %s must start with %s"
 
1272
                    % (serialised, self._search_prefix))
 
1273
            lines.append(serialised[prefix_len:])
 
1274
        sha1, _, _ = store.add_lines((None,), (), lines)
 
1275
        self._key = ("sha1:" + sha1,)
 
1276
        _page_cache.add(self._key, ''.join(lines))
 
1277
        yield self._key
 
1278
 
 
1279
    def _search_key(self, key):
 
1280
        """Return the serialised key for key in this node."""
 
1281
        # search keys are fixed width. All will be self._node_width wide, so we
 
1282
        # pad as necessary.
 
1283
        return (self._search_key_func(key) + '\x00'*self._node_width)[:self._node_width]
 
1284
 
 
1285
    def _search_prefix_filter(self, key):
 
1286
        """Serialise key for use as a prefix filter in iteritems."""
 
1287
        return self._search_key_func(key)[:self._node_width]
 
1288
 
 
1289
    def _split(self, offset):
 
1290
        """Split this node into smaller nodes starting at offset.
 
1291
 
 
1292
        :param offset: The offset to start the new child nodes at.
 
1293
        :return: An iterable of (prefix, node) tuples. prefix is a byte
 
1294
            prefix for reaching node.
 
1295
        """
 
1296
        if offset >= self._node_width:
 
1297
            for node in self._items.values():
 
1298
                for result in node._split(offset):
 
1299
                    yield result
 
1300
            return
 
1301
        for key, node in self._items.items():
 
1302
            pass
 
1303
 
 
1304
    def refs(self):
 
1305
        """Return the references to other CHK's held by this node."""
 
1306
        if self._key is None:
 
1307
            raise AssertionError("unserialised nodes have no refs.")
 
1308
        refs = []
 
1309
        for value in self._items.itervalues():
 
1310
            if type(value) is tuple:
 
1311
                refs.append(value)
 
1312
            else:
 
1313
                refs.append(value.key())
 
1314
        return refs
 
1315
 
 
1316
    def _compute_search_prefix(self, extra_key=None):
 
1317
        """Return the unique key prefix for this node.
 
1318
 
 
1319
        :return: A bytestring of the longest search key prefix that is
 
1320
            unique within this node.
 
1321
        """
 
1322
        self._search_prefix = self.common_prefix_for_keys(self._items)
 
1323
        return self._search_prefix
 
1324
 
 
1325
    def unmap(self, store, key, check_remap=True):
 
1326
        """Remove key from this node and it's children."""
 
1327
        if not len(self._items):
 
1328
            raise AssertionError("can't unmap in an empty InternalNode.")
 
1329
        children = [node for node, _
 
1330
                          in self._iter_nodes(store, key_filter=[key])]
 
1331
        if children:
 
1332
            child = children[0]
 
1333
        else:
 
1334
            raise KeyError(key)
 
1335
        self._len -= 1
 
1336
        unmapped = child.unmap(store, key)
 
1337
        self._key = None
 
1338
        search_key = self._search_key(key)
 
1339
        if len(unmapped) == 0:
 
1340
            # All child nodes are gone, remove the child:
 
1341
            del self._items[search_key]
 
1342
            unmapped = None
 
1343
        else:
 
1344
            # Stash the returned node
 
1345
            self._items[search_key] = unmapped
 
1346
        if len(self._items) == 1:
 
1347
            # this node is no longer needed:
 
1348
            return self._items.values()[0]
 
1349
        if type(unmapped) is InternalNode:
 
1350
            return self
 
1351
        if check_remap:
 
1352
            return self._check_remap(store)
 
1353
        else:
 
1354
            return self
 
1355
 
 
1356
    def _check_remap(self, store):
 
1357
        """Check if all keys contained by children fit in a single LeafNode.
 
1358
 
 
1359
        :param store: A store to use for reading more nodes
 
1360
        :return: Either self, or a new LeafNode which should replace self.
 
1361
        """
 
1362
        # Logic for how we determine when we need to rebuild
 
1363
        # 1) Implicitly unmap() is removing a key which means that the child
 
1364
        #    nodes are going to be shrinking by some extent.
 
1365
        # 2) If all children are LeafNodes, it is possible that they could be
 
1366
        #    combined into a single LeafNode, which can then completely replace
 
1367
        #    this internal node with a single LeafNode
 
1368
        # 3) If *one* child is an InternalNode, we assume it has already done
 
1369
        #    all the work to determine that its children cannot collapse, and
 
1370
        #    we can then assume that those nodes *plus* the current nodes don't
 
1371
        #    have a chance of collapsing either.
 
1372
        #    So a very cheap check is to just say if 'unmapped' is an
 
1373
        #    InternalNode, we don't have to check further.
 
1374
 
 
1375
        # TODO: Another alternative is to check the total size of all known
 
1376
        #       LeafNodes. If there is some formula we can use to determine the
 
1377
        #       final size without actually having to read in any more
 
1378
        #       children, it would be nice to have. However, we have to be
 
1379
        #       careful with stuff like nodes that pull out the common prefix
 
1380
        #       of each key, as adding a new key can change the common prefix
 
1381
        #       and cause size changes greater than the length of one key.
 
1382
        #       So for now, we just add everything to a new Leaf until it
 
1383
        #       splits, as we know that will give the right answer
 
1384
        new_leaf = LeafNode(search_key_func=self._search_key_func)
 
1385
        new_leaf.set_maximum_size(self._maximum_size)
 
1386
        new_leaf._key_width = self._key_width
 
1387
        # A batch_size of 16 was chosen because:
 
1388
        #   a) In testing, a 4k page held 14 times. So if we have more than 16
 
1389
        #      leaf nodes we are unlikely to hold them in a single new leaf
 
1390
        #      node. This still allows for 1 round trip
 
1391
        #   b) With 16-way fan out, we can still do a single round trip
 
1392
        #   c) With 255-way fan out, we don't want to read all 255 and destroy
 
1393
        #      the page cache, just to determine that we really don't need it.
 
1394
        for node, _ in self._iter_nodes(store, batch_size=16):
 
1395
            if type(node) is InternalNode:
 
1396
                # Without looking at any leaf nodes, we are sure
 
1397
                return self
 
1398
            for key, value in node._items.iteritems():
 
1399
                if new_leaf._map_no_split(key, value):
 
1400
                    return self
 
1401
        trace.mutter("remap generated a new LeafNode")
 
1402
        return new_leaf
 
1403
 
 
1404
 
 
1405
def _deserialise(bytes, key, search_key_func):
 
1406
    """Helper for repositorydetails - convert bytes to a node."""
 
1407
    if bytes.startswith("chkleaf:\n"):
 
1408
        node = LeafNode.deserialise(bytes, key, search_key_func=search_key_func)
 
1409
    elif bytes.startswith("chknode:\n"):
 
1410
        node = InternalNode.deserialise(bytes, key,
 
1411
            search_key_func=search_key_func)
 
1412
    else:
 
1413
        raise AssertionError("Unknown node type.")
 
1414
    return node
 
1415
 
 
1416
 
 
1417
class CHKMapDifference(object):
 
1418
    """Iterate the stored pages and key,value pairs for (new - old).
 
1419
 
 
1420
    This class provides a generator over the stored CHK pages and the
 
1421
    (key, value) pairs that are in any of the new maps and not in any of the
 
1422
    old maps.
 
1423
 
 
1424
    Note that it may yield chk pages that are common (especially root nodes),
 
1425
    but it won't yield (key,value) pairs that are common.
 
1426
    """
 
1427
 
 
1428
    def __init__(self, store, new_root_keys, old_root_keys,
 
1429
                 search_key_func, pb=None):
 
1430
        self._store = store
 
1431
        self._new_root_keys = new_root_keys
 
1432
        self._old_root_keys = old_root_keys
 
1433
        self._pb = pb
 
1434
        # All uninteresting chks that we have seen. By the time they are added
 
1435
        # here, they should be either fully ignored, or queued up for
 
1436
        # processing
 
1437
        self._all_old_chks = set(self._old_root_keys)
 
1438
        # All items that we have seen from the old_root_keys
 
1439
        self._all_old_items = set()
 
1440
        # These are interesting items which were either read, or already in the
 
1441
        # interesting queue (so we don't need to walk them again)
 
1442
        self._processed_new_refs = set()
 
1443
        self._search_key_func = search_key_func
 
1444
 
 
1445
        # The uninteresting and interesting nodes to be searched
 
1446
        self._old_queue = []
 
1447
        self._new_queue = []
 
1448
        # Holds the (key, value) items found when processing the root nodes,
 
1449
        # waiting for the uninteresting nodes to be walked
 
1450
        self._new_item_queue = []
 
1451
        self._state = None
 
1452
 
 
1453
    def _read_nodes_from_store(self, keys):
 
1454
        # We chose not to use _page_cache, because we think in terms of records
 
1455
        # to be yielded. Also, we expect to touch each page only 1 time during
 
1456
        # this code. (We may want to evaluate saving the raw bytes into the
 
1457
        # page cache, which would allow a working tree update after the fetch
 
1458
        # to not have to read the bytes again.)
 
1459
        stream = self._store.get_record_stream(keys, 'unordered', True)
 
1460
        for record in stream:
 
1461
            if self._pb is not None:
 
1462
                self._pb.tick()
 
1463
            if record.storage_kind == 'absent':
 
1464
                raise errors.NoSuchRevision(self._store, record.key)
 
1465
            bytes = record.get_bytes_as('fulltext')
 
1466
            node = _deserialise(bytes, record.key,
 
1467
                                search_key_func=self._search_key_func)
 
1468
            if type(node) is InternalNode:
 
1469
                # Note we don't have to do node.refs() because we know that
 
1470
                # there are no children that have been pushed into this node
 
1471
                prefix_refs = node._items.items()
 
1472
                items = []
 
1473
            else:
 
1474
                prefix_refs = []
 
1475
                items = node._items.items()
 
1476
            yield record, node, prefix_refs, items
 
1477
 
 
1478
    def _read_old_roots(self):
 
1479
        old_chks_to_enqueue = []
 
1480
        all_old_chks = self._all_old_chks
 
1481
        for record, node, prefix_refs, items in \
 
1482
                self._read_nodes_from_store(self._old_root_keys):
 
1483
            # Uninteresting node
 
1484
            prefix_refs = [p_r for p_r in prefix_refs
 
1485
                                if p_r[1] not in all_old_chks]
 
1486
            new_refs = [p_r[1] for p_r in prefix_refs]
 
1487
            all_old_chks.update(new_refs)
 
1488
            self._all_old_items.update(items)
 
1489
            # Queue up the uninteresting references
 
1490
            # Don't actually put them in the 'to-read' queue until we have
 
1491
            # finished checking the interesting references
 
1492
            old_chks_to_enqueue.extend(prefix_refs)
 
1493
        return old_chks_to_enqueue
 
1494
 
 
1495
    def _enqueue_old(self, new_prefixes, old_chks_to_enqueue):
 
1496
        # At this point, we have read all the uninteresting and interesting
 
1497
        # items, so we can queue up the uninteresting stuff, knowing that we've
 
1498
        # handled the interesting ones
 
1499
        for prefix, ref in old_chks_to_enqueue:
 
1500
            not_interesting = True
 
1501
            for i in xrange(len(prefix), 0, -1):
 
1502
                if prefix[:i] in new_prefixes:
 
1503
                    not_interesting = False
 
1504
                    break
 
1505
            if not_interesting:
 
1506
                # This prefix is not part of the remaining 'interesting set'
 
1507
                continue
 
1508
            self._old_queue.append(ref)
 
1509
 
 
1510
    def _read_all_roots(self):
 
1511
        """Read the root pages.
 
1512
 
 
1513
        This is structured as a generator, so that the root records can be
 
1514
        yielded up to whoever needs them without any buffering.
 
1515
        """
 
1516
        # This is the bootstrap phase
 
1517
        if not self._old_root_keys:
 
1518
            # With no old_root_keys we can just shortcut and be ready
 
1519
            # for _flush_new_queue
 
1520
            self._new_queue = list(self._new_root_keys)
 
1521
            return
 
1522
        old_chks_to_enqueue = self._read_old_roots()
 
1523
        # filter out any root keys that are already known to be uninteresting
 
1524
        new_keys = set(self._new_root_keys).difference(self._all_old_chks)
 
1525
        # These are prefixes that are present in new_keys that we are
 
1526
        # thinking to yield
 
1527
        new_prefixes = set()
 
1528
        # We are about to yield all of these, so we don't want them getting
 
1529
        # added a second time
 
1530
        processed_new_refs = self._processed_new_refs
 
1531
        processed_new_refs.update(new_keys)
 
1532
        for record, node, prefix_refs, items in \
 
1533
                self._read_nodes_from_store(new_keys):
 
1534
            # At this level, we now know all the uninteresting references
 
1535
            # So we filter and queue up whatever is remaining
 
1536
            prefix_refs = [p_r for p_r in prefix_refs
 
1537
                           if p_r[1] not in self._all_old_chks
 
1538
                              and p_r[1] not in processed_new_refs]
 
1539
            refs = [p_r[1] for p_r in prefix_refs]
 
1540
            new_prefixes.update([p_r[0] for p_r in prefix_refs])
 
1541
            self._new_queue.extend(refs)
 
1542
            # TODO: We can potentially get multiple items here, however the
 
1543
            #       current design allows for this, as callers will do the work
 
1544
            #       to make the results unique. We might profile whether we
 
1545
            #       gain anything by ensuring unique return values for items
 
1546
            new_items = [item for item in items
 
1547
                               if item not in self._all_old_items]
 
1548
            self._new_item_queue.extend(new_items)
 
1549
            new_prefixes.update([self._search_key_func(item[0])
 
1550
                                 for item in new_items])
 
1551
            processed_new_refs.update(refs)
 
1552
            yield record
 
1553
        # For new_prefixes we have the full length prefixes queued up.
 
1554
        # However, we also need possible prefixes. (If we have a known ref to
 
1555
        # 'ab', then we also need to include 'a'.) So expand the
 
1556
        # new_prefixes to include all shorter prefixes
 
1557
        for prefix in list(new_prefixes):
 
1558
            new_prefixes.update([prefix[:i] for i in xrange(1, len(prefix))])
 
1559
        self._enqueue_old(new_prefixes, old_chks_to_enqueue)
 
1560
 
 
1561
    def _flush_new_queue(self):
 
1562
        # No need to maintain the heap invariant anymore, just pull things out
 
1563
        # and process them
 
1564
        refs = set(self._new_queue)
 
1565
        self._new_queue = []
 
1566
        # First pass, flush all interesting items and convert to using direct refs
 
1567
        all_old_chks = self._all_old_chks
 
1568
        processed_new_refs = self._processed_new_refs
 
1569
        all_old_items = self._all_old_items
 
1570
        new_items = [item for item in self._new_item_queue
 
1571
                           if item not in all_old_items]
 
1572
        self._new_item_queue = []
 
1573
        if new_items:
 
1574
            yield None, new_items
 
1575
        refs = refs.difference(all_old_chks)
 
1576
        while refs:
 
1577
            next_refs = set()
 
1578
            next_refs_update = next_refs.update
 
1579
            # Inlining _read_nodes_from_store improves 'bzr branch bzr.dev'
 
1580
            # from 1m54s to 1m51s. Consider it.
 
1581
            for record, _, p_refs, items in self._read_nodes_from_store(refs):
 
1582
                items = [item for item in items
 
1583
                         if item not in all_old_items]
 
1584
                yield record, items
 
1585
                next_refs_update([p_r[1] for p_r in p_refs])
 
1586
            next_refs = next_refs.difference(all_old_chks)
 
1587
            next_refs = next_refs.difference(processed_new_refs)
 
1588
            processed_new_refs.update(next_refs)
 
1589
            refs = next_refs
 
1590
 
 
1591
    def _process_next_old(self):
 
1592
        # Since we don't filter uninteresting any further than during
 
1593
        # _read_all_roots, process the whole queue in a single pass.
 
1594
        refs = self._old_queue
 
1595
        self._old_queue = []
 
1596
        all_old_chks = self._all_old_chks
 
1597
        for record, _, prefix_refs, items in self._read_nodes_from_store(refs):
 
1598
            self._all_old_items.update(items)
 
1599
            refs = [r for _,r in prefix_refs if r not in all_old_chks]
 
1600
            self._old_queue.extend(refs)
 
1601
            all_old_chks.update(refs)
 
1602
 
 
1603
    def _process_queues(self):
 
1604
        while self._old_queue:
 
1605
            self._process_next_old()
 
1606
        return self._flush_new_queue()
 
1607
 
 
1608
    def process(self):
 
1609
        for record in self._read_all_roots():
 
1610
            yield record, []
 
1611
        for record, items in self._process_queues():
 
1612
            yield record, items
 
1613
 
 
1614
 
 
1615
def iter_interesting_nodes(store, interesting_root_keys,
 
1616
                           uninteresting_root_keys, pb=None):
 
1617
    """Given root keys, find interesting nodes.
 
1618
 
 
1619
    Evaluate nodes referenced by interesting_root_keys. Ones that are also
 
1620
    referenced from uninteresting_root_keys are not considered interesting.
 
1621
 
 
1622
    :param interesting_root_keys: keys which should be part of the
 
1623
        "interesting" nodes (which will be yielded)
 
1624
    :param uninteresting_root_keys: keys which should be filtered out of the
 
1625
        result set.
 
1626
    :return: Yield
 
1627
        (interesting record, {interesting key:values})
 
1628
    """
 
1629
    iterator = CHKMapDifference(store, interesting_root_keys,
 
1630
                                uninteresting_root_keys,
 
1631
                                search_key_func=store._search_key_func,
 
1632
                                pb=pb)
 
1633
    return iterator.process()
 
1634
 
 
1635
 
 
1636
try:
 
1637
    from bzrlib._chk_map_pyx import (
 
1638
        _search_key_16,
 
1639
        _search_key_255,
 
1640
        _deserialise_leaf_node,
 
1641
        _deserialise_internal_node,
 
1642
        )
 
1643
except ImportError:
 
1644
    from bzrlib._chk_map_py import (
 
1645
        _search_key_16,
 
1646
        _search_key_255,
 
1647
        _deserialise_leaf_node,
 
1648
        _deserialise_internal_node,
 
1649
        )
 
1650
search_key_registry.register('hash-16-way', _search_key_16)
 
1651
search_key_registry.register('hash-255-way', _search_key_255)