~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/graph.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2005-05-16 02:19:13 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050516021913-3a933f871079e3fe
- patch from ddaa to create api/ directory 
  before building API docs

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2007 Canonical Ltd
2
 
#
3
 
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4
 
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
5
 
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
6
 
# (at your option) any later version.
7
 
#
8
 
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
9
 
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10
 
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11
 
# GNU General Public License for more details.
12
 
#
13
 
# You should have received a copy of the GNU General Public License
14
 
# along with this program; if not, write to the Free Software
15
 
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
16
 
 
17
 
from bzrlib import (
18
 
    errors,
19
 
    tsort,
20
 
    )
21
 
from bzrlib.deprecated_graph import (node_distances, select_farthest)
22
 
from bzrlib.revision import NULL_REVISION
23
 
 
24
 
# DIAGRAM of terminology
25
 
#       A
26
 
#       /\
27
 
#      B  C
28
 
#      |  |\
29
 
#      D  E F
30
 
#      |\/| |
31
 
#      |/\|/
32
 
#      G  H
33
 
#
34
 
# In this diagram, relative to G and H:
35
 
# A, B, C, D, E are common ancestors.
36
 
# C, D and E are border ancestors, because each has a non-common descendant.
37
 
# D and E are least common ancestors because none of their descendants are
38
 
# common ancestors.
39
 
# C is not a least common ancestor because its descendant, E, is a common
40
 
# ancestor.
41
 
#
42
 
# The find_unique_lca algorithm will pick A in two steps:
43
 
# 1. find_lca('G', 'H') => ['D', 'E']
44
 
# 2. Since len(['D', 'E']) > 1, find_lca('D', 'E') => ['A']
45
 
 
46
 
 
47
 
 
48
 
class _StackedParentsProvider(object):
49
 
 
50
 
    def __init__(self, parent_providers):
51
 
        self._parent_providers = parent_providers
52
 
 
53
 
    def __repr__(self):
54
 
        return "_StackedParentsProvider(%r)" % self._parent_providers
55
 
 
56
 
    def get_parents(self, revision_ids):
57
 
        """Find revision ids of the parents of a list of revisions
58
 
 
59
 
        A list is returned of the same length as the input.  Each entry
60
 
        is a list of parent ids for the corresponding input revision.
61
 
 
62
 
        [NULL_REVISION] is used as the parent of the first user-committed
63
 
        revision.  Its parent list is empty.
64
 
 
65
 
        If the revision is not present (i.e. a ghost), None is used in place
66
 
        of the list of parents.
67
 
        """
68
 
        found = {}
69
 
        for parents_provider in self._parent_providers:
70
 
            pending_revisions = [r for r in revision_ids if r not in found]
71
 
            parent_list = parents_provider.get_parents(pending_revisions)
72
 
            new_found = dict((k, v) for k, v in zip(pending_revisions,
73
 
                             parent_list) if v is not None)
74
 
            found.update(new_found)
75
 
            if len(found) == len(revision_ids):
76
 
                break
77
 
        return [found.get(r, None) for r in revision_ids]
78
 
 
79
 
 
80
 
class Graph(object):
81
 
    """Provide incremental access to revision graphs.
82
 
 
83
 
    This is the generic implementation; it is intended to be subclassed to
84
 
    specialize it for other repository types.
85
 
    """
86
 
 
87
 
    def __init__(self, parents_provider):
88
 
        """Construct a Graph that uses several graphs as its input
89
 
 
90
 
        This should not normally be invoked directly, because there may be
91
 
        specialized implementations for particular repository types.  See
92
 
        Repository.get_graph()
93
 
 
94
 
        :param parents_provider: An object providing a get_parents call
95
 
            conforming to the behavior of StackedParentsProvider.get_parents
96
 
        """
97
 
        self.get_parents = parents_provider.get_parents
98
 
        self._parents_provider = parents_provider
99
 
 
100
 
    def __repr__(self):
101
 
        return 'Graph(%r)' % self._parents_provider
102
 
 
103
 
    def find_lca(self, *revisions):
104
 
        """Determine the lowest common ancestors of the provided revisions
105
 
 
106
 
        A lowest common ancestor is a common ancestor none of whose
107
 
        descendants are common ancestors.  In graphs, unlike trees, there may
108
 
        be multiple lowest common ancestors.
109
 
 
110
 
        This algorithm has two phases.  Phase 1 identifies border ancestors,
111
 
        and phase 2 filters border ancestors to determine lowest common
112
 
        ancestors.
113
 
 
114
 
        In phase 1, border ancestors are identified, using a breadth-first
115
 
        search starting at the bottom of the graph.  Searches are stopped
116
 
        whenever a node or one of its descendants is determined to be common
117
 
 
118
 
        In phase 2, the border ancestors are filtered to find the least
119
 
        common ancestors.  This is done by searching the ancestries of each
120
 
        border ancestor.
121
 
 
122
 
        Phase 2 is perfomed on the principle that a border ancestor that is
123
 
        not an ancestor of any other border ancestor is a least common
124
 
        ancestor.
125
 
 
126
 
        Searches are stopped when they find a node that is determined to be a
127
 
        common ancestor of all border ancestors, because this shows that it
128
 
        cannot be a descendant of any border ancestor.
129
 
 
130
 
        The scaling of this operation should be proportional to
131
 
        1. The number of uncommon ancestors
132
 
        2. The number of border ancestors
133
 
        3. The length of the shortest path between a border ancestor and an
134
 
           ancestor of all border ancestors.
135
 
        """
136
 
        border_common, common, sides = self._find_border_ancestors(revisions)
137
 
        # We may have common ancestors that can be reached from each other.
138
 
        # - ask for the heads of them to filter it down to only ones that
139
 
        # cannot be reached from each other - phase 2.
140
 
        return self.heads(border_common)
141
 
 
142
 
    def find_difference(self, left_revision, right_revision):
143
 
        """Determine the graph difference between two revisions"""
144
 
        border, common, (left, right) = self._find_border_ancestors(
145
 
            [left_revision, right_revision])
146
 
        return (left.difference(right).difference(common),
147
 
                right.difference(left).difference(common))
148
 
 
149
 
    def _make_breadth_first_searcher(self, revisions):
150
 
        return _BreadthFirstSearcher(revisions, self)
151
 
 
152
 
    def _find_border_ancestors(self, revisions):
153
 
        """Find common ancestors with at least one uncommon descendant.
154
 
 
155
 
        Border ancestors are identified using a breadth-first
156
 
        search starting at the bottom of the graph.  Searches are stopped
157
 
        whenever a node or one of its descendants is determined to be common.
158
 
 
159
 
        This will scale with the number of uncommon ancestors.
160
 
 
161
 
        As well as the border ancestors, a set of seen common ancestors and a
162
 
        list of sets of seen ancestors for each input revision is returned.
163
 
        This allows calculation of graph difference from the results of this
164
 
        operation.
165
 
        """
166
 
        if None in revisions:
167
 
            raise errors.InvalidRevisionId(None, self)
168
 
        common_searcher = self._make_breadth_first_searcher([])
169
 
        common_ancestors = set()
170
 
        searchers = [self._make_breadth_first_searcher([r])
171
 
                     for r in revisions]
172
 
        active_searchers = searchers[:]
173
 
        border_ancestors = set()
174
 
        def update_common(searcher, revisions):
175
 
            w_seen_ancestors = searcher.find_seen_ancestors(
176
 
                revision)
177
 
            stopped = searcher.stop_searching_any(w_seen_ancestors)
178
 
            common_ancestors.update(w_seen_ancestors)
179
 
            common_searcher.start_searching(stopped)
180
 
 
181
 
        while True:
182
 
            if len(active_searchers) == 0:
183
 
                return border_ancestors, common_ancestors, [s.seen for s in
184
 
                                                            searchers]
185
 
            try:
186
 
                new_common = common_searcher.next()
187
 
                common_ancestors.update(new_common)
188
 
            except StopIteration:
189
 
                pass
190
 
            else:
191
 
                for searcher in active_searchers:
192
 
                    for revision in new_common.intersection(searcher.seen):
193
 
                        update_common(searcher, revision)
194
 
 
195
 
            newly_seen = set()
196
 
            new_active_searchers = []
197
 
            for searcher in active_searchers:
198
 
                try:
199
 
                    newly_seen.update(searcher.next())
200
 
                except StopIteration:
201
 
                    pass
202
 
                else:
203
 
                    new_active_searchers.append(searcher)
204
 
            active_searchers = new_active_searchers
205
 
            for revision in newly_seen:
206
 
                if revision in common_ancestors:
207
 
                    for searcher in searchers:
208
 
                        update_common(searcher, revision)
209
 
                    continue
210
 
                for searcher in searchers:
211
 
                    if revision not in searcher.seen:
212
 
                        break
213
 
                else:
214
 
                    border_ancestors.add(revision)
215
 
                    for searcher in searchers:
216
 
                        update_common(searcher, revision)
217
 
 
218
 
    def heads(self, keys):
219
 
        """Return the heads from amongst keys.
220
 
 
221
 
        This is done by searching the ancestries of each key.  Any key that is
222
 
        reachable from another key is not returned; all the others are.
223
 
 
224
 
        This operation scales with the relative depth between any two keys. If
225
 
        any two keys are completely disconnected all ancestry of both sides
226
 
        will be retrieved.
227
 
 
228
 
        :param keys: An iterable of keys.
229
 
        :return: A set of the heads. Note that as a set there is no ordering
230
 
            information. Callers will need to filter their input to create
231
 
            order if they need it.
232
 
        """
233
 
        candidate_heads = set(keys)
234
 
        if len(candidate_heads) < 2:
235
 
            return candidate_heads
236
 
        searchers = dict((c, self._make_breadth_first_searcher([c]))
237
 
                          for c in candidate_heads)
238
 
        active_searchers = dict(searchers)
239
 
        # skip over the actual candidate for each searcher
240
 
        for searcher in active_searchers.itervalues():
241
 
            searcher.next()
242
 
        # The common walker finds nodes that are common to two or more of the
243
 
        # input keys, so that we don't access all history when a currently
244
 
        # uncommon search point actually meets up with something behind a
245
 
        # common search point. Common search points do not keep searches
246
 
        # active; they just allow us to make searches inactive without
247
 
        # accessing all history.
248
 
        common_walker = self._make_breadth_first_searcher([])
249
 
        while len(active_searchers) > 0:
250
 
            ancestors = set()
251
 
            # advance searches
252
 
            try:
253
 
                common_walker.next()
254
 
            except StopIteration:
255
 
                # No common points being searched at this time.
256
 
                pass
257
 
            for candidate in active_searchers.keys():
258
 
                try:
259
 
                    searcher = active_searchers[candidate]
260
 
                except KeyError:
261
 
                    # rare case: we deleted candidate in a previous iteration
262
 
                    # through this for loop, because it was determined to be
263
 
                    # a descendant of another candidate.
264
 
                    continue
265
 
                try:
266
 
                    ancestors.update(searcher.next())
267
 
                except StopIteration:
268
 
                    del active_searchers[candidate]
269
 
                    continue
270
 
            # process found nodes
271
 
            new_common = set()
272
 
            for ancestor in ancestors:
273
 
                if ancestor in candidate_heads:
274
 
                    candidate_heads.remove(ancestor)
275
 
                    del searchers[ancestor]
276
 
                    if ancestor in active_searchers:
277
 
                        del active_searchers[ancestor]
278
 
                # it may meet up with a known common node
279
 
                if ancestor in common_walker.seen:
280
 
                    # some searcher has encountered our known common nodes:
281
 
                    # just stop it
282
 
                    ancestor_set = set([ancestor])
283
 
                    for searcher in searchers.itervalues():
284
 
                        searcher.stop_searching_any(ancestor_set)
285
 
                else:
286
 
                    # or it may have been just reached by all the searchers:
287
 
                    for searcher in searchers.itervalues():
288
 
                        if ancestor not in searcher.seen:
289
 
                            break
290
 
                    else:
291
 
                        # The final active searcher has just reached this node,
292
 
                        # making it be known as a descendant of all candidates,
293
 
                        # so we can stop searching it, and any seen ancestors
294
 
                        new_common.add(ancestor)
295
 
                        for searcher in searchers.itervalues():
296
 
                            seen_ancestors =\
297
 
                                searcher.find_seen_ancestors(ancestor)
298
 
                            searcher.stop_searching_any(seen_ancestors)
299
 
            common_walker.start_searching(new_common)
300
 
        return candidate_heads
301
 
 
302
 
    def find_unique_lca(self, left_revision, right_revision):
303
 
        """Find a unique LCA.
304
 
 
305
 
        Find lowest common ancestors.  If there is no unique  common
306
 
        ancestor, find the lowest common ancestors of those ancestors.
307
 
 
308
 
        Iteration stops when a unique lowest common ancestor is found.
309
 
        The graph origin is necessarily a unique lowest common ancestor.
310
 
 
311
 
        Note that None is not an acceptable substitute for NULL_REVISION.
312
 
        in the input for this method.
313
 
        """
314
 
        revisions = [left_revision, right_revision]
315
 
        while True:
316
 
            lca = self.find_lca(*revisions)
317
 
            if len(lca) == 1:
318
 
                return lca.pop()
319
 
            if len(lca) == 0:
320
 
                raise errors.NoCommonAncestor(left_revision, right_revision)
321
 
            revisions = lca
322
 
 
323
 
    def iter_topo_order(self, revisions):
324
 
        """Iterate through the input revisions in topological order.
325
 
 
326
 
        This sorting only ensures that parents come before their children.
327
 
        An ancestor may sort after a descendant if the relationship is not
328
 
        visible in the supplied list of revisions.
329
 
        """
330
 
        sorter = tsort.TopoSorter(zip(revisions, self.get_parents(revisions)))
331
 
        return sorter.iter_topo_order()
332
 
 
333
 
    def is_ancestor(self, candidate_ancestor, candidate_descendant):
334
 
        """Determine whether a revision is an ancestor of another.
335
 
 
336
 
        We answer this using heads() as heads() has the logic to perform the
337
 
        smallest number of parent looksup to determine the ancestral
338
 
        relationship between N revisions.
339
 
        """
340
 
        return set([candidate_descendant]) == self.heads(
341
 
            [candidate_ancestor, candidate_descendant])
342
 
 
343
 
 
344
 
class HeadsCache(object):
345
 
    """A cache of results for graph heads calls."""
346
 
 
347
 
    def __init__(self, graph):
348
 
        self.graph = graph
349
 
        self._heads = {}
350
 
 
351
 
    def heads(self, keys):
352
 
        """Return the heads of keys.
353
 
 
354
 
        This matches the API of Graph.heads(), specifically the return value is
355
 
        a set which can be mutated, and ordering of the input is not preserved
356
 
        in the output.
357
 
 
358
 
        :see also: Graph.heads.
359
 
        :param keys: The keys to calculate heads for.
360
 
        :return: A set containing the heads, which may be mutated without
361
 
            affecting future lookups.
362
 
        """
363
 
        keys = frozenset(keys)
364
 
        try:
365
 
            return set(self._heads[keys])
366
 
        except KeyError:
367
 
            heads = self.graph.heads(keys)
368
 
            self._heads[keys] = heads
369
 
            return set(heads)
370
 
 
371
 
 
372
 
class HeadsCache(object):
373
 
    """A cache of results for graph heads calls."""
374
 
 
375
 
    def __init__(self, graph):
376
 
        self.graph = graph
377
 
        self._heads = {}
378
 
 
379
 
    def heads(self, keys):
380
 
        """Return the heads of keys.
381
 
 
382
 
        :see also: Graph.heads.
383
 
        :param keys: The keys to calculate heads for.
384
 
        :return: A set containing the heads, which may be mutated without
385
 
            affecting future lookups.
386
 
        """
387
 
        keys = frozenset(keys)
388
 
        try:
389
 
            return set(self._heads[keys])
390
 
        except KeyError:
391
 
            heads = self.graph.heads(keys)
392
 
            self._heads[keys] = heads
393
 
            return set(heads)
394
 
 
395
 
 
396
 
class _BreadthFirstSearcher(object):
397
 
    """Parallel search breadth-first the ancestry of revisions.
398
 
 
399
 
    This class implements the iterator protocol, but additionally
400
 
    1. provides a set of seen ancestors, and
401
 
    2. allows some ancestries to be unsearched, via stop_searching_any
402
 
    """
403
 
 
404
 
    def __init__(self, revisions, parents_provider):
405
 
        self._start = set(revisions)
406
 
        self._search_revisions = None
407
 
        self.seen = set(revisions)
408
 
        self._parents_provider = parents_provider 
409
 
 
410
 
    def __repr__(self):
411
 
        return ('_BreadthFirstSearcher(self._search_revisions=%r,'
412
 
                ' self.seen=%r)' % (self._search_revisions, self.seen))
413
 
 
414
 
    def next(self):
415
 
        """Return the next ancestors of this revision.
416
 
 
417
 
        Ancestors are returned in the order they are seen in a breadth-first
418
 
        traversal.  No ancestor will be returned more than once.
419
 
        """
420
 
        if self._search_revisions is None:
421
 
            self._search_revisions = self._start
422
 
        else:
423
 
            new_search_revisions = set()
424
 
            for parents in self._parents_provider.get_parents(
425
 
                self._search_revisions):
426
 
                if parents is None:
427
 
                    continue
428
 
                new_search_revisions.update(p for p in parents if
429
 
                                            p not in self.seen)
430
 
            self._search_revisions = new_search_revisions
431
 
        if len(self._search_revisions) == 0:
432
 
            raise StopIteration()
433
 
        self.seen.update(self._search_revisions)
434
 
        return self._search_revisions
435
 
 
436
 
    def __iter__(self):
437
 
        return self
438
 
 
439
 
    def find_seen_ancestors(self, revision):
440
 
        """Find ancestors of this revision that have already been seen."""
441
 
        searcher = _BreadthFirstSearcher([revision], self._parents_provider)
442
 
        seen_ancestors = set()
443
 
        for ancestors in searcher:
444
 
            for ancestor in ancestors:
445
 
                if ancestor not in self.seen:
446
 
                    searcher.stop_searching_any([ancestor])
447
 
                else:
448
 
                    seen_ancestors.add(ancestor)
449
 
        return seen_ancestors
450
 
 
451
 
    def stop_searching_any(self, revisions):
452
 
        """
453
 
        Remove any of the specified revisions from the search list.
454
 
 
455
 
        None of the specified revisions are required to be present in the
456
 
        search list.  In this case, the call is a no-op.
457
 
        """
458
 
        stopped = self._search_revisions.intersection(revisions)
459
 
        self._search_revisions = self._search_revisions.difference(revisions)
460
 
        return stopped
461
 
 
462
 
    def start_searching(self, revisions):
463
 
        if self._search_revisions is None:
464
 
            self._start = set(revisions)
465
 
        else:
466
 
            self._search_revisions.update(revisions.difference(self.seen))
467
 
        self.seen.update(revisions)