~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/graph.py

  • Committer: mbp at sourcefrog
  • Date: 2005-03-19 08:19:38 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050319081938-596d89f99a644569
use "/usr/bin/env python" for shebang"

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_func: 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
 
                pass
256
 
            for candidate in active_searchers.keys():
257
 
                try:
258
 
                    searcher = active_searchers[candidate]
259
 
                except KeyError:
260
 
                    # rare case: we deleted candidate in a previous iteration
261
 
                    # through this for loop, because it was determined to be
262
 
                    # a descendant of another candidate.
263
 
                    continue
264
 
                try:
265
 
                    ancestors.update(searcher.next())
266
 
                except StopIteration:
267
 
                    del active_searchers[candidate]
268
 
                    continue
269
 
            # process found nodes
270
 
            new_common = set()
271
 
            for ancestor in ancestors:
272
 
                if ancestor in candidate_heads:
273
 
                    candidate_heads.remove(ancestor)
274
 
                    del searchers[ancestor]
275
 
                    if ancestor in active_searchers:
276
 
                        del active_searchers[ancestor]
277
 
                # it may meet up with a known common node
278
 
                already_common = ancestor in common_walker.seen
279
 
                if not already_common:
280
 
                    # or it may have been just reached by all the searchers:
281
 
                    for searcher in searchers.itervalues():
282
 
                        if ancestor not in searcher.seen:
283
 
                            common = False
284
 
                            break
285
 
                    else:
286
 
                        common = True
287
 
                if already_common:
288
 
                    # some searcher has encountered our known common nodes:
289
 
                    # just stop it
290
 
                    ancestor_set = set([ancestor])
291
 
                    for searcher in searchers.itervalues():
292
 
                        searcher.stop_searching_any(ancestor_set)
293
 
                if common:
294
 
                    # The final active searcher has just reached this node,
295
 
                    # making it be known as a descendant of all candidates, so
296
 
                    # we can stop searching it, and any seen ancestors
297
 
                    new_common.add(ancestor)
298
 
                    for searcher in searchers.itervalues():
299
 
                        seen_ancestors =\
300
 
                            searcher.find_seen_ancestors(ancestor)
301
 
                        searcher.stop_searching_any(seen_ancestors)
302
 
            common_walker.start_searching(new_common)
303
 
        return candidate_heads
304
 
 
305
 
    def find_unique_lca(self, left_revision, right_revision):
306
 
        """Find a unique LCA.
307
 
 
308
 
        Find lowest common ancestors.  If there is no unique  common
309
 
        ancestor, find the lowest common ancestors of those ancestors.
310
 
 
311
 
        Iteration stops when a unique lowest common ancestor is found.
312
 
        The graph origin is necessarily a unique lowest common ancestor.
313
 
 
314
 
        Note that None is not an acceptable substitute for NULL_REVISION.
315
 
        in the input for this method.
316
 
        """
317
 
        revisions = [left_revision, right_revision]
318
 
        while True:
319
 
            lca = self.find_lca(*revisions)
320
 
            if len(lca) == 1:
321
 
                return lca.pop()
322
 
            if len(lca) == 0:
323
 
                raise errors.NoCommonAncestor(left_revision, right_revision)
324
 
            revisions = lca
325
 
 
326
 
    def iter_topo_order(self, revisions):
327
 
        """Iterate through the input revisions in topological order.
328
 
 
329
 
        This sorting only ensures that parents come before their children.
330
 
        An ancestor may sort after a descendant if the relationship is not
331
 
        visible in the supplied list of revisions.
332
 
        """
333
 
        sorter = tsort.TopoSorter(zip(revisions, self.get_parents(revisions)))
334
 
        return sorter.iter_topo_order()
335
 
 
336
 
    def is_ancestor(self, candidate_ancestor, candidate_descendant):
337
 
        """Determine whether a revision is an ancestor of another.
338
 
 
339
 
        We answer this using heads() as heads() has the logic to perform the
340
 
        smallest number of parent looksup to determine the ancestral
341
 
        relationship between N revisions.
342
 
        """
343
 
        return set([candidate_descendant]) == self.heads(
344
 
            [candidate_ancestor, candidate_descendant])
345
 
 
346
 
 
347
 
class HeadsCache(object):
348
 
    """A cache of results for graph heads calls."""
349
 
 
350
 
    def __init__(self, graph):
351
 
        self.graph = graph
352
 
        self._heads = {}
353
 
 
354
 
    def heads(self, keys):
355
 
        """Return the heads of keys.
356
 
 
357
 
        This matches the API of Graph.heads(), specifically the return value is
358
 
        a set which can be mutated, and ordering of the input is not preserved
359
 
        in the output.
360
 
 
361
 
        :see also: Graph.heads.
362
 
        :param keys: The keys to calculate heads for.
363
 
        :return: A set containing the heads, which may be mutated without
364
 
            affecting future lookups.
365
 
        """
366
 
        keys = frozenset(keys)
367
 
        try:
368
 
            return set(self._heads[keys])
369
 
        except KeyError:
370
 
            heads = self.graph.heads(keys)
371
 
            self._heads[keys] = heads
372
 
            return set(heads)
373
 
 
374
 
 
375
 
class HeadsCache(object):
376
 
    """A cache of results for graph heads calls."""
377
 
 
378
 
    def __init__(self, graph):
379
 
        self.graph = graph
380
 
        self._heads = {}
381
 
 
382
 
    def heads(self, keys):
383
 
        """Return the heads of keys.
384
 
 
385
 
        :see also: Graph.heads.
386
 
        :param keys: The keys to calculate heads for.
387
 
        :return: A set containing the heads, which may be mutated without
388
 
            affecting future lookups.
389
 
        """
390
 
        keys = frozenset(keys)
391
 
        try:
392
 
            return set(self._heads[keys])
393
 
        except KeyError:
394
 
            heads = self.graph.heads(keys)
395
 
            self._heads[keys] = heads
396
 
            return set(heads)
397
 
 
398
 
 
399
 
class _BreadthFirstSearcher(object):
400
 
    """Parallel search the breadth-first the ancestry of revisions.
401
 
 
402
 
    This class implements the iterator protocol, but additionally
403
 
    1. provides a set of seen ancestors, and
404
 
    2. allows some ancestries to be unsearched, via stop_searching_any
405
 
    """
406
 
 
407
 
    def __init__(self, revisions, parents_provider):
408
 
        self._start = set(revisions)
409
 
        self._search_revisions = None
410
 
        self.seen = set(revisions)
411
 
        self._parents_provider = parents_provider 
412
 
 
413
 
    def __repr__(self):
414
 
        return ('_BreadthFirstSearcher(self._search_revisions=%r,'
415
 
                ' self.seen=%r)' % (self._search_revisions, self.seen))
416
 
 
417
 
    def next(self):
418
 
        """Return the next ancestors of this revision.
419
 
 
420
 
        Ancestors are returned in the order they are seen in a breadth-first
421
 
        traversal.  No ancestor will be returned more than once.
422
 
        """
423
 
        if self._search_revisions is None:
424
 
            self._search_revisions = self._start
425
 
        else:
426
 
            new_search_revisions = set()
427
 
            for parents in self._parents_provider.get_parents(
428
 
                self._search_revisions):
429
 
                if parents is None:
430
 
                    continue
431
 
                new_search_revisions.update(p for p in parents if
432
 
                                            p not in self.seen)
433
 
            self._search_revisions = new_search_revisions
434
 
        if len(self._search_revisions) == 0:
435
 
            raise StopIteration()
436
 
        self.seen.update(self._search_revisions)
437
 
        return self._search_revisions
438
 
 
439
 
    def __iter__(self):
440
 
        return self
441
 
 
442
 
    def find_seen_ancestors(self, revision):
443
 
        """Find ancestors of this revision that have already been seen."""
444
 
        searcher = _BreadthFirstSearcher([revision], self._parents_provider)
445
 
        seen_ancestors = set()
446
 
        for ancestors in searcher:
447
 
            for ancestor in ancestors:
448
 
                if ancestor not in self.seen:
449
 
                    searcher.stop_searching_any([ancestor])
450
 
                else:
451
 
                    seen_ancestors.add(ancestor)
452
 
        return seen_ancestors
453
 
 
454
 
    def stop_searching_any(self, revisions):
455
 
        """
456
 
        Remove any of the specified revisions from the search list.
457
 
 
458
 
        None of the specified revisions are required to be present in the
459
 
        search list.  In this case, the call is a no-op.
460
 
        """
461
 
        stopped = self._search_revisions.intersection(revisions)
462
 
        self._search_revisions = self._search_revisions.difference(revisions)
463
 
        return stopped
464
 
 
465
 
    def start_searching(self, revisions):
466
 
        if self._search_revisions is None:
467
 
            self._start = set(revisions)
468
 
        else:
469
 
            self._search_revisions.update(revisions.difference(self.seen))
470
 
        self.seen.update(revisions)