~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lru_cache.py

  • Committer: Martin Packman
  • Date: 2011-11-24 17:01:07 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 6304.
  • Revision ID: martin.packman@canonical.com-20111124170107-b3yd5vkzdglmnjk7
Allow a bracketed suffix in option help test

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
# Copyright (C) 2006, 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
"""A simple least-recently-used (LRU) cache."""
 
18
 
 
19
from bzrlib import (
 
20
    symbol_versioning,
 
21
    trace,
 
22
    )
 
23
 
 
24
_null_key = object()
 
25
 
 
26
class _LRUNode(object):
 
27
    """This maintains the linked-list which is the lru internals."""
 
28
 
 
29
    __slots__ = ('prev', 'next_key', 'key', 'value')
 
30
 
 
31
    def __init__(self, key, value):
 
32
        self.prev = None
 
33
        self.next_key = _null_key
 
34
        self.key = key
 
35
        self.value = value
 
36
 
 
37
    def __repr__(self):
 
38
        if self.prev is None:
 
39
            prev_key = None
 
40
        else:
 
41
            prev_key = self.prev.key
 
42
        return '%s(%r n:%r p:%r)' % (self.__class__.__name__, self.key,
 
43
                                     self.next_key, prev_key)
 
44
 
 
45
 
 
46
class LRUCache(object):
 
47
    """A class which manages a cache of entries, removing unused ones."""
 
48
 
 
49
    def __init__(self, max_cache=100, after_cleanup_count=None):
 
50
        self._cache = {}
 
51
        # The "HEAD" of the lru linked list
 
52
        self._most_recently_used = None
 
53
        # The "TAIL" of the lru linked list
 
54
        self._least_recently_used = None
 
55
        self._update_max_cache(max_cache, after_cleanup_count)
 
56
 
 
57
    def __contains__(self, key):
 
58
        return key in self._cache
 
59
 
 
60
    def __getitem__(self, key):
 
61
        cache = self._cache
 
62
        node = cache[key]
 
63
        # Inlined from _record_access to decrease the overhead of __getitem__
 
64
        # We also have more knowledge about structure if __getitem__ is
 
65
        # succeeding, then we know that self._most_recently_used must not be
 
66
        # None, etc.
 
67
        mru = self._most_recently_used
 
68
        if node is mru:
 
69
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
 
70
            return node.value
 
71
        # Remove this node from the old location
 
72
        node_prev = node.prev
 
73
        next_key = node.next_key
 
74
        # benchmarking shows that the lookup of _null_key in globals is faster
 
75
        # than the attribute lookup for (node is self._least_recently_used)
 
76
        if next_key is _null_key:
 
77
            # 'node' is the _least_recently_used, because it doesn't have a
 
78
            # 'next' item. So move the current lru to the previous node.
 
79
            self._least_recently_used = node_prev
 
80
        else:
 
81
            node_next = cache[next_key]
 
82
            node_next.prev = node_prev
 
83
        node_prev.next_key = next_key
 
84
        # Insert this node at the front of the list
 
85
        node.next_key = mru.key
 
86
        mru.prev = node
 
87
        self._most_recently_used = node
 
88
        node.prev = None
 
89
        return node.value
 
90
 
 
91
    def __len__(self):
 
92
        return len(self._cache)
 
93
 
 
94
    @symbol_versioning.deprecated_method(
 
95
        symbol_versioning.deprecated_in((2, 5, 0)))
 
96
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
97
        if cleanup is not None:
 
98
            raise ValueError("Per-node cleanup functions no longer supported")
 
99
        return self.__setitem__(key, value)
 
100
 
 
101
    def __setitem__(self, key, value):
 
102
        """Add a new value to the cache"""
 
103
        if key is _null_key:
 
104
            raise ValueError('cannot use _null_key as a key')
 
105
        if key in self._cache:
 
106
            node = self._cache[key]
 
107
            node.value = value
 
108
            self._record_access(node)
 
109
        else:
 
110
            node = _LRUNode(key, value)
 
111
            self._cache[key] = node
 
112
            self._record_access(node)
 
113
 
 
114
        if len(self._cache) > self._max_cache:
 
115
            # Trigger the cleanup
 
116
            self.cleanup()
 
117
 
 
118
    def cache_size(self):
 
119
        """Get the number of entries we will cache."""
 
120
        return self._max_cache
 
121
 
 
122
    def get(self, key, default=None):
 
123
        node = self._cache.get(key, None)
 
124
        if node is None:
 
125
            return default
 
126
        self._record_access(node)
 
127
        return node.value
 
128
 
 
129
    def keys(self):
 
130
        """Get the list of keys currently cached.
 
131
 
 
132
        Note that values returned here may not be available by the time you
 
133
        request them later. This is simply meant as a peak into the current
 
134
        state.
 
135
 
 
136
        :return: An unordered list of keys that are currently cached.
 
137
        """
 
138
        return self._cache.keys()
 
139
 
 
140
    def as_dict(self):
 
141
        """Get a new dict with the same key:value pairs as the cache"""
 
142
        return dict((k, n.value) for k, n in self._cache.iteritems())
 
143
 
 
144
    items = symbol_versioning.deprecated_method(
 
145
        symbol_versioning.deprecated_in((2, 5, 0)))(as_dict)
 
146
 
 
147
    def cleanup(self):
 
148
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
149
 
 
150
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
151
        the after_cleanup_count.
 
152
        """
 
153
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
154
        while len(self._cache) > self._after_cleanup_count:
 
155
            self._remove_lru()
 
156
 
 
157
    def _record_access(self, node):
 
158
        """Record that key was accessed."""
 
159
        # Move 'node' to the front of the queue
 
160
        if self._most_recently_used is None:
 
161
            self._most_recently_used = node
 
162
            self._least_recently_used = node
 
163
            return
 
164
        elif node is self._most_recently_used:
 
165
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
 
166
            return
 
167
        # We've taken care of the tail pointer, remove the node, and insert it
 
168
        # at the front
 
169
        # REMOVE
 
170
        if node is self._least_recently_used:
 
171
            self._least_recently_used = node.prev
 
172
        if node.prev is not None:
 
173
            node.prev.next_key = node.next_key
 
174
        if node.next_key is not _null_key:
 
175
            node_next = self._cache[node.next_key]
 
176
            node_next.prev = node.prev
 
177
        # INSERT
 
178
        node.next_key = self._most_recently_used.key
 
179
        self._most_recently_used.prev = node
 
180
        self._most_recently_used = node
 
181
        node.prev = None
 
182
 
 
183
    def _remove_node(self, node):
 
184
        if node is self._least_recently_used:
 
185
            self._least_recently_used = node.prev
 
186
        self._cache.pop(node.key)
 
187
        # If we have removed all entries, remove the head pointer as well
 
188
        if self._least_recently_used is None:
 
189
            self._most_recently_used = None
 
190
        if node.prev is not None:
 
191
            node.prev.next_key = node.next_key
 
192
        if node.next_key is not _null_key:
 
193
            node_next = self._cache[node.next_key]
 
194
            node_next.prev = node.prev
 
195
        # And remove this node's pointers
 
196
        node.prev = None
 
197
        node.next_key = _null_key
 
198
 
 
199
    def _remove_lru(self):
 
200
        """Remove one entry from the lru, and handle consequences.
 
201
 
 
202
        If there are no more references to the lru, then this entry should be
 
203
        removed from the cache.
 
204
        """
 
205
        self._remove_node(self._least_recently_used)
 
206
 
 
207
    def clear(self):
 
208
        """Clear out all of the cache."""
 
209
        # Clean up in LRU order
 
210
        while self._cache:
 
211
            self._remove_lru()
 
212
 
 
213
    def resize(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
 
214
        """Change the number of entries that will be cached."""
 
215
        self._update_max_cache(max_cache,
 
216
                               after_cleanup_count=after_cleanup_count)
 
217
 
 
218
    def _update_max_cache(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
 
219
        self._max_cache = max_cache
 
220
        if after_cleanup_count is None:
 
221
            self._after_cleanup_count = self._max_cache * 8 / 10
 
222
        else:
 
223
            self._after_cleanup_count = min(after_cleanup_count,
 
224
                                            self._max_cache)
 
225
        self.cleanup()
 
226
 
 
227
 
 
228
class LRUSizeCache(LRUCache):
 
229
    """An LRUCache that removes things based on the size of the values.
 
230
 
 
231
    This differs in that it doesn't care how many actual items there are,
 
232
    it just restricts the cache to be cleaned up after so much data is stored.
 
233
 
 
234
    The size of items added will be computed using compute_size(value), which
 
235
    defaults to len() if not supplied.
 
236
    """
 
237
 
 
238
    def __init__(self, max_size=1024*1024, after_cleanup_size=None,
 
239
                 compute_size=None):
 
240
        """Create a new LRUSizeCache.
 
241
 
 
242
        :param max_size: The max number of bytes to store before we start
 
243
            clearing out entries.
 
244
        :param after_cleanup_size: After cleaning up, shrink everything to this
 
245
            size.
 
246
        :param compute_size: A function to compute the size of the values. We
 
247
            use a function here, so that you can pass 'len' if you are just
 
248
            using simple strings, or a more complex function if you are using
 
249
            something like a list of strings, or even a custom object.
 
250
            The function should take the form "compute_size(value) => integer".
 
251
            If not supplied, it defaults to 'len()'
 
252
        """
 
253
        self._value_size = 0
 
254
        self._compute_size = compute_size
 
255
        if compute_size is None:
 
256
            self._compute_size = len
 
257
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
 
258
        LRUCache.__init__(self, max_cache=max(int(max_size/512), 1))
 
259
 
 
260
    def __setitem__(self, key, value):
 
261
        """Add a new value to the cache"""
 
262
        if key is _null_key:
 
263
            raise ValueError('cannot use _null_key as a key')
 
264
        node = self._cache.get(key, None)
 
265
        value_len = self._compute_size(value)
 
266
        if value_len >= self._after_cleanup_size:
 
267
            # The new value is 'too big to fit', as it would fill up/overflow
 
268
            # the cache all by itself
 
269
            trace.mutter('Adding the key %r to an LRUSizeCache failed.'
 
270
                         ' value %d is too big to fit in a the cache'
 
271
                         ' with size %d %d', key, value_len,
 
272
                         self._after_cleanup_size, self._max_size)
 
273
            if node is not None:
 
274
                # We won't be replacing the old node, so just remove it
 
275
                self._remove_node(node)
 
276
            return
 
277
        if node is None:
 
278
            node = _LRUNode(key, value)
 
279
            self._cache[key] = node
 
280
        else:
 
281
            self._value_size -= self._compute_size(node.value)
 
282
        self._value_size += value_len
 
283
        self._record_access(node)
 
284
 
 
285
        if self._value_size > self._max_size:
 
286
            # Time to cleanup
 
287
            self.cleanup()
 
288
 
 
289
    def cleanup(self):
 
290
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
291
 
 
292
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
293
        the after_cleanup_size.
 
294
        """
 
295
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
296
        while self._value_size > self._after_cleanup_size:
 
297
            self._remove_lru()
 
298
 
 
299
    def _remove_node(self, node):
 
300
        self._value_size -= self._compute_size(node.value)
 
301
        LRUCache._remove_node(self, node)
 
302
 
 
303
    def resize(self, max_size, after_cleanup_size=None):
 
304
        """Change the number of bytes that will be cached."""
 
305
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
 
306
        max_cache = max(int(max_size/512), 1)
 
307
        self._update_max_cache(max_cache)
 
308
 
 
309
    def _update_max_size(self, max_size, after_cleanup_size=None):
 
310
        self._max_size = max_size
 
311
        if after_cleanup_size is None:
 
312
            self._after_cleanup_size = self._max_size * 8 / 10
 
313
        else:
 
314
            self._after_cleanup_size = min(after_cleanup_size, self._max_size)