/brz/remove-bazaar

To get this branch, use:
bzr branch http://gegoxaren.bato24.eu/bzr/brz/remove-bazaar

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/btree_index.py

  • Committer: Andrew Bennetts
  • Date: 2010-04-13 04:33:55 UTC
  • mfrom: (5147 +trunk)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 5149.
  • Revision ID: andrew.bennetts@canonical.com-20100413043355-lg3id0uwtju0k3zs
MergeĀ lp:bzr.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2008 Canonical Ltd
 
1
# Copyright (C) 2008, 2009, 2010 Canonical Ltd
2
2
#
3
3
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4
4
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
12
12
#
13
13
# You should have received a copy of the GNU General Public License
14
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
 
15
# Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
16
16
#
17
17
 
18
18
"""B+Tree indices"""
19
19
 
20
 
import array
21
 
import bisect
 
20
import cStringIO
22
21
from bisect import bisect_right
23
 
from copy import deepcopy
24
22
import math
25
 
import struct
26
23
import tempfile
27
24
import zlib
28
25
 
30
27
    chunk_writer,
31
28
    debug,
32
29
    errors,
 
30
    fifo_cache,
33
31
    index,
34
32
    lru_cache,
35
33
    osutils,
 
34
    static_tuple,
36
35
    trace,
37
36
    )
38
37
from bzrlib.index import _OPTION_NODE_REFS, _OPTION_KEY_ELEMENTS, _OPTION_LEN
63
62
    def __init__(self):
64
63
        """Create a _BuilderRow."""
65
64
        self.nodes = 0
66
 
        self.spool = tempfile.TemporaryFile()
 
65
        self.spool = None# tempfile.TemporaryFile(prefix='bzr-index-row-')
67
66
        self.writer = None
68
67
 
69
68
    def finish_node(self, pad=True):
70
69
        byte_lines, _, padding = self.writer.finish()
71
70
        if self.nodes == 0:
 
71
            self.spool = cStringIO.StringIO()
72
72
            # padded note:
73
73
            self.spool.write("\x00" * _RESERVED_HEADER_BYTES)
 
74
        elif self.nodes == 1:
 
75
            # We got bigger than 1 node, switch to a temp file
 
76
            spool = tempfile.TemporaryFile(prefix='bzr-index-row-')
 
77
            spool.write(self.spool.getvalue())
 
78
            self.spool = spool
74
79
        skipped_bytes = 0
75
80
        if not pad and padding:
76
81
            del byte_lines[-1]
139
144
        self._nodes = {}
140
145
        # Indicate it hasn't been built yet
141
146
        self._nodes_by_key = None
 
147
        self._optimize_for_size = False
142
148
 
143
149
    def add_node(self, key, value, references=()):
144
150
        """Add a node to the index.
154
160
        :param value: The value to associate with the key. It may be any
155
161
            bytes as long as it does not contain \0 or \n.
156
162
        """
 
163
        # Ensure that 'key' is a StaticTuple
 
164
        key = static_tuple.StaticTuple.from_sequence(key).intern()
157
165
        # we don't care about absent_references
158
166
        node_refs, _ = self._check_key_ref_value(key, references, value)
159
167
        if key in self._nodes:
160
168
            raise errors.BadIndexDuplicateKey(key, self)
161
 
        self._nodes[key] = (node_refs, value)
162
 
        self._keys.add(key)
 
169
        self._nodes[key] = static_tuple.StaticTuple(node_refs, value)
163
170
        if self._nodes_by_key is not None and self._key_length > 1:
164
171
            self._update_nodes_by_key(key, value, node_refs)
165
 
        if len(self._keys) < self._spill_at:
 
172
        if len(self._nodes) < self._spill_at:
166
173
            return
167
174
        self._spill_mem_keys_to_disk()
168
175
 
179
186
        combine mem with the first and second indexes, creating a new one of
180
187
        size 4x. On the fifth create a single new one, etc.
181
188
        """
 
189
        if self._combine_backing_indices:
 
190
            (new_backing_file, size,
 
191
             backing_pos) = self._spill_mem_keys_and_combine()
 
192
        else:
 
193
            new_backing_file, size = self._spill_mem_keys_without_combining()
 
194
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
 
195
        #       direct access to the new_backing._file object
 
196
        new_backing = BTreeGraphIndex(get_transport('.'), '<temp>', size)
 
197
        # GC will clean up the file
 
198
        new_backing._file = new_backing_file
 
199
        if self._combine_backing_indices:
 
200
            if len(self._backing_indices) == backing_pos:
 
201
                self._backing_indices.append(None)
 
202
            self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
 
203
            for backing_pos in range(backing_pos):
 
204
                self._backing_indices[backing_pos] = None
 
205
        else:
 
206
            self._backing_indices.append(new_backing)
 
207
        self._nodes = {}
 
208
        self._nodes_by_key = None
 
209
 
 
210
    def _spill_mem_keys_without_combining(self):
 
211
        return self._write_nodes(self._iter_mem_nodes(), allow_optimize=False)
 
212
 
 
213
    def _spill_mem_keys_and_combine(self):
182
214
        iterators_to_combine = [self._iter_mem_nodes()]
183
215
        pos = -1
184
216
        for pos, backing in enumerate(self._backing_indices):
188
220
            iterators_to_combine.append(backing.iter_all_entries())
189
221
        backing_pos = pos + 1
190
222
        new_backing_file, size = \
191
 
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine))
192
 
        dir_path, base_name = osutils.split(new_backing_file.name)
193
 
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
194
 
        #       direct access to the new_backing._file object
195
 
        new_backing = BTreeGraphIndex(get_transport(dir_path),
196
 
                                      base_name, size)
197
 
        # GC will clean up the file
198
 
        new_backing._file = new_backing_file
199
 
        if len(self._backing_indices) == backing_pos:
200
 
            self._backing_indices.append(None)
201
 
        self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
202
 
        for pos in range(backing_pos):
203
 
            self._backing_indices[pos] = None
204
 
        self._keys = set()
205
 
        self._nodes = {}
206
 
        self._nodes_by_key = None
 
223
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine),
 
224
                              allow_optimize=False)
 
225
        return new_backing_file, size, backing_pos
207
226
 
208
227
    def add_nodes(self, nodes):
209
228
        """Add nodes to the index.
261
280
            except StopIteration:
262
281
                current_values[pos] = None
263
282
 
264
 
    def _add_key(self, string_key, line, rows):
 
283
    def _add_key(self, string_key, line, rows, allow_optimize=True):
265
284
        """Add a key to the current chunk.
266
285
 
267
286
        :param string_key: The key to add.
268
287
        :param line: The fully serialised key and value.
 
288
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
 
289
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
 
290
            functionality.
269
291
        """
270
292
        if rows[-1].writer is None:
271
293
            # opening a new leaf chunk;
276
298
                    length = _PAGE_SIZE
277
299
                    if internal_row.nodes == 0:
278
300
                        length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
279
 
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0)
 
301
                    if allow_optimize:
 
302
                        optimize_for_size = self._optimize_for_size
 
303
                    else:
 
304
                        optimize_for_size = False
 
305
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0,
 
306
                        optimize_for_size=optimize_for_size)
280
307
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
281
308
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
282
309
                        str(rows[pos + 1].nodes) + "\n")
284
311
            length = _PAGE_SIZE
285
312
            if rows[-1].nodes == 0:
286
313
                length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
287
 
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length)
 
314
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length,
 
315
                optimize_for_size=self._optimize_for_size)
288
316
            rows[-1].writer.write(_LEAF_FLAG)
289
317
        if rows[-1].writer.write(line):
290
318
            # this key did not fit in the node:
293
321
            new_row = True
294
322
            for row in reversed(rows[:-1]):
295
323
                # Mark the start of the next node in the node above. If it
296
 
                # doesn't fit then propogate upwards until we find one that
 
324
                # doesn't fit then propagate upwards until we find one that
297
325
                # it does fit into.
298
326
                if row.writer.write(key_line):
299
327
                    row.finish_node()
313
341
                # This will be padded, hence the -100
314
342
                new_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(
315
343
                    _PAGE_SIZE - _RESERVED_HEADER_BYTES,
316
 
                    reserved_bytes)
 
344
                    reserved_bytes,
 
345
                    optimize_for_size=self._optimize_for_size)
317
346
                new_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
318
347
                new_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
319
348
                    str(rows[1].nodes - 1) + "\n")
320
349
                new_row.writer.write(key_line)
321
 
            self._add_key(string_key, line, rows)
 
350
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
322
351
 
323
 
    def _write_nodes(self, node_iterator):
 
352
    def _write_nodes(self, node_iterator, allow_optimize=True):
324
353
        """Write node_iterator out as a B+Tree.
325
354
 
326
355
        :param node_iterator: An iterator of sorted nodes. Each node should
327
356
            match the output given by iter_all_entries.
 
357
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
 
358
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
 
359
            functionality.
328
360
        :return: A file handle for a temporary file containing a B+Tree for
329
361
            the nodes.
330
362
        """
340
372
        self.row_lengths = []
341
373
        # Loop over all nodes adding them to the bottom row
342
374
        # (rows[-1]). When we finish a chunk in a row,
343
 
        # propogate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
 
375
        # propagate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
344
376
        # row above, transitively.
345
377
        for node in node_iterator:
346
378
            if key_count == 0:
347
379
                # First key triggers the first row
348
380
                rows.append(_LeafBuilderRow())
349
381
            key_count += 1
350
 
            # TODO: Flattening the node into a string key and a line should
351
 
            #       probably be put into a pyrex function. We can do a quick
352
 
            #       iter over all the entries to determine the final length,
353
 
            #       and then do a single malloc() rather than lots of
354
 
            #       intermediate mallocs as we build everything up.
355
 
            #       ATM 3 / 13s are spent flattening nodes (10s is compressing)
356
382
            string_key, line = _btree_serializer._flatten_node(node,
357
383
                                    self.reference_lists)
358
 
            self._add_key(string_key, line, rows)
 
384
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
359
385
        for row in reversed(rows):
360
386
            pad = (type(row) != _LeafBuilderRow)
361
387
            row.finish_node(pad=pad)
362
 
        result = tempfile.NamedTemporaryFile()
363
388
        lines = [_BTSIGNATURE]
364
389
        lines.append(_OPTION_NODE_REFS + str(self.reference_lists) + '\n')
365
390
        lines.append(_OPTION_KEY_ELEMENTS + str(self._key_length) + '\n')
366
391
        lines.append(_OPTION_LEN + str(key_count) + '\n')
367
392
        row_lengths = [row.nodes for row in rows]
368
393
        lines.append(_OPTION_ROW_LENGTHS + ','.join(map(str, row_lengths)) + '\n')
 
394
        if row_lengths and row_lengths[-1] > 1:
 
395
            result = tempfile.NamedTemporaryFile(prefix='bzr-index-')
 
396
        else:
 
397
            result = cStringIO.StringIO()
369
398
        result.writelines(lines)
370
399
        position = sum(map(len, lines))
371
400
        root_row = True
382
411
            # Special case the first node as it may be prefixed
383
412
            node = row.spool.read(_PAGE_SIZE)
384
413
            result.write(node[reserved:])
385
 
            result.write("\x00" * (reserved - position))
 
414
            if len(node) == _PAGE_SIZE:
 
415
                result.write("\x00" * (reserved - position))
386
416
            position = 0 # Only the root row actually has an offset
387
417
            copied_len = osutils.pumpfile(row.spool, result)
388
418
            if copied_len != (row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE:
407
437
    def iter_all_entries(self):
408
438
        """Iterate over all keys within the index
409
439
 
410
 
        :return: An iterable of (index, key, reference_lists, value). There is no
411
 
            defined order for the result iteration - it will be in the most
 
440
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is
 
441
            no defined order for the result iteration - it will be in the most
412
442
            efficient order for the index (in this case dictionary hash order).
413
443
        """
414
444
        if 'evil' in debug.debug_flags:
433
463
            efficient order for the index (keys iteration order in this case).
434
464
        """
435
465
        keys = set(keys)
 
466
        # Note: We don't use keys.intersection() here. If you read the C api,
 
467
        #       set.intersection(other) special cases when other is a set and
 
468
        #       will iterate the smaller of the two and lookup in the other.
 
469
        #       It does *not* do this for any other type (even dict, unlike
 
470
        #       some other set functions.) Since we expect keys is generally <<
 
471
        #       self._nodes, it is faster to iterate over it in a list
 
472
        #       comprehension
 
473
        nodes = self._nodes
 
474
        local_keys = [key for key in keys if key in nodes]
436
475
        if self.reference_lists:
437
 
            for key in keys.intersection(self._keys):
438
 
                node = self._nodes[key]
 
476
            for key in local_keys:
 
477
                node = nodes[key]
439
478
                yield self, key, node[1], node[0]
440
479
        else:
441
 
            for key in keys.intersection(self._keys):
442
 
                node = self._nodes[key]
 
480
            for key in local_keys:
 
481
                node = nodes[key]
443
482
                yield self, key, node[1]
444
 
        keys.difference_update(self._keys)
 
483
        # Find things that are in backing indices that have not been handled
 
484
        # yet.
 
485
        if not self._backing_indices:
 
486
            return # We won't find anything there either
 
487
        # Remove all of the keys that we found locally
 
488
        keys.difference_update(local_keys)
445
489
        for backing in self._backing_indices:
446
490
            if backing is None:
447
491
                continue
523
567
                    else:
524
568
                        # yield keys
525
569
                        for value in key_dict.itervalues():
526
 
                            yield (self, ) + value
 
570
                            yield (self, ) + tuple(value)
527
571
            else:
528
572
                yield (self, ) + key_dict
529
573
 
550
594
 
551
595
        For InMemoryGraphIndex the estimate is exact.
552
596
        """
553
 
        return len(self._keys) + sum(backing.key_count() for backing in
 
597
        return len(self._nodes) + sum(backing.key_count() for backing in
554
598
            self._backing_indices if backing is not None)
555
599
 
556
600
    def validate(self):
560
604
class _LeafNode(object):
561
605
    """A leaf node for a serialised B+Tree index."""
562
606
 
 
607
    __slots__ = ('keys', 'min_key', 'max_key')
 
608
 
563
609
    def __init__(self, bytes, key_length, ref_list_length):
564
610
        """Parse bytes to create a leaf node object."""
565
611
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
566
 
        self.keys = dict(_btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
567
 
            key_length, ref_list_length))
 
612
        key_list = _btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
 
613
            key_length, ref_list_length)
 
614
        if key_list:
 
615
            self.min_key = key_list[0][0]
 
616
            self.max_key = key_list[-1][0]
 
617
        else:
 
618
            self.min_key = self.max_key = None
 
619
        self.keys = dict(key_list)
568
620
 
569
621
 
570
622
class _InternalNode(object):
571
623
    """An internal node for a serialised B+Tree index."""
572
624
 
 
625
    __slots__ = ('keys', 'offset')
 
626
 
573
627
    def __init__(self, bytes):
574
628
        """Parse bytes to create an internal node object."""
575
629
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
578
632
    def _parse_lines(self, lines):
579
633
        nodes = []
580
634
        self.offset = int(lines[1][7:])
 
635
        as_st = static_tuple.StaticTuple.from_sequence
581
636
        for line in lines[2:]:
582
637
            if line == '':
583
638
                break
584
 
            nodes.append(tuple(line.split('\0')))
 
639
            nodes.append(as_st(map(intern, line.split('\0'))).intern())
585
640
        return nodes
586
641
 
587
642
 
592
647
    memory except when very large walks are done.
593
648
    """
594
649
 
595
 
    def __init__(self, transport, name, size):
 
650
    def __init__(self, transport, name, size, unlimited_cache=False,
 
651
                 offset=0):
596
652
        """Create a B+Tree index object on the index name.
597
653
 
598
654
        :param transport: The transport to read data for the index from.
602
658
            the initial read (to read the root node header) can be done
603
659
            without over-reading even on empty indices, and on small indices
604
660
            allows single-IO to read the entire index.
 
661
        :param unlimited_cache: If set to True, then instead of using an
 
662
            LRUCache with size _NODE_CACHE_SIZE, we will use a dict and always
 
663
            cache all leaf nodes.
 
664
        :param offset: The start of the btree index data isn't byte 0 of the
 
665
            file. Instead it starts at some point later.
605
666
        """
606
667
        self._transport = transport
607
668
        self._name = name
608
669
        self._size = size
609
670
        self._file = None
610
 
        self._page_size = transport.recommended_page_size()
 
671
        self._recommended_pages = self._compute_recommended_pages()
611
672
        self._root_node = None
 
673
        self._base_offset = offset
612
674
        # Default max size is 100,000 leave values
613
675
        self._leaf_value_cache = None # lru_cache.LRUCache(100*1000)
614
 
        self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
615
 
        self._internal_node_cache = lru_cache.LRUCache()
 
676
        if unlimited_cache:
 
677
            self._leaf_node_cache = {}
 
678
            self._internal_node_cache = {}
 
679
        else:
 
680
            self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
 
681
            # We use a FIFO here just to prevent possible blowout. However, a
 
682
            # 300k record btree has only 3k leaf nodes, and only 20 internal
 
683
            # nodes. A value of 100 scales to ~100*100*100 = 1M records.
 
684
            self._internal_node_cache = fifo_cache.FIFOCache(100)
616
685
        self._key_count = None
617
686
        self._row_lengths = None
618
687
        self._row_offsets = None # Start of each row, [-1] is the end
628
697
    def __ne__(self, other):
629
698
        return not self.__eq__(other)
630
699
 
631
 
    def _get_root_node(self):
632
 
        if self._root_node is None:
633
 
            # We may not have a root node yet
634
 
            nodes = list(self._read_nodes([0]))
635
 
            if len(nodes):
636
 
                self._root_node = nodes[0][1]
637
 
        return self._root_node
638
 
 
639
 
    def _cache_nodes(self, nodes, cache):
 
700
    def _get_and_cache_nodes(self, nodes):
640
701
        """Read nodes and cache them in the lru.
641
702
 
642
703
        The nodes list supplied is sorted and then read from disk, each node
649
710
 
650
711
        :return: A dict of {node_pos: node}
651
712
        """
652
 
        if len(nodes) > cache._max_cache:
653
 
            trace.mutter('Requesting %s > %s nodes, not all will be cached',
654
 
                         len(nodes), cache._max_cache)
655
713
        found = {}
 
714
        start_of_leaves = None
656
715
        for node_pos, node in self._read_nodes(sorted(nodes)):
657
716
            if node_pos == 0: # Special case
658
717
                self._root_node = node
659
718
            else:
660
 
                cache.add(node_pos, node)
 
719
                if start_of_leaves is None:
 
720
                    start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
721
                if node_pos < start_of_leaves:
 
722
                    self._internal_node_cache[node_pos] = node
 
723
                else:
 
724
                    self._leaf_node_cache[node_pos] = node
661
725
            found[node_pos] = node
662
726
        return found
663
727
 
 
728
    def _compute_recommended_pages(self):
 
729
        """Convert transport's recommended_page_size into btree pages.
 
730
 
 
731
        recommended_page_size is in bytes, we want to know how many _PAGE_SIZE
 
732
        pages fit in that length.
 
733
        """
 
734
        recommended_read = self._transport.recommended_page_size()
 
735
        recommended_pages = int(math.ceil(recommended_read /
 
736
                                          float(_PAGE_SIZE)))
 
737
        return recommended_pages
 
738
 
 
739
    def _compute_total_pages_in_index(self):
 
740
        """How many pages are in the index.
 
741
 
 
742
        If we have read the header we will use the value stored there.
 
743
        Otherwise it will be computed based on the length of the index.
 
744
        """
 
745
        if self._size is None:
 
746
            raise AssertionError('_compute_total_pages_in_index should not be'
 
747
                                 ' called when self._size is None')
 
748
        if self._root_node is not None:
 
749
            # This is the number of pages as defined by the header
 
750
            return self._row_offsets[-1]
 
751
        # This is the number of pages as defined by the size of the index. They
 
752
        # should be indentical.
 
753
        total_pages = int(math.ceil(self._size / float(_PAGE_SIZE)))
 
754
        return total_pages
 
755
 
 
756
    def _expand_offsets(self, offsets):
 
757
        """Find extra pages to download.
 
758
 
 
759
        The idea is that we always want to make big-enough requests (like 64kB
 
760
        for http), so that we don't waste round trips. So given the entries
 
761
        that we already have cached and the new pages being downloaded figure
 
762
        out what other pages we might want to read.
 
763
 
 
764
        See also doc/developers/btree_index_prefetch.txt for more details.
 
765
 
 
766
        :param offsets: The offsets to be read
 
767
        :return: A list of offsets to download
 
768
        """
 
769
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
770
            trace.mutter('expanding: %s\toffsets: %s', self._name, offsets)
 
771
 
 
772
        if len(offsets) >= self._recommended_pages:
 
773
            # Don't add more, we are already requesting more than enough
 
774
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
775
                trace.mutter('  not expanding large request (%s >= %s)',
 
776
                             len(offsets), self._recommended_pages)
 
777
            return offsets
 
778
        if self._size is None:
 
779
            # Don't try anything, because we don't know where the file ends
 
780
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
781
                trace.mutter('  not expanding without knowing index size')
 
782
            return offsets
 
783
        total_pages = self._compute_total_pages_in_index()
 
784
        cached_offsets = self._get_offsets_to_cached_pages()
 
785
        # If reading recommended_pages would read the rest of the index, just
 
786
        # do so.
 
787
        if total_pages - len(cached_offsets) <= self._recommended_pages:
 
788
            # Read whatever is left
 
789
            if cached_offsets:
 
790
                expanded = [x for x in xrange(total_pages)
 
791
                               if x not in cached_offsets]
 
792
            else:
 
793
                expanded = range(total_pages)
 
794
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
795
                trace.mutter('  reading all unread pages: %s', expanded)
 
796
            return expanded
 
797
 
 
798
        if self._root_node is None:
 
799
            # ATM on the first read of the root node of a large index, we don't
 
800
            # bother pre-reading any other pages. This is because the
 
801
            # likelyhood of actually reading interesting pages is very low.
 
802
            # See doc/developers/btree_index_prefetch.txt for a discussion, and
 
803
            # a possible implementation when we are guessing that the second
 
804
            # layer index is small
 
805
            final_offsets = offsets
 
806
        else:
 
807
            tree_depth = len(self._row_lengths)
 
808
            if len(cached_offsets) < tree_depth and len(offsets) == 1:
 
809
                # We haven't read enough to justify expansion
 
810
                # If we are only going to read the root node, and 1 leaf node,
 
811
                # then it isn't worth expanding our request. Once we've read at
 
812
                # least 2 nodes, then we are probably doing a search, and we
 
813
                # start expanding our requests.
 
814
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
815
                    trace.mutter('  not expanding on first reads')
 
816
                return offsets
 
817
            final_offsets = self._expand_to_neighbors(offsets, cached_offsets,
 
818
                                                      total_pages)
 
819
 
 
820
        final_offsets = sorted(final_offsets)
 
821
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
822
            trace.mutter('expanded:  %s', final_offsets)
 
823
        return final_offsets
 
824
 
 
825
    def _expand_to_neighbors(self, offsets, cached_offsets, total_pages):
 
826
        """Expand requests to neighbors until we have enough pages.
 
827
 
 
828
        This is called from _expand_offsets after policy has determined that we
 
829
        want to expand.
 
830
        We only want to expand requests within a given layer. We cheat a little
 
831
        bit and assume all requests will be in the same layer. This is true
 
832
        given the current design, but if it changes this algorithm may perform
 
833
        oddly.
 
834
 
 
835
        :param offsets: requested offsets
 
836
        :param cached_offsets: offsets for pages we currently have cached
 
837
        :return: A set() of offsets after expansion
 
838
        """
 
839
        final_offsets = set(offsets)
 
840
        first = end = None
 
841
        new_tips = set(final_offsets)
 
842
        while len(final_offsets) < self._recommended_pages and new_tips:
 
843
            next_tips = set()
 
844
            for pos in new_tips:
 
845
                if first is None:
 
846
                    first, end = self._find_layer_first_and_end(pos)
 
847
                previous = pos - 1
 
848
                if (previous > 0
 
849
                    and previous not in cached_offsets
 
850
                    and previous not in final_offsets
 
851
                    and previous >= first):
 
852
                    next_tips.add(previous)
 
853
                after = pos + 1
 
854
                if (after < total_pages
 
855
                    and after not in cached_offsets
 
856
                    and after not in final_offsets
 
857
                    and after < end):
 
858
                    next_tips.add(after)
 
859
                # This would keep us from going bigger than
 
860
                # recommended_pages by only expanding the first offsets.
 
861
                # However, if we are making a 'wide' request, it is
 
862
                # reasonable to expand all points equally.
 
863
                # if len(final_offsets) > recommended_pages:
 
864
                #     break
 
865
            final_offsets.update(next_tips)
 
866
            new_tips = next_tips
 
867
        return final_offsets
 
868
 
 
869
    def clear_cache(self):
 
870
        """Clear out any cached/memoized values.
 
871
 
 
872
        This can be called at any time, but generally it is used when we have
 
873
        extracted some information, but don't expect to be requesting any more
 
874
        from this index.
 
875
        """
 
876
        # Note that we don't touch self._root_node or self._internal_node_cache
 
877
        # We don't expect either of those to be big, and it can save
 
878
        # round-trips in the future. We may re-evaluate this if InternalNode
 
879
        # memory starts to be an issue.
 
880
        self._leaf_node_cache.clear()
 
881
 
 
882
    def external_references(self, ref_list_num):
 
883
        if self._root_node is None:
 
884
            self._get_root_node()
 
885
        if ref_list_num + 1 > self.node_ref_lists:
 
886
            raise ValueError('No ref list %d, index has %d ref lists'
 
887
                % (ref_list_num, self.node_ref_lists))
 
888
        keys = set()
 
889
        refs = set()
 
890
        for node in self.iter_all_entries():
 
891
            keys.add(node[1])
 
892
            refs.update(node[3][ref_list_num])
 
893
        return refs - keys
 
894
 
 
895
    def _find_layer_first_and_end(self, offset):
 
896
        """Find the start/stop nodes for the layer corresponding to offset.
 
897
 
 
898
        :return: (first, end)
 
899
            first is the first node in this layer
 
900
            end is the first node of the next layer
 
901
        """
 
902
        first = end = 0
 
903
        for roffset in self._row_offsets:
 
904
            first = end
 
905
            end = roffset
 
906
            if offset < roffset:
 
907
                break
 
908
        return first, end
 
909
 
 
910
    def _get_offsets_to_cached_pages(self):
 
911
        """Determine what nodes we already have cached."""
 
912
        cached_offsets = set(self._internal_node_cache.keys())
 
913
        cached_offsets.update(self._leaf_node_cache.keys())
 
914
        if self._root_node is not None:
 
915
            cached_offsets.add(0)
 
916
        return cached_offsets
 
917
 
 
918
    def _get_root_node(self):
 
919
        if self._root_node is None:
 
920
            # We may not have a root node yet
 
921
            self._get_internal_nodes([0])
 
922
        return self._root_node
 
923
 
664
924
    def _get_nodes(self, cache, node_indexes):
665
925
        found = {}
666
926
        needed = []
672
932
                found[idx] = cache[idx]
673
933
            except KeyError:
674
934
                needed.append(idx)
675
 
        found.update(self._cache_nodes(needed, cache))
 
935
        if not needed:
 
936
            return found
 
937
        needed = self._expand_offsets(needed)
 
938
        found.update(self._get_and_cache_nodes(needed))
676
939
        return found
677
940
 
678
941
    def _get_internal_nodes(self, node_indexes):
682
945
        """
683
946
        return self._get_nodes(self._internal_node_cache, node_indexes)
684
947
 
685
 
    def _get_leaf_nodes(self, node_indexes):
686
 
        """Get a bunch of nodes, from cache or disk."""
687
 
        found = self._get_nodes(self._leaf_node_cache, node_indexes)
 
948
    def _cache_leaf_values(self, nodes):
 
949
        """Cache directly from key => value, skipping the btree."""
688
950
        if self._leaf_value_cache is not None:
689
 
            for node in found.itervalues():
 
951
            for node in nodes.itervalues():
690
952
                for key, value in node.keys.iteritems():
691
953
                    if key in self._leaf_value_cache:
692
954
                        # Don't add the rest of the keys, we've seen this node
693
955
                        # before.
694
956
                        break
695
957
                    self._leaf_value_cache[key] = value
 
958
 
 
959
    def _get_leaf_nodes(self, node_indexes):
 
960
        """Get a bunch of nodes, from cache or disk."""
 
961
        found = self._get_nodes(self._leaf_node_cache, node_indexes)
 
962
        self._cache_leaf_values(found)
696
963
        return found
697
964
 
698
965
    def iter_all_entries(self):
709
976
                "iter_all_entries scales with size of history.")
710
977
        if not self.key_count():
711
978
            return
 
979
        if self._row_offsets[-1] == 1:
 
980
            # There is only the root node, and we read that via key_count()
 
981
            if self.node_ref_lists:
 
982
                for key, (value, refs) in sorted(self._root_node.keys.items()):
 
983
                    yield (self, key, value, refs)
 
984
            else:
 
985
                for key, (value, refs) in sorted(self._root_node.keys.items()):
 
986
                    yield (self, key, value)
 
987
            return
712
988
        start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
713
989
        end_of_leaves = self._row_offsets[-1]
714
 
        needed_nodes = range(start_of_leaves, end_of_leaves)
 
990
        needed_offsets = range(start_of_leaves, end_of_leaves)
 
991
        if needed_offsets == [0]:
 
992
            # Special case when we only have a root node, as we have already
 
993
            # read everything
 
994
            nodes = [(0, self._root_node)]
 
995
        else:
 
996
            nodes = self._read_nodes(needed_offsets)
715
997
        # We iterate strictly in-order so that we can use this function
716
998
        # for spilling index builds to disk.
717
999
        if self.node_ref_lists:
718
 
            for _, node in self._read_nodes(needed_nodes):
 
1000
            for _, node in nodes:
719
1001
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
720
1002
                    yield (self, key, value, refs)
721
1003
        else:
722
 
            for _, node in self._read_nodes(needed_nodes):
 
1004
            for _, node in nodes:
723
1005
                for key, (value, refs) in sorted(node.keys.items()):
724
1006
                    yield (self, key, value)
725
1007
 
805
1087
            output.append(cur_out)
806
1088
        return output
807
1089
 
 
1090
    def _walk_through_internal_nodes(self, keys):
 
1091
        """Take the given set of keys, and find the corresponding LeafNodes.
 
1092
 
 
1093
        :param keys: An unsorted iterable of keys to search for
 
1094
        :return: (nodes, index_and_keys)
 
1095
            nodes is a dict mapping {index: LeafNode}
 
1096
            keys_at_index is a list of tuples of [(index, [keys for Leaf])]
 
1097
        """
 
1098
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
 
1099
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
 
1100
        # large queries are being made.
 
1101
        keys_at_index = [(0, sorted(keys))]
 
1102
 
 
1103
        for row_pos, next_row_start in enumerate(self._row_offsets[1:-1]):
 
1104
            node_indexes = [idx for idx, s_keys in keys_at_index]
 
1105
            nodes = self._get_internal_nodes(node_indexes)
 
1106
 
 
1107
            next_nodes_and_keys = []
 
1108
            for node_index, sub_keys in keys_at_index:
 
1109
                node = nodes[node_index]
 
1110
                positions = self._multi_bisect_right(sub_keys, node.keys)
 
1111
                node_offset = next_row_start + node.offset
 
1112
                next_nodes_and_keys.extend([(node_offset + pos, s_keys)
 
1113
                                           for pos, s_keys in positions])
 
1114
            keys_at_index = next_nodes_and_keys
 
1115
        # We should now be at the _LeafNodes
 
1116
        node_indexes = [idx for idx, s_keys in keys_at_index]
 
1117
 
 
1118
        # TODO: We may *not* want to always read all the nodes in one
 
1119
        #       big go. Consider setting a max size on this.
 
1120
        nodes = self._get_leaf_nodes(node_indexes)
 
1121
        return nodes, keys_at_index
 
1122
 
808
1123
    def iter_entries(self, keys):
809
1124
        """Iterate over keys within the index.
810
1125
 
848
1163
        needed_keys = keys
849
1164
        if not needed_keys:
850
1165
            return
851
 
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
852
 
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
853
 
        # large queries are being made.
854
 
        needed_keys = sorted(needed_keys)
855
 
 
856
 
        nodes_and_keys = [(0, needed_keys)]
857
 
 
858
 
        for row_pos, next_row_start in enumerate(self._row_offsets[1:-1]):
859
 
            node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
860
 
            nodes = self._get_internal_nodes(node_indexes)
861
 
 
862
 
            next_nodes_and_keys = []
863
 
            for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
864
 
                node = nodes[node_index]
865
 
                positions = self._multi_bisect_right(sub_keys, node.keys)
866
 
                node_offset = next_row_start + node.offset
867
 
                next_nodes_and_keys.extend([(node_offset + pos, s_keys)
868
 
                                           for pos, s_keys in positions])
869
 
            nodes_and_keys = next_nodes_and_keys
870
 
        # We should now be at the _LeafNodes
871
 
        node_indexes = [idx for idx, s_keys in nodes_and_keys]
872
 
 
873
 
        # TODO: We may *not* want to always read all the nodes in one
874
 
        #       big go. Consider setting a max size on this.
875
 
 
876
 
        nodes = self._get_leaf_nodes(node_indexes)
 
1166
        nodes, nodes_and_keys = self._walk_through_internal_nodes(needed_keys)
877
1167
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
878
1168
            if not sub_keys:
879
1169
                continue
886
1176
                    else:
887
1177
                        yield (self, next_sub_key, value)
888
1178
 
 
1179
    def _find_ancestors(self, keys, ref_list_num, parent_map, missing_keys):
 
1180
        """Find the parent_map information for the set of keys.
 
1181
 
 
1182
        This populates the parent_map dict and missing_keys set based on the
 
1183
        queried keys. It also can fill out an arbitrary number of parents that
 
1184
        it finds while searching for the supplied keys.
 
1185
 
 
1186
        It is unlikely that you want to call this directly. See
 
1187
        "CombinedGraphIndex.find_ancestry()" for a more appropriate API.
 
1188
 
 
1189
        :param keys: A keys whose ancestry we want to return
 
1190
            Every key will either end up in 'parent_map' or 'missing_keys'.
 
1191
        :param ref_list_num: This index in the ref_lists is the parents we
 
1192
            care about.
 
1193
        :param parent_map: {key: parent_keys} for keys that are present in this
 
1194
            index. This may contain more entries than were in 'keys', that are
 
1195
            reachable ancestors of the keys requested.
 
1196
        :param missing_keys: keys which are known to be missing in this index.
 
1197
            This may include parents that were not directly requested, but we
 
1198
            were able to determine that they are not present in this index.
 
1199
        :return: search_keys    parents that were found but not queried to know
 
1200
            if they are missing or present. Callers can re-query this index for
 
1201
            those keys, and they will be placed into parent_map or missing_keys
 
1202
        """
 
1203
        if not self.key_count():
 
1204
            # We use key_count() to trigger reading the root node and
 
1205
            # determining info about this BTreeGraphIndex
 
1206
            # If we don't have any keys, then everything is missing
 
1207
            missing_keys.update(keys)
 
1208
            return set()
 
1209
        if ref_list_num >= self.node_ref_lists:
 
1210
            raise ValueError('No ref list %d, index has %d ref lists'
 
1211
                % (ref_list_num, self.node_ref_lists))
 
1212
 
 
1213
        # The main trick we are trying to accomplish is that when we find a
 
1214
        # key listing its parents, we expect that the parent key is also likely
 
1215
        # to sit on the same page. Allowing us to expand parents quickly
 
1216
        # without suffering the full stack of bisecting, etc.
 
1217
        nodes, nodes_and_keys = self._walk_through_internal_nodes(keys)
 
1218
 
 
1219
        # These are parent keys which could not be immediately resolved on the
 
1220
        # page where the child was present. Note that we may already be
 
1221
        # searching for that key, and it may actually be present [or known
 
1222
        # missing] on one of the other pages we are reading.
 
1223
        # TODO:
 
1224
        #   We could try searching for them in the immediate previous or next
 
1225
        #   page. If they occur "later" we could put them in a pending lookup
 
1226
        #   set, and then for each node we read thereafter we could check to
 
1227
        #   see if they are present.
 
1228
        #   However, we don't know the impact of keeping this list of things
 
1229
        #   that I'm going to search for every node I come across from here on
 
1230
        #   out.
 
1231
        #   It doesn't handle the case when the parent key is missing on a
 
1232
        #   page that we *don't* read. So we already have to handle being
 
1233
        #   re-entrant for that.
 
1234
        #   Since most keys contain a date string, they are more likely to be
 
1235
        #   found earlier in the file than later, but we would know that right
 
1236
        #   away (key < min_key), and wouldn't keep searching it on every other
 
1237
        #   page that we read.
 
1238
        #   Mostly, it is an idea, one which should be benchmarked.
 
1239
        parents_not_on_page = set()
 
1240
 
 
1241
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
 
1242
            if not sub_keys:
 
1243
                continue
 
1244
            # sub_keys is all of the keys we are looking for that should exist
 
1245
            # on this page, if they aren't here, then they won't be found
 
1246
            node = nodes[node_index]
 
1247
            node_keys = node.keys
 
1248
            parents_to_check = set()
 
1249
            for next_sub_key in sub_keys:
 
1250
                if next_sub_key not in node_keys:
 
1251
                    # This one is just not present in the index at all
 
1252
                    missing_keys.add(next_sub_key)
 
1253
                else:
 
1254
                    value, refs = node_keys[next_sub_key]
 
1255
                    parent_keys = refs[ref_list_num]
 
1256
                    parent_map[next_sub_key] = parent_keys
 
1257
                    parents_to_check.update(parent_keys)
 
1258
            # Don't look for things we've already found
 
1259
            parents_to_check = parents_to_check.difference(parent_map)
 
1260
            # this can be used to test the benefit of having the check loop
 
1261
            # inlined.
 
1262
            # parents_not_on_page.update(parents_to_check)
 
1263
            # continue
 
1264
            while parents_to_check:
 
1265
                next_parents_to_check = set()
 
1266
                for key in parents_to_check:
 
1267
                    if key in node_keys:
 
1268
                        value, refs = node_keys[key]
 
1269
                        parent_keys = refs[ref_list_num]
 
1270
                        parent_map[key] = parent_keys
 
1271
                        next_parents_to_check.update(parent_keys)
 
1272
                    else:
 
1273
                        # This parent either is genuinely missing, or should be
 
1274
                        # found on another page. Perf test whether it is better
 
1275
                        # to check if this node should fit on this page or not.
 
1276
                        # in the 'everything-in-one-pack' scenario, this *not*
 
1277
                        # doing the check is 237ms vs 243ms.
 
1278
                        # So slightly better, but I assume the standard 'lots
 
1279
                        # of packs' is going to show a reasonable improvement
 
1280
                        # from the check, because it avoids 'going around
 
1281
                        # again' for everything that is in another index
 
1282
                        # parents_not_on_page.add(key)
 
1283
                        # Missing for some reason
 
1284
                        if key < node.min_key:
 
1285
                            # in the case of bzr.dev, 3.4k/5.3k misses are
 
1286
                            # 'earlier' misses (65%)
 
1287
                            parents_not_on_page.add(key)
 
1288
                        elif key > node.max_key:
 
1289
                            # This parent key would be present on a different
 
1290
                            # LeafNode
 
1291
                            parents_not_on_page.add(key)
 
1292
                        else:
 
1293
                            # assert key != node.min_key and key != node.max_key
 
1294
                            # If it was going to be present, it would be on
 
1295
                            # *this* page, so mark it missing.
 
1296
                            missing_keys.add(key)
 
1297
                parents_to_check = next_parents_to_check.difference(parent_map)
 
1298
                # Might want to do another .difference() from missing_keys
 
1299
        # parents_not_on_page could have been found on a different page, or be
 
1300
        # known to be missing. So cull out everything that has already been
 
1301
        # found.
 
1302
        search_keys = parents_not_on_page.difference(
 
1303
            parent_map).difference(missing_keys)
 
1304
        return search_keys
 
1305
 
889
1306
    def iter_entries_prefix(self, keys):
890
1307
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
891
1308
 
1008
1425
            self._get_root_node()
1009
1426
        return self._key_count
1010
1427
 
 
1428
    def _compute_row_offsets(self):
 
1429
        """Fill out the _row_offsets attribute based on _row_lengths."""
 
1430
        offsets = []
 
1431
        row_offset = 0
 
1432
        for row in self._row_lengths:
 
1433
            offsets.append(row_offset)
 
1434
            row_offset += row
 
1435
        offsets.append(row_offset)
 
1436
        self._row_offsets = offsets
 
1437
 
1011
1438
    def _parse_header_from_bytes(self, bytes):
1012
1439
        """Parse the header from a region of bytes.
1013
1440
 
1049
1476
                if len(length)])
1050
1477
        except ValueError:
1051
1478
            raise errors.BadIndexOptions(self)
1052
 
        offsets = []
1053
 
        row_offset = 0
1054
 
        for row in self._row_lengths:
1055
 
            offsets.append(row_offset)
1056
 
            row_offset += row
1057
 
        offsets.append(row_offset)
1058
 
        self._row_offsets = offsets
 
1479
        self._compute_row_offsets()
1059
1480
 
1060
1481
        # calculate the bytes we have processed
1061
1482
        header_end = (len(signature) + sum(map(len, lines[0:4])) + 4)
1065
1486
        """Read some nodes from disk into the LRU cache.
1066
1487
 
1067
1488
        This performs a readv to get the node data into memory, and parses each
1068
 
        node, the yields it to the caller. The nodes are requested in the
 
1489
        node, then yields it to the caller. The nodes are requested in the
1069
1490
        supplied order. If possible doing sort() on the list before requesting
1070
1491
        a read may improve performance.
1071
1492
 
1072
1493
        :param nodes: The nodes to read. 0 - first node, 1 - second node etc.
1073
1494
        :return: None
1074
1495
        """
 
1496
        # may be the byte string of the whole file
 
1497
        bytes = None
 
1498
        # list of (offset, length) regions of the file that should, evenually
 
1499
        # be read in to data_ranges, either from 'bytes' or from the transport
1075
1500
        ranges = []
 
1501
        base_offset = self._base_offset
1076
1502
        for index in nodes:
1077
 
            offset = index * _PAGE_SIZE
 
1503
            offset = (index * _PAGE_SIZE)
1078
1504
            size = _PAGE_SIZE
1079
1505
            if index == 0:
1080
1506
                # Root node - special case
1081
1507
                if self._size:
1082
1508
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
1083
1509
                else:
1084
 
                    stream = self._transport.get(self._name)
1085
 
                    start = stream.read(_PAGE_SIZE)
1086
 
                    # Avoid doing this again
1087
 
                    self._size = len(start)
1088
 
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
 
1510
                    # The only case where we don't know the size, is for very
 
1511
                    # small indexes. So we read the whole thing
 
1512
                    bytes = self._transport.get_bytes(self._name)
 
1513
                    num_bytes = len(bytes)
 
1514
                    self._size = num_bytes - base_offset
 
1515
                    # the whole thing should be parsed out of 'bytes'
 
1516
                    ranges = [(start, min(_PAGE_SIZE, num_bytes - start))
 
1517
                        for start in xrange(base_offset, num_bytes, _PAGE_SIZE)]
 
1518
                    break
1089
1519
            else:
 
1520
                if offset > self._size:
 
1521
                    raise AssertionError('tried to read past the end'
 
1522
                                         ' of the file %s > %s'
 
1523
                                         % (offset, self._size))
1090
1524
                size = min(size, self._size - offset)
1091
 
            ranges.append((offset, size))
 
1525
            ranges.append((base_offset + offset, size))
1092
1526
        if not ranges:
1093
1527
            return
1094
 
        if self._file is None:
 
1528
        elif bytes is not None:
 
1529
            # already have the whole file
 
1530
            data_ranges = [(start, bytes[start:start+size])
 
1531
                           for start, size in ranges]
 
1532
        elif self._file is None:
1095
1533
            data_ranges = self._transport.readv(self._name, ranges)
1096
1534
        else:
1097
1535
            data_ranges = []
1099
1537
                self._file.seek(offset)
1100
1538
                data_ranges.append((offset, self._file.read(size)))
1101
1539
        for offset, data in data_ranges:
 
1540
            offset -= base_offset
1102
1541
            if offset == 0:
1103
1542
                # extract the header
1104
1543
                offset, data = self._parse_header_from_bytes(data)
1132
1571
 
1133
1572
 
1134
1573
try:
1135
 
    from bzrlib import _btree_serializer_c as _btree_serializer
1136
 
except ImportError:
 
1574
    from bzrlib import _btree_serializer_pyx as _btree_serializer
 
1575
except ImportError, e:
 
1576
    osutils.failed_to_load_extension(e)
1137
1577
    from bzrlib import _btree_serializer_py as _btree_serializer