/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/lru_cache.py

  • Committer: Canonical.com Patch Queue Manager
  • Date: 2009-03-24 17:01:50 UTC
  • mfrom: (4178.3.7 lru_cache_linked_lst)
  • Revision ID: pqm@pqm.ubuntu.com-20090324170150-9wtdpv5w7192zdwy
(jam) Improvements to LRUCache structure, use a double-linked-list

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
# Copyright (C) 2006, 2008 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
 
 
25
class _LRUNode(object):
 
26
    """This maintains the linked-list which is the lru internals."""
 
27
 
 
28
    __slots__ = ('prev', 'next', 'key', 'value', 'cleanup', 'size')
 
29
 
 
30
    def __init__(self, key, value, cleanup=None):
 
31
        self.prev = None
 
32
        self.next = None
 
33
        self.key = key
 
34
        self.value = value
 
35
        self.cleanup = cleanup
 
36
        # TODO: We could compute this 'on-the-fly' like we used to, and remove
 
37
        #       one pointer from this object, we just need to decide if it
 
38
        #       actually costs us much of anything in normal usage
 
39
        self.size = None
 
40
 
 
41
    def __repr__(self):
 
42
        if self.next is None:
 
43
            next = None
 
44
        else:
 
45
            next = self.next.key
 
46
        if self.prev is None:
 
47
            prev = None
 
48
        else:
 
49
            prev = self.prev.key
 
50
        return '%s(%r n:%r p:%r)' % (self.__class__.__name__, self.key,
 
51
                                     next, prev)
 
52
 
 
53
    def run_cleanup(self):
 
54
        if self.cleanup is not None:
 
55
            self.cleanup(self.key, self.value)
 
56
        self.cleanup = None
 
57
        # Just make sure to break any refcycles, etc
 
58
        self.value = None
 
59
 
 
60
 
 
61
class LRUCache(object):
 
62
    """A class which manages a cache of entries, removing unused ones."""
 
63
 
 
64
    def __init__(self, max_cache=100, after_cleanup_count=None,
 
65
                 after_cleanup_size=symbol_versioning.DEPRECATED_PARAMETER):
 
66
        if symbol_versioning.deprecated_passed(after_cleanup_size):
 
67
            symbol_versioning.warn('LRUCache.__init__(after_cleanup_size) was'
 
68
                                   ' deprecated in 1.11. Use'
 
69
                                   ' after_cleanup_count instead.',
 
70
                                   DeprecationWarning)
 
71
            after_cleanup_count = after_cleanup_size
 
72
        self._cache = {}
 
73
        # The "HEAD" of the lru linked list
 
74
        self._most_recently_used = None
 
75
        # The "TAIL" of the lru linked list
 
76
        self._last_recently_used = None
 
77
        self._update_max_cache(max_cache, after_cleanup_count)
 
78
 
 
79
    def __contains__(self, key):
 
80
        return key in self._cache
 
81
 
 
82
    def __getitem__(self, key):
 
83
        node = self._cache[key]
 
84
        # Inlined from _record_access to decrease the overhead of __getitem__
 
85
        # We also have more knowledge about structure if __getitem__ is
 
86
        # succeeding, then we know that self._most_recently_used must not be
 
87
        # None, etc.
 
88
        mru = self._most_recently_used
 
89
        if node is mru:
 
90
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
 
91
            return node.value
 
92
        elif node is self._last_recently_used:
 
93
            self._last_recently_used = node.prev
 
94
        # Remove this node from the old location
 
95
        node_prev = node.prev
 
96
        node_next = node.next
 
97
        if node_prev is not None:
 
98
            node_prev.next = node_next
 
99
        if node_next is not None:
 
100
            node_next.prev = node_prev
 
101
        # Insert this node to the front of the list
 
102
        node.next = mru
 
103
        mru.prev = node
 
104
        self._most_recently_used = node
 
105
        node.prev = None
 
106
        return node.value
 
107
 
 
108
    def __len__(self):
 
109
        return len(self._cache)
 
110
 
 
111
    def _walk_lru(self):
 
112
        """Walk the LRU list, only meant to be used in tests."""
 
113
        node = self._most_recently_used
 
114
        if node is not None:
 
115
            if node.prev is not None:
 
116
                raise AssertionError('the _most_recently_used entry is not'
 
117
                                     ' supposed to have a previous entry'
 
118
                                     ' %s' % (node,))
 
119
        while node is not None:
 
120
            if node.next is None:
 
121
                if node is not self._last_recently_used:
 
122
                    raise AssertionError('only the last node should have'
 
123
                                         ' no next value: %s' % (node,))
 
124
            else:
 
125
                if node.next.prev is not node:
 
126
                    raise AssertionError('inconsistency found, node.next.prev'
 
127
                                         ' != node: %s' % (node,))
 
128
            if node.prev is None:
 
129
                if node is not self._most_recently_used:
 
130
                    raise AssertionError('only the _most_recently_used should'
 
131
                                         ' not have a previous node: %s'
 
132
                                         % (node,))
 
133
            else:
 
134
                if node.prev.next is not node:
 
135
                    raise AssertionError('inconsistency found, node.prev.next'
 
136
                                         ' != node: %s' % (node,))
 
137
            yield node
 
138
            node = node.next
 
139
 
 
140
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
141
        """Add a new value to the cache.
 
142
 
 
143
        Also, if the entry is ever removed from the cache, call
 
144
        cleanup(key, value).
 
145
 
 
146
        :param key: The key to store it under
 
147
        :param value: The object to store
 
148
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
 
149
                        'value' should be cleaned up.
 
150
        """
 
151
        if key in self._cache:
 
152
            node = self._cache[key]
 
153
            node.run_cleanup()
 
154
            node.value = value
 
155
            node.cleanup = cleanup
 
156
        else:
 
157
            node = _LRUNode(key, value, cleanup=cleanup)
 
158
            self._cache[key] = node
 
159
        self._record_access(node)
 
160
 
 
161
        if len(self._cache) > self._max_cache:
 
162
            # Trigger the cleanup
 
163
            self.cleanup()
 
164
 
 
165
    def cache_size(self):
 
166
        """Get the number of entries we will cache."""
 
167
        return self._max_cache
 
168
 
 
169
    def get(self, key, default=None):
 
170
        node = self._cache.get(key, None)
 
171
        if node is None:
 
172
            return default
 
173
        self._record_access(node)
 
174
        return node.value
 
175
 
 
176
    def keys(self):
 
177
        """Get the list of keys currently cached.
 
178
 
 
179
        Note that values returned here may not be available by the time you
 
180
        request them later. This is simply meant as a peak into the current
 
181
        state.
 
182
 
 
183
        :return: An unordered list of keys that are currently cached.
 
184
        """
 
185
        return self._cache.keys()
 
186
 
 
187
    def items(self):
 
188
        """Get the key:value pairs as a dict."""
 
189
        return dict((k, n.value) for k, n in self._cache.iteritems())
 
190
 
 
191
    def cleanup(self):
 
192
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
193
 
 
194
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
195
        the after_cleanup_count.
 
196
        """
 
197
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
198
        while len(self._cache) > self._after_cleanup_count:
 
199
            self._remove_lru()
 
200
 
 
201
    def __setitem__(self, key, value):
 
202
        """Add a value to the cache, there will be no cleanup function."""
 
203
        self.add(key, value, cleanup=None)
 
204
 
 
205
    def _record_access(self, node):
 
206
        """Record that key was accessed."""
 
207
        # Move 'node' to the front of the queue
 
208
        if self._most_recently_used is None:
 
209
            self._most_recently_used = node
 
210
            self._last_recently_used = node
 
211
            return
 
212
        elif node is self._most_recently_used:
 
213
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
 
214
            return
 
215
        elif node is self._last_recently_used:
 
216
            self._last_recently_used = node.prev
 
217
        # We've taken care of the tail pointer, remove the node, and insert it
 
218
        # at the front
 
219
        # REMOVE
 
220
        if node.prev is not None:
 
221
            node.prev.next = node.next
 
222
        if node.next is not None:
 
223
            node.next.prev = node.prev
 
224
        # INSERT
 
225
        node.next = self._most_recently_used
 
226
        self._most_recently_used = node
 
227
        node.next.prev = node
 
228
        node.prev = None
 
229
 
 
230
    def _remove_node(self, node):
 
231
        if node is self._last_recently_used:
 
232
            self._last_recently_used = node.prev
 
233
        self._cache.pop(node.key)
 
234
        # If we have removed all entries, remove the head pointer as well
 
235
        if self._last_recently_used is None:
 
236
            self._most_recently_used = None
 
237
        node.run_cleanup()
 
238
 
 
239
    def _remove_lru(self):
 
240
        """Remove one entry from the lru, and handle consequences.
 
241
 
 
242
        If there are no more references to the lru, then this entry should be
 
243
        removed from the cache.
 
244
        """
 
245
        self._remove_node(self._last_recently_used)
 
246
 
 
247
    def clear(self):
 
248
        """Clear out all of the cache."""
 
249
        # Clean up in LRU order
 
250
        while self._cache:
 
251
            self._remove_lru()
 
252
 
 
253
    def resize(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
 
254
        """Change the number of entries that will be cached."""
 
255
        self._update_max_cache(max_cache,
 
256
                               after_cleanup_count=after_cleanup_count)
 
257
 
 
258
    def _update_max_cache(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
 
259
        self._max_cache = max_cache
 
260
        if after_cleanup_count is None:
 
261
            self._after_cleanup_count = self._max_cache * 8 / 10
 
262
        else:
 
263
            self._after_cleanup_count = min(after_cleanup_count,
 
264
                                            self._max_cache)
 
265
        self.cleanup()
 
266
 
 
267
 
 
268
class LRUSizeCache(LRUCache):
 
269
    """An LRUCache that removes things based on the size of the values.
 
270
 
 
271
    This differs in that it doesn't care how many actual items there are,
 
272
    it just restricts the cache to be cleaned up after so much data is stored.
 
273
 
 
274
    The size of items added will be computed using compute_size(value), which
 
275
    defaults to len() if not supplied.
 
276
    """
 
277
 
 
278
    def __init__(self, max_size=1024*1024, after_cleanup_size=None,
 
279
                 compute_size=None):
 
280
        """Create a new LRUSizeCache.
 
281
 
 
282
        :param max_size: The max number of bytes to store before we start
 
283
            clearing out entries.
 
284
        :param after_cleanup_size: After cleaning up, shrink everything to this
 
285
            size.
 
286
        :param compute_size: A function to compute the size of the values. We
 
287
            use a function here, so that you can pass 'len' if you are just
 
288
            using simple strings, or a more complex function if you are using
 
289
            something like a list of strings, or even a custom object.
 
290
            The function should take the form "compute_size(value) => integer".
 
291
            If not supplied, it defaults to 'len()'
 
292
        """
 
293
        self._value_size = 0
 
294
        self._compute_size = compute_size
 
295
        if compute_size is None:
 
296
            self._compute_size = len
 
297
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
 
298
        LRUCache.__init__(self, max_cache=max(int(max_size/512), 1))
 
299
 
 
300
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
301
        """Add a new value to the cache.
 
302
 
 
303
        Also, if the entry is ever removed from the cache, call
 
304
        cleanup(key, value).
 
305
 
 
306
        :param key: The key to store it under
 
307
        :param value: The object to store
 
308
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
 
309
                        'value' should be cleaned up.
 
310
        """
 
311
        node = self._cache.get(key, None)
 
312
        value_len = self._compute_size(value)
 
313
        if value_len >= self._after_cleanup_size:
 
314
            # The new value is 'too big to fit', as it would fill up/overflow
 
315
            # the cache all by itself
 
316
            trace.mutter('Adding the key %r to an LRUSizeCache failed.'
 
317
                         ' value %d is too big to fit in a the cache'
 
318
                         ' with size %d %d', key, value_len,
 
319
                         self._after_cleanup_size, self._max_size)
 
320
            if node is not None:
 
321
                # We won't be replacing the old node, so just remove it
 
322
                self._remove_node(node)
 
323
            if cleanup is not None:
 
324
                cleanup(key, value)
 
325
            return
 
326
        if node is None:
 
327
            node = _LRUNode(key, value, cleanup=cleanup)
 
328
            self._cache[key] = node
 
329
        else:
 
330
            self._value_size -= node.size
 
331
        node.size = value_len
 
332
        self._value_size += value_len
 
333
        self._record_access(node)
 
334
 
 
335
        if self._value_size > self._max_size:
 
336
            # Time to cleanup
 
337
            self.cleanup()
 
338
 
 
339
    def cleanup(self):
 
340
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
341
 
 
342
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
343
        the after_cleanup_size.
 
344
        """
 
345
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
346
        while self._value_size > self._after_cleanup_size:
 
347
            self._remove_lru()
 
348
 
 
349
    def _remove_node(self, node):
 
350
        self._value_size -= node.size
 
351
        LRUCache._remove_node(self, node)
 
352
 
 
353
    def resize(self, max_size, after_cleanup_size=None):
 
354
        """Change the number of bytes that will be cached."""
 
355
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
 
356
        max_cache = max(int(max_size/512), 1)
 
357
        self._update_max_cache(max_cache)
 
358
 
 
359
    def _update_max_size(self, max_size, after_cleanup_size=None):
 
360
        self._max_size = max_size
 
361
        if after_cleanup_size is None:
 
362
            self._after_cleanup_size = self._max_size * 8 / 10
 
363
        else:
 
364
            self._after_cleanup_size = min(after_cleanup_size, self._max_size)