/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: John Arbash Meinel
  • Date: 2009-07-08 14:28:04 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 4521.
  • Revision ID: john@arbash-meinel.com-20090708142804-i9rkpi9dmnu7v3x1
Fix bug #396838, Update LRUCache to maintain invariant even
if a cleanup function raises an exception.

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', 'cleanup', 'size')
 
30
 
 
31
    def __init__(self, key, value, cleanup=None):
 
32
        self.prev = None
 
33
        self.next_key = _null_key
 
34
        self.key = key
 
35
        self.value = value
 
36
        self.cleanup = cleanup
 
37
        # TODO: We could compute this 'on-the-fly' like we used to, and remove
 
38
        #       one pointer from this object, we just need to decide if it
 
39
        #       actually costs us much of anything in normal usage
 
40
        self.size = None
 
41
 
 
42
    def __repr__(self):
 
43
        if self.prev is None:
 
44
            prev_key = None
 
45
        else:
 
46
            prev_key = self.prev.key
 
47
        return '%s(%r n:%r p:%r)' % (self.__class__.__name__, self.key,
 
48
                                     self.next_key, prev_key)
 
49
 
 
50
    def run_cleanup(self):
 
51
        try:
 
52
            if self.cleanup is not None:
 
53
                self.cleanup(self.key, self.value)
 
54
        finally:
 
55
            self.cleanup = None
 
56
            # Just make sure to break any refcycles, etc
 
57
            self.value = None
 
58
 
 
59
 
 
60
class LRUCache(object):
 
61
    """A class which manages a cache of entries, removing unused ones."""
 
62
 
 
63
    def __init__(self, max_cache=100, after_cleanup_count=None,
 
64
                 after_cleanup_size=symbol_versioning.DEPRECATED_PARAMETER):
 
65
        if symbol_versioning.deprecated_passed(after_cleanup_size):
 
66
            symbol_versioning.warn('LRUCache.__init__(after_cleanup_size) was'
 
67
                                   ' deprecated in 1.11. Use'
 
68
                                   ' after_cleanup_count instead.',
 
69
                                   DeprecationWarning)
 
70
            after_cleanup_count = after_cleanup_size
 
71
        self._cache = {}
 
72
        # The "HEAD" of the lru linked list
 
73
        self._most_recently_used = None
 
74
        # The "TAIL" of the lru linked list
 
75
        self._least_recently_used = None
 
76
        self._update_max_cache(max_cache, after_cleanup_count)
 
77
 
 
78
    def __contains__(self, key):
 
79
        return key in self._cache
 
80
 
 
81
    def __getitem__(self, key):
 
82
        cache = self._cache
 
83
        node = 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
        # Remove this node from the old location
 
93
        node_prev = node.prev
 
94
        next_key = node.next_key
 
95
        # benchmarking shows that the lookup of _null_key in globals is faster
 
96
        # than the attribute lookup for (node is self._least_recently_used)
 
97
        if next_key is _null_key:
 
98
            # 'node' is the _least_recently_used, because it doesn't have a
 
99
            # 'next' item. So move the current lru to the previous node.
 
100
            self._least_recently_used = node_prev
 
101
        else:
 
102
            node_next = cache[next_key]
 
103
            node_next.prev = node_prev
 
104
        node_prev.next_key = next_key
 
105
        # Insert this node at the front of the list
 
106
        node.next_key = mru.key
 
107
        mru.prev = node
 
108
        self._most_recently_used = node
 
109
        node.prev = None
 
110
        return node.value
 
111
 
 
112
    def __len__(self):
 
113
        return len(self._cache)
 
114
 
 
115
    def _walk_lru(self):
 
116
        """Walk the LRU list, only meant to be used in tests."""
 
117
        node = self._most_recently_used
 
118
        if node is not None:
 
119
            if node.prev is not None:
 
120
                raise AssertionError('the _most_recently_used entry is not'
 
121
                                     ' supposed to have a previous entry'
 
122
                                     ' %s' % (node,))
 
123
        while node is not None:
 
124
            if node.next_key is _null_key:
 
125
                if node is not self._least_recently_used:
 
126
                    raise AssertionError('only the last node should have'
 
127
                                         ' no next value: %s' % (node,))
 
128
                node_next = None
 
129
            else:
 
130
                node_next = self._cache[node.next_key]
 
131
                if node_next.prev is not node:
 
132
                    raise AssertionError('inconsistency found, node.next.prev'
 
133
                                         ' != node: %s' % (node,))
 
134
            if node.prev is None:
 
135
                if node is not self._most_recently_used:
 
136
                    raise AssertionError('only the _most_recently_used should'
 
137
                                         ' not have a previous node: %s'
 
138
                                         % (node,))
 
139
            else:
 
140
                if node.prev.next_key != node.key:
 
141
                    raise AssertionError('inconsistency found, node.prev.next'
 
142
                                         ' != node: %s' % (node,))
 
143
            yield node
 
144
            node = node_next
 
145
 
 
146
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
147
        """Add a new value to the cache.
 
148
 
 
149
        Also, if the entry is ever removed from the cache, call
 
150
        cleanup(key, value).
 
151
 
 
152
        :param key: The key to store it under
 
153
        :param value: The object to store
 
154
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
 
155
                        'value' should be cleaned up.
 
156
        """
 
157
        if key is _null_key:
 
158
            raise ValueError('cannot use _null_key as a key')
 
159
        if key in self._cache:
 
160
            node = self._cache[key]
 
161
            try:
 
162
                node.run_cleanup()
 
163
            finally:
 
164
                node.value = value
 
165
                node.cleanup = cleanup
 
166
                self._record_access(node)
 
167
        else:
 
168
            node = _LRUNode(key, value, cleanup=cleanup)
 
169
            self._cache[key] = node
 
170
            self._record_access(node)
 
171
 
 
172
        if len(self._cache) > self._max_cache:
 
173
            # Trigger the cleanup
 
174
            self.cleanup()
 
175
 
 
176
    def cache_size(self):
 
177
        """Get the number of entries we will cache."""
 
178
        return self._max_cache
 
179
 
 
180
    def get(self, key, default=None):
 
181
        node = self._cache.get(key, None)
 
182
        if node is None:
 
183
            return default
 
184
        self._record_access(node)
 
185
        return node.value
 
186
 
 
187
    def keys(self):
 
188
        """Get the list of keys currently cached.
 
189
 
 
190
        Note that values returned here may not be available by the time you
 
191
        request them later. This is simply meant as a peak into the current
 
192
        state.
 
193
 
 
194
        :return: An unordered list of keys that are currently cached.
 
195
        """
 
196
        return self._cache.keys()
 
197
 
 
198
    def items(self):
 
199
        """Get the key:value pairs as a dict."""
 
200
        return dict((k, n.value) for k, n in self._cache.iteritems())
 
201
 
 
202
    def cleanup(self):
 
203
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
204
 
 
205
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
206
        the after_cleanup_count.
 
207
        """
 
208
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
209
        while len(self._cache) > self._after_cleanup_count:
 
210
            self._remove_lru()
 
211
 
 
212
    def __setitem__(self, key, value):
 
213
        """Add a value to the cache, there will be no cleanup function."""
 
214
        self.add(key, value, cleanup=None)
 
215
 
 
216
    def _record_access(self, node):
 
217
        """Record that key was accessed."""
 
218
        # Move 'node' to the front of the queue
 
219
        if self._most_recently_used is None:
 
220
            self._most_recently_used = node
 
221
            self._least_recently_used = node
 
222
            return
 
223
        elif node is self._most_recently_used:
 
224
            # Nothing to do, this node is already at the head of the queue
 
225
            return
 
226
        # We've taken care of the tail pointer, remove the node, and insert it
 
227
        # at the front
 
228
        # REMOVE
 
229
        if node is self._least_recently_used:
 
230
            self._least_recently_used = node.prev
 
231
        if node.prev is not None:
 
232
            node.prev.next_key = node.next_key
 
233
        if node.next_key is not _null_key:
 
234
            node_next = self._cache[node.next_key]
 
235
            node_next.prev = node.prev
 
236
        # INSERT
 
237
        node.next_key = self._most_recently_used.key
 
238
        self._most_recently_used.prev = node
 
239
        self._most_recently_used = node
 
240
        node.prev = None
 
241
 
 
242
    def _remove_node(self, node):
 
243
        if node is self._least_recently_used:
 
244
            self._least_recently_used = node.prev
 
245
        self._cache.pop(node.key)
 
246
        # If we have removed all entries, remove the head pointer as well
 
247
        if self._least_recently_used is None:
 
248
            self._most_recently_used = None
 
249
        try:
 
250
            node.run_cleanup()
 
251
        finally:
 
252
            # Now remove this node from the linked list
 
253
            if node.prev is not None:
 
254
                node.prev.next_key = node.next_key
 
255
            if node.next_key is not _null_key:
 
256
                node_next = self._cache[node.next_key]
 
257
                node_next.prev = node.prev
 
258
            # And remove this node's pointers
 
259
            node.prev = None
 
260
            node.next_key = _null_key
 
261
 
 
262
    def _remove_lru(self):
 
263
        """Remove one entry from the lru, and handle consequences.
 
264
 
 
265
        If there are no more references to the lru, then this entry should be
 
266
        removed from the cache.
 
267
        """
 
268
        self._remove_node(self._least_recently_used)
 
269
 
 
270
    def clear(self):
 
271
        """Clear out all of the cache."""
 
272
        # Clean up in LRU order
 
273
        while self._cache:
 
274
            self._remove_lru()
 
275
 
 
276
    def resize(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
 
277
        """Change the number of entries that will be cached."""
 
278
        self._update_max_cache(max_cache,
 
279
                               after_cleanup_count=after_cleanup_count)
 
280
 
 
281
    def _update_max_cache(self, max_cache, after_cleanup_count=None):
 
282
        self._max_cache = max_cache
 
283
        if after_cleanup_count is None:
 
284
            self._after_cleanup_count = self._max_cache * 8 / 10
 
285
        else:
 
286
            self._after_cleanup_count = min(after_cleanup_count,
 
287
                                            self._max_cache)
 
288
        self.cleanup()
 
289
 
 
290
 
 
291
class LRUSizeCache(LRUCache):
 
292
    """An LRUCache that removes things based on the size of the values.
 
293
 
 
294
    This differs in that it doesn't care how many actual items there are,
 
295
    it just restricts the cache to be cleaned up after so much data is stored.
 
296
 
 
297
    The size of items added will be computed using compute_size(value), which
 
298
    defaults to len() if not supplied.
 
299
    """
 
300
 
 
301
    def __init__(self, max_size=1024*1024, after_cleanup_size=None,
 
302
                 compute_size=None):
 
303
        """Create a new LRUSizeCache.
 
304
 
 
305
        :param max_size: The max number of bytes to store before we start
 
306
            clearing out entries.
 
307
        :param after_cleanup_size: After cleaning up, shrink everything to this
 
308
            size.
 
309
        :param compute_size: A function to compute the size of the values. We
 
310
            use a function here, so that you can pass 'len' if you are just
 
311
            using simple strings, or a more complex function if you are using
 
312
            something like a list of strings, or even a custom object.
 
313
            The function should take the form "compute_size(value) => integer".
 
314
            If not supplied, it defaults to 'len()'
 
315
        """
 
316
        self._value_size = 0
 
317
        self._compute_size = compute_size
 
318
        if compute_size is None:
 
319
            self._compute_size = len
 
320
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
 
321
        LRUCache.__init__(self, max_cache=max(int(max_size/512), 1))
 
322
 
 
323
    def add(self, key, value, cleanup=None):
 
324
        """Add a new value to the cache.
 
325
 
 
326
        Also, if the entry is ever removed from the cache, call
 
327
        cleanup(key, value).
 
328
 
 
329
        :param key: The key to store it under
 
330
        :param value: The object to store
 
331
        :param cleanup: None or a function taking (key, value) to indicate
 
332
                        'value' should be cleaned up.
 
333
        """
 
334
        if key is _null_key:
 
335
            raise ValueError('cannot use _null_key as a key')
 
336
        node = self._cache.get(key, None)
 
337
        value_len = self._compute_size(value)
 
338
        if value_len >= self._after_cleanup_size:
 
339
            # The new value is 'too big to fit', as it would fill up/overflow
 
340
            # the cache all by itself
 
341
            trace.mutter('Adding the key %r to an LRUSizeCache failed.'
 
342
                         ' value %d is too big to fit in a the cache'
 
343
                         ' with size %d %d', key, value_len,
 
344
                         self._after_cleanup_size, self._max_size)
 
345
            if node is not None:
 
346
                # We won't be replacing the old node, so just remove it
 
347
                self._remove_node(node)
 
348
            if cleanup is not None:
 
349
                cleanup(key, value)
 
350
            return
 
351
        if node is None:
 
352
            node = _LRUNode(key, value, cleanup=cleanup)
 
353
            self._cache[key] = node
 
354
        else:
 
355
            self._value_size -= node.size
 
356
        node.size = value_len
 
357
        self._value_size += value_len
 
358
        self._record_access(node)
 
359
 
 
360
        if self._value_size > self._max_size:
 
361
            # Time to cleanup
 
362
            self.cleanup()
 
363
 
 
364
    def cleanup(self):
 
365
        """Clear the cache until it shrinks to the requested size.
 
366
 
 
367
        This does not completely wipe the cache, just makes sure it is under
 
368
        the after_cleanup_size.
 
369
        """
 
370
        # Make sure the cache is shrunk to the correct size
 
371
        while self._value_size > self._after_cleanup_size:
 
372
            self._remove_lru()
 
373
 
 
374
    def _remove_node(self, node):
 
375
        self._value_size -= node.size
 
376
        LRUCache._remove_node(self, node)
 
377
 
 
378
    def resize(self, max_size, after_cleanup_size=None):
 
379
        """Change the number of bytes that will be cached."""
 
380
        self._update_max_size(max_size, after_cleanup_size=after_cleanup_size)
 
381
        max_cache = max(int(max_size/512), 1)
 
382
        self._update_max_cache(max_cache)
 
383
 
 
384
    def _update_max_size(self, max_size, after_cleanup_size=None):
 
385
        self._max_size = max_size
 
386
        if after_cleanup_size is None:
 
387
            self._after_cleanup_size = self._max_size * 8 / 10
 
388
        else:
 
389
            self._after_cleanup_size = min(after_cleanup_size, self._max_size)