/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 breezy/btree_index.py

  • Committer: Jelmer Vernooij
  • Date: 2017-06-08 00:00:28 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 6672.
  • Revision ID: jelmer@jelmer.uk-20170608000028-e3ggtt4wjbcjh91j
Drop pycurl support.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
# Copyright (C) 2008-2011 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
 
 
18
"""B+Tree indices"""
 
19
 
 
20
from __future__ import absolute_import
 
21
 
 
22
from .lazy_import import lazy_import
 
23
lazy_import(globals(), """
 
24
import bisect
 
25
import math
 
26
import tempfile
 
27
import zlib
 
28
""")
 
29
 
 
30
from . import (
 
31
    chunk_writer,
 
32
    debug,
 
33
    errors,
 
34
    fifo_cache,
 
35
    index,
 
36
    lru_cache,
 
37
    osutils,
 
38
    static_tuple,
 
39
    trace,
 
40
    transport,
 
41
    )
 
42
from .index import _OPTION_NODE_REFS, _OPTION_KEY_ELEMENTS, _OPTION_LEN
 
43
from .sixish import (
 
44
    BytesIO,
 
45
    map,
 
46
    range,
 
47
    viewitems,
 
48
    viewkeys,
 
49
    viewvalues,
 
50
    )
 
51
 
 
52
 
 
53
_BTSIGNATURE = "B+Tree Graph Index 2\n"
 
54
_OPTION_ROW_LENGTHS = "row_lengths="
 
55
_LEAF_FLAG = "type=leaf\n"
 
56
_INTERNAL_FLAG = "type=internal\n"
 
57
_INTERNAL_OFFSET = "offset="
 
58
 
 
59
_RESERVED_HEADER_BYTES = 120
 
60
_PAGE_SIZE = 4096
 
61
 
 
62
# 4K per page: 4MB - 1000 entries
 
63
_NODE_CACHE_SIZE = 1000
 
64
 
 
65
 
 
66
class _BuilderRow(object):
 
67
    """The stored state accumulated while writing out a row in the index.
 
68
 
 
69
    :ivar spool: A temporary file used to accumulate nodes for this row
 
70
        in the tree.
 
71
    :ivar nodes: The count of nodes emitted so far.
 
72
    """
 
73
 
 
74
    def __init__(self):
 
75
        """Create a _BuilderRow."""
 
76
        self.nodes = 0
 
77
        self.spool = None# tempfile.TemporaryFile(prefix='bzr-index-row-')
 
78
        self.writer = None
 
79
 
 
80
    def finish_node(self, pad=True):
 
81
        byte_lines, _, padding = self.writer.finish()
 
82
        if self.nodes == 0:
 
83
            self.spool = BytesIO()
 
84
            # padded note:
 
85
            self.spool.write("\x00" * _RESERVED_HEADER_BYTES)
 
86
        elif self.nodes == 1:
 
87
            # We got bigger than 1 node, switch to a temp file
 
88
            spool = tempfile.TemporaryFile(prefix='bzr-index-row-')
 
89
            spool.write(self.spool.getvalue())
 
90
            self.spool = spool
 
91
        skipped_bytes = 0
 
92
        if not pad and padding:
 
93
            del byte_lines[-1]
 
94
            skipped_bytes = padding
 
95
        self.spool.writelines(byte_lines)
 
96
        remainder = (self.spool.tell() + skipped_bytes) % _PAGE_SIZE
 
97
        if remainder != 0:
 
98
            raise AssertionError("incorrect node length: %d, %d"
 
99
                                 % (self.spool.tell(), remainder))
 
100
        self.nodes += 1
 
101
        self.writer = None
 
102
 
 
103
 
 
104
class _InternalBuilderRow(_BuilderRow):
 
105
    """The stored state accumulated while writing out internal rows."""
 
106
 
 
107
    def finish_node(self, pad=True):
 
108
        if not pad:
 
109
            raise AssertionError("Must pad internal nodes only.")
 
110
        _BuilderRow.finish_node(self)
 
111
 
 
112
 
 
113
class _LeafBuilderRow(_BuilderRow):
 
114
    """The stored state accumulated while writing out a leaf rows."""
 
115
 
 
116
 
 
117
class BTreeBuilder(index.GraphIndexBuilder):
 
118
    """A Builder for B+Tree based Graph indices.
 
119
 
 
120
    The resulting graph has the structure:
 
121
 
 
122
    _SIGNATURE OPTIONS NODES
 
123
    _SIGNATURE     := 'B+Tree Graph Index 1' NEWLINE
 
124
    OPTIONS        := REF_LISTS KEY_ELEMENTS LENGTH
 
125
    REF_LISTS      := 'node_ref_lists=' DIGITS NEWLINE
 
126
    KEY_ELEMENTS   := 'key_elements=' DIGITS NEWLINE
 
127
    LENGTH         := 'len=' DIGITS NEWLINE
 
128
    ROW_LENGTHS    := 'row_lengths' DIGITS (COMMA DIGITS)*
 
129
    NODES          := NODE_COMPRESSED*
 
130
    NODE_COMPRESSED:= COMPRESSED_BYTES{4096}
 
131
    NODE_RAW       := INTERNAL | LEAF
 
132
    INTERNAL       := INTERNAL_FLAG POINTERS
 
133
    LEAF           := LEAF_FLAG ROWS
 
134
    KEY_ELEMENT    := Not-whitespace-utf8
 
135
    KEY            := KEY_ELEMENT (NULL KEY_ELEMENT)*
 
136
    ROWS           := ROW*
 
137
    ROW            := KEY NULL ABSENT? NULL REFERENCES NULL VALUE NEWLINE
 
138
    ABSENT         := 'a'
 
139
    REFERENCES     := REFERENCE_LIST (TAB REFERENCE_LIST){node_ref_lists - 1}
 
140
    REFERENCE_LIST := (REFERENCE (CR REFERENCE)*)?
 
141
    REFERENCE      := KEY
 
142
    VALUE          := no-newline-no-null-bytes
 
143
    """
 
144
 
 
145
    def __init__(self, reference_lists=0, key_elements=1, spill_at=100000):
 
146
        """See GraphIndexBuilder.__init__.
 
147
 
 
148
        :param spill_at: Optional parameter controlling the maximum number
 
149
            of nodes that BTreeBuilder will hold in memory.
 
150
        """
 
151
        index.GraphIndexBuilder.__init__(self, reference_lists=reference_lists,
 
152
            key_elements=key_elements)
 
153
        self._spill_at = spill_at
 
154
        self._backing_indices = []
 
155
        # A map of {key: (node_refs, value)}
 
156
        self._nodes = {}
 
157
        # Indicate it hasn't been built yet
 
158
        self._nodes_by_key = None
 
159
        self._optimize_for_size = False
 
160
 
 
161
    def add_node(self, key, value, references=()):
 
162
        """Add a node to the index.
 
163
 
 
164
        If adding the node causes the builder to reach its spill_at threshold,
 
165
        disk spilling will be triggered.
 
166
 
 
167
        :param key: The key. keys are non-empty tuples containing
 
168
            as many whitespace-free utf8 bytestrings as the key length
 
169
            defined for this index.
 
170
        :param references: An iterable of iterables of keys. Each is a
 
171
            reference to another key.
 
172
        :param value: The value to associate with the key. It may be any
 
173
            bytes as long as it does not contain \\0 or \\n.
 
174
        """
 
175
        # Ensure that 'key' is a StaticTuple
 
176
        key = static_tuple.StaticTuple.from_sequence(key).intern()
 
177
        # we don't care about absent_references
 
178
        node_refs, _ = self._check_key_ref_value(key, references, value)
 
179
        if key in self._nodes:
 
180
            raise errors.BadIndexDuplicateKey(key, self)
 
181
        self._nodes[key] = static_tuple.StaticTuple(node_refs, value)
 
182
        if self._nodes_by_key is not None and self._key_length > 1:
 
183
            self._update_nodes_by_key(key, value, node_refs)
 
184
        if len(self._nodes) < self._spill_at:
 
185
            return
 
186
        self._spill_mem_keys_to_disk()
 
187
 
 
188
    def _spill_mem_keys_to_disk(self):
 
189
        """Write the in memory keys down to disk to cap memory consumption.
 
190
 
 
191
        If we already have some keys written to disk, we will combine them so
 
192
        as to preserve the sorted order.  The algorithm for combining uses
 
193
        powers of two.  So on the first spill, write all mem nodes into a
 
194
        single index. On the second spill, combine the mem nodes with the nodes
 
195
        on disk to create a 2x sized disk index and get rid of the first index.
 
196
        On the third spill, create a single new disk index, which will contain
 
197
        the mem nodes, and preserve the existing 2x sized index.  On the fourth,
 
198
        combine mem with the first and second indexes, creating a new one of
 
199
        size 4x. On the fifth create a single new one, etc.
 
200
        """
 
201
        if self._combine_backing_indices:
 
202
            (new_backing_file, size,
 
203
             backing_pos) = self._spill_mem_keys_and_combine()
 
204
        else:
 
205
            new_backing_file, size = self._spill_mem_keys_without_combining()
 
206
        # Note: The transport here isn't strictly needed, because we will use
 
207
        #       direct access to the new_backing._file object
 
208
        new_backing = BTreeGraphIndex(transport.get_transport_from_path('.'),
 
209
                                      '<temp>', size)
 
210
        # GC will clean up the file
 
211
        new_backing._file = new_backing_file
 
212
        if self._combine_backing_indices:
 
213
            if len(self._backing_indices) == backing_pos:
 
214
                self._backing_indices.append(None)
 
215
            self._backing_indices[backing_pos] = new_backing
 
216
            for backing_pos in range(backing_pos):
 
217
                self._backing_indices[backing_pos] = None
 
218
        else:
 
219
            self._backing_indices.append(new_backing)
 
220
        self._nodes = {}
 
221
        self._nodes_by_key = None
 
222
 
 
223
    def _spill_mem_keys_without_combining(self):
 
224
        return self._write_nodes(self._iter_mem_nodes(), allow_optimize=False)
 
225
 
 
226
    def _spill_mem_keys_and_combine(self):
 
227
        iterators_to_combine = [self._iter_mem_nodes()]
 
228
        pos = -1
 
229
        for pos, backing in enumerate(self._backing_indices):
 
230
            if backing is None:
 
231
                pos -= 1
 
232
                break
 
233
            iterators_to_combine.append(backing.iter_all_entries())
 
234
        backing_pos = pos + 1
 
235
        new_backing_file, size = \
 
236
            self._write_nodes(self._iter_smallest(iterators_to_combine),
 
237
                              allow_optimize=False)
 
238
        return new_backing_file, size, backing_pos
 
239
 
 
240
    def add_nodes(self, nodes):
 
241
        """Add nodes to the index.
 
242
 
 
243
        :param nodes: An iterable of (key, node_refs, value) entries to add.
 
244
        """
 
245
        if self.reference_lists:
 
246
            for (key, value, node_refs) in nodes:
 
247
                self.add_node(key, value, node_refs)
 
248
        else:
 
249
            for (key, value) in nodes:
 
250
                self.add_node(key, value)
 
251
 
 
252
    def _iter_mem_nodes(self):
 
253
        """Iterate over the nodes held in memory."""
 
254
        nodes = self._nodes
 
255
        if self.reference_lists:
 
256
            for key in sorted(nodes):
 
257
                references, value = nodes[key]
 
258
                yield self, key, value, references
 
259
        else:
 
260
            for key in sorted(nodes):
 
261
                references, value = nodes[key]
 
262
                yield self, key, value
 
263
 
 
264
    def _iter_smallest(self, iterators_to_combine):
 
265
        if len(iterators_to_combine) == 1:
 
266
            for value in iterators_to_combine[0]:
 
267
                yield value
 
268
            return
 
269
        current_values = []
 
270
        for iterator in iterators_to_combine:
 
271
            try:
 
272
                current_values.append(next(iterator))
 
273
            except StopIteration:
 
274
                current_values.append(None)
 
275
        last = None
 
276
        while True:
 
277
            # Decorate candidates with the value to allow 2.4's min to be used.
 
278
            candidates = [(item[1][1], item) for item
 
279
                in enumerate(current_values) if item[1] is not None]
 
280
            if not len(candidates):
 
281
                return
 
282
            selected = min(candidates)
 
283
            # undecorate back to (pos, node)
 
284
            selected = selected[1]
 
285
            if last == selected[1][1]:
 
286
                raise errors.BadIndexDuplicateKey(last, self)
 
287
            last = selected[1][1]
 
288
            # Yield, with self as the index
 
289
            yield (self,) + selected[1][1:]
 
290
            pos = selected[0]
 
291
            try:
 
292
                current_values[pos] = next(iterators_to_combine[pos])
 
293
            except StopIteration:
 
294
                current_values[pos] = None
 
295
 
 
296
    def _add_key(self, string_key, line, rows, allow_optimize=True):
 
297
        """Add a key to the current chunk.
 
298
 
 
299
        :param string_key: The key to add.
 
300
        :param line: The fully serialised key and value.
 
301
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
 
302
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
 
303
            functionality.
 
304
        """
 
305
        new_leaf = False
 
306
        if rows[-1].writer is None:
 
307
            # opening a new leaf chunk;
 
308
            new_leaf = True
 
309
            for pos, internal_row in enumerate(rows[:-1]):
 
310
                # flesh out any internal nodes that are needed to
 
311
                # preserve the height of the tree
 
312
                if internal_row.writer is None:
 
313
                    length = _PAGE_SIZE
 
314
                    if internal_row.nodes == 0:
 
315
                        length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
 
316
                    if allow_optimize:
 
317
                        optimize_for_size = self._optimize_for_size
 
318
                    else:
 
319
                        optimize_for_size = False
 
320
                    internal_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(length, 0,
 
321
                        optimize_for_size=optimize_for_size)
 
322
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
 
323
                    internal_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
 
324
                        str(rows[pos + 1].nodes) + "\n")
 
325
            # add a new leaf
 
326
            length = _PAGE_SIZE
 
327
            if rows[-1].nodes == 0:
 
328
                length -= _RESERVED_HEADER_BYTES # padded
 
329
            rows[-1].writer = chunk_writer.ChunkWriter(length,
 
330
                optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
331
            rows[-1].writer.write(_LEAF_FLAG)
 
332
        if rows[-1].writer.write(line):
 
333
            # if we failed to write, despite having an empty page to write to,
 
334
            # then line is too big. raising the error avoids infinite recursion
 
335
            # searching for a suitably large page that will not be found.
 
336
            if new_leaf:
 
337
                raise errors.BadIndexKey(string_key)
 
338
            # this key did not fit in the node:
 
339
            rows[-1].finish_node()
 
340
            key_line = string_key + "\n"
 
341
            new_row = True
 
342
            for row in reversed(rows[:-1]):
 
343
                # Mark the start of the next node in the node above. If it
 
344
                # doesn't fit then propagate upwards until we find one that
 
345
                # it does fit into.
 
346
                if row.writer.write(key_line):
 
347
                    row.finish_node()
 
348
                else:
 
349
                    # We've found a node that can handle the pointer.
 
350
                    new_row = False
 
351
                    break
 
352
            # If we reached the current root without being able to mark the
 
353
            # division point, then we need a new root:
 
354
            if new_row:
 
355
                # We need a new row
 
356
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
357
                    trace.mutter('Inserting new global row.')
 
358
                new_row = _InternalBuilderRow()
 
359
                reserved_bytes = 0
 
360
                rows.insert(0, new_row)
 
361
                # This will be padded, hence the -100
 
362
                new_row.writer = chunk_writer.ChunkWriter(
 
363
                    _PAGE_SIZE - _RESERVED_HEADER_BYTES,
 
364
                    reserved_bytes,
 
365
                    optimize_for_size=self._optimize_for_size)
 
366
                new_row.writer.write(_INTERNAL_FLAG)
 
367
                new_row.writer.write(_INTERNAL_OFFSET +
 
368
                    str(rows[1].nodes - 1) + "\n")
 
369
                new_row.writer.write(key_line)
 
370
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
 
371
 
 
372
    def _write_nodes(self, node_iterator, allow_optimize=True):
 
373
        """Write node_iterator out as a B+Tree.
 
374
 
 
375
        :param node_iterator: An iterator of sorted nodes. Each node should
 
376
            match the output given by iter_all_entries.
 
377
        :param allow_optimize: If set to False, prevent setting the optimize
 
378
            flag when writing out. This is used by the _spill_mem_keys_to_disk
 
379
            functionality.
 
380
        :return: A file handle for a temporary file containing a B+Tree for
 
381
            the nodes.
 
382
        """
 
383
        # The index rows - rows[0] is the root, rows[1] is the layer under it
 
384
        # etc.
 
385
        rows = []
 
386
        # forward sorted by key. In future we may consider topological sorting,
 
387
        # at the cost of table scans for direct lookup, or a second index for
 
388
        # direct lookup
 
389
        key_count = 0
 
390
        # A stack with the number of nodes of each size. 0 is the root node
 
391
        # and must always be 1 (if there are any nodes in the tree).
 
392
        self.row_lengths = []
 
393
        # Loop over all nodes adding them to the bottom row
 
394
        # (rows[-1]). When we finish a chunk in a row,
 
395
        # propagate the key that didn't fit (comes after the chunk) to the
 
396
        # row above, transitively.
 
397
        for node in node_iterator:
 
398
            if key_count == 0:
 
399
                # First key triggers the first row
 
400
                rows.append(_LeafBuilderRow())
 
401
            key_count += 1
 
402
            string_key, line = _btree_serializer._flatten_node(node,
 
403
                                    self.reference_lists)
 
404
            self._add_key(string_key, line, rows, allow_optimize=allow_optimize)
 
405
        for row in reversed(rows):
 
406
            pad = (not isinstance(row, _LeafBuilderRow))
 
407
            row.finish_node(pad=pad)
 
408
        lines = [_BTSIGNATURE]
 
409
        lines.append(_OPTION_NODE_REFS + str(self.reference_lists) + '\n')
 
410
        lines.append(_OPTION_KEY_ELEMENTS + str(self._key_length) + '\n')
 
411
        lines.append(_OPTION_LEN + str(key_count) + '\n')
 
412
        row_lengths = [row.nodes for row in rows]
 
413
        lines.append(_OPTION_ROW_LENGTHS + ','.join(map(str, row_lengths)) + '\n')
 
414
        if row_lengths and row_lengths[-1] > 1:
 
415
            result = tempfile.NamedTemporaryFile(prefix='bzr-index-')
 
416
        else:
 
417
            result = BytesIO()
 
418
        result.writelines(lines)
 
419
        position = sum(map(len, lines))
 
420
        root_row = True
 
421
        if position > _RESERVED_HEADER_BYTES:
 
422
            raise AssertionError("Could not fit the header in the"
 
423
                                 " reserved space: %d > %d"
 
424
                                 % (position, _RESERVED_HEADER_BYTES))
 
425
        # write the rows out:
 
426
        for row in rows:
 
427
            reserved = _RESERVED_HEADER_BYTES # reserved space for first node
 
428
            row.spool.flush()
 
429
            row.spool.seek(0)
 
430
            # copy nodes to the finalised file.
 
431
            # Special case the first node as it may be prefixed
 
432
            node = row.spool.read(_PAGE_SIZE)
 
433
            result.write(node[reserved:])
 
434
            if len(node) == _PAGE_SIZE:
 
435
                result.write("\x00" * (reserved - position))
 
436
            position = 0 # Only the root row actually has an offset
 
437
            copied_len = osutils.pumpfile(row.spool, result)
 
438
            if copied_len != (row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE:
 
439
                if not isinstance(row, _LeafBuilderRow):
 
440
                    raise AssertionError("Incorrect amount of data copied"
 
441
                        " expected: %d, got: %d"
 
442
                        % ((row.nodes - 1) * _PAGE_SIZE,
 
443
                           copied_len))
 
444
        result.flush()
 
445
        size = result.tell()
 
446
        result.seek(0)
 
447
        return result, size
 
448
 
 
449
    def finish(self):
 
450
        """Finalise the index.
 
451
 
 
452
        :return: A file handle for a temporary file containing the nodes added
 
453
            to the index.
 
454
        """
 
455
        return self._write_nodes(self.iter_all_entries())[0]
 
456
 
 
457
    def iter_all_entries(self):
 
458
        """Iterate over all keys within the index
 
459
 
 
460
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is
 
461
            no defined order for the result iteration - it will be in the most
 
462
            efficient order for the index (in this case dictionary hash order).
 
463
        """
 
464
        if 'evil' in debug.debug_flags:
 
465
            trace.mutter_callsite(3,
 
466
                "iter_all_entries scales with size of history.")
 
467
        # Doing serial rather than ordered would be faster; but this shouldn't
 
468
        # be getting called routinely anyway.
 
469
        iterators = [self._iter_mem_nodes()]
 
470
        for backing in self._backing_indices:
 
471
            if backing is not None:
 
472
                iterators.append(backing.iter_all_entries())
 
473
        if len(iterators) == 1:
 
474
            return iterators[0]
 
475
        return self._iter_smallest(iterators)
 
476
 
 
477
    def iter_entries(self, keys):
 
478
        """Iterate over keys within the index.
 
479
 
 
480
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
 
481
        :return: An iterable of (index, key, value, reference_lists). There is no
 
482
            defined order for the result iteration - it will be in the most
 
483
            efficient order for the index (keys iteration order in this case).
 
484
        """
 
485
        keys = set(keys)
 
486
        # Note: We don't use keys.intersection() here. If you read the C api,
 
487
        #       set.intersection(other) special cases when other is a set and
 
488
        #       will iterate the smaller of the two and lookup in the other.
 
489
        #       It does *not* do this for any other type (even dict, unlike
 
490
        #       some other set functions.) Since we expect keys is generally <<
 
491
        #       self._nodes, it is faster to iterate over it in a list
 
492
        #       comprehension
 
493
        nodes = self._nodes
 
494
        local_keys = [key for key in keys if key in nodes]
 
495
        if self.reference_lists:
 
496
            for key in local_keys:
 
497
                node = nodes[key]
 
498
                yield self, key, node[1], node[0]
 
499
        else:
 
500
            for key in local_keys:
 
501
                node = nodes[key]
 
502
                yield self, key, node[1]
 
503
        # Find things that are in backing indices that have not been handled
 
504
        # yet.
 
505
        if not self._backing_indices:
 
506
            return # We won't find anything there either
 
507
        # Remove all of the keys that we found locally
 
508
        keys.difference_update(local_keys)
 
509
        for backing in self._backing_indices:
 
510
            if backing is None:
 
511
                continue
 
512
            if not keys:
 
513
                return
 
514
            for node in backing.iter_entries(keys):
 
515
                keys.remove(node[1])
 
516
                yield (self,) + node[1:]
 
517
 
 
518
    def iter_entries_prefix(self, keys):
 
519
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
 
520
 
 
521
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
 
522
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
 
523
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
 
524
        only the former key is returned.
 
525
 
 
526
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
 
527
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
 
528
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
 
529
            The first element cannot be 'None'.
 
530
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
531
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
 
532
            will be returned, and every match that is in the index will be
 
533
            returned.
 
534
        """
 
535
        keys = set(keys)
 
536
        if not keys:
 
537
            return
 
538
        for backing in self._backing_indices:
 
539
            if backing is None:
 
540
                continue
 
541
            for node in backing.iter_entries_prefix(keys):
 
542
                yield (self,) + node[1:]
 
543
        if self._key_length == 1:
 
544
            for key in keys:
 
545
                index._sanity_check_key(self, key)
 
546
                try:
 
547
                    node = self._nodes[key]
 
548
                except KeyError:
 
549
                    continue
 
550
                if self.reference_lists:
 
551
                    yield self, key, node[1], node[0]
 
552
                else:
 
553
                    yield self, key, node[1]
 
554
            return
 
555
        nodes_by_key = self._get_nodes_by_key()
 
556
        for entry in index._iter_entries_prefix(self, nodes_by_key, keys):
 
557
            yield entry
 
558
 
 
559
    def _get_nodes_by_key(self):
 
560
        if self._nodes_by_key is None:
 
561
            nodes_by_key = {}
 
562
            if self.reference_lists:
 
563
                for key, (references, value) in viewitems(self._nodes):
 
564
                    key_dict = nodes_by_key
 
565
                    for subkey in key[:-1]:
 
566
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
567
                    key_dict[key[-1]] = key, value, references
 
568
            else:
 
569
                for key, (references, value) in viewitems(self._nodes):
 
570
                    key_dict = nodes_by_key
 
571
                    for subkey in key[:-1]:
 
572
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
573
                    key_dict[key[-1]] = key, value
 
574
            self._nodes_by_key = nodes_by_key
 
575
        return self._nodes_by_key
 
576
 
 
577
    def key_count(self):
 
578
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
 
579
 
 
580
        For InMemoryGraphIndex the estimate is exact.
 
581
        """
 
582
        return len(self._nodes) + sum(backing.key_count() for backing in
 
583
            self._backing_indices if backing is not None)
 
584
 
 
585
    def validate(self):
 
586
        """In memory index's have no known corruption at the moment."""
 
587
 
 
588
 
 
589
class _LeafNode(dict):
 
590
    """A leaf node for a serialised B+Tree index."""
 
591
 
 
592
    __slots__ = ('min_key', 'max_key', '_keys')
 
593
 
 
594
    def __init__(self, bytes, key_length, ref_list_length):
 
595
        """Parse bytes to create a leaf node object."""
 
596
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
 
597
        key_list = _btree_serializer._parse_leaf_lines(bytes,
 
598
            key_length, ref_list_length)
 
599
        if key_list:
 
600
            self.min_key = key_list[0][0]
 
601
            self.max_key = key_list[-1][0]
 
602
        else:
 
603
            self.min_key = self.max_key = None
 
604
        super(_LeafNode, self).__init__(key_list)
 
605
        self._keys = dict(self)
 
606
 
 
607
    def all_items(self):
 
608
        """Return a sorted list of (key, (value, refs)) items"""
 
609
        items = sorted(self.items())
 
610
        return items
 
611
 
 
612
    def all_keys(self):
 
613
        """Return a sorted list of all keys."""
 
614
        keys = sorted(self.keys())
 
615
        return keys
 
616
 
 
617
 
 
618
class _InternalNode(object):
 
619
    """An internal node for a serialised B+Tree index."""
 
620
 
 
621
    __slots__ = ('keys', 'offset')
 
622
 
 
623
    def __init__(self, bytes):
 
624
        """Parse bytes to create an internal node object."""
 
625
        # splitlines mangles the \r delimiters.. don't use it.
 
626
        self.keys = self._parse_lines(bytes.split('\n'))
 
627
 
 
628
    def _parse_lines(self, lines):
 
629
        nodes = []
 
630
        self.offset = int(lines[1][7:])
 
631
        as_st = static_tuple.StaticTuple.from_sequence
 
632
        for line in lines[2:]:
 
633
            if line == '':
 
634
                break
 
635
            # GZ 2017-05-24: Used to intern() each chunk of line as well, need
 
636
            # to recheck performance and perhaps adapt StaticTuple to adjust.
 
637
            nodes.append(as_st(line.split(b'\0')).intern())
 
638
        return nodes
 
639
 
 
640
 
 
641
class BTreeGraphIndex(object):
 
642
    """Access to nodes via the standard GraphIndex interface for B+Tree's.
 
643
 
 
644
    Individual nodes are held in a LRU cache. This holds the root node in
 
645
    memory except when very large walks are done.
 
646
    """
 
647
 
 
648
    def __init__(self, transport, name, size, unlimited_cache=False,
 
649
                 offset=0):
 
650
        """Create a B+Tree index object on the index name.
 
651
 
 
652
        :param transport: The transport to read data for the index from.
 
653
        :param name: The file name of the index on transport.
 
654
        :param size: Optional size of the index in bytes. This allows
 
655
            compatibility with the GraphIndex API, as well as ensuring that
 
656
            the initial read (to read the root node header) can be done
 
657
            without over-reading even on empty indices, and on small indices
 
658
            allows single-IO to read the entire index.
 
659
        :param unlimited_cache: If set to True, then instead of using an
 
660
            LRUCache with size _NODE_CACHE_SIZE, we will use a dict and always
 
661
            cache all leaf nodes.
 
662
        :param offset: The start of the btree index data isn't byte 0 of the
 
663
            file. Instead it starts at some point later.
 
664
        """
 
665
        self._transport = transport
 
666
        self._name = name
 
667
        self._size = size
 
668
        self._file = None
 
669
        self._recommended_pages = self._compute_recommended_pages()
 
670
        self._root_node = None
 
671
        self._base_offset = offset
 
672
        self._leaf_factory = _LeafNode
 
673
        # Default max size is 100,000 leave values
 
674
        self._leaf_value_cache = None # lru_cache.LRUCache(100*1000)
 
675
        if unlimited_cache:
 
676
            self._leaf_node_cache = {}
 
677
            self._internal_node_cache = {}
 
678
        else:
 
679
            self._leaf_node_cache = lru_cache.LRUCache(_NODE_CACHE_SIZE)
 
680
            # We use a FIFO here just to prevent possible blowout. However, a
 
681
            # 300k record btree has only 3k leaf nodes, and only 20 internal
 
682
            # nodes. A value of 100 scales to ~100*100*100 = 1M records.
 
683
            self._internal_node_cache = fifo_cache.FIFOCache(100)
 
684
        self._key_count = None
 
685
        self._row_lengths = None
 
686
        self._row_offsets = None # Start of each row, [-1] is the end
 
687
 
 
688
    def __eq__(self, other):
 
689
        """Equal when self and other were created with the same parameters."""
 
690
        return (
 
691
            isinstance(self, type(other)) and
 
692
            self._transport == other._transport and
 
693
            self._name == other._name and
 
694
            self._size == other._size)
 
695
 
 
696
    def __ne__(self, other):
 
697
        return not self.__eq__(other)
 
698
 
 
699
    def _get_and_cache_nodes(self, nodes):
 
700
        """Read nodes and cache them in the lru.
 
701
 
 
702
        The nodes list supplied is sorted and then read from disk, each node
 
703
        being inserted it into the _node_cache.
 
704
 
 
705
        Note: Asking for more nodes than the _node_cache can contain will
 
706
        result in some of the results being immediately discarded, to prevent
 
707
        this an assertion is raised if more nodes are asked for than are
 
708
        cachable.
 
709
 
 
710
        :return: A dict of {node_pos: node}
 
711
        """
 
712
        found = {}
 
713
        start_of_leaves = None
 
714
        for node_pos, node in self._read_nodes(sorted(nodes)):
 
715
            if node_pos == 0: # Special case
 
716
                self._root_node = node
 
717
            else:
 
718
                if start_of_leaves is None:
 
719
                    start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
720
                if node_pos < start_of_leaves:
 
721
                    self._internal_node_cache[node_pos] = node
 
722
                else:
 
723
                    self._leaf_node_cache[node_pos] = node
 
724
            found[node_pos] = node
 
725
        return found
 
726
 
 
727
    def _compute_recommended_pages(self):
 
728
        """Convert transport's recommended_page_size into btree pages.
 
729
 
 
730
        recommended_page_size is in bytes, we want to know how many _PAGE_SIZE
 
731
        pages fit in that length.
 
732
        """
 
733
        recommended_read = self._transport.recommended_page_size()
 
734
        recommended_pages = int(math.ceil(recommended_read /
 
735
                                          float(_PAGE_SIZE)))
 
736
        return recommended_pages
 
737
 
 
738
    def _compute_total_pages_in_index(self):
 
739
        """How many pages are in the index.
 
740
 
 
741
        If we have read the header we will use the value stored there.
 
742
        Otherwise it will be computed based on the length of the index.
 
743
        """
 
744
        if self._size is None:
 
745
            raise AssertionError('_compute_total_pages_in_index should not be'
 
746
                                 ' called when self._size is None')
 
747
        if self._root_node is not None:
 
748
            # This is the number of pages as defined by the header
 
749
            return self._row_offsets[-1]
 
750
        # This is the number of pages as defined by the size of the index. They
 
751
        # should be indentical.
 
752
        total_pages = int(math.ceil(self._size / float(_PAGE_SIZE)))
 
753
        return total_pages
 
754
 
 
755
    def _expand_offsets(self, offsets):
 
756
        """Find extra pages to download.
 
757
 
 
758
        The idea is that we always want to make big-enough requests (like 64kB
 
759
        for http), so that we don't waste round trips. So given the entries
 
760
        that we already have cached and the new pages being downloaded figure
 
761
        out what other pages we might want to read.
 
762
 
 
763
        See also doc/developers/btree_index_prefetch.txt for more details.
 
764
 
 
765
        :param offsets: The offsets to be read
 
766
        :return: A list of offsets to download
 
767
        """
 
768
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
769
            trace.mutter('expanding: %s\toffsets: %s', self._name, offsets)
 
770
 
 
771
        if len(offsets) >= self._recommended_pages:
 
772
            # Don't add more, we are already requesting more than enough
 
773
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
774
                trace.mutter('  not expanding large request (%s >= %s)',
 
775
                             len(offsets), self._recommended_pages)
 
776
            return offsets
 
777
        if self._size is None:
 
778
            # Don't try anything, because we don't know where the file ends
 
779
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
780
                trace.mutter('  not expanding without knowing index size')
 
781
            return offsets
 
782
        total_pages = self._compute_total_pages_in_index()
 
783
        cached_offsets = self._get_offsets_to_cached_pages()
 
784
        # If reading recommended_pages would read the rest of the index, just
 
785
        # do so.
 
786
        if total_pages - len(cached_offsets) <= self._recommended_pages:
 
787
            # Read whatever is left
 
788
            if cached_offsets:
 
789
                expanded = [x for x in range(total_pages)
 
790
                               if x not in cached_offsets]
 
791
            else:
 
792
                expanded = list(range(total_pages))
 
793
            if 'index' in debug.debug_flags:
 
794
                trace.mutter('  reading all unread pages: %s', expanded)
 
795
            return expanded
 
796
 
 
797
        if self._root_node is None:
 
798
            # ATM on the first read of the root node of a large index, we don't
 
799
            # bother pre-reading any other pages. This is because the
 
800
            # likelyhood of actually reading interesting pages is very low.
 
801
            # See doc/developers/btree_index_prefetch.txt for a discussion, and
 
802
            # a possible implementation when we are guessing that the second
 
803
            # layer index is small
 
804
            final_offsets = offsets
 
805
        else:
 
806
            tree_depth = len(self._row_lengths)
 
807
            if len(cached_offsets) < tree_depth and len(offsets) == 1:
 
808
                # We haven't read enough to justify expansion
 
809
                # If we are only going to read the root node, and 1 leaf node,
 
810
                # then it isn't worth expanding our request. Once we've read at
 
811
                # least 2 nodes, then we are probably doing a search, and we
 
812
                # start expanding our requests.
 
813
                if 'index' in debug.debug_flags:
 
814
                    trace.mutter('  not expanding on first reads')
 
815
                return offsets
 
816
            final_offsets = self._expand_to_neighbors(offsets, cached_offsets,
 
817
                                                      total_pages)
 
818
 
 
819
        final_offsets = sorted(final_offsets)
 
820
        if 'index' in debug.debug_flags:
 
821
            trace.mutter('expanded:  %s', final_offsets)
 
822
        return final_offsets
 
823
 
 
824
    def _expand_to_neighbors(self, offsets, cached_offsets, total_pages):
 
825
        """Expand requests to neighbors until we have enough pages.
 
826
 
 
827
        This is called from _expand_offsets after policy has determined that we
 
828
        want to expand.
 
829
        We only want to expand requests within a given layer. We cheat a little
 
830
        bit and assume all requests will be in the same layer. This is true
 
831
        given the current design, but if it changes this algorithm may perform
 
832
        oddly.
 
833
 
 
834
        :param offsets: requested offsets
 
835
        :param cached_offsets: offsets for pages we currently have cached
 
836
        :return: A set() of offsets after expansion
 
837
        """
 
838
        final_offsets = set(offsets)
 
839
        first = end = None
 
840
        new_tips = set(final_offsets)
 
841
        while len(final_offsets) < self._recommended_pages and new_tips:
 
842
            next_tips = set()
 
843
            for pos in new_tips:
 
844
                if first is None:
 
845
                    first, end = self._find_layer_first_and_end(pos)
 
846
                previous = pos - 1
 
847
                if (previous > 0
 
848
                    and previous not in cached_offsets
 
849
                    and previous not in final_offsets
 
850
                    and previous >= first):
 
851
                    next_tips.add(previous)
 
852
                after = pos + 1
 
853
                if (after < total_pages
 
854
                    and after not in cached_offsets
 
855
                    and after not in final_offsets
 
856
                    and after < end):
 
857
                    next_tips.add(after)
 
858
                # This would keep us from going bigger than
 
859
                # recommended_pages by only expanding the first offsets.
 
860
                # However, if we are making a 'wide' request, it is
 
861
                # reasonable to expand all points equally.
 
862
                # if len(final_offsets) > recommended_pages:
 
863
                #     break
 
864
            final_offsets.update(next_tips)
 
865
            new_tips = next_tips
 
866
        return final_offsets
 
867
 
 
868
    def clear_cache(self):
 
869
        """Clear out any cached/memoized values.
 
870
 
 
871
        This can be called at any time, but generally it is used when we have
 
872
        extracted some information, but don't expect to be requesting any more
 
873
        from this index.
 
874
        """
 
875
        # Note that we don't touch self._root_node or self._internal_node_cache
 
876
        # We don't expect either of those to be big, and it can save
 
877
        # round-trips in the future. We may re-evaluate this if InternalNode
 
878
        # memory starts to be an issue.
 
879
        self._leaf_node_cache.clear()
 
880
 
 
881
    def external_references(self, ref_list_num):
 
882
        if self._root_node is None:
 
883
            self._get_root_node()
 
884
        if ref_list_num + 1 > self.node_ref_lists:
 
885
            raise ValueError('No ref list %d, index has %d ref lists'
 
886
                % (ref_list_num, self.node_ref_lists))
 
887
        keys = set()
 
888
        refs = set()
 
889
        for node in self.iter_all_entries():
 
890
            keys.add(node[1])
 
891
            refs.update(node[3][ref_list_num])
 
892
        return refs - keys
 
893
 
 
894
    def _find_layer_first_and_end(self, offset):
 
895
        """Find the start/stop nodes for the layer corresponding to offset.
 
896
 
 
897
        :return: (first, end)
 
898
            first is the first node in this layer
 
899
            end is the first node of the next layer
 
900
        """
 
901
        first = end = 0
 
902
        for roffset in self._row_offsets:
 
903
            first = end
 
904
            end = roffset
 
905
            if offset < roffset:
 
906
                break
 
907
        return first, end
 
908
 
 
909
    def _get_offsets_to_cached_pages(self):
 
910
        """Determine what nodes we already have cached."""
 
911
        cached_offsets = set(self._internal_node_cache)
 
912
        # cache may be dict or LRUCache, keys() is the common method
 
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
 
 
924
    def _get_nodes(self, cache, node_indexes):
 
925
        found = {}
 
926
        needed = []
 
927
        for idx in node_indexes:
 
928
            if idx == 0 and self._root_node is not None:
 
929
                found[0] = self._root_node
 
930
                continue
 
931
            try:
 
932
                found[idx] = cache[idx]
 
933
            except KeyError:
 
934
                needed.append(idx)
 
935
        if not needed:
 
936
            return found
 
937
        needed = self._expand_offsets(needed)
 
938
        found.update(self._get_and_cache_nodes(needed))
 
939
        return found
 
940
 
 
941
    def _get_internal_nodes(self, node_indexes):
 
942
        """Get a node, from cache or disk.
 
943
 
 
944
        After getting it, the node will be cached.
 
945
        """
 
946
        return self._get_nodes(self._internal_node_cache, node_indexes)
 
947
 
 
948
    def _cache_leaf_values(self, nodes):
 
949
        """Cache directly from key => value, skipping the btree."""
 
950
        if self._leaf_value_cache is not None:
 
951
            for node in viewvalues(nodes):
 
952
                for key, value in node.all_items():
 
953
                    if key in self._leaf_value_cache:
 
954
                        # Don't add the rest of the keys, we've seen this node
 
955
                        # before.
 
956
                        break
 
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)
 
963
        return found
 
964
 
 
965
    def iter_all_entries(self):
 
966
        """Iterate over all keys within the index.
 
967
 
 
968
        :return: An iterable of (index, key, value) or (index, key, value, reference_lists).
 
969
            The former tuple is used when there are no reference lists in the
 
970
            index, making the API compatible with simple key:value index types.
 
971
            There is no defined order for the result iteration - it will be in
 
972
            the most efficient order for the index.
 
973
        """
 
974
        if 'evil' in debug.debug_flags:
 
975
            trace.mutter_callsite(3,
 
976
                "iter_all_entries scales with size of history.")
 
977
        if not self.key_count():
 
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 self._root_node.all_items():
 
983
                    yield (self, key, value, refs)
 
984
            else:
 
985
                for key, (value, refs) in self._root_node.all_items():
 
986
                    yield (self, key, value)
 
987
            return
 
988
        start_of_leaves = self._row_offsets[-2]
 
989
        end_of_leaves = self._row_offsets[-1]
 
990
        needed_offsets = list(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)
 
997
        # We iterate strictly in-order so that we can use this function
 
998
        # for spilling index builds to disk.
 
999
        if self.node_ref_lists:
 
1000
            for _, node in nodes:
 
1001
                for key, (value, refs) in node.all_items():
 
1002
                    yield (self, key, value, refs)
 
1003
        else:
 
1004
            for _, node in nodes:
 
1005
                for key, (value, refs) in node.all_items():
 
1006
                    yield (self, key, value)
 
1007
 
 
1008
    @staticmethod
 
1009
    def _multi_bisect_right(in_keys, fixed_keys):
 
1010
        """Find the positions where each 'in_key' would fit in fixed_keys.
 
1011
 
 
1012
        This is equivalent to doing "bisect_right" on each in_key into
 
1013
        fixed_keys
 
1014
 
 
1015
        :param in_keys: A sorted list of keys to match with fixed_keys
 
1016
        :param fixed_keys: A sorted list of keys to match against
 
1017
        :return: A list of (integer position, [key list]) tuples.
 
1018
        """
 
1019
        if not in_keys:
 
1020
            return []
 
1021
        if not fixed_keys:
 
1022
            # no pointers in the fixed_keys list, which means everything must
 
1023
            # fall to the left.
 
1024
            return [(0, in_keys)]
 
1025
 
 
1026
        # TODO: Iterating both lists will generally take M + N steps
 
1027
        #       Bisecting each key will generally take M * log2 N steps.
 
1028
        #       If we had an efficient way to compare, we could pick the method
 
1029
        #       based on which has the fewer number of steps.
 
1030
        #       There is also the argument that bisect_right is a compiled
 
1031
        #       function, so there is even more to be gained.
 
1032
        # iter_steps = len(in_keys) + len(fixed_keys)
 
1033
        # bisect_steps = len(in_keys) * math.log(len(fixed_keys), 2)
 
1034
        if len(in_keys) == 1: # Bisect will always be faster for M = 1
 
1035
            return [(bisect.bisect_right(fixed_keys, in_keys[0]), in_keys)]
 
1036
        # elif bisect_steps < iter_steps:
 
1037
        #     offsets = {}
 
1038
        #     for key in in_keys:
 
1039
        #         offsets.setdefault(bisect_right(fixed_keys, key),
 
1040
        #                            []).append(key)
 
1041
        #     return [(o, offsets[o]) for o in sorted(offsets)]
 
1042
        in_keys_iter = iter(in_keys)
 
1043
        fixed_keys_iter = enumerate(fixed_keys)
 
1044
        cur_in_key = next(in_keys_iter)
 
1045
        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = next(fixed_keys_iter)
 
1046
 
 
1047
        class InputDone(Exception): pass
 
1048
        class FixedDone(Exception): pass
 
1049
 
 
1050
        output = []
 
1051
        cur_out = []
 
1052
 
 
1053
        # TODO: Another possibility is that rather than iterating on each side,
 
1054
        #       we could use a combination of bisecting and iterating. For
 
1055
        #       example, while cur_in_key < fixed_key, bisect to find its
 
1056
        #       point, then iterate all matching keys, then bisect (restricted
 
1057
        #       to only the remainder) for the next one, etc.
 
1058
        try:
 
1059
            while True:
 
1060
                if cur_in_key < cur_fixed_key:
 
1061
                    cur_keys = []
 
1062
                    cur_out = (cur_fixed_offset, cur_keys)
 
1063
                    output.append(cur_out)
 
1064
                    while cur_in_key < cur_fixed_key:
 
1065
                        cur_keys.append(cur_in_key)
 
1066
                        try:
 
1067
                            cur_in_key = next(in_keys_iter)
 
1068
                        except StopIteration:
 
1069
                            raise InputDone
 
1070
                    # At this point cur_in_key must be >= cur_fixed_key
 
1071
                # step the cur_fixed_key until we pass the cur key, or walk off
 
1072
                # the end
 
1073
                while cur_in_key >= cur_fixed_key:
 
1074
                    try:
 
1075
                        cur_fixed_offset, cur_fixed_key = next(fixed_keys_iter)
 
1076
                    except StopIteration:
 
1077
                        raise FixedDone
 
1078
        except InputDone:
 
1079
            # We consumed all of the input, nothing more to do
 
1080
            pass
 
1081
        except FixedDone:
 
1082
            # There was some input left, but we consumed all of fixed, so we
 
1083
            # have to add one more for the tail
 
1084
            cur_keys = [cur_in_key]
 
1085
            cur_keys.extend(in_keys_iter)
 
1086
            cur_out = (len(fixed_keys), cur_keys)
 
1087
            output.append(cur_out)
 
1088
        return output
 
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
 
 
1123
    def iter_entries(self, keys):
 
1124
        """Iterate over keys within the index.
 
1125
 
 
1126
        :param keys: An iterable providing the keys to be retrieved.
 
1127
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
1128
            keys supplied. No additional keys will be returned, and every
 
1129
            key supplied that is in the index will be returned.
 
1130
        """
 
1131
        # 6 seconds spent in miss_torture using the sorted() line.
 
1132
        # Even with out of order disk IO it seems faster not to sort it when
 
1133
        # large queries are being made.
 
1134
        # However, now that we are doing multi-way bisecting, we need the keys
 
1135
        # in sorted order anyway. We could change the multi-way code to not
 
1136
        # require sorted order. (For example, it bisects for the first node,
 
1137
        # does an in-order search until a key comes before the current point,
 
1138
        # which it then bisects for, etc.)
 
1139
        keys = frozenset(keys)
 
1140
        if not keys:
 
1141
            return
 
1142
 
 
1143
        if not self.key_count():
 
1144
            return
 
1145
 
 
1146
        needed_keys = []
 
1147
        if self._leaf_value_cache is None:
 
1148
            needed_keys = keys
 
1149
        else:
 
1150
            for key in keys:
 
1151
                value = self._leaf_value_cache.get(key, None)
 
1152
                if value is not None:
 
1153
                    # This key is known not to be here, skip it
 
1154
                    value, refs = value
 
1155
                    if self.node_ref_lists:
 
1156
                        yield (self, key, value, refs)
 
1157
                    else:
 
1158
                        yield (self, key, value)
 
1159
                else:
 
1160
                    needed_keys.append(key)
 
1161
 
 
1162
        last_key = None
 
1163
        needed_keys = keys
 
1164
        if not needed_keys:
 
1165
            return
 
1166
        nodes, nodes_and_keys = self._walk_through_internal_nodes(needed_keys)
 
1167
        for node_index, sub_keys in nodes_and_keys:
 
1168
            if not sub_keys:
 
1169
                continue
 
1170
            node = nodes[node_index]
 
1171
            for next_sub_key in sub_keys:
 
1172
                if next_sub_key in node:
 
1173
                    value, refs = node[next_sub_key]
 
1174
                    if self.node_ref_lists:
 
1175
                        yield (self, next_sub_key, value, refs)
 
1176
                    else:
 
1177
                        yield (self, next_sub_key, value)
 
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
            parents_to_check = set()
 
1248
            for next_sub_key in sub_keys:
 
1249
                if next_sub_key not in node:
 
1250
                    # This one is just not present in the index at all
 
1251
                    missing_keys.add(next_sub_key)
 
1252
                else:
 
1253
                    value, refs = node[next_sub_key]
 
1254
                    parent_keys = refs[ref_list_num]
 
1255
                    parent_map[next_sub_key] = parent_keys
 
1256
                    parents_to_check.update(parent_keys)
 
1257
            # Don't look for things we've already found
 
1258
            parents_to_check = parents_to_check.difference(parent_map)
 
1259
            # this can be used to test the benefit of having the check loop
 
1260
            # inlined.
 
1261
            # parents_not_on_page.update(parents_to_check)
 
1262
            # continue
 
1263
            while parents_to_check:
 
1264
                next_parents_to_check = set()
 
1265
                for key in parents_to_check:
 
1266
                    if key in node:
 
1267
                        value, refs = node[key]
 
1268
                        parent_keys = refs[ref_list_num]
 
1269
                        parent_map[key] = parent_keys
 
1270
                        next_parents_to_check.update(parent_keys)
 
1271
                    else:
 
1272
                        # This parent either is genuinely missing, or should be
 
1273
                        # found on another page. Perf test whether it is better
 
1274
                        # to check if this node should fit on this page or not.
 
1275
                        # in the 'everything-in-one-pack' scenario, this *not*
 
1276
                        # doing the check is 237ms vs 243ms.
 
1277
                        # So slightly better, but I assume the standard 'lots
 
1278
                        # of packs' is going to show a reasonable improvement
 
1279
                        # from the check, because it avoids 'going around
 
1280
                        # again' for everything that is in another index
 
1281
                        # parents_not_on_page.add(key)
 
1282
                        # Missing for some reason
 
1283
                        if key < node.min_key:
 
1284
                            # in the case of bzr.dev, 3.4k/5.3k misses are
 
1285
                            # 'earlier' misses (65%)
 
1286
                            parents_not_on_page.add(key)
 
1287
                        elif key > node.max_key:
 
1288
                            # This parent key would be present on a different
 
1289
                            # LeafNode
 
1290
                            parents_not_on_page.add(key)
 
1291
                        else:
 
1292
                            # assert key != node.min_key and key != node.max_key
 
1293
                            # If it was going to be present, it would be on
 
1294
                            # *this* page, so mark it missing.
 
1295
                            missing_keys.add(key)
 
1296
                parents_to_check = next_parents_to_check.difference(parent_map)
 
1297
                # Might want to do another .difference() from missing_keys
 
1298
        # parents_not_on_page could have been found on a different page, or be
 
1299
        # known to be missing. So cull out everything that has already been
 
1300
        # found.
 
1301
        search_keys = parents_not_on_page.difference(
 
1302
            parent_map).difference(missing_keys)
 
1303
        return search_keys
 
1304
 
 
1305
    def iter_entries_prefix(self, keys):
 
1306
        """Iterate over keys within the index using prefix matching.
 
1307
 
 
1308
        Prefix matching is applied within the tuple of a key, not to within
 
1309
        the bytestring of each key element. e.g. if you have the keys ('foo',
 
1310
        'bar'), ('foobar', 'gam') and do a prefix search for ('foo', None) then
 
1311
        only the former key is returned.
 
1312
 
 
1313
        WARNING: Note that this method currently causes a full index parse
 
1314
        unconditionally (which is reasonably appropriate as it is a means for
 
1315
        thunking many small indices into one larger one and still supplies
 
1316
        iter_all_entries at the thunk layer).
 
1317
 
 
1318
        :param keys: An iterable providing the key prefixes to be retrieved.
 
1319
            Each key prefix takes the form of a tuple the length of a key, but
 
1320
            with the last N elements 'None' rather than a regular bytestring.
 
1321
            The first element cannot be 'None'.
 
1322
        :return: An iterable as per iter_all_entries, but restricted to the
 
1323
            keys with a matching prefix to those supplied. No additional keys
 
1324
            will be returned, and every match that is in the index will be
 
1325
            returned.
 
1326
        """
 
1327
        keys = sorted(set(keys))
 
1328
        if not keys:
 
1329
            return
 
1330
        # Load if needed to check key lengths
 
1331
        if self._key_count is None:
 
1332
            self._get_root_node()
 
1333
        # TODO: only access nodes that can satisfy the prefixes we are looking
 
1334
        # for. For now, to meet API usage (as this function is not used by
 
1335
        # current breezy) just suck the entire index and iterate in memory.
 
1336
        nodes = {}
 
1337
        if self.node_ref_lists:
 
1338
            if self._key_length == 1:
 
1339
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
 
1340
                    nodes[key] = value, refs
 
1341
            else:
 
1342
                nodes_by_key = {}
 
1343
                for _1, key, value, refs in self.iter_all_entries():
 
1344
                    key_value = key, value, refs
 
1345
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
 
1346
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
 
1347
                    key_dict = nodes_by_key
 
1348
                    for subkey in key[:-1]:
 
1349
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
1350
                    key_dict[key[-1]] = key_value
 
1351
        else:
 
1352
            if self._key_length == 1:
 
1353
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
 
1354
                    nodes[key] = value
 
1355
            else:
 
1356
                nodes_by_key = {}
 
1357
                for _1, key, value in self.iter_all_entries():
 
1358
                    key_value = key, value
 
1359
                    # For a key of (foo, bar, baz) create
 
1360
                    # _nodes_by_key[foo][bar][baz] = key_value
 
1361
                    key_dict = nodes_by_key
 
1362
                    for subkey in key[:-1]:
 
1363
                        key_dict = key_dict.setdefault(subkey, {})
 
1364
                    key_dict[key[-1]] = key_value
 
1365
        if self._key_length == 1:
 
1366
            for key in keys:
 
1367
                index._sanity_check_key(self, key)
 
1368
                try:
 
1369
                    if self.node_ref_lists:
 
1370
                        value, node_refs = nodes[key]
 
1371
                        yield self, key, value, node_refs
 
1372
                    else:
 
1373
                        yield self, key, nodes[key]
 
1374
                except KeyError:
 
1375
                    pass
 
1376
            return
 
1377
        for entry in index._iter_entries_prefix(self, nodes_by_key, keys):
 
1378
            yield entry
 
1379
 
 
1380
    def key_count(self):
 
1381
        """Return an estimate of the number of keys in this index.
 
1382
 
 
1383
        For BTreeGraphIndex the estimate is exact as it is contained in the
 
1384
        header.
 
1385
        """
 
1386
        if self._key_count is None:
 
1387
            self._get_root_node()
 
1388
        return self._key_count
 
1389
 
 
1390
    def _compute_row_offsets(self):
 
1391
        """Fill out the _row_offsets attribute based on _row_lengths."""
 
1392
        offsets = []
 
1393
        row_offset = 0
 
1394
        for row in self._row_lengths:
 
1395
            offsets.append(row_offset)
 
1396
            row_offset += row
 
1397
        offsets.append(row_offset)
 
1398
        self._row_offsets = offsets
 
1399
 
 
1400
    def _parse_header_from_bytes(self, bytes):
 
1401
        """Parse the header from a region of bytes.
 
1402
 
 
1403
        :param bytes: The data to parse.
 
1404
        :return: An offset, data tuple such as readv yields, for the unparsed
 
1405
            data. (which may be of length 0).
 
1406
        """
 
1407
        signature = bytes[0:len(self._signature())]
 
1408
        if not signature == self._signature():
 
1409
            raise errors.BadIndexFormatSignature(self._name, BTreeGraphIndex)
 
1410
        lines = bytes[len(self._signature()):].splitlines()
 
1411
        options_line = lines[0]
 
1412
        if not options_line.startswith(_OPTION_NODE_REFS):
 
1413
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1414
        try:
 
1415
            self.node_ref_lists = int(options_line[len(_OPTION_NODE_REFS):])
 
1416
        except ValueError:
 
1417
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1418
        options_line = lines[1]
 
1419
        if not options_line.startswith(_OPTION_KEY_ELEMENTS):
 
1420
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1421
        try:
 
1422
            self._key_length = int(options_line[len(_OPTION_KEY_ELEMENTS):])
 
1423
        except ValueError:
 
1424
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1425
        options_line = lines[2]
 
1426
        if not options_line.startswith(_OPTION_LEN):
 
1427
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1428
        try:
 
1429
            self._key_count = int(options_line[len(_OPTION_LEN):])
 
1430
        except ValueError:
 
1431
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1432
        options_line = lines[3]
 
1433
        if not options_line.startswith(_OPTION_ROW_LENGTHS):
 
1434
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1435
        try:
 
1436
            self._row_lengths = [int(length) for length in
 
1437
                options_line[len(_OPTION_ROW_LENGTHS):].split(',')
 
1438
                if length]
 
1439
        except ValueError:
 
1440
            raise errors.BadIndexOptions(self)
 
1441
        self._compute_row_offsets()
 
1442
 
 
1443
        # calculate the bytes we have processed
 
1444
        header_end = (len(signature) + sum(map(len, lines[0:4])) + 4)
 
1445
        return header_end, bytes[header_end:]
 
1446
 
 
1447
    def _read_nodes(self, nodes):
 
1448
        """Read some nodes from disk into the LRU cache.
 
1449
 
 
1450
        This performs a readv to get the node data into memory, and parses each
 
1451
        node, then yields it to the caller. The nodes are requested in the
 
1452
        supplied order. If possible doing sort() on the list before requesting
 
1453
        a read may improve performance.
 
1454
 
 
1455
        :param nodes: The nodes to read. 0 - first node, 1 - second node etc.
 
1456
        :return: None
 
1457
        """
 
1458
        # may be the byte string of the whole file
 
1459
        bytes = None
 
1460
        # list of (offset, length) regions of the file that should, evenually
 
1461
        # be read in to data_ranges, either from 'bytes' or from the transport
 
1462
        ranges = []
 
1463
        base_offset = self._base_offset
 
1464
        for index in nodes:
 
1465
            offset = (index * _PAGE_SIZE)
 
1466
            size = _PAGE_SIZE
 
1467
            if index == 0:
 
1468
                # Root node - special case
 
1469
                if self._size:
 
1470
                    size = min(_PAGE_SIZE, self._size)
 
1471
                else:
 
1472
                    # The only case where we don't know the size, is for very
 
1473
                    # small indexes. So we read the whole thing
 
1474
                    bytes = self._transport.get_bytes(self._name)
 
1475
                    num_bytes = len(bytes)
 
1476
                    self._size = num_bytes - base_offset
 
1477
                    # the whole thing should be parsed out of 'bytes'
 
1478
                    ranges = [(start, min(_PAGE_SIZE, num_bytes - start))
 
1479
                        for start in range(base_offset, num_bytes, _PAGE_SIZE)]
 
1480
                    break
 
1481
            else:
 
1482
                if offset > self._size:
 
1483
                    raise AssertionError('tried to read past the end'
 
1484
                                         ' of the file %s > %s'
 
1485
                                         % (offset, self._size))
 
1486
                size = min(size, self._size - offset)
 
1487
            ranges.append((base_offset + offset, size))
 
1488
        if not ranges:
 
1489
            return
 
1490
        elif bytes is not None:
 
1491
            # already have the whole file
 
1492
            data_ranges = [(start, bytes[start:start+size])
 
1493
                           for start, size in ranges]
 
1494
        elif self._file is None:
 
1495
            data_ranges = self._transport.readv(self._name, ranges)
 
1496
        else:
 
1497
            data_ranges = []
 
1498
            for offset, size in ranges:
 
1499
                self._file.seek(offset)
 
1500
                data_ranges.append((offset, self._file.read(size)))
 
1501
        for offset, data in data_ranges:
 
1502
            offset -= base_offset
 
1503
            if offset == 0:
 
1504
                # extract the header
 
1505
                offset, data = self._parse_header_from_bytes(data)
 
1506
                if len(data) == 0:
 
1507
                    continue
 
1508
            bytes = zlib.decompress(data)
 
1509
            if bytes.startswith(_LEAF_FLAG):
 
1510
                node = self._leaf_factory(bytes, self._key_length,
 
1511
                                          self.node_ref_lists)
 
1512
            elif bytes.startswith(_INTERNAL_FLAG):
 
1513
                node = _InternalNode(bytes)
 
1514
            else:
 
1515
                raise AssertionError("Unknown node type for %r" % bytes)
 
1516
            yield offset / _PAGE_SIZE, node
 
1517
 
 
1518
    def _signature(self):
 
1519
        """The file signature for this index type."""
 
1520
        return _BTSIGNATURE
 
1521
 
 
1522
    def validate(self):
 
1523
        """Validate that everything in the index can be accessed."""
 
1524
        # just read and parse every node.
 
1525
        self._get_root_node()
 
1526
        if len(self._row_lengths) > 1:
 
1527
            start_node = self._row_offsets[1]
 
1528
        else:
 
1529
            # We shouldn't be reading anything anyway
 
1530
            start_node = 1
 
1531
        node_end = self._row_offsets[-1]
 
1532
        for node in self._read_nodes(list(range(start_node, node_end))):
 
1533
            pass
 
1534
 
 
1535
 
 
1536
_gcchk_factory = _LeafNode
 
1537
 
 
1538
try:
 
1539
    from breezy import _btree_serializer_pyx as _btree_serializer
 
1540
    _gcchk_factory = _btree_serializer._parse_into_chk
 
1541
except ImportError as e:
 
1542
    osutils.failed_to_load_extension(e)
 
1543
    from breezy import _btree_serializer_py as _btree_serializer