registry.el (cl-remf, cl-loop, cl-subseq): Alias to remf, loop, and subseq respective...
[gnus] / lisp / registry.el
1 ;;; registry.el --- Track and remember data items by various fields
2
3 ;; Copyright (C) 2011-2014 Free Software Foundation, Inc.
4
5 ;; Author: Teodor Zlatanov <tzz@lifelogs.com>
6 ;; Keywords: data
7
8 ;; This file is part of GNU Emacs.
9
10 ;; GNU Emacs is free software: you can redistribute it and/or modify
11 ;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
12 ;; the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
13 ;; (at your option) any later version.
14
15 ;; GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
16 ;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17 ;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18 ;; GNU General Public License for more details.
19
20 ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
21 ;; along with GNU Emacs.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
22
23 ;;; Commentary:
24
25 ;; This library provides a general-purpose EIEIO-based registry
26 ;; database with persistence, initialized with these fields:
27
28 ;; version: a float
29
30 ;; max-size: an integer, default most-positive-fixnum
31
32 ;; prune-factor: a float between 0 and 1, default 0.1
33
34 ;; precious: a list of symbols
35
36 ;; tracked: a list of symbols
37
38 ;; tracker: a hashtable tuned for 100 symbols to track (you should
39 ;; only access this with the :lookup2-function and the
40 ;; :lookup2+-function)
41
42 ;; data: a hashtable with default size 10K and resize threshold 2.0
43 ;; (this reflects the expected usage so override it if you know better)
44
45 ;; ...plus methods to do all the work: `registry-search',
46 ;; `registry-lookup', `registry-lookup-secondary',
47 ;; `registry-lookup-secondary-value', `registry-insert',
48 ;; `registry-delete', `registry-prune', `registry-size' which see
49
50 ;; and with the following properties:
51
52 ;; Every piece of data has a unique ID and some general-purpose fields
53 ;; (F1=D1, F2=D2, F3=(a b c)...) expressed as an alist, e.g.
54
55 ;; ((F1 D1) (F2 D2) (F3 a b c))
56
57 ;; Note that whether a field has one or many pieces of data, the data
58 ;; is always a list of values.
59
60 ;; The user decides which fields are "precious", F2 for example.  When
61 ;; the registry is pruned, any entries without the F2 field will be
62 ;; removed until the size is :max-size * :prune-factor _less_ than the
63 ;; maximum database size. No entries with the F2 field will be removed
64 ;; at PRUNE TIME, which means it may not be possible to prune back all
65 ;; the way to the target size.
66
67 ;; When an entry is inserted, the registry will reject new entries if
68 ;; they bring it over the :max-size limit, even if they have the F2
69 ;; field.
70
71 ;; The user decides which fields are "tracked", F1 for example.  Any
72 ;; new entry is then indexed by all the tracked fields so it can be
73 ;; quickly looked up that way.  The data is always a list (see example
74 ;; above) and each list element is indexed.
75
76 ;; Precious and tracked field names must be symbols.  All other
77 ;; fields can be any other Emacs Lisp types.
78
79 ;;; Code:
80
81 (eval-when-compile (require 'cl))
82
83 (eval-and-compile
84   (or (ignore-errors (progn
85                        (require 'eieio)
86                        (require 'eieio-base)))
87       ;; gnus-fallback-lib/ from gnus/lisp/gnus-fallback-lib
88       (ignore-errors
89         (let ((load-path (cons (expand-file-name
90                                 "gnus-fallback-lib/eieio"
91                                 (file-name-directory (locate-library "gnus")))
92                                load-path)))
93           (require 'eieio)
94           (require 'eieio-base)))
95       (error
96        "eieio not found in `load-path' or gnus-fallback-lib/ directory.")))
97
98 (eval-when-compile
99   (unless (fboundp 'cl-remf)
100     (defalias 'cl-remf 'remf)
101     (defalias 'cl-loop 'loop)
102     (defalias 'cl-subseq 'subseq)))
103
104 ;; The version number needs to be kept outside of the class definition
105 ;; itself.  The persistent-save process does *not* write to file any
106 ;; slot values that are equal to the default :initform value.  If a
107 ;; database object is at the most recent version, therefore, its
108 ;; version number will not be written to file.  That makes it
109 ;; difficult to know when a database needs to be upgraded.
110 (defvar registry-db-version 0.2
111   "The current version of the registry format.")
112
113 (defclass registry-db (eieio-persistent)
114   ((version :initarg :version
115             :initform nil
116             :type (or null float)
117             :documentation "The registry version.")
118    (max-size :initarg :max-size
119              ;; :initform most-positive-fixnum ;; see below
120              :type integer
121              :custom integer
122              :documentation "The maximum number of registry entries.")
123    (prune-factor
124     :initarg :prune-factor
125     :initform 0.1
126     :type float
127     :custom float
128     :documentation "Prune to \(:max-size * :prune-factor\) less
129     than the :max-size limit.  Should be a float between 0 and 1.")
130    (tracked :initarg :tracked
131             :initform nil
132             :type t
133             :documentation "The tracked (indexed) fields, a list of symbols.")
134    (precious :initarg :precious
135              :initform nil
136              :type t
137              :documentation "The precious fields, a list of symbols.")
138    (tracker :initarg :tracker
139             :type hash-table
140             :documentation "The field tracking hashtable.")
141    (data :initarg :data
142          :type hash-table
143          :documentation "The data hashtable.")))
144 ;; Do this separately, since defclass doesn't allow expressions in :initform.
145 (oset-default registry-db max-size most-positive-fixnum)
146
147 (defmethod initialize-instance :BEFORE ((this registry-db) slots)
148   "Check whether a registry object needs to be upgraded."
149   ;; Hardcoded upgrade routines.  Version 0.1 to 0.2 requires the
150   ;; :max-soft slot to disappear, and the :max-hard slot to be renamed
151   ;; :max-size.
152   (let ((current-version
153          (and (plist-member slots :version)
154               (plist-get slots :version))))
155     (when (or (null current-version)
156               (eql current-version 0.1))
157       (setq slots
158             (plist-put slots :max-size (plist-get slots :max-hard)))
159       (setq slots
160             (plist-put slots :version registry-db-version))
161       (cl-remf slots :max-hard)
162       (cl-remf slots :max-soft))))
163
164 (defmethod initialize-instance :AFTER ((this registry-db) slots)
165   "Set value of data slot of THIS after initialization."
166   (with-slots (data tracker) this
167     (unless (member :data slots)
168       (setq data
169             (make-hash-table :size 10000 :rehash-size 2.0 :test 'equal)))
170     (unless (member :tracker slots)
171       (setq tracker (make-hash-table :size 100 :rehash-size 2.0)))))
172
173 (defmethod registry-lookup ((db registry-db) keys)
174   "Search for KEYS in the registry-db THIS.
175 Returns an alist of the key followed by the entry in a list, not a cons cell."
176   (let ((data (oref db :data)))
177     (delq nil
178           (mapcar
179            (lambda (k)
180              (when (gethash k data)
181                (list k (gethash k data))))
182            keys))))
183
184 (defmethod registry-lookup-breaks-before-lexbind ((db registry-db) keys)
185   "Search for KEYS in the registry-db THIS.
186 Returns an alist of the key followed by the entry in a list, not a cons cell."
187   (let ((data (oref db :data)))
188     (delq nil
189           (loop for key in keys
190                 when (gethash key data)
191                 collect (list key (gethash key data))))))
192
193 (defmethod registry-lookup-secondary ((db registry-db) tracksym
194                                       &optional create)
195   "Search for TRACKSYM in the registry-db THIS.
196 When CREATE is not nil, create the secondary index hashtable if needed."
197   (let ((h (gethash tracksym (oref db :tracker))))
198     (if h
199         h
200       (when create
201         (puthash tracksym
202                  (make-hash-table :size 800 :rehash-size 2.0 :test 'equal)
203                  (oref db :tracker))
204         (gethash tracksym (oref db :tracker))))))
205
206 (defmethod registry-lookup-secondary-value ((db registry-db) tracksym val
207                                             &optional set)
208   "Search for TRACKSYM with value VAL in the registry-db THIS.
209 When SET is not nil, set it for VAL (use t for an empty list)."
210   ;; either we're asked for creation or there should be an existing index
211   (when (or set (registry-lookup-secondary db tracksym))
212     ;; set the entry if requested,
213     (when set
214       (puthash val (if (eq t set) '() set)
215                (registry-lookup-secondary db tracksym t)))
216     (gethash val (registry-lookup-secondary db tracksym))))
217
218 (defun registry--match (mode entry check-list)
219   ;; for all members
220   (when check-list
221     (let ((key (nth 0 (nth 0 check-list)))
222           (vals (cdr-safe (nth 0 check-list)))
223           found)
224       (while (and key vals (not found))
225         (setq found (case mode
226                       (:member
227                        (member (car-safe vals) (cdr-safe (assoc key entry))))
228                       (:regex
229                        (string-match (car vals)
230                                      (mapconcat
231                                       'prin1-to-string
232                                       (cdr-safe (assoc key entry))
233                                       "\0"))))
234               vals (cdr-safe vals)))
235       (or found
236           (registry--match mode entry (cdr-safe check-list))))))
237
238 (defmethod registry-search ((db registry-db) &rest spec)
239   "Search for SPEC across the registry-db THIS.
240 For example calling with :member '(a 1 2) will match entry '((a 3 1)).
241 Calling with :all t (any non-nil value) will match all.
242 Calling with :regex '\(a \"h.llo\") will match entry '((a \"hullo\" \"bye\").
243 The test order is to check :all first, then :member, then :regex."
244   (when db
245     (let ((all (plist-get spec :all))
246           (member (plist-get spec :member))
247           (regex (plist-get spec :regex)))
248       (loop for k being the hash-keys of (oref db :data)
249             using (hash-values v)
250             when (or
251                   ;; :all non-nil returns all
252                   all
253                   ;; member matching
254                   (and member (registry--match :member v member))
255                   ;; regex matching
256                   (and regex (registry--match :regex v regex)))
257             collect k))))
258
259 (defmethod registry-delete ((db registry-db) keys assert &rest spec)
260   "Delete KEYS from the registry-db THIS.
261 If KEYS is nil, use SPEC to do a search.
262 Updates the secondary ('tracked') indices as well.
263 With assert non-nil, errors out if the key does not exist already."
264   (let* ((data (oref db :data))
265          (keys (or keys
266                    (apply 'registry-search db spec)))
267          (tracked (oref db :tracked)))
268
269     (dolist (key keys)
270       (let ((entry (gethash key data)))
271         (when assert
272           (assert entry nil
273                   "Key %s does not exist in database" key))
274         ;; clean entry from the secondary indices
275         (dolist (tr tracked)
276           ;; is this tracked symbol indexed?
277           (when (registry-lookup-secondary db tr)
278             ;; for every value in the entry under that key...
279             (dolist (val (cdr-safe (assq tr entry)))
280               (let* ((value-keys (registry-lookup-secondary-value
281                                   db tr val)))
282                 (when (member key value-keys)
283                   ;; override the previous value
284                   (registry-lookup-secondary-value
285                    db tr val
286                    ;; with the indexed keys MINUS the current key
287                    ;; (we pass t when the list is empty)
288                    (or (delete key value-keys) t)))))))
289         (remhash key data)))
290     keys))
291
292 (defmethod registry-size ((db registry-db))
293   "Returns the size of the registry-db object THIS.
294 This is the key count of the :data slot."
295   (hash-table-count (oref db :data)))
296
297 (defmethod registry-full ((db registry-db))
298   "Checks if registry-db THIS is full."
299   (>= (registry-size db)
300       (oref db :max-size)))
301
302 (defmethod registry-insert ((db registry-db) key entry)
303   "Insert ENTRY under KEY into the registry-db THIS.
304 Updates the secondary ('tracked') indices as well.
305 Errors out if the key exists already."
306
307   (assert (not (gethash key (oref db :data))) nil
308           "Key already exists in database")
309
310   (assert (not (registry-full db))
311           nil
312           "registry max-size limit reached")
313
314   ;; store the entry
315   (puthash key entry (oref db :data))
316
317   ;; store the secondary indices
318   (dolist (tr (oref db :tracked))
319     ;; for every value in the entry under that key...
320     (dolist (val (cdr-safe (assq tr entry)))
321       (let* ((value-keys (registry-lookup-secondary-value db tr val)))
322         (pushnew key value-keys :test 'equal)
323         (registry-lookup-secondary-value db tr val value-keys))))
324   entry)
325
326 (defmethod registry-reindex ((db registry-db))
327   "Rebuild the secondary indices of registry-db THIS."
328   (let ((count 0)
329         (expected (* (length (oref db :tracked)) (registry-size db))))
330     (dolist (tr (oref db :tracked))
331       (let (values)
332         (maphash
333          (lambda (key v)
334            (incf count)
335            (when (and (< 0 expected)
336                       (= 0 (mod count 1000)))
337              (message "reindexing: %d of %d (%.2f%%)"
338                       count expected (/ (* 100 count) expected)))
339            (dolist (val (cdr-safe (assq tr v)))
340              (let* ((value-keys (registry-lookup-secondary-value db tr val)))
341                (push key value-keys)
342                (registry-lookup-secondary-value db tr val value-keys))))
343          (oref db :data))))))
344
345 (defmethod registry-prune ((db registry-db) &optional sortfunc)
346   "Prunes the registry-db object DB.
347
348 Attempts to prune the number of entries down to \(*
349 :max-size :prune-factor\) less than the max-size limit, so
350 pruning doesn't need to happen on every save. Removes only
351 entries without the :precious keys, so it may not be possible to
352 reach the target limit.
353
354 Entries to be pruned are first sorted using SORTFUNC.  Entries
355 from the front of the list are deleted first.
356
357 Returns the number of deleted entries."
358   (let ((size (registry-size db))
359         (target-size (- (oref db :max-size)
360                         (* (oref db :max-size)
361                            (oref db :prune-factor))))
362         candidates)
363     (if (> size target-size)
364         (progn
365           (setq candidates
366                 (registry-collect-prune-candidates
367                  db (- size target-size) sortfunc))
368           (length (registry-delete db candidates nil)))
369       0)))
370
371 (defmethod registry-collect-prune-candidates ((db registry-db) limit sortfunc)
372   "Collects pruning candidates from the registry-db object DB.
373
374 Proposes only entries without the :precious keys, and attempts to
375 return LIMIT such candidates.  If SORTFUNC is provided, sort
376 entries first and return candidates from beginning of list."
377   (let* ((precious (oref db :precious))
378          (precious-p (lambda (entry-key)
379                        (cdr (memq (car entry-key) precious))))
380          (data (oref db :data))
381          (candidates (cl-loop for k being the hash-keys of data
382                               using (hash-values v)
383                               when (notany precious-p v)
384                               collect (cons k v))))
385     ;; We want the full entries for sorting, but should only return a
386     ;; list of entry keys.
387     (when sortfunc
388       (setq candidates (sort candidates sortfunc)))
389     (delq nil (cl-subseq (mapcar #'car candidates) 0 limit))))
390
391 (provide 'registry)
392 ;;; registry.el ends here