third-party/triemap/src/main/java/org/opendaylight/yangtools/triemap/CNode.java

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2016 Pantheon Technologies, s.r.o. and others.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16 package org.opendaylight.yangtools.triemap;
  17
  18 import static org.opendaylight.yangtools.triemap.Constants.HASH_BITS;
  19 import static org.opendaylight.yangtools.triemap.Constants.LEVEL_BITS;
  20
  21 import com.google.common.base.Verify;
  22 import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
  23
  24 final class CNode<K, V> extends MainNode<K, V> {
  25     private static final BasicNode[] EMPTY_ARRAY = new BasicNode[0];
  26
  27     final int bitmap;
  28     final BasicNode[] array;
  29     final Gen gen;
  30
  31     // Since concurrent computation should lead to same results we can update this field without any synchronization.
  32     private volatile int csize = NO_SIZE;
  33
  34     private CNode(final Gen gen, final int bitmap, final BasicNode... array) {
  35         this.bitmap = bitmap;
  36         this.array = array;
  37         this.gen = gen;
  38     }
  39
  40     CNode(final Gen gen) {
  41         this(gen, 0, EMPTY_ARRAY);
  42     }
  43
  44     static <K, V> MainNode<K,V> dual(final SNode<K, V> x, final K k, final V v, final int hc, final int lev,
  45             final Gen gen) {
  46         return dual(x, x.hc, new SNode<>(k, v, hc), hc, lev, gen);
  47     }
  48
  49     private static <K, V> MainNode<K,V> dual(final SNode<K, V> x, final int xhc, final SNode<K, V> y, final int yhc,
  50             final int lev, final Gen gen) {
  51         if (lev >= HASH_BITS) {
  52             return new LNode<>(x.k, x.v, y.k, y.v);
  53         }
  54
  55         final int xidx = (xhc >>> lev) & 0x1f;
  56         final int yidx = (yhc >>> lev) & 0x1f;
  57         final int bmp = (1 << xidx) | (1 << yidx);
  58
  59         if (xidx == yidx) {
  60             return new CNode<>(gen, bmp, new INode<>(gen, dual(x, xhc, y, yhc, lev + LEVEL_BITS, gen)));
  61         }
  62
  63         return xidx < yidx ? new CNode<>(gen, bmp, x, y) : new CNode<>(gen, bmp, y, x);
  64     }
  65
  66     @Override
  67     int trySize() {
  68         return csize;
  69     }
  70
  71     @Override
  72     int size(final ImmutableTrieMap<?, ?> ct) {
  73         int sz;
  74         return (sz = csize) != NO_SIZE ? sz : (csize = computeSize(ct));
  75     }
  76
  77     // lends itself towards being parallelizable by choosing
  78     // a random starting offset in the array
  79     // => if there are concurrent size computations, they start
  80     // at different positions, so they are more likely to
  81     // to be independent
  82     private int computeSize(final ImmutableTrieMap<?, ?> ct) {
  83         final int len = array.length;
  84         switch (len) {
  85             case 0:
  86                 return 0;
  87             case 1:
  88                 return elementSize(array[0], ct);
  89             default:
  90                 final int offset = ThreadLocalRandom.current().nextInt(len);
  91                 int sz = 0;
  92                 for (int i = offset; i < len; ++i) {
  93                     sz += elementSize(array[i], ct);
  94                 }
  95                 for (int i = 0; i < offset; ++i) {
  96                     sz += elementSize(array[i], ct);
  97                 }
  98                 return sz;
  99         }
 100     }
 101
 102     private static int elementSize(final BasicNode elem, final ImmutableTrieMap<?, ?> ct) {
 103         if (elem instanceof SNode) {
 104             return 1;
 105         } else if (elem instanceof INode) {
 106             return ((INode<?, ?>) elem).size(ct);
 107         } else {
 108             throw new IllegalStateException("Unhandled element " + elem);
 109         }
 110     }
 111
 112     CNode<K, V> updatedAt(final int pos, final BasicNode nn, final Gen gen) {
 113         int len = array.length;
 114         BasicNode[] narr = new BasicNode[len];
 115         System.arraycopy(array, 0, narr, 0, len);
 116         narr[pos] = nn;
 117         return new CNode<>(gen, bitmap, narr);
 118     }
 119
 120     CNode<K, V> removedAt(final int pos, final int flag, final Gen gen) {
 121         BasicNode[] arr = array;
 122         int len = arr.length;
 123         BasicNode[] narr = new BasicNode[len - 1];
 124         System.arraycopy(arr, 0, narr, 0, pos);
 125         System.arraycopy(arr, pos + 1, narr, pos, len - pos - 1);
 126         return new CNode<>(gen, bitmap ^ flag, narr);
 127     }
 128
 129     CNode<K, V> insertedAt(final int pos, final int flag, final BasicNode nn, final Gen gen) {
 130         int len = array.length;
 131         int bmp = bitmap;
 132         BasicNode[] narr = new BasicNode[len + 1];
 133         System.arraycopy(array, 0, narr, 0, pos);
 134         narr [pos] = nn;
 135         System.arraycopy(array, pos, narr, pos + 1, len - pos);
 136         return new CNode<>(gen, bmp | flag, narr);
 137     }
 138
 139     /**
 140      * Returns a copy of this cnode such that all the i-nodes below it are
 141      * copied to the specified generation `ngen`.
 142      */
 143     CNode<K, V> renewed(final Gen ngen, final TrieMap<K, V> ct) {
 144         int i = 0;
 145         final BasicNode[] arr = array;
 146         final int len = arr.length;
 147         final BasicNode[] narr = new BasicNode[len];
 148         while (i < len) {
 149             final BasicNode elem = arr[i];
 150             if (elem instanceof INode) {
 151                 narr[i] = ((INode<?, ?>) elem).copyToGen(ngen, ct);
 152             } else if (elem != null) {
 153                 narr[i] = elem;
 154             }
 155             i += 1;
 156         }
 157         return new CNode<>(ngen, bitmap, narr);
 158     }
 159
 160     MainNode<K, V> toContracted(final int lev) {
 161         if (array.length == 1 && lev > 0) {
 162             if (array[0] instanceof SNode) {
 163                 return ((SNode<K, V>) array[0]).copyTombed();
 164             }
 165             return this;
 166         }
 167
 168         return this;
 169     }
 170
 171     // - if the branching factor is 1 for this CNode, and the child
 172     // is a tombed SNode, returns its tombed version
 173     // - otherwise, if there is at least one non-null node below,
 174     // returns the version of this node with at least some null-inodes
 175     // removed (those existing when the op began)
 176     // - if there are only null-i-nodes below, returns null
 177     MainNode<K, V> toCompressed(final TrieMap<?, ?> ct, final int lev, final Gen gen) {
 178         int bmp = bitmap;
 179         int i = 0;
 180         BasicNode[] arr = array;
 181         BasicNode[] tmparray = new BasicNode[arr.length];
 182         while (i < arr.length) { // construct new bitmap
 183             BasicNode sub = arr[i];
 184             if (sub instanceof INode) {
 185                 final INode<?, ?> in = (INode<?, ?>) sub;
 186                 final MainNode<?, ?> inodemain = Verify.verifyNotNull(in.gcasRead(ct));
 187                 tmparray [i] = resurrect(in, inodemain);
 188             } else if (sub instanceof SNode) {
 189                 tmparray [i] = sub;
 190             }
 191             i += 1;
 192         }
 193
 194         return new CNode<K, V>(gen, bmp, tmparray).toContracted(lev);
 195     }
 196
 197     private static BasicNode resurrect(final INode<?, ?> inode, final MainNode<?, ?> inodemain) {
 198         return inodemain instanceof TNode ? ((TNode<?, ?>) inodemain).copyUntombed() : inode;
 199     }
 200
 201     @Override
 202     String string(final int lev) {
 203         // "CNode %x\n%s".format(bitmap, array.map(_.string(lev +
 204         // 1)).mkString("\n"));
 205         return "CNode";
 206     }
 207
 208     /*
 209      * quiescently consistent - don't call concurrently to anything
 210      * involving a GCAS!!
 211      */
 212     // protected Seq<K,V> collectElems() {
 213     // array flatMap {
 214     // case sn: SNode[K, V] => Some(sn.kvPair)
 215     // case in: INode[K, V] => in.mainnode match {
 216     // case tn: TNode[K, V] => Some(tn.kvPair)
 217     // case ln: LNode[K, V] => ln.listmap.toList
 218     // case cn: CNode[K, V] => cn.collectElems
 219     // }
 220     // }
 221     // }
 222
 223     // protected Seq<String> collectLocalElems() {
 224     // // array flatMap {
 225     // // case sn: SNode[K, V] => Some(sn.kvPair._2.toString)
 226     // // case in: INode[K, V] => Some(in.toString.drop(14) + "(" + in.gen +
 227     // ")")
 228     // // }
 229     // return null;
 230     // }
 231
 232     @Override
 233     public String toString () {
 234         // val elems = collectLocalElems
 235         // "CNode(sz: %d; %s)".format(elems.size,
 236         // elems.sorted.mkString(", "))
 237         return "CNode";
 238     }
 239 }