Speed up XMLStreamNormalizedNodeStreamWriter.toString()
[yangtools.git] / yang / yang-data-codec-xml / src / main / java / org / opendaylight / yangtools / yang / data / codec / xml / XMLStreamNormalizedNodeStreamWriter.java
1 /*
2  * Copyright (c) 2014 Cisco Systems, Inc. and others.  All rights reserved.
3  *
4  * This program and the accompanying materials are made available under the
5  * terms of the Eclipse Public License v1.0 which accompanies this distribution,
6  * and is available at http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
7  */
8 package org.opendaylight.yangtools.yang.data.codec.xml;
9
10 import static com.google.common.base.Preconditions.checkArgument;
11 import static java.util.Objects.requireNonNull;
12
13 import com.google.common.base.Strings;
14 import java.io.IOException;
15 import java.io.StringWriter;
16 import java.net.URI;
17 import java.util.Map;
18 import java.util.Map.Entry;
19 import java.util.Set;
20 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
21 import javax.annotation.Nonnull;
22 import javax.annotation.Nullable;
23 import javax.xml.XMLConstants;
24 import javax.xml.namespace.NamespaceContext;
25 import javax.xml.stream.XMLStreamException;
26 import javax.xml.stream.XMLStreamWriter;
27 import javax.xml.transform.OutputKeys;
28 import javax.xml.transform.Transformer;
29 import javax.xml.transform.TransformerException;
30 import javax.xml.transform.TransformerFactory;
31 import javax.xml.transform.TransformerFactoryConfigurationError;
32 import javax.xml.transform.dom.DOMSource;
33 import javax.xml.transform.stax.StAXResult;
34 import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
35 import org.opendaylight.yangtools.yang.common.QName;
36 import org.opendaylight.yangtools.yang.data.api.YangInstanceIdentifier.NodeIdentifier;
37 import org.opendaylight.yangtools.yang.data.api.YangInstanceIdentifier.NodeIdentifierWithPredicates;
38 import org.opendaylight.yangtools.yang.data.api.YangInstanceIdentifier.PathArgument;
39 import org.opendaylight.yangtools.yang.data.api.schema.stream.NormalizedNodeStreamAttributeWriter;
40 import org.opendaylight.yangtools.yang.data.api.schema.stream.NormalizedNodeStreamWriter;
41 import org.opendaylight.yangtools.yang.model.api.SchemaContext;
42 import org.opendaylight.yangtools.yang.model.api.SchemaPath;
43 import org.slf4j.Logger;
44 import org.slf4j.LoggerFactory;
45 import org.w3c.dom.Element;
46
47 /**
48  * A {@link NormalizedNodeStreamWriter} which translates the events into an {@link XMLStreamWriter},
49  * resulting in a RFC 6020 XML encoding. There are 2 versions of this class, one that takes a
50  * SchemaContext and encodes values appropriately according to the yang schema. The other is
51  * schema-less and merely outputs values using toString. The latter is intended for debugging
52  * where doesn't have a SchemaContext available and isn't meant for production use.
53  */
54 public abstract class XMLStreamNormalizedNodeStreamWriter<T> implements NormalizedNodeStreamAttributeWriter {
55     private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(XMLStreamNormalizedNodeStreamWriter.class);
56     private static final String COM_SUN_TRANSFORMER =
57         "com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.trax.TransformerFactoryImpl";
58
59     private static final TransformerFactory TRANSFORMER_FACTORY;
60
61     static {
62         TransformerFactory fa = TransformerFactory.newInstance();
63         if (!fa.getFeature(StAXResult.FEATURE)) {
64             LOG.warn("Platform-default TransformerFactory {} does not support StAXResult, attempting fallback to {}",
65                     fa, COM_SUN_TRANSFORMER);
66             fa = TransformerFactory.newInstance(COM_SUN_TRANSFORMER, null);
67             if (!fa.getFeature(StAXResult.FEATURE)) {
68                 throw new TransformerFactoryConfigurationError("No TransformerFactory supporting StAXResult found.");
69             }
70         }
71
72         TRANSFORMER_FACTORY = fa;
73     }
74
75     private static final Set<String> BROKEN_NAMESPACES = ConcurrentHashMap.newKeySet();
76
77     private final RandomPrefix prefixes;
78     final XMLStreamWriter writer;
79
80     XMLStreamNormalizedNodeStreamWriter(final XMLStreamWriter writer) {
81         this.writer = requireNonNull(writer);
82         this.prefixes = new RandomPrefix(writer.getNamespaceContext());
83     }
84
85     /**
86      * Create a new writer with the specified context as its root.
87      *
88      * @param writer Output {@link XMLStreamWriter}
89      * @param context Associated {@link SchemaContext}.
90      * @return A new {@link NormalizedNodeStreamWriter}
91      */
92     public static NormalizedNodeStreamWriter create(final XMLStreamWriter writer, final SchemaContext context) {
93         return create(writer, context, SchemaPath.ROOT);
94     }
95
96     /**
97      * Create a new writer with the specified context and rooted in the specified schema path.
98      *
99      * @param writer Output {@link XMLStreamWriter}
100      * @param context Associated {@link SchemaContext}.
101      * @param path path
102      *
103      * @return A new {@link NormalizedNodeStreamWriter}
104      */
105     public static NormalizedNodeStreamWriter create(final XMLStreamWriter writer, final SchemaContext context,
106             final SchemaPath path) {
107         return SchemaAwareXMLStreamNormalizedNodeStreamWriter.newInstance(writer, context, path);
108     }
109
110     /**
111      * Create a new schema-less writer. Note that this version is intended for debugging
112      * where doesn't have a SchemaContext available and isn't meant for production use.
113      *
114      * @param writer Output {@link XMLStreamWriter}
115      *
116      * @return A new {@link NormalizedNodeStreamWriter}
117      */
118     public static NormalizedNodeStreamWriter createSchemaless(final XMLStreamWriter writer) {
119         return SchemalessXMLStreamNormalizedNodeStreamWriter.newInstance(writer);
120     }
121
122     abstract void writeValue(XMLStreamWriter xmlWriter, QName qname, @Nonnull Object value, T context)
123             throws IOException, XMLStreamException;
124
125     abstract void startList(NodeIdentifier name);
126
127     abstract void startListItem(PathArgument name) throws IOException;
128
129     private void writeAttributes(@Nonnull final Map<QName, String> attributes) throws IOException {
130         for (final Entry<QName, String> entry : attributes.entrySet()) {
131             try {
132                 final QName qname = entry.getKey();
133                 final String namespace = qname.getNamespace().toString();
134
135                 if (!Strings.isNullOrEmpty(namespace)) {
136                     final String prefix = getPrefix(qname.getNamespace(), namespace);
137                     writer.writeAttribute(prefix, namespace, qname.getLocalName(), entry.getValue());
138                 } else {
139                     writer.writeAttribute(qname.getLocalName(), entry.getValue());
140                 }
141             } catch (final XMLStreamException e) {
142                 throw new IOException("Unable to emit attribute " + entry, e);
143             }
144         }
145     }
146
147     private String getPrefix(final URI uri, final String str) throws XMLStreamException {
148         final String prefix = writer.getPrefix(str);
149         if (prefix != null) {
150             return prefix;
151         }
152
153         // This is needed to recover from attributes emitted while the namespace was not declared. Ordinarily
154         // attribute namespaces would be bound in the writer, so the resulting XML is efficient, but we cannot rely
155         // on that having been done.
156         if (BROKEN_NAMESPACES.add(str)) {
157             LOG.info("Namespace {} was not bound, please fix the caller", str, new Throwable());
158         }
159
160         return prefixes.encodePrefix(uri);
161     }
162
163     private void writeStartElement(final QName qname) throws XMLStreamException {
164         String ns = qname.getNamespace().toString();
165         writer.writeStartElement(XMLConstants.DEFAULT_NS_PREFIX, qname.getLocalName(), ns);
166         if (writer.getNamespaceContext() != null) {
167             String parentNs = writer.getNamespaceContext().getNamespaceURI(XMLConstants.DEFAULT_NS_PREFIX);
168             if (!ns.equals(parentNs)) {
169                 writer.writeDefaultNamespace(ns);
170             }
171         }
172     }
173
174     void writeElement(final QName qname, final Object value, @Nullable final Map<QName, String> attributes,
175             final T context) throws IOException {
176         try {
177             writeStartElement(qname);
178
179             writeAttributes(attributes);
180             if (value != null) {
181                 writeValue(writer, qname, value, context);
182             }
183             writer.writeEndElement();
184         } catch (XMLStreamException e) {
185             throw new IOException("Failed to emit element", e);
186         }
187     }
188
189     void startElement(final QName qname) throws IOException {
190         try {
191             writeStartElement(qname);
192         } catch (XMLStreamException e) {
193             throw new IOException("Failed to start element", e);
194         }
195     }
196
197     void anyxmlNode(final QName qname, final Object value) throws IOException {
198         if (value != null) {
199             checkArgument(value instanceof DOMSource, "AnyXML value must be DOMSource, not %s", value);
200             final DOMSource domSource = (DOMSource) value;
201             requireNonNull(domSource.getNode());
202             checkArgument(domSource.getNode().getNodeName().equals(qname.getLocalName()));
203             checkArgument(domSource.getNode().getNamespaceURI().equals(qname.getNamespace().toString()));
204             try {
205                 // TODO can the transformer be a constant ? is it thread safe ?
206                 final Transformer transformer = TRANSFORMER_FACTORY.newTransformer();
207                 // Writer has to be wrapped in a wrapper that ignores endDocument event
208                 // EndDocument event forbids any other modification to the writer so a nested anyXml breaks
209                 // serialization
210                 transformer.transform(domSource, new StAXResult(new DelegateWriterNoEndDoc(writer)));
211             } catch (final TransformerException e) {
212                 throw new IOException("Unable to transform anyXml(" + qname + ") value: " + value, e);
213             }
214         }
215     }
216
217     @Override
218     public final void startContainerNode(final NodeIdentifier name, final int childSizeHint,
219                                          final Map<QName, String> attributes) throws IOException {
220         startContainerNode(name, childSizeHint);
221         writeAttributes(attributes);
222     }
223
224     @Override
225     public final void startYangModeledAnyXmlNode(final NodeIdentifier name, final int childSizeHint,
226                                                  final Map<QName, String> attributes) throws IOException {
227         startYangModeledAnyXmlNode(name, childSizeHint);
228         writeAttributes(attributes);
229     }
230
231     @Override
232     public final void startUnkeyedListItem(final NodeIdentifier name, final int childSizeHint,
233                                            final Map<QName, String> attributes) throws IOException {
234         startUnkeyedListItem(name, childSizeHint);
235         writeAttributes(attributes);
236     }
237
238     @Override
239     public final void startUnkeyedListItem(final NodeIdentifier name, final int childSizeHint) throws IOException {
240         startListItem(name);
241     }
242
243     @Override
244     public final void startMapEntryNode(final NodeIdentifierWithPredicates identifier, final int childSizeHint,
245                                         final Map<QName, String> attributes) throws IOException {
246         startMapEntryNode(identifier, childSizeHint);
247         writeAttributes(attributes);
248     }
249
250     @Override
251     public final void startMapEntryNode(final NodeIdentifierWithPredicates identifier, final int childSizeHint)
252             throws IOException {
253         startListItem(identifier);
254     }
255
256     @Override
257     public final void startUnkeyedList(final NodeIdentifier name, final int childSizeHint) {
258         startList(name);
259     }
260
261     @Override
262     public final void startMapNode(final NodeIdentifier name, final int childSizeHint) {
263         startList(name);
264     }
265
266     @Override
267     public final void startOrderedMapNode(final NodeIdentifier name, final int childSizeHint) {
268         startList(name);
269     }
270
271     public static String toString(final Element xml) {
272         try {
273             final Transformer transformer = TRANSFORMER_FACTORY.newTransformer();
274             transformer.setOutputProperty(OutputKeys.INDENT, "yes");
275
276             final StreamResult result = new StreamResult(new StringWriter());
277             final DOMSource source = new DOMSource(xml);
278             transformer.transform(source, result);
279
280             return result.getWriter().toString();
281         } catch (IllegalArgumentException | TransformerException e) {
282             throw new IllegalStateException("Unable to serialize xml element " + xml, e);
283         }
284     }
285
286     abstract void endNode(XMLStreamWriter xmlWriter) throws IOException, XMLStreamException;
287
288     @Override
289     public final void endNode() throws IOException {
290         try {
291             endNode(writer);
292         } catch (XMLStreamException e) {
293             throw new IOException("Failed to end element", e);
294         }
295     }
296
297     @Override
298     public final void close() throws IOException {
299         try {
300             writer.close();
301         } catch (XMLStreamException e) {
302             throw new IOException("Failed to close writer", e);
303         }
304     }
305
306     @Override
307     public final void flush() throws IOException {
308         try {
309             writer.flush();
310         } catch (XMLStreamException e) {
311             throw new IOException("Failed to flush writer", e);
312         }
313     }
314
315     /**
316      * Delegate writer that ignores writeEndDocument event. Used for AnyXml serialization.
317      */
318     private static final class DelegateWriterNoEndDoc implements XMLStreamWriter {
319         private final XMLStreamWriter writer;
320
321         DelegateWriterNoEndDoc(final XMLStreamWriter writer) {
322             this.writer = writer;
323         }
324
325         @Override
326         public void writeStartElement(final String localName) throws XMLStreamException {
327             writer.writeStartElement(localName);
328         }
329
330         @Override
331         public void writeStartElement(final String namespaceURI, final String localName) throws XMLStreamException {
332             writer.writeStartElement(namespaceURI, localName);
333         }
334
335         @Override
336         public void writeStartElement(final String prefix, final String localName, final String namespaceURI)
337                 throws XMLStreamException {
338             writer.writeStartElement(prefix, localName, namespaceURI);
339         }
340
341         @Override
342         public void writeEmptyElement(final String namespaceURI, final String localName) throws XMLStreamException {
343             writer.writeEmptyElement(namespaceURI, localName);
344         }
345
346         @Override
347         public void writeEmptyElement(final String prefix, final String localName, final String namespaceURI)
348                 throws XMLStreamException {
349             writer.writeEmptyElement(prefix, localName, namespaceURI);
350         }
351
352         @Override
353         public void writeEmptyElement(final String localName) throws XMLStreamException {
354             writer.writeEmptyElement(localName);
355         }
356
357         @Override
358         public void writeEndElement() throws XMLStreamException {
359             writer.writeEndElement();
360
361         }
362
363         @Override
364         public void writeEndDocument() throws XMLStreamException {
365             // End document is disabled
366         }
367
368         @Override
369         public void close() throws XMLStreamException {
370             writer.close();
371         }
372
373         @Override
374         public void flush() throws XMLStreamException {
375             writer.flush();
376         }
377
378         @Override
379         public void writeAttribute(final String localName, final String value) throws XMLStreamException {
380             writer.writeAttribute(localName, value);
381         }
382
383         @Override
384         public void writeAttribute(final String prefix, final String namespaceURI, final String localName,
385                                    final String value) throws XMLStreamException {
386             writer.writeAttribute(prefix, namespaceURI, localName, value);
387         }
388
389         @Override
390         public void writeAttribute(final String namespaceURI, final String localName, final String value)
391                 throws XMLStreamException {
392             writer.writeAttribute(namespaceURI, localName, value);
393         }
394
395         @Override
396         public void writeNamespace(final String prefix, final String namespaceURI) throws XMLStreamException {
397             // Workaround for default namespace
398             // If a namespace is not prefixed, it is is still treated as prefix namespace.
399             // This results in the NamespaceSupport class ignoring the namespace since xmlns is not a valid prefix
400             // Write the namespace at least as an attribute
401             // TODO this is a hotfix, the transformer itself should write namespaces passing the namespace
402             // in writeStartElement method
403             if (prefix.equals("xml") || prefix.equals("xmlns")) {
404                 writer.writeAttribute(prefix, namespaceURI);
405             } else {
406                 writer.writeNamespace(prefix, namespaceURI);
407             }
408         }
409
410         @Override
411         public void writeDefaultNamespace(final String namespaceURI) throws XMLStreamException {
412             writer.writeDefaultNamespace(namespaceURI);
413         }
414
415         @Override
416         public void writeComment(final String data) throws XMLStreamException {
417             writer.writeComment(data);
418         }
419
420         @Override
421         public void writeProcessingInstruction(final String target) throws XMLStreamException {
422             writer.writeProcessingInstruction(target);
423         }
424
425         @Override
426         public void writeProcessingInstruction(final String target, final String data) throws XMLStreamException {
427             writer.writeProcessingInstruction(target, data);
428         }
429
430         @Override
431         public void writeCData(final String data) throws XMLStreamException {
432             writer.writeCData(data);
433         }
434
435         @Override
436         public void writeDTD(final String dtd) throws XMLStreamException {
437             writer.writeDTD(dtd);
438         }
439
440         @Override
441         public void writeEntityRef(final String name) throws XMLStreamException {
442             writer.writeEntityRef(name);
443         }
444
445         @Override
446         public void writeStartDocument() throws XMLStreamException {
447         }
448
449         @Override
450         public void writeStartDocument(final String version) throws XMLStreamException {
451         }
452
453         @Override
454         public void writeStartDocument(final String encoding, final String version) throws XMLStreamException {
455         }
456
457         @Override
458         public void writeCharacters(final String text) throws XMLStreamException {
459             writer.writeCharacters(text);
460         }
461
462         @Override
463         public void writeCharacters(final char[] text, final int start, final int len) throws XMLStreamException {
464             writer.writeCharacters(text, start, len);
465         }
466
467         @Override
468         public String getPrefix(final String uri) throws XMLStreamException {
469             return writer.getPrefix(uri);
470         }
471
472         @Override
473         public void setPrefix(final String prefix, final String uri) throws XMLStreamException {
474             // Disabled since it causes exceptions in the underlying writer
475         }
476
477         @Override
478         public void setDefaultNamespace(final String uri) throws XMLStreamException {
479             writer.setDefaultNamespace(uri);
480         }
481
482         @Override
483         public void setNamespaceContext(final NamespaceContext context) throws XMLStreamException {
484             writer.setNamespaceContext(context);
485         }
486
487         @Override
488         public NamespaceContext getNamespaceContext() {
489             return writer.getNamespaceContext();
490         }
491
492         @Override
493         public Object getProperty(final String name) {
494             return writer.getProperty(name);
495         }
496     }
497 }