BUG-4803: introduce unordered offset maps
[yangtools.git] / common / util / src / main / java / org / opendaylight / yangtools / util / ImmutableOffsetMap.java
index 3876c73ee4c761b52b8e2a191dc488f7ff5f8277..7e5dd349ff0b268886c966792a3134e4446feef8 100644 (file)
@@ -16,13 +16,14 @@ import java.io.ObjectInputStream;
 import java.io.ObjectOutputStream;
 import java.io.Serializable;
 import java.lang.reflect.Field;
+import java.util.AbstractMap.SimpleImmutableEntry;
 import java.util.AbstractSet;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Arrays;
+import java.util.Collection;
 import java.util.Iterator;
 import java.util.List;
 import java.util.Map;
-import java.util.Objects;
 import java.util.Set;
 import javax.annotation.Nonnull;
 
@@ -31,18 +32,56 @@ import javax.annotation.Nonnull;
  * a backing array. This is useful for situations where the same key set is shared across a multitude of maps, as this
  * class uses a global cache to share the key-to-offset mapping.
  *
- * This map supports creation of value objects on the fly. To achieve that, subclasses should override {@link #valueToObject(Object)},
- * {@link #objectToValue(Object, Object)}, {@link #clone()} and {@link #toModifiableMap()} methods.
- *
  * @param <K> the type of keys maintained by this map
  * @param <V> the type of mapped values
  */
 @Beta
-public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> implements UnmodifiableMapPhase<K, V>, Serializable {
+public abstract class ImmutableOffsetMap<K, V> implements UnmodifiableMapPhase<K, V>, Serializable {
+    static final class Ordered<K, V> extends ImmutableOffsetMap<K, V> {
+        private static final long serialVersionUID = 1L;
+
+        Ordered(final Map<K, Integer> offsets, final V[] objects) {
+            super(offsets, objects);
+        }
+
+        @Override
+        public MutableOffsetMap<K, V> toModifiableMap() {
+            return MutableOffsetMap.orderedCopyOf(this);
+        }
+
+        @Override
+        void setFields(final List<K> keys, final V[] values) throws IOException {
+            setField(this, OFFSETS_FIELD, OffsetMapCache.orderedOffsets(keys));
+            setField(this, ARRAY_FIELD, values);
+        }
+    }
+
+    static final class Unordered<K, V> extends ImmutableOffsetMap<K, V> {
+        private static final long serialVersionUID = 1L;
+
+        Unordered(final Map<K, Integer> offsets, final V[] objects) {
+            super(offsets, objects);
+        }
+
+        @Override
+        public MutableOffsetMap<K, V> toModifiableMap() {
+            return MutableOffsetMap.unorderedCopyOf(this);
+        }
+
+        @Override
+        void setFields(final List<K> keys, final V[] values) throws IOException {
+            final Map<K, Integer> offsets = OffsetMapCache.unorderedOffsets(keys);
+
+            setField(this, OFFSETS_FIELD, offsets);
+            setField(this, ARRAY_FIELD, OffsetMapCache.adjustedArray(offsets, keys, values));
+        }
+    }
+
     private static final long serialVersionUID = 1L;
 
-    private final Map<K, Integer> offsets;
-    private final Object[] objects;
+    private transient final Map<K, Integer> offsets;
+    private transient final V[] objects;
+    private transient int hashCode;
 
     /**
      * Construct a new instance backed by specified key-to-offset map and array of objects.
@@ -51,20 +90,32 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
      * @param objects Array of value object, may not be null. The array is stored as is, the caller
      *              is responsible for ensuring its contents remain unmodified.
      */
-    ImmutableOffsetMap(@Nonnull final Map<K, Integer> offsets, @Nonnull final Object[] objects) {
+    ImmutableOffsetMap(@Nonnull final Map<K, Integer> offsets, @Nonnull final V[] objects) {
         this.offsets = Preconditions.checkNotNull(offsets);
         this.objects = Preconditions.checkNotNull(objects);
         Preconditions.checkArgument(offsets.size() == objects.length);
     }
 
+    @Override
+    public abstract MutableOffsetMap<K, V> toModifiableMap();
+
+    abstract void setFields(List<K> keys, V[] values) throws IOException;
+
     /**
-     * Construct a new instance based on some other instance.
+     * Create an {@link ImmutableOffsetMap} as a copy of an existing map. This is actually not completely true,
+     * as this method returns an {@link ImmutableMap} for empty and singleton inputs, as those are more memory-efficient.
+     * This method also recognizes {@link ImmutableOffsetMap} on input, and returns it back without doing anything else.
+     * It also recognizes {@link MutableOffsetMap} (as returned by {@link #toModifiableMap()}) and makes an efficient
+     * copy of its contents. All other maps are converted to an {@link ImmutableOffsetMap} with the same iteration
+     * order as input.
      *
-     * @param m Instance to share data with, may not be null.
+     * @param m Input map, may not be null.
+     * @return An isolated, immutable copy of the input map
+     * @deprecated Use {@link #orderedCopyOf(Map)} or {@link #unorderedCopyOf(Map)} instead.
      */
-    protected ImmutableOffsetMap(@Nonnull final ImmutableOffsetMap<K, V> m) {
-        this.offsets = m.offsets;
-        this.objects = m.objects;
+    @Deprecated
+    @Nonnull public static <K, V> Map<K, V> copyOf(@Nonnull final Map<K, V> m) {
+        return orderedCopyOf(m);
     }
 
     /**
@@ -78,34 +129,79 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
      * @param m Input map, may not be null.
      * @return An isolated, immutable copy of the input map
      */
-    @Nonnull public static <K, V> Map<K, V> copyOf(@Nonnull final Map<K, V> m) {
-        // Prevent a copy
-        if (m instanceof ImmutableOffsetMap) {
+    @Nonnull public static <K, V> Map<K, V> orderedCopyOf(@Nonnull final Map<K, V> m) {
+        // Prevent a copy. Note that ImmutableMap is not listed here because of its potentially larger keySet overhead.
+        if (m instanceof ImmutableOffsetMap || m instanceof SharedSingletonMap) {
             return m;
         }
 
-        // Better-packed
+        // Familiar and efficient to copy
+        if (m instanceof MutableOffsetMap) {
+            return ((MutableOffsetMap<K, V>) m).toUnmodifiableMap();
+        }
+
         final int size = m.size();
         if (size == 0) {
+            // Shares a single object
             return ImmutableMap.of();
         }
         if (size == 1) {
-            return ImmutableMap.copyOf(m);
+            // Efficient single-entry implementation
+            final Entry<K, V> e = m.entrySet().iterator().next();
+            return SharedSingletonMap.orderedOf(e.getKey(), e.getValue());
+        }
+
+        final Map<K, Integer> offsets = OffsetMapCache.orderedOffsets(m.keySet());
+        @SuppressWarnings("unchecked")
+        final V[] array = (V[]) new Object[offsets.size()];
+        for (Entry<K, V> e : m.entrySet()) {
+            array[offsets.get(e.getKey())] = e.getValue();
         }
 
-        // Familiar and efficient
+        return new Ordered<>(offsets, array);
+    }
+
+    /**
+     * Create an {@link ImmutableOffsetMap} as a copy of an existing map. This is actually not completely true,
+     * as this method returns an {@link ImmutableMap} for empty and singleton inputs, as those are more memory-efficient.
+     * This method also recognizes {@link ImmutableOffsetMap} on input, and returns it back without doing anything else.
+     * It also recognizes {@link MutableOffsetMap} (as returned by {@link #toModifiableMap()}) and makes an efficient
+     * copy of its contents. All other maps are converted to an {@link ImmutableOffsetMap}. Iterator order is not
+     * guaranteed to be retained.
+     *
+     * @param m Input map, may not be null.
+     * @return An isolated, immutable copy of the input map
+     */
+    @Nonnull public static <K, V> Map<K, V> unorderedCopyOf(@Nonnull final Map<K, V> m) {
+        // Prevent a copy. Note that ImmutableMap is not listed here because of its potentially larger keySet overhead.
+        if (m instanceof ImmutableOffsetMap || m instanceof SharedSingletonMap) {
+            return m;
+        }
+
+        // Familiar and efficient to copy
         if (m instanceof MutableOffsetMap) {
             return ((MutableOffsetMap<K, V>) m).toUnmodifiableMap();
         }
 
-        final Map<K, Integer> offsets = OffsetMapCache.offsetsFor(m.keySet());
+        final int size = m.size();
+        if (size == 0) {
+            // Shares a single object
+            return ImmutableMap.of();
+        }
+        if (size == 1) {
+            // Efficient single-entry implementation
+            final Entry<K, V> e = m.entrySet().iterator().next();
+            return SharedSingletonMap.unorderedOf(e.getKey(), e.getValue());
+        }
+
+        final Map<K, Integer> offsets = OffsetMapCache.unorderedOffsets(m.keySet());
         @SuppressWarnings("unchecked")
         final V[] array = (V[]) new Object[offsets.size()];
         for (Entry<K, V> e : m.entrySet()) {
             array[offsets.get(e.getKey())] = e.getValue();
         }
 
-        return new ImmutableOffsetMap<>(offsets, array);
+        return new Unordered<>(offsets, array);
     }
 
     @Override
@@ -119,47 +215,61 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
     }
 
     @Override
-    public boolean equals(final Object o) {
+    public final int hashCode() {
+        if (hashCode != 0) {
+            return hashCode;
+        }
+
+        int result = 0;
+        for (Entry<K, Integer> e : offsets.entrySet()) {
+            result += e.getKey().hashCode() ^ objects[e.getValue()].hashCode();
+        }
+
+        hashCode = result;
+        return result;
+    }
+
+    @Override
+    public final boolean equals(final Object o) {
         if (o == this) {
             return true;
         }
-        if (o == null) {
+        if (!(o instanceof Map)) {
             return false;
         }
 
         if (o instanceof ImmutableOffsetMap) {
             final ImmutableOffsetMap<?, ?> om = (ImmutableOffsetMap<?, ?>) o;
-            if (offsets.equals(om.offsets) && Arrays.deepEquals(objects, om.objects)) {
-                return true;
+
+            // If the offset match, the arrays have to match, too
+            if (offsets.equals(om.offsets)) {
+                return Arrays.deepEquals(objects, om.objects);
             }
         } else if (o instanceof MutableOffsetMap) {
             // Let MutableOffsetMap do the actual work.
             return o.equals(this);
-        } else if (o instanceof Map) {
-            final Map<?, ?> om = (Map<?, ?>)o;
+        }
 
-            // Size and key sets have to match
-            if (size() != om.size() || !keySet().equals(om.keySet())) {
-                return false;
-            }
+        final Map<?, ?> other = (Map<?, ?>)o;
+
+        // Size and key sets have to match
+        if (size() != other.size() || !keySet().equals(other.keySet())) {
+            return false;
+        }
 
-            try {
-                // Ensure all objects are present
-                for (Entry<K, Integer> e : offsets.entrySet()) {
-                    final V v = objectToValue(e.getKey(), objects[e.getValue()]);
-                    if (!v.equals(om.get(e.getKey()))) {
-                        return false;
-                    }
+        try {
+            // Ensure all objects are present
+            for (Entry<K, Integer> e : offsets.entrySet()) {
+                if (!objects[e.getValue()].equals(other.get(e.getKey()))) {
+                    return false;
                 }
-            } catch (ClassCastException e) {
-                // Can be thrown by om.get() and indicate we have incompatible key types
-                return false;
             }
-
-            return true;
+        } catch (ClassCastException e) {
+            // Can be thrown by other.get() indicating we have incompatible key types
+            return false;
         }
 
-        return false;
+        return true;
     }
 
     @Override
@@ -169,25 +279,18 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
 
     @Override
     public final boolean containsValue(final Object value) {
-        @SuppressWarnings("unchecked")
-        final Object obj = valueToObject((V)value);
         for (Object o : objects) {
-            if (Objects.equals(obj, o)) {
+            if (value.equals(o)) {
                 return true;
             }
         }
         return false;
     }
 
-    @SuppressWarnings("unchecked")
     @Override
     public final V get(final Object key) {
         final Integer offset = offsets.get(key);
-        if (offset == null) {
-            return null;
-        }
-
-        return objectToValue((K) key, objects[offset]);
+        return offset == null ? null : objects[offset];
     }
 
     @Override
@@ -195,6 +298,11 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
         throw new UnsupportedOperationException();
     }
 
+    @Override
+    public final V put(final K key, final V value) {
+        throw new UnsupportedOperationException();
+    }
+
     @Override
     public final void putAll(final Map<? extends K, ? extends V> m) {
         throw new UnsupportedOperationException();
@@ -210,21 +318,39 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
         return offsets.keySet();
     }
 
+    @Override
+    public final Collection<V> values() {
+        return new ConstantArrayCollection<>(objects);
+    }
+
     @Override
     public final Set<Entry<K, V>> entrySet() {
         return new EntrySet();
     }
 
     @Override
-    public MutableOffsetMap<K, V> toModifiableMap() {
-        return new MutableOffsetMap<>(this);
+    public final String toString() {
+        final StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
+        final Iterator<K> it = offsets.keySet().iterator();
+        int i = 0;
+        while (it.hasNext()) {
+            sb.append(it.next());
+            sb.append('=');
+            sb.append(objects[i++]);
+
+            if (it.hasNext()) {
+                sb.append(", ");
+            }
+        }
+
+        return sb.append('}').toString();
     }
 
-    Map<K, Integer> offsets() {
+    final Map<K, Integer> offsets() {
         return offsets;
     }
 
-    Object[] objects() {
+    final V[] objects() {
         return objects;
     }
 
@@ -242,7 +368,7 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
                 @Override
                 public Entry<K, V> next() {
                     final Entry<K, Integer> e = it.next();
-                    return new SimpleEntry<>(e.getKey(), objectToValue(e.getKey(), objects[e.getValue()]));
+                    return new SimpleImmutableEntry<>(e.getKey(), objects[e.getValue()]);
                 }
             };
         }
@@ -276,9 +402,9 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
         return f;
     }
 
-    private void setField(final Field field, final Object value) throws IOException {
+    private static void setField(final ImmutableOffsetMap<?, ?> map, final Field field, final Object value) throws IOException {
         try {
-            field.set(this, value);
+            field.set(map, value);
         } catch (IllegalArgumentException | IllegalAccessException e) {
             throw new IOException("Failed to set field " + field, e);
         }
@@ -296,7 +422,6 @@ public class ImmutableOffsetMap<K, V> extends AbstractLazyValueMap<K, V> impleme
             values[i] = (V)in.readObject();
         }
 
-        setField(OFFSETS_FIELD, OffsetMapCache.offsetsFor(keys));
-        setField(ARRAY_FIELD, values);
+        setFields(keys, values);
     }
 }