feat: implement lfu based cache strategy
arcad/edge/pipeline/head There was a failure building this commit
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arcad/edge/pipeline/head There was a failure building this commit
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This commit is contained in:
parent
b9c08f647c
commit
c4a9baf82b
1
go.mod
1
go.mod
|
@ -30,6 +30,7 @@ require (
|
|||
github.com/lestrrat-go/iter v1.0.2 // indirect
|
||||
github.com/lestrrat-go/option v1.0.0 // indirect
|
||||
github.com/miekg/dns v1.1.53 // indirect
|
||||
github.com/mitchellh/hashstructure/v2 v2.0.2 // indirect
|
||||
golang.org/x/sync v0.1.0 // indirect
|
||||
google.golang.org/genproto v0.0.0-20210226172003-ab064af71705 // indirect
|
||||
google.golang.org/grpc v1.35.0 // indirect
|
||||
|
|
2
go.sum
2
go.sum
|
@ -258,6 +258,8 @@ github.com/miekg/dns v0.0.0-20161006100029-fc4e1e2843d8/go.mod h1:W1PPwlIAgtquWB
|
|||
github.com/miekg/dns v1.1.41/go.mod h1:p6aan82bvRIyn+zDIv9xYNUpwa73JcSh9BKwknJysuI=
|
||||
github.com/miekg/dns v1.1.53 h1:ZBkuHr5dxHtB1caEOlZTLPo7D3L3TWckgUUs/RHfDxw=
|
||||
github.com/miekg/dns v1.1.53/go.mod h1:uInx36IzPl7FYnDcMeVWxj9byh7DutNykX4G9Sj60FY=
|
||||
github.com/mitchellh/hashstructure/v2 v2.0.2 h1:vGKWl0YJqUNxE8d+h8f6NJLcCJrgbhC4NcD46KavDd4=
|
||||
github.com/mitchellh/hashstructure/v2 v2.0.2/go.mod h1:MG3aRVU/N29oo/V/IhBX8GR/zz4kQkprJgF2EVszyDE=
|
||||
github.com/mitchellh/mapstructure v1.1.2/go.mod h1:FVVH3fgwuzCH5S8UJGiWEs2h04kUh9fWfEaFds41c1Y=
|
||||
github.com/mitchellh/mapstructure v1.5.0 h1:jeMsZIYE/09sWLaz43PL7Gy6RuMjD2eJVyuac5Z2hdY=
|
||||
github.com/mitchellh/mapstructure v1.5.0/go.mod h1:bFUtVrKA4DC2yAKiSyO/QUcy7e+RRV2QTWOzhPopBRo=
|
||||
|
|
|
@ -0,0 +1,262 @@
|
|||
package lfu
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"log"
|
||||
"sync/atomic"
|
||||
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
var (
|
||||
ErrNotFound = errors.New("not found")
|
||||
ErrSizeExceedCapacity = errors.New("size exceed capacity")
|
||||
)
|
||||
|
||||
type Cache[K comparable, V any] struct {
|
||||
index *Map[K, *CacheItem[K, V]]
|
||||
freqs *List[*FrequencyItem[K, V]]
|
||||
size atomic.Int32
|
||||
capacity int
|
||||
store Store[K, V]
|
||||
getValueSize GetValueSizeFunc[V]
|
||||
}
|
||||
|
||||
type CacheItem[K any, V any] struct {
|
||||
key K
|
||||
size atomic.Int32
|
||||
frequencyParent atomic.Pointer[Element[*FrequencyItem[K, V]]]
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewCacheItem[K any, V any](key K, size int32) *CacheItem[K, V] {
|
||||
item := &CacheItem[K, V]{
|
||||
key: key,
|
||||
}
|
||||
item.size.Store(size)
|
||||
return item
|
||||
}
|
||||
|
||||
type FrequencyItem[K any, V any] struct {
|
||||
entries atomic.Pointer[Map[*CacheItem[K, V], struct{}]]
|
||||
freq atomic.Int32
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewFrequencyItem[K any, V any]() *FrequencyItem[K, V] {
|
||||
frequencyItem := &FrequencyItem[K, V]{}
|
||||
frequencyItem.entries.Store(NewMap[*CacheItem[K, V], struct{}]())
|
||||
return frequencyItem
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) Set(key K, value V) error {
|
||||
newItemSize, err := c.getValueSize(value)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
log.Printf("setting '%v' (size: %d)", key, newItemSize)
|
||||
|
||||
if newItemSize > int(c.capacity) {
|
||||
return errors.WithStack(ErrSizeExceedCapacity)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := c.store.Set(key, value); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if item, ok := c.index.Get(key); ok {
|
||||
// oldItemSize := item.size.Swap(int32(newItemSize))
|
||||
// delta := -int(oldItemSize) + newItemSize
|
||||
// // Eviction, if needed
|
||||
// if c.atCapacity(delta) {
|
||||
// c.evict(delta)
|
||||
// }
|
||||
|
||||
// c.size.Add(int32(delta))
|
||||
c.increment(item)
|
||||
} else {
|
||||
item := NewCacheItem[K, V](key, int32(newItemSize))
|
||||
c.index.Set(key, item)
|
||||
|
||||
for c.atCapacity(newItemSize) {
|
||||
c.evict(newItemSize)
|
||||
}
|
||||
|
||||
c.size.Add(int32(newItemSize))
|
||||
c.increment(item)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) Get(key K) (V, error) {
|
||||
log.Printf("getting '%v'", key)
|
||||
|
||||
if e, ok := c.index.Get(key); ok {
|
||||
c.increment(e)
|
||||
value, err := c.store.Get(key)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return value, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(ErrNotFound)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) Delete(key K) error {
|
||||
log.Printf("deleting '%v'", key)
|
||||
|
||||
item, exists := c.index.Get(key)
|
||||
if !exists {
|
||||
return errors.WithStack(ErrNotFound)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := c.store.Delete(key); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
c.size.Add(-int32(item.size.Load()))
|
||||
c.remove(item.frequencyParent.Load(), item)
|
||||
c.index.Delete(key)
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) Len() int {
|
||||
return c.index.Len()
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) Size() int {
|
||||
return int(c.size.Load())
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) Capacity() int {
|
||||
return c.capacity
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) increment(item *CacheItem[K, V]) {
|
||||
currentFrequencyElement := item.frequencyParent.Load()
|
||||
var nextFrequencyAmount int
|
||||
var nextFrequencyElement *Element[*FrequencyItem[K, V]]
|
||||
|
||||
if currentFrequencyElement == nil {
|
||||
nextFrequencyAmount = 1
|
||||
nextFrequencyElement = c.freqs.First()
|
||||
} else {
|
||||
atomicFrequencyItem := currentFrequencyElement.Value()
|
||||
nextFrequencyAmount = int(atomicFrequencyItem.freq.Load()) + 1
|
||||
nextFrequencyElement = currentFrequencyElement.Next()
|
||||
}
|
||||
|
||||
var nextFrequency *FrequencyItem[K, V]
|
||||
if nextFrequencyElement != nil {
|
||||
nextFrequency = nextFrequencyElement.Value()
|
||||
}
|
||||
|
||||
if nextFrequencyElement == nil || nextFrequency == nil || int(nextFrequency.freq.Load()) != nextFrequencyAmount {
|
||||
newFrequencyItem := NewFrequencyItem[K, V]()
|
||||
newFrequencyItem.freq.Store(int32(nextFrequencyAmount))
|
||||
|
||||
if currentFrequencyElement == nil {
|
||||
nextFrequencyElement = c.freqs.PushFront(newFrequencyItem)
|
||||
} else {
|
||||
nextFrequencyElement = c.freqs.InsertValueAfter(newFrequencyItem, currentFrequencyElement)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
item.frequencyParent.Store(nextFrequencyElement)
|
||||
|
||||
nextFrequency = nextFrequencyElement.Value()
|
||||
nextFrequency.entries.Load().Set(item, struct{}{})
|
||||
|
||||
if currentFrequencyElement != nil {
|
||||
c.remove(item.frequencyParent.Load(), item)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) remove(listItem *Element[*FrequencyItem[K, V]], item *CacheItem[K, V]) bool {
|
||||
if listItem == nil {
|
||||
return false
|
||||
}
|
||||
|
||||
entries := listItem.Value().entries.Load()
|
||||
if entries == nil {
|
||||
return false
|
||||
}
|
||||
|
||||
entries.Delete(item)
|
||||
if entries.Len() == 0 {
|
||||
c.freqs.Remove(listItem)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return true
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) atCapacity(delta int) bool {
|
||||
size, capacity := c.Size(), c.Capacity()
|
||||
log.Printf("at capacity: %d/%d", size, capacity)
|
||||
return size+delta >= capacity
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (c *Cache[K, V]) evict(total int) error {
|
||||
log.Printf("evicting for %d", total)
|
||||
|
||||
for evicted := 0; evicted < total; {
|
||||
frequencyElement := c.freqs.First()
|
||||
if frequencyElement == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
frequencyItem := frequencyElement.Value()
|
||||
if frequencyItem == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
entries := frequencyItem.entries.Load()
|
||||
if entries == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
var rangeErr error
|
||||
entries.Range(func(key, v any) bool {
|
||||
if evicted >= total {
|
||||
return false
|
||||
}
|
||||
|
||||
entry, _ := key.(*CacheItem[K, V])
|
||||
entrySize := entry.size.Load()
|
||||
log.Printf("evicting key '%v' (size: %d)", entry.key, entrySize)
|
||||
|
||||
if err := c.store.Delete(entry.key); err != nil {
|
||||
rangeErr = errors.WithStack(err)
|
||||
return false
|
||||
}
|
||||
|
||||
c.index.Delete(entry.key)
|
||||
c.size.Add(-entrySize)
|
||||
c.remove(frequencyElement, entry)
|
||||
evicted += int(entrySize)
|
||||
|
||||
return true
|
||||
})
|
||||
if rangeErr != nil {
|
||||
return errors.WithStack(rangeErr)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func New[K comparable, V any](store Store[K, V], funcs ...OptionsFunc[K, V]) *Cache[K, V] {
|
||||
opts := DefaultOptions[K, V](funcs...)
|
||||
|
||||
cache := &Cache[K, V]{
|
||||
index: NewMap[K, *CacheItem[K, V]](),
|
||||
freqs: NewList[*FrequencyItem[K, V]](),
|
||||
capacity: opts.Capacity,
|
||||
store: store,
|
||||
getValueSize: opts.GetValueSize,
|
||||
}
|
||||
|
||||
return cache
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,17 @@
|
|||
package expirable
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"time"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
)
|
||||
|
||||
type Cache[K comparable, V any] struct {
|
||||
ttl time.Duration
|
||||
cache *lfu.Cache[K, V]
|
||||
timestamps *lfu.Map[K, time.Duration]
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewCache[K comparable, V any](cache *lfu.Cache[K, V], ttl time.Duration) *Cache[K, V] {
|
||||
return &Cache[K, V]{}
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,37 @@
|
|||
package fs
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"bytes"
|
||||
"io"
|
||||
"path/filepath"
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu/testsuite"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func TestCacheWithFSStore(t *testing.T) {
|
||||
testsuite.TestCacheWithStore(t, func(testName string) lfu.Store[string, string] {
|
||||
dir := filepath.Join("testdata", "testsuite", testName)
|
||||
store := NewStore[string, string](dir,
|
||||
WithMarshalValue[string, string](func(value string) (io.Reader, error) {
|
||||
return bytes.NewBuffer([]byte(value)), nil
|
||||
}),
|
||||
WithUnmarshalValue[string, string](func(r io.Reader) (string, error) {
|
||||
data, err := io.ReadAll(r)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return "", errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return string(data), nil
|
||||
}),
|
||||
)
|
||||
|
||||
if err := store.Clear(); err != nil {
|
||||
panic(errors.WithStack(err))
|
||||
}
|
||||
|
||||
return store
|
||||
})
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,19 @@
|
|||
package fs
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"strconv"
|
||||
|
||||
"github.com/mitchellh/hashstructure/v2"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func DefaultGetKeyHash[K comparable](key K) ([]string, error) {
|
||||
uintHash, err := hashstructure.Hash(key, hashstructure.FormatV2, nil)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return nil, errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
hash := strconv.FormatUint(uintHash, 16)
|
||||
|
||||
return []string{hash[0:2], hash[2:4], hash[2:4], hash}, nil
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,31 @@
|
|||
package fs
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"bytes"
|
||||
"encoding/gob"
|
||||
"io"
|
||||
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func DefaultMarshalValue[V any](value V) (io.Reader, error) {
|
||||
var buf bytes.Buffer
|
||||
encoder := gob.NewEncoder(&buf)
|
||||
|
||||
if err := encoder.Encode(value); err != nil {
|
||||
return nil, errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return &buf, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func DefaultUnmarshalValue[V any](d io.Reader) (V, error) {
|
||||
var value V
|
||||
encoder := gob.NewDecoder(d)
|
||||
|
||||
if err := encoder.Decode(&value); err != nil {
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return value, nil
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,45 @@
|
|||
package fs
|
||||
|
||||
import "io"
|
||||
|
||||
type GetKeyHashFunc[K comparable] func(key K) ([]string, error)
|
||||
type MarshalValueFunc[V any] func(value V) (io.Reader, error)
|
||||
type UnmarshalValueFunc[V any] func(r io.Reader) (V, error)
|
||||
|
||||
type Options[K comparable, V any] struct {
|
||||
GetKeyHash GetKeyHashFunc[K]
|
||||
MarshalValue MarshalValueFunc[V]
|
||||
UnmarshalValue UnmarshalValueFunc[V]
|
||||
}
|
||||
|
||||
type OptionsFunc[K comparable, V any] func(opts *Options[K, V])
|
||||
|
||||
func DefaultOptions[K comparable, V any](funcs ...OptionsFunc[K, V]) *Options[K, V] {
|
||||
opts := &Options[K, V]{
|
||||
GetKeyHash: DefaultGetKeyHash[K],
|
||||
MarshalValue: DefaultMarshalValue[V],
|
||||
UnmarshalValue: DefaultUnmarshalValue[V],
|
||||
}
|
||||
for _, fn := range funcs {
|
||||
fn(opts)
|
||||
}
|
||||
return opts
|
||||
}
|
||||
|
||||
func WithGetKeyHash[K comparable, V any](getKeyHash GetKeyHashFunc[K]) OptionsFunc[K, V] {
|
||||
return func(opts *Options[K, V]) {
|
||||
opts.GetKeyHash = getKeyHash
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func WithMarshalValue[K comparable, V any](marshalValue MarshalValueFunc[V]) OptionsFunc[K, V] {
|
||||
return func(opts *Options[K, V]) {
|
||||
opts.MarshalValue = marshalValue
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func WithUnmarshalValue[K comparable, V any](unmarshalValue UnmarshalValueFunc[V]) OptionsFunc[K, V] {
|
||||
return func(opts *Options[K, V]) {
|
||||
opts.UnmarshalValue = unmarshalValue
|
||||
}
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,165 @@
|
|||
package fs
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"fmt"
|
||||
"io"
|
||||
"os"
|
||||
"path/filepath"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
type Store[K comparable, V any] struct {
|
||||
baseDir string
|
||||
getKeyHash GetKeyHashFunc[K]
|
||||
marshalValue MarshalValueFunc[V]
|
||||
unmarshalValue UnmarshalValueFunc[V]
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Delete implements Store.
|
||||
func (s *Store[K, V]) Delete(key K) error {
|
||||
path, err := s.getEntryPath(key)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := os.Remove(path); err != nil && !errors.Is(err, os.ErrNotExist) {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Get implements Store.
|
||||
func (s *Store[K, V]) Get(key K) (V, error) {
|
||||
path, err := s.getEntryPath(key)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
value, err := s.readValue(path)
|
||||
if err != nil {
|
||||
if errors.Is(err, os.ErrNotExist) {
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(lfu.ErrNotFound)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return value, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Set implements Store.
|
||||
func (s *Store[K, V]) Set(key K, value V) error {
|
||||
path, err := s.getEntryPath(key)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := s.writeValue(path, value); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (s *Store[K, V]) Clear() error {
|
||||
if err := os.RemoveAll(s.baseDir); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (s *Store[K, V]) getEntryPath(k K) (string, error) {
|
||||
hash, err := s.getKeyHash(k)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return "", errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
path := append([]string{s.baseDir}, hash...)
|
||||
return filepath.Join(path...), nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (s *Store[K, V]) writeValue(path string, value V) error {
|
||||
fi, err := os.Stat(path)
|
||||
if err == nil && !fi.Mode().IsRegular() {
|
||||
return fmt.Errorf("%s already exists and is not a regular file", path)
|
||||
}
|
||||
|
||||
dir := filepath.Dir(path)
|
||||
|
||||
if err := os.MkdirAll(dir, 0750); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
f, err := os.CreateTemp(dir, filepath.Base(path)+".tmp")
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
tmpName := f.Name()
|
||||
defer func() {
|
||||
if err != nil {
|
||||
f.Close()
|
||||
os.Remove(tmpName)
|
||||
}
|
||||
}()
|
||||
|
||||
reader, err := s.marshalValue(value)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if _, err := io.Copy(f, reader); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := f.Sync(); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := f.Close(); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := os.Rename(tmpName, path); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (s *Store[K, V]) readValue(path string) (V, error) {
|
||||
file, err := os.Open(path)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
defer func() {
|
||||
if err := file.Close(); err != nil && !errors.Is(err, os.ErrClosed) {
|
||||
panic(errors.WithStack(err))
|
||||
}
|
||||
}()
|
||||
|
||||
value, err := s.unmarshalValue(file)
|
||||
|
||||
if err != nil {
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return value, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewStore[K comparable, V any](baseDir string, funcs ...OptionsFunc[K, V]) *Store[K, V] {
|
||||
opts := DefaultOptions[K, V](funcs...)
|
||||
return &Store[K, V]{
|
||||
baseDir: baseDir,
|
||||
getKeyHash: opts.GetKeyHash,
|
||||
unmarshalValue: opts.UnmarshalValue,
|
||||
marshalValue: opts.MarshalValue,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
var _ lfu.Store[string, int] = &Store[string, int]{}
|
|
@ -0,0 +1,2 @@
|
|||
*
|
||||
!.gitignore
|
|
@ -0,0 +1,162 @@
|
|||
package lfu
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"sync/atomic"
|
||||
)
|
||||
|
||||
type List[T any] struct {
|
||||
root atomic.Pointer[Element[T]]
|
||||
len atomic.Int32
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) First() *Element[T] {
|
||||
if l.len.Load() == 0 {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
root := l.root.Load()
|
||||
|
||||
return root.next.Load()
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) Last() *Element[T] {
|
||||
if l.len.Load() == 0 {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
root := l.root.Load()
|
||||
|
||||
return root.prev.Load()
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) PushFront(v T) *Element[T] {
|
||||
root := l.root.Load()
|
||||
return l.InsertValueAfter(v, root)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) PushBack(v T) *Element[T] {
|
||||
root := l.root.Load()
|
||||
return l.InsertValueAfter(v, root)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) Remove(e *Element[T]) {
|
||||
if e.list.Load() == l {
|
||||
l.remove(e)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) Len() int {
|
||||
return int(l.len.Load())
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) insertAfter(e *Element[T], at *Element[T]) *Element[T] {
|
||||
e.prev.Store(at)
|
||||
e.next.Store(at.next.Load())
|
||||
|
||||
prev := e.prev.Load()
|
||||
if prev != nil {
|
||||
prev.next.Store(e)
|
||||
}
|
||||
|
||||
next := e.next.Load()
|
||||
if next != nil {
|
||||
next.prev.Store(e)
|
||||
}
|
||||
|
||||
e.list.Store(l)
|
||||
|
||||
l.len.Add(1)
|
||||
|
||||
return e
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) InsertValueAfter(v T, at *Element[T]) *Element[T] {
|
||||
e := NewElement[T](v)
|
||||
return l.insertAfter(e, at)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (l *List[T]) remove(e *Element[T]) {
|
||||
prev := e.prev.Load()
|
||||
if prev != nil {
|
||||
prev.next.Store(e.next.Load())
|
||||
}
|
||||
|
||||
next := e.next.Load()
|
||||
if next != nil {
|
||||
next.prev.Store(e.prev.Load())
|
||||
}
|
||||
|
||||
e.next.Store(nil)
|
||||
e.prev.Store(nil)
|
||||
e.list.Store(nil)
|
||||
|
||||
l.len.Add(-1)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewList[T any]() *List[T] {
|
||||
root := NewElement(*new(T))
|
||||
root.next.Store(root)
|
||||
root.prev.Store(root)
|
||||
|
||||
list := &List[T]{}
|
||||
|
||||
root.list.Store(list)
|
||||
atomic := atomic.Pointer[Element[T]]{}
|
||||
atomic.Store(root)
|
||||
list.root = atomic
|
||||
|
||||
return list
|
||||
}
|
||||
|
||||
type Element[T any] struct {
|
||||
prev atomic.Pointer[Element[T]]
|
||||
next atomic.Pointer[Element[T]]
|
||||
list atomic.Pointer[List[T]]
|
||||
value atomic.Pointer[T]
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (e *Element[T]) Next() *Element[T] {
|
||||
l := e.list.Load()
|
||||
if l == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
n := e.next.Load()
|
||||
r := l.root.Load()
|
||||
|
||||
if n == r {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
return n
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (e *Element[T]) Prev() *Element[T] {
|
||||
l := e.list.Load()
|
||||
if l == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
p := e.prev.Load()
|
||||
r := l.root.Load()
|
||||
if p == r {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
return p
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (e *Element[T]) Value() T {
|
||||
return *e.value.Load()
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewElement[T any](v T) *Element[T] {
|
||||
value := atomic.Pointer[T]{}
|
||||
value.Store(&v)
|
||||
return &Element[T]{
|
||||
value: value,
|
||||
prev: atomic.Pointer[Element[T]]{},
|
||||
next: atomic.Pointer[Element[T]]{},
|
||||
list: atomic.Pointer[List[T]]{},
|
||||
}
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,51 @@
|
|||
package lfu
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"sync"
|
||||
"sync/atomic"
|
||||
)
|
||||
|
||||
type Map[K comparable, V any] struct {
|
||||
size atomic.Int32
|
||||
inner sync.Map
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (m *Map[K, V]) Get(key K) (V, bool) {
|
||||
raw, exists := m.inner.Load(key)
|
||||
if !exists {
|
||||
return *new(V), false
|
||||
}
|
||||
|
||||
value, ok := raw.(V)
|
||||
if !ok {
|
||||
return *new(V), false
|
||||
}
|
||||
|
||||
return value, true
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (m *Map[K, V]) Set(key K, value V) {
|
||||
_, loaded := m.inner.Swap(key, value)
|
||||
if !loaded {
|
||||
m.size.Add(1)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (m *Map[K, V]) Delete(key K) {
|
||||
_, loaded := m.inner.LoadAndDelete(key)
|
||||
if loaded {
|
||||
m.size.Add(-1)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (m *Map[K, V]) Range(fn func(key, value any) bool) {
|
||||
m.inner.Range(fn)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (m *Map[K, V]) Len() int {
|
||||
return int(m.size.Load())
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewMap[K comparable, V any]() *Map[K, V] {
|
||||
return &Map[K, V]{}
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,14 @@
|
|||
package memory
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu/testsuite"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func TestCacheWithMemoryStore(t *testing.T) {
|
||||
testsuite.TestCacheWithStore(t, func(testName string) lfu.Store[string, string] {
|
||||
return NewStore[string, string]()
|
||||
})
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,40 @@
|
|||
package memory
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
type Store[K comparable, V any] struct {
|
||||
index *lfu.Map[K, V]
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Delete implements Store.
|
||||
func (s *Store[K, V]) Delete(key K) error {
|
||||
s.index.Delete(key)
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Get implements Store.
|
||||
func (s *Store[K, V]) Get(key K) (V, error) {
|
||||
value, exists := s.index.Get(key)
|
||||
if !exists {
|
||||
return *new(V), errors.WithStack(lfu.ErrNotFound)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return value, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Set implements Store.
|
||||
func (s *Store[K, V]) Set(key K, value V) error {
|
||||
s.index.Set(key, value)
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewStore[K comparable, V any]() *Store[K, V] {
|
||||
return &Store[K, V]{
|
||||
index: lfu.NewMap[K, V](),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
var _ lfu.Store[string, int] = &Store[string, int]{}
|
|
@ -0,0 +1,33 @@
|
|||
package lfu
|
||||
|
||||
type GetValueSizeFunc[V any] func(value V) (int, error)
|
||||
|
||||
type Options[K comparable, V any] struct {
|
||||
GetValueSize GetValueSizeFunc[V]
|
||||
Capacity int
|
||||
}
|
||||
|
||||
type OptionsFunc[K comparable, V any] func(opts *Options[K, V])
|
||||
|
||||
func DefaultOptions[K comparable, V any](funcs ...OptionsFunc[K, V]) *Options[K, V] {
|
||||
opts := &Options[K, V]{
|
||||
GetValueSize: DefaultGetValueSize[V],
|
||||
Capacity: 100,
|
||||
}
|
||||
for _, fn := range funcs {
|
||||
fn(opts)
|
||||
}
|
||||
return opts
|
||||
}
|
||||
|
||||
func WithCapacity[K comparable, V any](capacity int) OptionsFunc[K, V] {
|
||||
return func(opts *Options[K, V]) {
|
||||
opts.Capacity = capacity
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func WithGetValueSize[K comparable, V any](getValueSize GetValueSizeFunc[V]) OptionsFunc[K, V] {
|
||||
return func(opts *Options[K, V]) {
|
||||
opts.GetValueSize = getValueSize
|
||||
}
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,41 @@
|
|||
package lfu
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
type Measurable interface {
|
||||
Size() (int, error)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func DefaultGetValueSize[V any](value V) (int, error) {
|
||||
switch v := any(value).(type) {
|
||||
case int:
|
||||
return v, nil
|
||||
case int8:
|
||||
return int(v), nil
|
||||
case int32:
|
||||
return int(v), nil
|
||||
case int64:
|
||||
return int(v), nil
|
||||
case float32:
|
||||
return int(v), nil
|
||||
case float64:
|
||||
return int(v), nil
|
||||
case []byte:
|
||||
return len(v), nil
|
||||
case string:
|
||||
return len(v), nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
if measurable, ok := any(value).(Measurable); ok {
|
||||
size, err := measurable.Size()
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return size, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0, errors.Errorf("could not retrieve size of type '%T'", value)
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,7 @@
|
|||
package lfu
|
||||
|
||||
type Store[K comparable, V any] interface {
|
||||
Delete(key K) error
|
||||
Set(key K, value V) error
|
||||
Get(key K) (V, error)
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,40 @@
|
|||
package testsuite
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"reflect"
|
||||
"runtime"
|
||||
"strings"
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
type StoreFactory func(testName string) lfu.Store[string, string]
|
||||
type testCase func(t *testing.T, store lfu.Store[string, string]) error
|
||||
|
||||
var testCases = []testCase{
|
||||
testSetGetDelete,
|
||||
testEviction,
|
||||
testConcurrent,
|
||||
testMultipleSet,
|
||||
}
|
||||
|
||||
func TestCacheWithStore(t *testing.T, factory StoreFactory) {
|
||||
for _, tc := range testCases {
|
||||
funcName := runtime.FuncForPC(reflect.ValueOf(tc).Pointer()).Name()
|
||||
funcNameParts := strings.Split(funcName, "/")
|
||||
testName := funcNameParts[len(funcNameParts)-1]
|
||||
func(tc testCase) {
|
||||
t.Run(testName, func(t *testing.T) {
|
||||
t.Parallel()
|
||||
|
||||
store := factory(testName)
|
||||
|
||||
if err := tc(t, store); err != nil {
|
||||
t.Fatalf("%+v", errors.WithStack(err))
|
||||
}
|
||||
})
|
||||
}(tc)
|
||||
}
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,57 @@
|
|||
package testsuite
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"fmt"
|
||||
"sync"
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func testConcurrent(t *testing.T, store lfu.Store[string, string]) error {
|
||||
const value = "foo"
|
||||
totalKeys := 3
|
||||
totalSize := len(value) * totalKeys
|
||||
capacity := totalSize / 2
|
||||
|
||||
cache := lfu.New[string, string](store, lfu.WithCapacity[string, string](capacity))
|
||||
|
||||
var wg sync.WaitGroup
|
||||
|
||||
wg.Add(totalKeys)
|
||||
|
||||
loops := 10
|
||||
|
||||
for i := 0; i < totalKeys; i++ {
|
||||
key := fmt.Sprintf("key%d", i)
|
||||
func(key string) {
|
||||
go func() {
|
||||
defer wg.Done()
|
||||
for i := 0; i < loops; i++ {
|
||||
if err := cache.Set(key, value); err != nil {
|
||||
t.Errorf("%+v", errors.WithStack(err))
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}()
|
||||
}(key)
|
||||
}
|
||||
|
||||
wg.Wait()
|
||||
|
||||
t.Logf("cache [capacity: %d, size: %d, len: %d]", cache.Capacity(), cache.Size(), cache.Len())
|
||||
|
||||
if e, g := (capacity%len(value))*len(value), cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected %d, got %d", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if cache.Size() > capacity {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected value <= capacity (%d), got %d", capacity, cache.Size())
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := capacity%len(value), cache.Len(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Len(): expected %d, got %d", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,53 @@
|
|||
package testsuite
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func testEviction(t *testing.T, store lfu.Store[string, string]) error {
|
||||
cache := lfu.New[string, string](store, lfu.WithCapacity[string, string](10))
|
||||
|
||||
if err := cache.Set("key1", "12345"); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := cache.Set("key2", "123"); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Increment frequency of key2
|
||||
if _, err := cache.Get("key2"); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := 8, cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := cache.Set("key3", "1234"); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := cache.Set("key3", "1234"); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
t.Logf("cache [capacity: %d, size: %d, len: %d]", cache.Capacity(), cache.Size(), cache.Len())
|
||||
|
||||
if e, g := cache.Capacity(), cache.Size(); e < g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected value < capacity (%v), got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := 2, cache.Len(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Len(): expected %d, got %d", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if cache.Size() < 0 {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected value >= 0, got %d", cache.Size())
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,80 @@
|
|||
package testsuite
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func testMultipleSet(t *testing.T, store lfu.Store[string, string]) error {
|
||||
const (
|
||||
key = "mykey"
|
||||
firstValue = "foo"
|
||||
secondValue = "bar"
|
||||
thirdValue = "foobar"
|
||||
)
|
||||
|
||||
cache := lfu.New[string, string](store)
|
||||
|
||||
if e, g := 0, cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := cache.Set(key, firstValue); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := len(firstValue), cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
retrieved, err := cache.Get(key)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := firstValue, retrieved; e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Get(key): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := cache.Set(key, secondValue); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := len(secondValue), cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
retrieved, err = cache.Get(key)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := secondValue, retrieved; e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Get(key): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := cache.Set(key, thirdValue); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := len(thirdValue), cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
retrieved, err = cache.Get(key)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := thirdValue, retrieved; e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Get(key): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := len(thirdValue), cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
|
@ -0,0 +1,66 @@
|
|||
package testsuite
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
"forge.cadoles.com/arcad/edge/pkg/storage/driver/cache/lfu"
|
||||
"github.com/pkg/errors"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func testSetGetDelete(t *testing.T, store lfu.Store[string, string]) error {
|
||||
const (
|
||||
key = "mykey"
|
||||
value = "foobar"
|
||||
)
|
||||
|
||||
cache := lfu.New[string, string](store, lfu.WithCapacity[string, string](10))
|
||||
|
||||
if e, g := 0, cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := cache.Set(key, value); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := len(value), cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := 1, cache.Len(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Len(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
retrieved, err := cache.Get(key)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := value, retrieved; e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Get(key): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := cache.Delete(key); err != nil {
|
||||
return errors.WithStack(err)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if _, err := cache.Get(key); err == nil || !errors.Is(err, lfu.ErrNotFound) {
|
||||
t.Errorf("cache.Get(key): err should be lfu.ErrNotFound, got '%v'", errors.WithStack(err))
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := value, retrieved; e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Get(key): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := 0, cache.Size(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Size(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
if e, g := 0, cache.Len(); e != g {
|
||||
t.Errorf("cache.Len(): expected '%v', got '%v'", e, g)
|
||||
}
|
||||
|
||||
t.Logf("cache [capacity: %d, size: %d, len: %d]", cache.Capacity(), cache.Size(), cache.Len())
|
||||
|
||||
return nil
|
||||
}
|
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