pylucene 3.5.0-3
[pylucene.git] / lucene-java-3.5.0 / lucene / contrib / facet / src / java / org / apache / lucene / facet / taxonomy / TaxonomyReader.java
1 package org.apache.lucene.facet.taxonomy;
2
3 import java.io.Closeable;
4 import java.io.IOException;
5 import java.util.Map;
6
7 /**
8  * Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
9  * contributor license agreements.  See the NOTICE file distributed with
10  * this work for additional information regarding copyright ownership.
11  * The ASF licenses this file to You under the Apache License, Version 2.0
12  * (the "License"); you may not use this file except in compliance with
13  * the License.  You may obtain a copy of the License at
14  *
15  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
16  *
17  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
18  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
19  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
20  * See the License for the specific language governing permissions and
21  * limitations under the License.
22  */
23
24 /**
25  * TaxonomyReader is the read-only interface with which the faceted-search
26  * library uses the taxonomy during search time.
27  * <P>
28  * A TaxonomyReader holds a list of categories. Each category has a serial
29  * number which we call an "ordinal", and a hierarchical "path" name:
30  * <UL>
31  * <LI>
32  * The ordinal is an integer that starts at 0 for the first category (which is
33  * always the root category), and grows contiguously as more categories are
34  * added; Note that once a category is added, it can never be deleted.
35  * <LI>
36  * The path is a CategoryPath object specifying the category's position in the
37  * hierarchy.
38  * </UL>
39  * <B>Notes about concurrent access to the taxonomy:</B>
40  * <P>
41  * An implementation must allow multiple readers to be active concurrently
42  * with a single writer. Readers follow so-called "point in time" semantics,
43  * i.e., a TaxonomyReader object will only see taxonomy entries which were
44  * available at the time it was created. What the writer writes is only
45  * available to (new) readers after the writer's commit() is called.
46  * <P>
47  * In faceted search, two separate indices are used: the main Lucene index,
48  * and the taxonomy. Because the main index refers to the categories listed
49  * in the taxonomy, it is important to open the taxonomy *after* opening the
50  * main index, and it is also necessary to reopen() the taxonomy after
51  * reopen()ing the main index.
52  * <P>
53  * This order is important, otherwise it would be possible for the main index
54  * to refer to a category which is not yet visible in the old snapshot of
55  * the taxonomy. Note that it is indeed fine for the the taxonomy to be opened
56  * after the main index - even a long time after. The reason is that once
57  * a category is added to the taxonomy, it can never be changed or deleted,
58  * so there is no danger that a "too new" taxonomy not being consistent with
59  * an older index.
60  * 
61  * @lucene.experimental
62  */
63 public interface TaxonomyReader extends Closeable {
64   
65   /**
66    * The root category (the category with the empty path) always has the
67    * ordinal 0, to which we give a name ROOT_ORDINAL.
68    * getOrdinal() of an empty path will always return ROOT_ORDINAL, and
69    * getCategory(ROOT_ORDINAL) will return the empty path.
70    */
71   public final static int ROOT_ORDINAL = 0;
72   
73   /**
74    * Ordinals are always non-negative, so a negative ordinal can be used to
75    * signify an error. Methods here return INVALID_ORDINAL (-1) in this case.
76    */
77   public final static int INVALID_ORDINAL = -1;
78   
79   /**
80    * getOrdinal() returns the ordinal of the category given as a path.
81    * The ordinal is the category's serial number, an integer which starts
82    * with 0 and grows as more categories are added (note that once a category
83    * is added, it can never be deleted).
84    * <P>
85    * If the given category wasn't found in the taxonomy, INVALID_ORDINAL is
86    * returned.
87    */
88   public int getOrdinal(CategoryPath categoryPath) throws IOException;
89   
90   /**
91    * getPath() returns the path name of the category with the given
92    * ordinal. The path is returned as a new CategoryPath object - to
93    * reuse an existing object, use {@link #getPath(int, CategoryPath)}.
94    * <P>
95    * A null is returned if a category with the given ordinal does not exist. 
96    */
97   public CategoryPath getPath(int ordinal) throws IOException;
98
99   /**
100    * getPath() returns the path name of the category with the given
101    * ordinal. The path is written to the given CategoryPath object (which
102    * is cleared first).
103    * <P>
104    * If a category with the given ordinal does not exist, the given
105    * CategoryPath object is not modified, and the method returns
106    * <code>false</code>. Otherwise, the method returns <code>true</code>. 
107    */
108   public boolean getPath(int ordinal, CategoryPath result) throws IOException;
109
110   /**
111    * refresh() re-reads the taxonomy information if there were any changes to
112    * the taxonomy since this instance was opened or last refreshed. Calling
113    * refresh() is more efficient than close()ing the old instance and opening a
114    * new one.
115    * <P>
116    * If there were no changes since this instance was opened or last refreshed,
117    * then this call does nothing. Note, however, that this is still a relatively
118    * slow method (as it needs to verify whether there have been any changes on
119    * disk to the taxonomy), so it should not be called too often needlessly. In
120    * faceted search, the taxonomy reader's refresh() should be called only after
121    * a reopen() of the main index.
122    * <P>
123    * Refreshing the taxonomy might fail in some cases, for example 
124    * if the taxonomy was recreated since this instance was opened or last refreshed.
125    * In this case an {@link InconsistentTaxonomyException} is thrown,
126    * suggesting that in order to obtain up-to-date taxonomy data a new
127    * {@link TaxonomyReader} should be opened. Note: This {@link TaxonomyReader} 
128    * instance remains unchanged and usable in this case, and the application can
129    * continue to use it, and should still {@link #close()} when no longer needed.  
130    * <P>
131    * It should be noted that refresh() is similar in purpose to
132    * IndexReader.reopen(), but the two methods behave differently. refresh()
133    * refreshes the existing TaxonomyReader object, rather than opening a new one
134    * in addition to the old one as reopen() does. The reason is that in a
135    * taxonomy, one can only add new categories and cannot modify or delete
136    * existing categories; Therefore, there is no reason to keep an old snapshot
137    * of the taxonomy open - refreshing the taxonomy to the newest data and using
138    * this new snapshots in all threads (whether new or old) is fine. This saves
139    * us needing to keep multiple copies of the taxonomy open in memory.
140    * @return true if anything has changed, false otherwise. 
141    */
142   public boolean refresh() throws IOException, InconsistentTaxonomyException;
143   
144   /**
145    * getParent() returns the ordinal of the parent category of the category
146    * with the given ordinal.
147    * <P>
148    * When a category is specified as a path name, finding the path of its
149    * parent is as trivial as dropping the last component of the path.
150    * getParent() is functionally equivalent to calling getPath() on the
151    * given ordinal, dropping the last component of the path, and then calling
152    * getOrdinal() to get an ordinal back. However, implementations are
153    * expected to provide a much more efficient implementation:
154    * <P>
155    * getParent() should be a very quick method, as it is used during the
156    * facet aggregation process in faceted search. Implementations will most
157    * likely want to serve replies to this method from a pre-filled cache.
158    * <P>
159    * If the given ordinal is the ROOT_ORDINAL, an INVALID_ORDINAL is returned.
160    * If the given ordinal is a top-level category, the ROOT_ORDINAL is returned.
161    * If an invalid ordinal is given (negative or beyond the last available
162    * ordinal), an ArrayIndexOutOfBoundsException is thrown. However, it is
163    * expected that getParent will only be called for ordinals which are
164    * already known to be in the taxonomy.
165    */
166   public int getParent(int ordinal) throws IOException;
167   
168   /**
169    * getParentArray() returns an int array of size getSize() listing the
170    * ordinal of the parent category of each category in the taxonomy.
171    * <P>
172    * The caller can hold on to the array it got indefinitely - it is
173    * guaranteed that no-one else will modify it. The other side of the
174    * same coin is that the caller must treat the array it got as read-only
175    * and <B>not modify it</B>, because other callers might have gotten the
176    * same array too (and getParent() calls might be answered from the
177    * same array).
178    * <P>
179    * If you use getParentArray() instead of getParent(), remember that
180    * the array you got is (naturally) not modified after a refresh(),
181    * so you should always call getParentArray() again after a refresh().
182    * <P>
183    * This method's function is similar to allocating an array of size
184    * getSize() and filling it with getParent() calls, but implementations
185    * are encouraged to implement it much more efficiently, with O(1)
186    * complexity. This can be done, for example, by the implementation
187    * already keeping the parents in an array, and just returning this
188    * array (without any allocation or copying) when requested.
189    */
190   public int[] getParentArray() throws IOException;
191   
192   /**
193    * Equivalent representations of the taxonomy's parent info, 
194    * used internally for efficient computation of facet results: 
195    * "youngest child" and "oldest sibling"   
196    */
197   public static interface ChildrenArrays {
198     /**
199      * getYoungestChildArray() returns an int array of size getSize()
200      * listing the ordinal of the youngest (highest numbered) child
201      * category of each category in the taxonomy. The value for a leaf
202      * category (a category without children) is
203      * <code>INVALID_ORDINAL</code>.
204      */
205     public int[] getYoungestChildArray();
206     /**
207      * getOlderSiblingArray() returns an int array of size getSize()
208      * listing for each category the ordinal of its immediate older
209      * sibling (the sibling in the taxonomy tree with the highest ordinal
210      * below that of the given ordinal). The value for a category with no
211      * older sibling is <code>INVALID_ORDINAL</code>.
212      */
213     public int[] getOlderSiblingArray();
214   }
215   
216   /**
217    * getChildrenArrays() returns a {@link ChildrenArrays} object which can
218    * be used together to efficiently enumerate the children of any category. 
219    * <P>
220    * The caller can hold on to the object it got indefinitely - it is
221    * guaranteed that no-one else will modify it. The other side of the
222    * same coin is that the caller must treat the object which it got (and
223    * the arrays it contains) as read-only and <B>not modify it</B>, because
224    * other callers might have gotten the same object too.
225    * <P>
226    * Implementations should have O(getSize()) time for the first call or
227    * after a refresh(), but O(1) time for further calls. In neither case
228    * there should be a need to read new data from disk. These guarantees
229    * are most likely achieved by calculating this object (based on the
230    * getParentArray()) when first needed, and later (if the taxonomy was not
231    * refreshed) returning the same object (without any allocation or copying)
232    * when requested.
233    * <P>
234    * The reason we have one method returning one object, rather than two
235    * methods returning two arrays, is to avoid race conditions in a multi-
236    * threaded application: We want to avoid the possibility of returning one
237    * new array and one old array, as those could not be used together.
238    */
239   public ChildrenArrays getChildrenArrays();
240   
241   /**
242    * Retrieve user committed data.
243    * @see TaxonomyWriter#commit(Map)
244    */
245   public Map<String, String> getCommitUserData();
246
247   /**
248    * Expert: increments the refCount of this TaxonomyReader instance. 
249    * RefCounts can be used to determine when a taxonomy reader can be closed 
250    * safely, i.e. as soon as there are no more references. 
251    * Be sure to always call a corresponding decRef(), in a finally clause; 
252    * otherwise the reader may never be closed. 
253    */
254   public void incRef();
255
256   /**
257    * Expert: decreases the refCount of this TaxonomyReader instance. 
258    * If the refCount drops to 0, then pending changes (if any) can be  
259    * committed to the taxonomy index and this reader can be closed. 
260    * @throws IOException 
261    */
262   public void decRef() throws IOException;
263   
264   /**
265    * Expert: returns the current refCount for this taxonomy reader
266    */
267   public int getRefCount();
268
269   /**
270    * getSize() returns the number of categories in the taxonomy.
271    * <P>
272    * Because categories are numbered consecutively starting with 0, it
273    * means the taxonomy contains ordinals 0 through getSize()-1.
274    * <P>
275    * Note that the number returned by getSize() is often slightly higher
276    * than the number of categories inserted into the taxonomy; This is
277    * because when a category is added to the taxonomy, its ancestors
278    * are also added automatically (including the root, which always get
279    * ordinal 0).
280    */
281   public int getSize();
282
283 }