Added .gitignore file
[dbsrgits/DBM-Deep.git] / README
1 NAME
2     DBM::Deep - A pure perl multi-level hash/array DBM that supports
3     transactions
4
5 SYNOPSIS
6       use DBM::Deep;
7       my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
8
9       $db->{key} = 'value';
10       print $db->{key};
11
12       $db->put('key' => 'value');
13       print $db->get('key');
14
15       # true multi-level support
16       $db->{my_complex} = [
17           'hello', { perl => 'rules' },
18           42, 99,
19       ];
20
21       $db->begin_work;
22
23       # Do stuff here
24
25       $db->rollback;
26       $db->commit;
27
28       tie my %db, 'DBM::Deep', 'foo.db';
29       $db{key} = 'value';
30       print $db{key};
31
32       tied(%db)->put('key' => 'value');
33       print tied(%db)->get('key');
34
35 DESCRIPTION
36     A unique flat-file database module, written in pure perl. True
37     multi-level hash/array support (unlike MLDBM, which is faked), hybrid OO
38     / tie() interface, cross-platform FTPable files, ACID transactions, and
39     is quite fast. Can handle millions of keys and unlimited levels without
40     significant slow-down. Written from the ground-up in pure perl -- this
41     is NOT a wrapper around a C-based DBM. Out-of-the-box compatibility with
42     Unix, Mac OS X and Windows.
43
44 VERSION DIFFERENCES
45     NOTE: 0.99_03 has significant file format differences from prior
46     versions. THere will be a backwards-compatibility layer in 1.00, but
47     that is slated for a later 0.99_x release. This version is NOT backwards
48     compatible with any other release of DBM::Deep.
49
50     NOTE: 0.99_01 and above have significant file format differences from
51     0.983 and before. There will be a backwards-compatibility layer in 1.00,
52     but that is slated for a later 0.99_x release. This version is NOT
53     backwards compatible with 0.983 and before.
54
55 SETUP
56     Construction can be done OO-style (which is the recommended way), or
57     using Perl's tie() function. Both are examined here.
58
59   OO Construction
60     The recommended way to construct a DBM::Deep object is to use the new()
61     method, which gets you a blessed *and* tied hash (or array) reference.
62
63       my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
64
65     This opens a new database handle, mapped to the file "foo.db". If this
66     file does not exist, it will automatically be created. DB files are
67     opened in "r+" (read/write) mode, and the type of object returned is a
68     hash, unless otherwise specified (see OPTIONS below).
69
70     You can pass a number of options to the constructor to specify things
71     like locking, autoflush, etc. This is done by passing an inline hash (or
72     hashref):
73
74       my $db = DBM::Deep->new(
75           file      => "foo.db",
76           locking   => 1,
77           autoflush => 1
78       );
79
80     Notice that the filename is now specified *inside* the hash with the
81     "file" parameter, as opposed to being the sole argument to the
82     constructor. This is required if any options are specified. See OPTIONS
83     below for the complete list.
84
85     You can also start with an array instead of a hash. For this, you must
86     specify the "type" parameter:
87
88       my $db = DBM::Deep->new(
89           file => "foo.db",
90           type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
91       );
92
93     Note: Specifing the "type" parameter only takes effect when beginning a
94     new DB file. If you create a DBM::Deep object with an existing file, the
95     "type" will be loaded from the file header, and an error will be thrown
96     if the wrong type is passed in.
97
98   Tie Construction
99     Alternately, you can create a DBM::Deep handle by using Perl's built-in
100     tie() function. The object returned from tie() can be used to call
101     methods, such as lock() and unlock(). (That object can be retrieved from
102     the tied variable at any time using tied() - please see perltie for more
103     info.
104
105       my %hash;
106       my $db = tie %hash, "DBM::Deep", "foo.db";
107
108       my @array;
109       my $db = tie @array, "DBM::Deep", "bar.db";
110
111     As with the OO constructor, you can replace the DB filename parameter
112     with a hash containing one or more options (see OPTIONS just below for
113     the complete list).
114
115       tie %hash, "DBM::Deep", {
116           file => "foo.db",
117           locking => 1,
118           autoflush => 1
119       };
120
121   Options
122     There are a number of options that can be passed in when constructing
123     your DBM::Deep objects. These apply to both the OO- and tie- based
124     approaches.
125
126     * file
127         Filename of the DB file to link the handle to. You can pass a full
128         absolute filesystem path, partial path, or a plain filename if the
129         file is in the current working directory. This is a required
130         parameter (though q.v. fh).
131
132     * fh
133         If you want, you can pass in the fh instead of the file. This is
134         most useful for doing something like:
135
136           my $db = DBM::Deep->new( { fh => \*DATA } );
137
138         You are responsible for making sure that the fh has been opened
139         appropriately for your needs. If you open it read-only and attempt
140         to write, an exception will be thrown. If you open it write-only or
141         append-only, an exception will be thrown immediately as DBM::Deep
142         needs to read from the fh.
143
144     * file_offset
145         This is the offset within the file that the DBM::Deep db starts.
146         Most of the time, you will not need to set this. However, it's there
147         if you want it.
148
149         If you pass in fh and do not set this, it will be set appropriately.
150
151     * type
152         This parameter specifies what type of object to create, a hash or
153         array. Use one of these two constants:
154
155         * "DBM::Deep->TYPE_HASH"
156         * "DBM::Deep->TYPE_ARRAY".
157
158         This only takes effect when beginning a new file. This is an
159         optional parameter, and defaults to "DBM::Deep->TYPE_HASH".
160
161     * locking
162         Specifies whether locking is to be enabled. DBM::Deep uses Perl's
163         flock() function to lock the database in exclusive mode for writes,
164         and shared mode for reads. Pass any true value to enable. This
165         affects the base DB handle *and any child hashes or arrays* that use
166         the same DB file. This is an optional parameter, and defaults to 1
167         (enabled). See LOCKING below for more.
168
169     * autoflush
170         Specifies whether autoflush is to be enabled on the underlying
171         filehandle. This obviously slows down write operations, but is
172         required if you may have multiple processes accessing the same DB
173         file (also consider enable *locking*). Pass any true value to
174         enable. This is an optional parameter, and defaults to 1 (enabled).
175
176     * filter_*
177         See "FILTERS" below.
178
179     The following parameters may be specified in the constructor the first
180     time the datafile is created. However, they will be stored in the header
181     of the file and cannot be overridden by subsequent openings of the file
182     - the values will be set from the values stored in the datafile's
183     header.
184
185     * num_txns
186         This is the number of transactions that can be running at one time.
187         The default is one - the HEAD. The minimum is one and the maximum is
188         255. The more transactions, the larger and quicker the datafile
189         grows.
190
191         See "TRANSACTIONS" below.
192
193     * max_buckets
194         This is the number of entries that can be added before a reindexing.
195         The larger this number is made, the larger a file gets, but the
196         better performance you will have. The default and minimum number
197         this can be is 16. The maximum is 256, but more than 64 isn't
198         recommended.
199
200     * data_sector_size
201         This is the size in bytes of a given data sector. Data sectors will
202         chain, so a value of any size can be stored. However, chaining is
203         expensive in terms of time. Setting this value to something close to
204         the expected common length of your scalars will improve your
205         performance. If it is too small, your file will have a lot of
206         chaining. If it is too large, your file will have a lot of dead
207         space in it.
208
209         The default for this is 64 bytes. The minimum value is 32 and the
210         maximum is 256 bytes.
211
212         Note: There are between 6 and 10 bytes taken up in each data sector
213         for bookkeeping. (It's 4 + the number of bytes in your "pack_size".)
214         This is included within the data_sector_size, thus the effective
215         value is 6-10 bytes less than what you specified.
216
217     * pack_size
218         This is the size of the file pointer used throughout the file. The
219         valid values are:
220
221         * small
222             This uses 2-byte offsets, allowing for a maximum file size of 65
223             KB.
224
225         * medium (default)
226             This uses 4-byte offsets, allowing for a maximum file size of 4
227             GB.
228
229         * large
230             This uses 8-byte offsets, allowing for a maximum file size of 16
231             XB (exabytes). This can only be enabled if your Perl is compiled
232             for 64-bit.
233
234         See "LARGEFILE SUPPORT" for more information.
235
236 TIE INTERFACE
237     With DBM::Deep you can access your databases using Perl's standard
238     hash/array syntax. Because all DBM::Deep objects are *tied* to hashes or
239     arrays, you can treat them as such. DBM::Deep will intercept all
240     reads/writes and direct them to the right place -- the DB file. This has
241     nothing to do with the "TIE CONSTRUCTION" section above. This simply
242     tells you how to use DBM::Deep using regular hashes and arrays, rather
243     than calling functions like "get()" and "put()" (although those work
244     too). It is entirely up to you how to want to access your databases.
245
246   Hashes
247     You can treat any DBM::Deep object like a normal Perl hash reference.
248     Add keys, or even nested hashes (or arrays) using standard Perl syntax:
249
250       my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
251
252       $db->{mykey} = "myvalue";
253       $db->{myhash} = {};
254       $db->{myhash}->{subkey} = "subvalue";
255
256       print $db->{myhash}->{subkey} . "\n";
257
258     You can even step through hash keys using the normal Perl "keys()"
259     function:
260
261       foreach my $key (keys %$db) {
262           print "$key: " . $db->{$key} . "\n";
263       }
264
265     Remember that Perl's "keys()" function extracts *every* key from the
266     hash and pushes them onto an array, all before the loop even begins. If
267     you have an extremely large hash, this may exhaust Perl's memory.
268     Instead, consider using Perl's "each()" function, which pulls
269     keys/values one at a time, using very little memory:
270
271       while (my ($key, $value) = each %$db) {
272           print "$key: $value\n";
273       }
274
275     Please note that when using "each()", you should always pass a direct
276     hash reference, not a lookup. Meaning, you should never do this:
277
278       # NEVER DO THIS
279       while (my ($key, $value) = each %{$db->{foo}}) { # BAD
280
281     This causes an infinite loop, because for each iteration, Perl is
282     calling FETCH() on the $db handle, resulting in a "new" hash for foo
283     every time, so it effectively keeps returning the first key over and
284     over again. Instead, assign a temporary variable to "$db-"{foo}>, then
285     pass that to each().
286
287   Arrays
288     As with hashes, you can treat any DBM::Deep object like a normal Perl
289     array reference. This includes inserting, removing and manipulating
290     elements, and the "push()", "pop()", "shift()", "unshift()" and
291     "splice()" functions. The object must have first been created using type
292     "DBM::Deep->TYPE_ARRAY", or simply be a nested array reference inside a
293     hash. Example:
294
295       my $db = DBM::Deep->new(
296           file => "foo-array.db",
297           type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
298       );
299
300       $db->[0] = "foo";
301       push @$db, "bar", "baz";
302       unshift @$db, "bah";
303
304       my $last_elem = pop @$db; # baz
305       my $first_elem = shift @$db; # bah
306       my $second_elem = $db->[1]; # bar
307
308       my $num_elements = scalar @$db;
309
310 OO INTERFACE
311     In addition to the *tie()* interface, you can also use a standard OO
312     interface to manipulate all aspects of DBM::Deep databases. Each type of
313     object (hash or array) has its own methods, but both types share the
314     following common methods: "put()", "get()", "exists()", "delete()" and
315     "clear()". "fetch()" and "store(" are aliases to "put()" and "get()",
316     respectively.
317
318     * new() / clone()
319         These are the constructor and copy-functions.
320
321     * put() / store()
322         Stores a new hash key/value pair, or sets an array element value.
323         Takes two arguments, the hash key or array index, and the new value.
324         The value can be a scalar, hash ref or array ref. Returns true on
325         success, false on failure.
326
327           $db->put("foo", "bar"); # for hashes
328           $db->put(1, "bar"); # for arrays
329
330     * get() / fetch()
331         Fetches the value of a hash key or array element. Takes one
332         argument: the hash key or array index. Returns a scalar, hash ref or
333         array ref, depending on the data type stored.
334
335           my $value = $db->get("foo"); # for hashes
336           my $value = $db->get(1); # for arrays
337
338     * exists()
339         Checks if a hash key or array index exists. Takes one argument: the
340         hash key or array index. Returns true if it exists, false if not.
341
342           if ($db->exists("foo")) { print "yay!\n"; } # for hashes
343           if ($db->exists(1)) { print "yay!\n"; } # for arrays
344
345     * delete()
346         Deletes one hash key/value pair or array element. Takes one
347         argument: the hash key or array index. Returns true on success,
348         false if not found. For arrays, the remaining elements located after
349         the deleted element are NOT moved over. The deleted element is
350         essentially just undefined, which is exactly how Perl's internal
351         arrays work.
352
353           $db->delete("foo"); # for hashes
354           $db->delete(1); # for arrays
355
356     * clear()
357         Deletes all hash keys or array elements. Takes no arguments. No
358         return value.
359
360           $db->clear(); # hashes or arrays
361
362     * lock() / unlock()
363         q.v. Locking.
364
365     * optimize()
366         Recover lost disk space. This is important to do, especially if you
367         use transactions.
368
369     * import() / export()
370         Data going in and out.
371
372     * begin_work() / commit() / rollback()
373         These are the transactional functions. "TRANSACTIONS" for more
374         information.
375
376   Hashes
377     For hashes, DBM::Deep supports all the common methods described above,
378     and the following additional methods: "first_key()" and "next_key()".
379
380     * first_key()
381         Returns the "first" key in the hash. As with built-in Perl hashes,
382         keys are fetched in an undefined order (which appears random). Takes
383         no arguments, returns the key as a scalar value.
384
385           my $key = $db->first_key();
386
387     * next_key()
388         Returns the "next" key in the hash, given the previous one as the
389         sole argument. Returns undef if there are no more keys to be
390         fetched.
391
392           $key = $db->next_key($key);
393
394     Here are some examples of using hashes:
395
396       my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
397
398       $db->put("foo", "bar");
399       print "foo: " . $db->get("foo") . "\n";
400
401       $db->put("baz", {}); # new child hash ref
402       $db->get("baz")->put("buz", "biz");
403       print "buz: " . $db->get("baz")->get("buz") . "\n";
404
405       my $key = $db->first_key();
406       while ($key) {
407           print "$key: " . $db->get($key) . "\n";
408           $key = $db->next_key($key);
409       }
410
411       if ($db->exists("foo")) { $db->delete("foo"); }
412
413   Arrays
414     For arrays, DBM::Deep supports all the common methods described above,
415     and the following additional methods: "length()", "push()", "pop()",
416     "shift()", "unshift()" and "splice()".
417
418     * length()
419         Returns the number of elements in the array. Takes no arguments.
420
421           my $len = $db->length();
422
423     * push()
424         Adds one or more elements onto the end of the array. Accepts
425         scalars, hash refs or array refs. No return value.
426
427           $db->push("foo", "bar", {});
428
429     * pop()
430         Fetches the last element in the array, and deletes it. Takes no
431         arguments. Returns undef if array is empty. Returns the element
432         value.
433
434           my $elem = $db->pop();
435
436     * shift()
437         Fetches the first element in the array, deletes it, then shifts all
438         the remaining elements over to take up the space. Returns the
439         element value. This method is not recommended with large arrays --
440         see "LARGE ARRAYS" below for details.
441
442           my $elem = $db->shift();
443
444     * unshift()
445         Inserts one or more elements onto the beginning of the array,
446         shifting all existing elements over to make room. Accepts scalars,
447         hash refs or array refs. No return value. This method is not
448         recommended with large arrays -- see <LARGE ARRAYS> below for
449         details.
450
451           $db->unshift("foo", "bar", {});
452
453     * splice()
454         Performs exactly like Perl's built-in function of the same name. See
455         "perldoc -f splice" for usage -- it is too complicated to document
456         here. This method is not recommended with large arrays -- see "LARGE
457         ARRAYS" below for details.
458
459     Here are some examples of using arrays:
460
461       my $db = DBM::Deep->new(
462           file => "foo.db",
463           type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
464       );
465
466       $db->push("bar", "baz");
467       $db->unshift("foo");
468       $db->put(3, "buz");
469
470       my $len = $db->length();
471       print "length: $len\n"; # 4
472
473       for (my $k=0; $k<$len; $k++) {
474           print "$k: " . $db->get($k) . "\n";
475       }
476
477       $db->splice(1, 2, "biz", "baf");
478
479       while (my $elem = shift @$db) {
480           print "shifted: $elem\n";
481       }
482
483 LOCKING
484     Enable or disable automatic file locking by passing a boolean value to
485     the "locking" parameter when constructing your DBM::Deep object (see
486     SETUP above).
487
488       my $db = DBM::Deep->new(
489           file => "foo.db",
490           locking => 1
491       );
492
493     This causes DBM::Deep to "flock()" the underlying filehandle with
494     exclusive mode for writes, and shared mode for reads. This is required
495     if you have multiple processes accessing the same database file, to
496     avoid file corruption. Please note that "flock()" does NOT work for
497     files over NFS. See "DB OVER NFS" below for more.
498
499   Explicit Locking
500     You can explicitly lock a database, so it remains locked for multiple
501     actions. This is done by calling the "lock()" method, and passing an
502     optional lock mode argument (defaults to exclusive mode). This is
503     particularly useful for things like counters, where the current value
504     needs to be fetched, then incremented, then stored again.
505
506       $db->lock();
507       my $counter = $db->get("counter");
508       $counter++;
509       $db->put("counter", $counter);
510       $db->unlock();
511
512       # or...
513
514       $db->lock();
515       $db->{counter}++;
516       $db->unlock();
517
518     You can pass "lock()" an optional argument, which specifies which mode
519     to use (exclusive or shared). Use one of these two constants:
520     "DBM::Deep->LOCK_EX" or "DBM::Deep->LOCK_SH". These are passed directly
521     to "flock()", and are the same as the constants defined in Perl's Fcntl
522     module.
523
524       $db->lock( $db->LOCK_SH );
525       # something here
526       $db->unlock();
527
528 IMPORTING/EXPORTING
529     You can import existing complex structures by calling the "import()"
530     method, and export an entire database into an in-memory structure using
531     the "export()" method. Both are examined here.
532
533   Importing
534     Say you have an existing hash with nested hashes/arrays inside it.
535     Instead of walking the structure and adding keys/elements to the
536     database as you go, simply pass a reference to the "import()" method.
537     This recursively adds everything to an existing DBM::Deep object for
538     you. Here is an example:
539
540       my $struct = {
541           key1 => "value1",
542           key2 => "value2",
543           array1 => [ "elem0", "elem1", "elem2" ],
544           hash1 => {
545               subkey1 => "subvalue1",
546               subkey2 => "subvalue2"
547           }
548       };
549
550       my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
551       $db->import( $struct );
552
553       print $db->{key1} . "\n"; # prints "value1"
554
555     This recursively imports the entire $struct object into $db, including
556     all nested hashes and arrays. If the DBM::Deep object contains exsiting
557     data, keys are merged with the existing ones, replacing if they already
558     exist. The "import()" method can be called on any database level (not
559     just the base level), and works with both hash and array DB types.
560
561     Note: Make sure your existing structure has no circular references in
562     it. These will cause an infinite loop when importing. There are plans to
563     fix this in a later release.
564
565   Exporting
566     Calling the "export()" method on an existing DBM::Deep object will
567     return a reference to a new in-memory copy of the database. The export
568     is done recursively, so all nested hashes/arrays are all exported to
569     standard Perl objects. Here is an example:
570
571       my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
572
573       $db->{key1} = "value1";
574       $db->{key2} = "value2";
575       $db->{hash1} = {};
576       $db->{hash1}->{subkey1} = "subvalue1";
577       $db->{hash1}->{subkey2} = "subvalue2";
578
579       my $struct = $db->export();
580
581       print $struct->{key1} . "\n"; # prints "value1"
582
583     This makes a complete copy of the database in memory, and returns a
584     reference to it. The "export()" method can be called on any database
585     level (not just the base level), and works with both hash and array DB
586     types. Be careful of large databases -- you can store a lot more data in
587     a DBM::Deep object than an in-memory Perl structure.
588
589     Note: Make sure your database has no circular references in it. These
590     will cause an infinite loop when exporting. There are plans to fix this
591     in a later release.
592
593 FILTERS
594     DBM::Deep has a number of hooks where you can specify your own Perl
595     function to perform filtering on incoming or outgoing data. This is a
596     perfect way to extend the engine, and implement things like real-time
597     compression or encryption. Filtering applies to the base DB level, and
598     all child hashes / arrays. Filter hooks can be specified when your
599     DBM::Deep object is first constructed, or by calling the "set_filter()"
600     method at any time. There are four available filter hooks, described
601     below:
602
603     * filter_store_key
604         This filter is called whenever a hash key is stored. It is passed
605         the incoming key, and expected to return a transformed key.
606
607     * filter_store_value
608         This filter is called whenever a hash key or array element is
609         stored. It is passed the incoming value, and expected to return a
610         transformed value.
611
612     * filter_fetch_key
613         This filter is called whenever a hash key is fetched (i.e. via
614         "first_key()" or "next_key()"). It is passed the transformed key,
615         and expected to return the plain key.
616
617     * filter_fetch_value
618         This filter is called whenever a hash key or array element is
619         fetched. It is passed the transformed value, and expected to return
620         the plain value.
621
622     Here are the two ways to setup a filter hook:
623
624       my $db = DBM::Deep->new(
625           file => "foo.db",
626           filter_store_value => \&my_filter_store,
627           filter_fetch_value => \&my_filter_fetch
628       );
629
630       # or...
631
632       $db->set_filter( "filter_store_value", \&my_filter_store );
633       $db->set_filter( "filter_fetch_value", \&my_filter_fetch );
634
635     Your filter function will be called only when dealing with SCALAR keys
636     or values. When nested hashes and arrays are being stored/fetched,
637     filtering is bypassed. Filters are called as static functions, passed a
638     single SCALAR argument, and expected to return a single SCALAR value. If
639     you want to remove a filter, set the function reference to "undef":
640
641       $db->set_filter( "filter_store_value", undef );
642
643   Real-time Encryption Example
644     Here is a working example that uses the *Crypt::Blowfish* module to do
645     real-time encryption / decryption of keys & values with DBM::Deep
646     Filters. Please visit
647     <http://search.cpan.org/search?module=Crypt::Blowfish> for more on
648     *Crypt::Blowfish*. You'll also need the *Crypt::CBC* module.
649
650       use DBM::Deep;
651       use Crypt::Blowfish;
652       use Crypt::CBC;
653
654       my $cipher = Crypt::CBC->new({
655           'key'             => 'my secret key',
656           'cipher'          => 'Blowfish',
657           'iv'              => '$KJh#(}q',
658           'regenerate_key'  => 0,
659           'padding'         => 'space',
660           'prepend_iv'      => 0
661       });
662
663       my $db = DBM::Deep->new(
664           file => "foo-encrypt.db",
665           filter_store_key => \&my_encrypt,
666           filter_store_value => \&my_encrypt,
667           filter_fetch_key => \&my_decrypt,
668           filter_fetch_value => \&my_decrypt,
669       );
670
671       $db->{key1} = "value1";
672       $db->{key2} = "value2";
673       print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
674       print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
675
676       undef $db;
677       exit;
678
679       sub my_encrypt {
680           return $cipher->encrypt( $_[0] );
681       }
682       sub my_decrypt {
683           return $cipher->decrypt( $_[0] );
684       }
685
686   Real-time Compression Example
687     Here is a working example that uses the *Compress::Zlib* module to do
688     real-time compression / decompression of keys & values with DBM::Deep
689     Filters. Please visit
690     <http://search.cpan.org/search?module=Compress::Zlib> for more on
691     *Compress::Zlib*.
692
693       use DBM::Deep;
694       use Compress::Zlib;
695
696       my $db = DBM::Deep->new(
697           file => "foo-compress.db",
698           filter_store_key => \&my_compress,
699           filter_store_value => \&my_compress,
700           filter_fetch_key => \&my_decompress,
701           filter_fetch_value => \&my_decompress,
702       );
703
704       $db->{key1} = "value1";
705       $db->{key2} = "value2";
706       print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
707       print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
708
709       undef $db;
710       exit;
711
712       sub my_compress {
713           return Compress::Zlib::memGzip( $_[0] ) ;
714       }
715       sub my_decompress {
716           return Compress::Zlib::memGunzip( $_[0] ) ;
717       }
718
719     Note: Filtering of keys only applies to hashes. Array "keys" are
720     actually numerical index numbers, and are not filtered.
721
722 ERROR HANDLING
723     Most DBM::Deep methods return a true value for success, and call die()
724     on failure. You can wrap calls in an eval block to catch the die.
725
726       my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" ); # create hash
727       eval { $db->push("foo"); }; # ILLEGAL -- push is array-only call
728
729       print $@;           # prints error message
730
731 LARGEFILE SUPPORT
732     If you have a 64-bit system, and your Perl is compiled with both
733     LARGEFILE and 64-bit support, you *may* be able to create databases
734     larger than 4 GB. DBM::Deep by default uses 32-bit file offset tags, but
735     these can be changed by specifying the 'pack_size' parameter when
736     constructing the file.
737
738       DBM::Deep->new(
739           filename  => $filename,
740           pack_size => 'large',
741       );
742
743     This tells DBM::Deep to pack all file offsets with 8-byte (64-bit) quad
744     words instead of 32-bit longs. After setting these values your DB files
745     have a theoretical maximum size of 16 XB (exabytes).
746
747     You can also use "pack_size => 'small'" in order to use 16-bit file
748     offsets.
749
750     Note: Changing these values will NOT work for existing database files.
751     Only change this for new files. Once the value has been set, it is
752     stored in the file's header and cannot be changed for the life of the
753     file. These parameters are per-file, meaning you can access 32-bit and
754     64-bit files, as you choose.
755
756     Note: We have not personally tested files larger than 4 GB -- all my
757     systems have only a 32-bit Perl. However, I have received user reports
758     that this does indeed work.
759
760 LOW-LEVEL ACCESS
761     If you require low-level access to the underlying filehandle that
762     DBM::Deep uses, you can call the "_fh()" method, which returns the
763     handle:
764
765       my $fh = $db->_fh();
766
767     This method can be called on the root level of the datbase, or any child
768     hashes or arrays. All levels share a *root* structure, which contains
769     things like the filehandle, a reference counter, and all the options
770     specified when you created the object. You can get access to this file
771     object by calling the "_storage()" method.
772
773       my $file_obj = $db->_storage();
774
775     This is useful for changing options after the object has already been
776     created, such as enabling/disabling locking. You can also store your own
777     temporary user data in this structure (be wary of name collision), which
778     is then accessible from any child hash or array.
779
780 CUSTOM DIGEST ALGORITHM
781     DBM::Deep by default uses the *Message Digest 5* (MD5) algorithm for
782     hashing keys. However you can override this, and use another algorithm
783     (such as SHA-256) or even write your own. But please note that DBM::Deep
784     currently expects zero collisions, so your algorithm has to be
785     *perfect*, so to speak. Collision detection may be introduced in a later
786     version.
787
788     You can specify a custom digest algorithm by passing it into the
789     parameter list for new(), passing a reference to a subroutine as the
790     'digest' parameter, and the length of the algorithm's hashes (in bytes)
791     as the 'hash_size' parameter. Here is a working example that uses a
792     256-bit hash from the *Digest::SHA256* module. Please see
793     <http://search.cpan.org/search?module=Digest::SHA256> for more
794     information.
795
796       use DBM::Deep;
797       use Digest::SHA256;
798
799       my $context = Digest::SHA256::new(256);
800
801       my $db = DBM::Deep->new(
802           filename => "foo-sha.db",
803           digest => \&my_digest,
804           hash_size => 32,
805       );
806
807       $db->{key1} = "value1";
808       $db->{key2} = "value2";
809       print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
810       print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
811
812       undef $db;
813       exit;
814
815       sub my_digest {
816           return substr( $context->hash($_[0]), 0, 32 );
817       }
818
819     Note: Your returned digest strings must be EXACTLY the number of bytes
820     you specify in the hash_size parameter (in this case 32).
821
822     Note: If you do choose to use a custom digest algorithm, you must set it
823     every time you access this file. Otherwise, the default (MD5) will be
824     used.
825
826 CIRCULAR REFERENCES
827     NOTE: DBM::Deep 0.99_03 has turned off circular references pending
828     evaluation of some edge cases. I hope to be able to re-enable circular
829     references in a future version after 1.00. This means that circular
830     references are NO LONGER available.
831
832     DBM::Deep has experimental support for circular references. Meaning you
833     can have a nested hash key or array element that points to a parent
834     object. This relationship is stored in the DB file, and is preserved
835     between sessions. Here is an example:
836
837       my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
838
839       $db->{foo} = "bar";
840       $db->{circle} = $db; # ref to self
841
842       print $db->{foo} . "\n"; # prints "bar"
843       print $db->{circle}->{foo} . "\n"; # prints "bar" again
844
845     Note: Passing the object to a function that recursively walks the object
846     tree (such as *Data::Dumper* or even the built-in "optimize()" or
847     "export()" methods) will result in an infinite loop. This will be fixed
848     in a future release.
849
850 TRANSACTIONS
851     New in 0.99_01 is ACID transactions. Every DBM::Deep object is
852     completely transaction-ready - it is not an option you have to turn on.
853     You do have to specify how many transactions may run simultaneously
854     (q.v. "num_txns").
855
856     Three new methods have been added to support them. They are:
857
858     * begin_work()
859         This starts a transaction.
860
861     * commit()
862         This applies the changes done within the transaction to the mainline
863         and ends the transaction.
864
865     * rollback()
866         This discards the changes done within the transaction to the
867         mainline and ends the transaction.
868
869     Transactions in DBM::Deep are done using a variant of the MVCC method,
870     the same method used by the InnoDB MySQL engine.
871
872   Software-Transactional Memory
873     The addition of transactions to this module provides the basis for STM
874     within Perl 5. Contention is resolved using a default last-write-wins.
875     Currently, this default cannot be changed, but it will be addressed in a
876     future version.
877
878 PERFORMANCE
879     Because DBM::Deep is a conncurrent datastore, every change is flushed to
880     disk immediately and every read goes to disk. This means that DBM::Deep
881     functions at the speed of disk (generally 10-20ms) vs. the speed of RAM
882     (generally 50-70ns), or at least 150-200x slower than the comparable
883     in-memory datastructure in Perl.
884
885     There are several techniques you can use to speed up how DBM::Deep
886     functions.
887
888     * Put it on a ramdisk
889         The easiest and quickest mechanism to making DBM::Deep run faster is
890         to create a ramdisk and locate the DBM::Deep file there. Doing this
891         as an option may become a feature of DBM::Deep, assuming there is a
892         good ramdisk wrapper on CPAN.
893
894     * Work at the tightest level possible
895         It is much faster to assign the level of your db that you are
896         working with to an intermediate variable than to re-look it up every
897         time. Thus
898
899           # BAD
900           while ( my ($k, $v) = each %{$db->{foo}{bar}{baz}} ) {
901             ...
902           }
903
904           # GOOD
905           my $x = $db->{foo}{bar}{baz};
906           while ( my ($k, $v) = each %$x ) {
907             ...
908           }
909
910     * Make your file as tight as possible
911         If you know that you are not going to use more than 65K in your
912         database, consider using the "pack_size => 'small'" option. This
913         will instruct DBM::Deep to use 16bit addresses, meaning that the
914         seek times will be less.
915
916 TODO
917     The following are items that are planned to be added in future releases.
918     These are separate from the "CAVEATS, ISSUES & BUGS" below.
919
920   Sub-Transactions
921     Right now, you cannot run a transaction within a transaction. Removing
922     this restriction is technically straightforward, but the combinatorial
923     explosion of possible usecases hurts my head. If this is something you
924     want to see immediately, please submit many testcases.
925
926   Caching
927     If a user is willing to assert upon opening the file that this process
928     will be the only consumer of that datafile, then there are a number of
929     caching possibilities that can be taken advantage of. This does,
930     however, mean that DBM::Deep is more vulnerable to losing data due to
931     unflushed changes. It also means a much larger in-memory footprint. As
932     such, it's not clear exactly how this should be done. Suggestions are
933     welcome.
934
935   Ram-only
936     The techniques used in DBM::Deep simply require a seekable contiguous
937     datastore. This could just as easily be a large string as a file. By
938     using substr, the STM capabilities of DBM::Deep could be used within a
939     single-process. I have no idea how I'd specify this, though. Suggestions
940     are welcome.
941
942   Importing using Data::Walker
943     Right now, importing is done using "Clone::clone()" to make a complete
944     copy in memory, then tying that copy. It would be much better to use
945     Data::Walker to walk the data structure instead, particularly in the
946     case of large datastructures.
947
948   Different contention resolution mechanisms
949     Currently, the only contention resolution mechanism is last-write-wins.
950     This is the mechanism used by most RDBMSes and should be good enough for
951     most uses. For advanced uses of STM, other contention mechanisms will be
952     needed. If you have an idea of how you'd like to see contention
953     resolution in DBM::Deep, please let me know.
954
955 CAVEATS, ISSUES & BUGS
956     This section describes all the known issues with DBM::Deep. These are
957     issues that are either intractable or depend on some feature within Perl
958     working exactly right. It you have found something that is not listed
959     below, please send an e-mail to rkinyon@cpan.org. Likewise, if you think
960     you know of a way around one of these issues, please let me know.
961
962   References
963     (The following assumes a high level of Perl understanding, specifically
964     of references. Most users can safely skip this section.)
965
966     Currently, the only references supported are HASH and ARRAY. The other
967     reference types (SCALAR, CODE, GLOB, and REF) cannot be supported for
968     various reasons.
969
970     * GLOB
971         These are things like filehandles and other sockets. They can't be
972         supported because it's completely unclear how DBM::Deep should
973         serialize them.
974
975     * SCALAR / REF
976         The discussion here refers to the following type of example:
977
978           my $x = 25;
979           $db->{key1} = \$x;
980
981           $x = 50;
982
983           # In some other process ...
984
985           my $val = ${ $db->{key1} };
986
987           is( $val, 50, "What actually gets stored in the DB file?" );
988
989         The problem is one of synchronization. When the variable being
990         referred to changes value, the reference isn't notified, which is
991         kind of the point of references. This means that the new value won't
992         be stored in the datafile for other processes to read. There is no
993         TIEREF.
994
995         It is theoretically possible to store references to values already
996         within a DBM::Deep object because everything already is
997         synchronized, but the change to the internals would be quite large.
998         Specifically, DBM::Deep would have to tie every single value that is
999         stored. This would bloat the RAM footprint of DBM::Deep at least
1000         twofold (if not more) and be a significant performance drain, all to
1001         support a feature that has never been requested.
1002
1003     * CODE
1004         Data::Dump::Streamer provides a mechanism for serializing coderefs,
1005         including saving off all closure state. This would allow for
1006         DBM::Deep to store the code for a subroutine. Then, whenever the
1007         subroutine is read, the code could be "eval()"'ed into being.
1008         However, just as for SCALAR and REF, that closure state may change
1009         without notifying the DBM::Deep object storing the reference. Again,
1010         this would generally be considered a feature.
1011
1012   File corruption
1013     The current level of error handling in DBM::Deep is minimal. Files *are*
1014     checked for a 32-bit signature when opened, but any other form of
1015     corruption in the datafile can cause segmentation faults. DBM::Deep may
1016     try to "seek()" past the end of a file, or get stuck in an infinite loop
1017     depending on the level and type of corruption. File write operations are
1018     not checked for failure (for speed), so if you happen to run out of disk
1019     space, DBM::Deep will probably fail in a bad way. These things will be
1020     addressed in a later version of DBM::Deep.
1021
1022   DB over NFS
1023     Beware of using DBM::Deep files over NFS. DBM::Deep uses flock(), which
1024     works well on local filesystems, but will NOT protect you from file
1025     corruption over NFS. I've heard about setting up your NFS server with a
1026     locking daemon, then using "lockf()" to lock your files, but your
1027     mileage may vary there as well. From what I understand, there is no real
1028     way to do it. However, if you need access to the underlying filehandle
1029     in DBM::Deep for using some other kind of locking scheme like "lockf()",
1030     see the "LOW-LEVEL ACCESS" section above.
1031
1032   Copying Objects
1033     Beware of copying tied objects in Perl. Very strange things can happen.
1034     Instead, use DBM::Deep's "clone()" method which safely copies the object
1035     and returns a new, blessed and tied hash or array to the same level in
1036     the DB.
1037
1038       my $copy = $db->clone();
1039
1040     Note: Since clone() here is cloning the object, not the database
1041     location, any modifications to either $db or $copy will be visible to
1042     both.
1043
1044   Large Arrays
1045     Beware of using "shift()", "unshift()" or "splice()" with large arrays.
1046     These functions cause every element in the array to move, which can be
1047     murder on DBM::Deep, as every element has to be fetched from disk, then
1048     stored again in a different location. This will be addressed in a future
1049     version.
1050
1051   Writeonly Files
1052     If you pass in a filehandle to new(), you may have opened it in either a
1053     readonly or writeonly mode. STORE will verify that the filehandle is
1054     writable. However, there doesn't seem to be a good way to determine if a
1055     filehandle is readable. And, if the filehandle isn't readable, it's not
1056     clear what will happen. So, don't do that.
1057
1058   Assignments Within Transactions
1059     The following will *not* work as one might expect:
1060
1061       my $x = { a => 1 };
1062
1063       $db->begin_work;
1064       $db->{foo} = $x;
1065       $db->rollback;
1066
1067       is( $x->{a}, 1 ); # This will fail!
1068
1069     The problem is that the moment a reference used as the rvalue to a
1070     DBM::Deep object's lvalue, it becomes tied itself. This is so that
1071     future changes to $x can be tracked within the DBM::Deep file and is
1072     considered to be a feature. By the time the rollback occurs, there is no
1073     knowledge that there had been an $x or what memory location to assign an
1074     "export()" to.
1075
1076     NOTE: This does not affect importing because imports do a walk over the
1077     reference to be imported in order to explicitly leave it untied.
1078
1079 CODE COVERAGE
1080     Devel::Cover is used to test the code coverage of the tests. Below is
1081     the Devel::Cover report on this distribution's test suite.
1082
1083       ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
1084       File                           stmt   bran   cond    sub    pod   time  total
1085       ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
1086       blib/lib/DBM/Deep.pm           96.8   87.9   90.5  100.0   89.5    4.5   95.2
1087       blib/lib/DBM/Deep/Array.pm    100.0   94.3  100.0  100.0  100.0    4.8   98.7
1088       blib/lib/DBM/Deep/Engine.pm    97.2   86.4   86.0  100.0    0.0   56.8   91.0
1089       blib/lib/DBM/Deep/File.pm      98.1   83.3   66.7  100.0    0.0   31.4   88.0
1090       blib/lib/DBM/Deep/Hash.pm     100.0  100.0  100.0  100.0  100.0    2.5  100.0
1091       Total                          97.7   88.1   86.6  100.0   31.6  100.0   93.0
1092       ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
1093
1094 MORE INFORMATION
1095     Check out the DBM::Deep Google Group at
1096     <http://groups.google.com/group/DBM-Deep> or send email to
1097     DBM-Deep@googlegroups.com. You can also visit #dbm-deep on irc.perl.org
1098
1099     The source code repository is at <http://svn.perl.org/modules/DBM-Deep>
1100
1101 MAINTAINER(S)
1102     Rob Kinyon, rkinyon@cpan.org
1103
1104     Originally written by Joseph Huckaby, jhuckaby@cpan.org
1105
1106 CONTRIBUTORS
1107     The following have contributed greatly to make DBM::Deep what it is
1108     today:
1109
1110     * Adam Sah and Rich Gaushell
1111     * Stonehenge for sponsoring the 1.00 release
1112     * Dan Golden and others at YAPC::NA 2006 for helping me design through
1113     transactions.
1114
1115 SEE ALSO
1116     perltie(1), Tie::Hash(3), Digest::MD5(3), Fcntl(3), flock(2), lockf(3),
1117     nfs(5), Digest::SHA256(3), Crypt::Blowfish(3), Compress::Zlib(3)
1118
1119 LICENSE
1120     Copyright (c) 2007 Rob Kinyon. All Rights Reserved. This is free
1121     software, you may use it and distribute it under the same terms as Perl
1122     itself.
1123