Moved add_bucket to the engine
[dbsrgits/DBM-Deep.git] / lib / DBM / Deep.pm
1 package DBM::Deep;
2
3 ##
4 # DBM::Deep
5 #
6 # Description:
7 #       Multi-level database module for storing hash trees, arrays and simple
8 #       key/value pairs into FTP-able, cross-platform binary database files.
9 #
10 #       Type `perldoc DBM::Deep` for complete documentation.
11 #
12 # Usage Examples:
13 #       my %db;
14 #       tie %db, 'DBM::Deep', 'my_database.db'; # standard tie() method
15 #       
16 #       my $db = new DBM::Deep( 'my_database.db' ); # preferred OO method
17 #
18 #       $db->{my_scalar} = 'hello world';
19 #       $db->{my_hash} = { larry => 'genius', hashes => 'fast' };
20 #       $db->{my_array} = [ 1, 2, 3, time() ];
21 #       $db->{my_complex} = [ 'hello', { perl => 'rules' }, 42, 99 ];
22 #       push @{$db->{my_array}}, 'another value';
23 #       my @key_list = keys %{$db->{my_hash}};
24 #       print "This module " . $db->{my_complex}->[1]->{perl} . "!\n";
25 #
26 # Copyright:
27 #       (c) 2002-2006 Joseph Huckaby.  All Rights Reserved.
28 #       This program is free software; you can redistribute it and/or 
29 #       modify it under the same terms as Perl itself.
30 ##
31
32 use strict;
33
34 use Fcntl qw( :DEFAULT :flock :seek );
35 use Digest::MD5 ();
36 use Scalar::Util ();
37
38 use DBM::Deep::Engine;
39
40 use vars qw( $VERSION );
41 $VERSION = q(0.99_01);
42
43 ##
44 # Set to 4 and 'N' for 32-bit offset tags (default).  Theoretical limit of 4 GB per file.
45 #       (Perl must be compiled with largefile support for files > 2 GB)
46 #
47 # Set to 8 and 'Q' for 64-bit offsets.  Theoretical limit of 16 XB per file.
48 #       (Perl must be compiled with largefile and 64-bit long support)
49 ##
50 #my $LONG_SIZE = 4;
51 #my $LONG_PACK = 'N';
52
53 ##
54 # Set to 4 and 'N' for 32-bit data length prefixes.  Limit of 4 GB for each key/value.
55 # Upgrading this is possible (see above) but probably not necessary.  If you need
56 # more than 4 GB for a single key or value, this module is really not for you :-)
57 ##
58 #my $DATA_LENGTH_SIZE = 4;
59 #my $DATA_LENGTH_PACK = 'N';
60 our ($LONG_SIZE, $LONG_PACK, $DATA_LENGTH_SIZE, $DATA_LENGTH_PACK);
61
62 ##
63 # Maximum number of buckets per list before another level of indexing is done.
64 # Increase this value for slightly greater speed, but larger database files.
65 # DO NOT decrease this value below 16, due to risk of recursive reindex overrun.
66 ##
67 our $MAX_BUCKETS = 16;
68
69 ##
70 # Better not adjust anything below here, unless you're me :-)
71 ##
72
73 ##
74 # Setup digest function for keys
75 ##
76 our ($DIGEST_FUNC, $HASH_SIZE);
77 #my $DIGEST_FUNC = \&Digest::MD5::md5;
78
79 ##
80 # Precalculate index and bucket sizes based on values above.
81 ##
82 #my $HASH_SIZE = 16;
83 our ($INDEX_SIZE, $BUCKET_SIZE, $BUCKET_LIST_SIZE);
84
85 set_digest();
86 #set_pack();
87 #_precalc_sizes();
88
89 ##
90 # Setup file and tag signatures.  These should never change.
91 ##
92 sub SIG_FILE   () { 'DPDB' }
93 sub SIG_HASH   () { 'H' }
94 sub SIG_ARRAY  () { 'A' }
95 sub SIG_SCALAR () { 'S' }
96 sub SIG_NULL   () { 'N' }
97 sub SIG_DATA   () { 'D' }
98 sub SIG_INDEX  () { 'I' }
99 sub SIG_BLIST  () { 'B' }
100 sub SIG_SIZE   () {  1  }
101
102 ##
103 # Setup constants for users to pass to new()
104 ##
105 sub TYPE_HASH   () { SIG_HASH   }
106 sub TYPE_ARRAY  () { SIG_ARRAY  }
107 sub TYPE_SCALAR () { SIG_SCALAR }
108
109 sub _get_args {
110     my $proto = shift;
111
112     my $args;
113     if (scalar(@_) > 1) {
114         if ( @_ % 2 ) {
115             $proto->_throw_error( "Odd number of parameters to " . (caller(1))[2] );
116         }
117         $args = {@_};
118     }
119         elsif ( ref $_[0] ) {
120         unless ( eval { local $SIG{'__DIE__'}; %{$_[0]} || 1 } ) {
121             $proto->_throw_error( "Not a hashref in args to " . (caller(1))[2] );
122         }
123         $args = $_[0];
124     }
125         else {
126         $args = { file => shift };
127     }
128
129     return $args;
130 }
131
132 sub new {
133         ##
134         # Class constructor method for Perl OO interface.
135         # Calls tie() and returns blessed reference to tied hash or array,
136         # providing a hybrid OO/tie interface.
137         ##
138         my $class = shift;
139         my $args = $class->_get_args( @_ );
140         
141         ##
142         # Check if we want a tied hash or array.
143         ##
144         my $self;
145         if (defined($args->{type}) && $args->{type} eq TYPE_ARRAY) {
146         $class = 'DBM::Deep::Array';
147         require DBM::Deep::Array;
148                 tie @$self, $class, %$args;
149         }
150         else {
151         $class = 'DBM::Deep::Hash';
152         require DBM::Deep::Hash;
153                 tie %$self, $class, %$args;
154         }
155
156         return bless $self, $class;
157 }
158
159 sub _init {
160     ##
161     # Setup $self and bless into this class.
162     ##
163     my $class = shift;
164     my $args = shift;
165
166     # These are the defaults to be optionally overridden below
167     my $self = bless {
168         type        => TYPE_HASH,
169         base_offset => length(SIG_FILE),
170         engine      => 'DBM::Deep::Engine',
171     }, $class;
172
173     foreach my $param ( keys %$self ) {
174         next unless exists $args->{$param};
175         $self->{$param} = delete $args->{$param}
176     }
177     
178     # locking implicitly enables autoflush
179     if ($args->{locking}) { $args->{autoflush} = 1; }
180     
181     $self->{root} = exists $args->{root}
182         ? $args->{root}
183         : DBM::Deep::_::Root->new( $args );
184
185     if (!defined($self->_fh)) { $self->{engine}->open( $self ); }
186
187     return $self;
188 }
189
190 sub TIEHASH {
191     shift;
192     require DBM::Deep::Hash;
193     return DBM::Deep::Hash->TIEHASH( @_ );
194 }
195
196 sub TIEARRAY {
197     shift;
198     require DBM::Deep::Array;
199     return DBM::Deep::Array->TIEARRAY( @_ );
200 }
201
202 #XXX Unneeded now ...
203 #sub DESTROY {
204 #}
205
206 sub _get_bucket_value {
207         ##
208         # Fetch single value given tag and MD5 digested key.
209         ##
210         my $self = shift;
211         my ($tag, $md5) = @_;
212         my $keys = $tag->{content};
213
214     my $fh = $self->_fh;
215
216         ##
217         # Iterate through buckets, looking for a key match
218         ##
219     BUCKET:
220         for (my $i=0; $i<$MAX_BUCKETS; $i++) {
221                 my $key = substr($keys, $i * $BUCKET_SIZE, $HASH_SIZE);
222                 my $subloc = unpack($LONG_PACK, substr($keys, ($i * $BUCKET_SIZE) + $HASH_SIZE, $LONG_SIZE));
223
224                 if (!$subloc) {
225                         ##
226                         # Hit end of list, no match
227                         ##
228                         return;
229                 }
230
231         if ( $md5 ne $key ) {
232             next BUCKET;
233         }
234
235         ##
236         # Found match -- seek to offset and read signature
237         ##
238         my $signature;
239         seek($fh, $subloc + $self->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
240         read( $fh, $signature, SIG_SIZE);
241         
242         ##
243         # If value is a hash or array, return new DBM::Deep object with correct offset
244         ##
245         if (($signature eq TYPE_HASH) || ($signature eq TYPE_ARRAY)) {
246             my $obj = DBM::Deep->new(
247                 type => $signature,
248                 base_offset => $subloc,
249                 root => $self->_root
250             );
251             
252             if ($self->_root->{autobless}) {
253                 ##
254                 # Skip over value and plain key to see if object needs
255                 # to be re-blessed
256                 ##
257                 seek($fh, $DATA_LENGTH_SIZE + $INDEX_SIZE, SEEK_CUR);
258                 
259                 my $size;
260                 read( $fh, $size, $DATA_LENGTH_SIZE); $size = unpack($DATA_LENGTH_PACK, $size);
261                 if ($size) { seek($fh, $size, SEEK_CUR); }
262                 
263                 my $bless_bit;
264                 read( $fh, $bless_bit, 1);
265                 if (ord($bless_bit)) {
266                     ##
267                     # Yes, object needs to be re-blessed
268                     ##
269                     my $class_name;
270                     read( $fh, $size, $DATA_LENGTH_SIZE); $size = unpack($DATA_LENGTH_PACK, $size);
271                     if ($size) { read( $fh, $class_name, $size); }
272                     if ($class_name) { $obj = bless( $obj, $class_name ); }
273                 }
274             }
275             
276             return $obj;
277         }
278         
279         ##
280         # Otherwise return actual value
281         ##
282         elsif ($signature eq SIG_DATA) {
283             my $size;
284             my $value = '';
285             read( $fh, $size, $DATA_LENGTH_SIZE); $size = unpack($DATA_LENGTH_PACK, $size);
286             if ($size) { read( $fh, $value, $size); }
287             return $value;
288         }
289         
290         ##
291         # Key exists, but content is null
292         ##
293         else { return; }
294         } # i loop
295
296         return;
297 }
298
299 sub _delete_bucket {
300         ##
301         # Delete single key/value pair given tag and MD5 digested key.
302         ##
303         my $self = shift;
304         my ($tag, $md5) = @_;
305         my $keys = $tag->{content};
306
307     my $fh = $self->_fh;
308         
309         ##
310         # Iterate through buckets, looking for a key match
311         ##
312     BUCKET:
313         for (my $i=0; $i<$MAX_BUCKETS; $i++) {
314                 my $key = substr($keys, $i * $BUCKET_SIZE, $HASH_SIZE);
315                 my $subloc = unpack($LONG_PACK, substr($keys, ($i * $BUCKET_SIZE) + $HASH_SIZE, $LONG_SIZE));
316
317                 if (!$subloc) {
318                         ##
319                         # Hit end of list, no match
320                         ##
321                         return;
322                 }
323
324         if ( $md5 ne $key ) {
325             next BUCKET;
326         }
327
328         ##
329         # Matched key -- delete bucket and return
330         ##
331         seek($fh, $tag->{offset} + ($i * $BUCKET_SIZE) + $self->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
332         print( $fh substr($keys, ($i+1) * $BUCKET_SIZE ) );
333         print( $fh chr(0) x $BUCKET_SIZE );
334         
335         return 1;
336         } # i loop
337
338         return;
339 }
340
341 sub _bucket_exists {
342         ##
343         # Check existence of single key given tag and MD5 digested key.
344         ##
345         my $self = shift;
346         my ($tag, $md5) = @_;
347         my $keys = $tag->{content};
348         
349         ##
350         # Iterate through buckets, looking for a key match
351         ##
352     BUCKET:
353         for (my $i=0; $i<$MAX_BUCKETS; $i++) {
354                 my $key = substr($keys, $i * $BUCKET_SIZE, $HASH_SIZE);
355                 my $subloc = unpack($LONG_PACK, substr($keys, ($i * $BUCKET_SIZE) + $HASH_SIZE, $LONG_SIZE));
356
357                 if (!$subloc) {
358                         ##
359                         # Hit end of list, no match
360                         ##
361                         return;
362                 }
363
364         if ( $md5 ne $key ) {
365             next BUCKET;
366         }
367
368         ##
369         # Matched key -- return true
370         ##
371         return 1;
372         } # i loop
373
374         return;
375 }
376
377 sub _find_bucket_list {
378         ##
379         # Locate offset for bucket list, given digested key
380         ##
381         my $self = shift;
382         my $md5 = shift;
383         
384         ##
385         # Locate offset for bucket list using digest index system
386         ##
387         my $ch = 0;
388         my $tag = $self->{engine}->load_tag($self, $self->_base_offset);
389         if (!$tag) { return; }
390         
391         while ($tag->{signature} ne SIG_BLIST) {
392                 $tag = $self->{engine}->index_lookup($self, $tag, ord(substr($md5, $ch, 1)));
393                 if (!$tag) { return; }
394                 $ch++;
395         }
396         
397         return $tag;
398 }
399
400 sub _traverse_index {
401         ##
402         # Scan index and recursively step into deeper levels, looking for next key.
403         ##
404     my ($self, $offset, $ch, $force_return_next) = @_;
405     $force_return_next = undef unless $force_return_next;
406         
407         my $tag = $self->{engine}->load_tag($self,  $offset );
408
409     my $fh = $self->_fh;
410         
411         if ($tag->{signature} ne SIG_BLIST) {
412                 my $content = $tag->{content};
413                 my $start;
414                 if ($self->{return_next}) { $start = 0; }
415                 else { $start = ord(substr($self->{prev_md5}, $ch, 1)); }
416                 
417                 for (my $index = $start; $index < 256; $index++) {
418                         my $subloc = unpack($LONG_PACK, substr($content, $index * $LONG_SIZE, $LONG_SIZE) );
419                         if ($subloc) {
420                                 my $result = $self->_traverse_index( $subloc, $ch + 1, $force_return_next );
421                                 if (defined($result)) { return $result; }
422                         }
423                 } # index loop
424                 
425                 $self->{return_next} = 1;
426         } # tag is an index
427         
428         elsif ($tag->{signature} eq SIG_BLIST) {
429                 my $keys = $tag->{content};
430                 if ($force_return_next) { $self->{return_next} = 1; }
431                 
432                 ##
433                 # Iterate through buckets, looking for a key match
434                 ##
435                 for (my $i=0; $i<$MAX_BUCKETS; $i++) {
436                         my $key = substr($keys, $i * $BUCKET_SIZE, $HASH_SIZE);
437                         my $subloc = unpack($LONG_PACK, substr($keys, ($i * $BUCKET_SIZE) + $HASH_SIZE, $LONG_SIZE));
438         
439                         if (!$subloc) {
440                                 ##
441                                 # End of bucket list -- return to outer loop
442                                 ##
443                                 $self->{return_next} = 1;
444                                 last;
445                         }
446                         elsif ($key eq $self->{prev_md5}) {
447                                 ##
448                                 # Located previous key -- return next one found
449                                 ##
450                                 $self->{return_next} = 1;
451                                 next;
452                         }
453                         elsif ($self->{return_next}) {
454                                 ##
455                                 # Seek to bucket location and skip over signature
456                                 ##
457                                 seek($fh, $subloc + SIG_SIZE + $self->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
458                                 
459                                 ##
460                                 # Skip over value to get to plain key
461                                 ##
462                                 my $size;
463                                 read( $fh, $size, $DATA_LENGTH_SIZE); $size = unpack($DATA_LENGTH_PACK, $size);
464                                 if ($size) { seek($fh, $size, SEEK_CUR); }
465                                 
466                                 ##
467                                 # Read in plain key and return as scalar
468                                 ##
469                                 my $plain_key;
470                                 read( $fh, $size, $DATA_LENGTH_SIZE); $size = unpack($DATA_LENGTH_PACK, $size);
471                                 if ($size) { read( $fh, $plain_key, $size); }
472                                 
473                                 return $plain_key;
474                         }
475                 } # bucket loop
476                 
477                 $self->{return_next} = 1;
478         } # tag is a bucket list
479         
480         return;
481 }
482
483 sub _get_next_key {
484         ##
485         # Locate next key, given digested previous one
486         ##
487     my $self = $_[0]->_get_self;
488         
489         $self->{prev_md5} = $_[1] ? $_[1] : undef;
490         $self->{return_next} = 0;
491         
492         ##
493         # If the previous key was not specifed, start at the top and
494         # return the first one found.
495         ##
496         if (!$self->{prev_md5}) {
497                 $self->{prev_md5} = chr(0) x $HASH_SIZE;
498                 $self->{return_next} = 1;
499         }
500         
501         return $self->_traverse_index( $self->_base_offset, 0 );
502 }
503
504 sub lock {
505         ##
506         # If db locking is set, flock() the db file.  If called multiple
507         # times before unlock(), then the same number of unlocks() must
508         # be called before the lock is released.
509         ##
510     my $self = $_[0]->_get_self;
511         my $type = $_[1];
512     $type = LOCK_EX unless defined $type;
513         
514         if (!defined($self->_fh)) { return; }
515
516         if ($self->_root->{locking}) {
517                 if (!$self->_root->{locked}) {
518                         flock($self->_fh, $type);
519                         
520                         # refresh end counter in case file has changed size
521                         my @stats = stat($self->_root->{file});
522                         $self->_root->{end} = $stats[7];
523                         
524                         # double-check file inode, in case another process
525                         # has optimize()d our file while we were waiting.
526                         if ($stats[1] != $self->_root->{inode}) {
527                                 $self->{engine}->open( $self ); # re-open
528                                 flock($self->_fh, $type); # re-lock
529                                 $self->_root->{end} = (stat($self->_fh))[7]; # re-end
530                         }
531                 }
532                 $self->_root->{locked}++;
533
534         return 1;
535         }
536
537     return;
538 }
539
540 sub unlock {
541         ##
542         # If db locking is set, unlock the db file.  See note in lock()
543         # regarding calling lock() multiple times.
544         ##
545     my $self = $_[0]->_get_self;
546
547         if (!defined($self->_fh)) { return; }
548         
549         if ($self->_root->{locking} && $self->_root->{locked} > 0) {
550                 $self->_root->{locked}--;
551                 if (!$self->_root->{locked}) { flock($self->_fh, LOCK_UN); }
552
553         return 1;
554         }
555
556     return;
557 }
558
559 sub _copy_value {
560     my $self = shift->_get_self;
561     my ($spot, $value) = @_;
562
563     if ( !ref $value ) {
564         ${$spot} = $value;
565     }
566     elsif ( eval { local $SIG{__DIE__}; $value->isa( 'DBM::Deep' ) } ) {
567         my $type = $value->_type;
568         ${$spot} = $type eq TYPE_HASH ? {} : [];
569         $value->_copy_node( ${$spot} );
570     }
571     else {
572         my $r = Scalar::Util::reftype( $value );
573         my $c = Scalar::Util::blessed( $value );
574         if ( $r eq 'ARRAY' ) {
575             ${$spot} = [ @{$value} ];
576         }
577         else {
578             ${$spot} = { %{$value} };
579         }
580         ${$spot} = bless ${$spot}, $c
581             if defined $c;
582     }
583
584     return 1;
585 }
586
587 sub _copy_node {
588         ##
589         # Copy single level of keys or elements to new DB handle.
590         # Recurse for nested structures
591         ##
592     my $self = shift->_get_self;
593         my ($db_temp) = @_;
594
595         if ($self->_type eq TYPE_HASH) {
596                 my $key = $self->first_key();
597                 while ($key) {
598                         my $value = $self->get($key);
599             $self->_copy_value( \$db_temp->{$key}, $value );
600                         $key = $self->next_key($key);
601                 }
602         }
603         else {
604                 my $length = $self->length();
605                 for (my $index = 0; $index < $length; $index++) {
606                         my $value = $self->get($index);
607             $self->_copy_value( \$db_temp->[$index], $value );
608                 }
609         }
610
611     return 1;
612 }
613
614 sub export {
615         ##
616         # Recursively export into standard Perl hashes and arrays.
617         ##
618     my $self = $_[0]->_get_self;
619         
620         my $temp;
621         if ($self->_type eq TYPE_HASH) { $temp = {}; }
622         elsif ($self->_type eq TYPE_ARRAY) { $temp = []; }
623         
624         $self->lock();
625         $self->_copy_node( $temp );
626         $self->unlock();
627         
628         return $temp;
629 }
630
631 sub import {
632         ##
633         # Recursively import Perl hash/array structure
634         ##
635     #XXX This use of ref() seems to be ok
636         if (!ref($_[0])) { return; } # Perl calls import() on use -- ignore
637         
638     my $self = $_[0]->_get_self;
639         my $struct = $_[1];
640         
641     #XXX This use of ref() seems to be ok
642         if (!ref($struct)) {
643                 ##
644                 # struct is not a reference, so just import based on our type
645                 ##
646                 shift @_;
647                 
648                 if ($self->_type eq TYPE_HASH) { $struct = {@_}; }
649                 elsif ($self->_type eq TYPE_ARRAY) { $struct = [@_]; }
650         }
651         
652     my $r = Scalar::Util::reftype($struct) || '';
653         if ($r eq "HASH" && $self->_type eq TYPE_HASH) {
654                 foreach my $key (keys %$struct) { $self->put($key, $struct->{$key}); }
655         }
656         elsif ($r eq "ARRAY" && $self->_type eq TYPE_ARRAY) {
657                 $self->push( @$struct );
658         }
659         else {
660                 return $self->_throw_error("Cannot import: type mismatch");
661         }
662         
663         return 1;
664 }
665
666 sub optimize {
667         ##
668         # Rebuild entire database into new file, then move
669         # it back on top of original.
670         ##
671     my $self = $_[0]->_get_self;
672
673 #XXX Need to create a new test for this
674 #       if ($self->_root->{links} > 1) {
675 #               return $self->_throw_error("Cannot optimize: reference count is greater than 1");
676 #       }
677         
678         my $db_temp = DBM::Deep->new(
679                 file => $self->_root->{file} . '.tmp',
680                 type => $self->_type
681         );
682         if (!$db_temp) {
683                 return $self->_throw_error("Cannot optimize: failed to open temp file: $!");
684         }
685         
686         $self->lock();
687         $self->_copy_node( $db_temp );
688         undef $db_temp;
689         
690         ##
691         # Attempt to copy user, group and permissions over to new file
692         ##
693         my @stats = stat($self->_fh);
694         my $perms = $stats[2] & 07777;
695         my $uid = $stats[4];
696         my $gid = $stats[5];
697         chown( $uid, $gid, $self->_root->{file} . '.tmp' );
698         chmod( $perms, $self->_root->{file} . '.tmp' );
699         
700     # q.v. perlport for more information on this variable
701     if ( $^O eq 'MSWin32' || $^O eq 'cygwin' ) {
702                 ##
703                 # Potential race condition when optmizing on Win32 with locking.
704                 # The Windows filesystem requires that the filehandle be closed 
705                 # before it is overwritten with rename().  This could be redone
706                 # with a soft copy.
707                 ##
708                 $self->unlock();
709                 $self->{engine}->close( $self );
710         }
711         
712         if (!rename $self->_root->{file} . '.tmp', $self->_root->{file}) {
713                 unlink $self->_root->{file} . '.tmp';
714                 $self->unlock();
715                 return $self->_throw_error("Optimize failed: Cannot copy temp file over original: $!");
716         }
717         
718         $self->unlock();
719         $self->{engine}->close( $self );
720         $self->{engine}->open( $self );
721         
722         return 1;
723 }
724
725 sub clone {
726         ##
727         # Make copy of object and return
728         ##
729     my $self = $_[0]->_get_self;
730         
731         return DBM::Deep->new(
732                 type => $self->_type,
733                 base_offset => $self->_base_offset,
734                 root => $self->_root
735         );
736 }
737
738 {
739     my %is_legal_filter = map {
740         $_ => ~~1,
741     } qw(
742         store_key store_value
743         fetch_key fetch_value
744     );
745
746     sub set_filter {
747         ##
748         # Setup filter function for storing or fetching the key or value
749         ##
750         my $self = $_[0]->_get_self;
751         my $type = lc $_[1];
752         my $func = $_[2] ? $_[2] : undef;
753         
754         if ( $is_legal_filter{$type} ) {
755             $self->_root->{"filter_$type"} = $func;
756             return 1;
757         }
758
759         return;
760     }
761 }
762
763 ##
764 # Accessor methods
765 ##
766
767 sub _root {
768         ##
769         # Get access to the root structure
770         ##
771     my $self = $_[0]->_get_self;
772         return $self->{root};
773 }
774
775 sub _fh {
776         ##
777         # Get access to the raw fh
778         ##
779     #XXX It will be useful, though, when we split out HASH and ARRAY
780     my $self = $_[0]->_get_self;
781         return $self->_root->{fh};
782 }
783
784 sub _type {
785         ##
786         # Get type of current node (TYPE_HASH or TYPE_ARRAY)
787         ##
788     my $self = $_[0]->_get_self;
789         return $self->{type};
790 }
791
792 sub _base_offset {
793         ##
794         # Get base_offset of current node (TYPE_HASH or TYPE_ARRAY)
795         ##
796     my $self = $_[0]->_get_self;
797         return $self->{base_offset};
798 }
799
800 ##
801 # Utility methods
802 ##
803
804 sub _throw_error {
805     die "DBM::Deep: $_[1]\n";
806 }
807
808 sub _precalc_sizes {
809         ##
810         # Precalculate index, bucket and bucket list sizes
811         ##
812
813     #XXX I don't like this ...
814     set_pack() unless defined $LONG_SIZE;
815
816         $INDEX_SIZE = 256 * $LONG_SIZE;
817         $BUCKET_SIZE = $HASH_SIZE + $LONG_SIZE;
818         $BUCKET_LIST_SIZE = $MAX_BUCKETS * $BUCKET_SIZE;
819 }
820
821 sub set_pack {
822         ##
823         # Set pack/unpack modes (see file header for more)
824         ##
825     my ($long_s, $long_p, $data_s, $data_p) = @_;
826
827     $LONG_SIZE = $long_s ? $long_s : 4;
828     $LONG_PACK = $long_p ? $long_p : 'N';
829
830     $DATA_LENGTH_SIZE = $data_s ? $data_s : 4;
831     $DATA_LENGTH_PACK = $data_p ? $data_p : 'N';
832
833         _precalc_sizes();
834 }
835
836 sub set_digest {
837         ##
838         # Set key digest function (default is MD5)
839         ##
840     my ($digest_func, $hash_size) = @_;
841
842     $DIGEST_FUNC = $digest_func ? $digest_func : \&Digest::MD5::md5;
843     $HASH_SIZE = $hash_size ? $hash_size : 16;
844
845         _precalc_sizes();
846 }
847
848 sub _is_writable {
849     my $fh = shift;
850     (O_WRONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
851 }
852
853 #sub _is_readable {
854 #    my $fh = shift;
855 #    (O_RDONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
856 #}
857
858 ##
859 # tie() methods (hashes and arrays)
860 ##
861
862 sub STORE {
863         ##
864         # Store single hash key/value or array element in database.
865         ##
866     my $self = $_[0]->_get_self;
867         my $key = $_[1];
868
869     # User may be storing a hash, in which case we do not want it run 
870     # through the filtering system
871         my $value = ($self->_root->{filter_store_value} && !ref($_[2]))
872         ? $self->_root->{filter_store_value}->($_[2])
873         : $_[2];
874         
875         my $md5 = $DIGEST_FUNC->($key);
876         
877     unless ( _is_writable( $self->_fh ) ) {
878         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
879     }
880         
881         ##
882         # Request exclusive lock for writing
883         ##
884         $self->lock( LOCK_EX );
885         
886         my $fh = $self->_fh;
887         
888         ##
889         # Locate offset for bucket list using digest index system
890         ##
891         my $tag = $self->{engine}->load_tag($self, $self->_base_offset);
892         if (!$tag) {
893                 $tag = $self->{engine}->create_tag($self, $self->_base_offset, SIG_INDEX, chr(0) x $INDEX_SIZE);
894         }
895         
896         my $ch = 0;
897         while ($tag->{signature} ne SIG_BLIST) {
898                 my $num = ord(substr($md5, $ch, 1));
899
900         my $ref_loc = $tag->{offset} + ($num * $LONG_SIZE);
901                 my $new_tag = $self->{engine}->index_lookup($self, $tag, $num);
902
903                 if (!$new_tag) {
904                         seek($fh, $ref_loc + $self->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
905                         print( $fh pack($LONG_PACK, $self->_root->{end}) );
906                         
907                         $tag = $self->{engine}->create_tag($self, $self->_root->{end}, SIG_BLIST, chr(0) x $BUCKET_LIST_SIZE);
908
909                         $tag->{ref_loc} = $ref_loc;
910                         $tag->{ch} = $ch;
911
912                         last;
913                 }
914                 else {
915                         $tag = $new_tag;
916
917                         $tag->{ref_loc} = $ref_loc;
918                         $tag->{ch} = $ch;
919                 }
920                 $ch++;
921         }
922         
923         ##
924         # Add key/value to bucket list
925         ##
926         my $result = $self->{engine}->add_bucket( $self, $tag, $md5, $key, $value );
927         
928         $self->unlock();
929
930         return $result;
931 }
932
933 sub FETCH {
934         ##
935         # Fetch single value or element given plain key or array index
936         ##
937     my $self = shift->_get_self;
938     my $key = shift;
939
940         my $md5 = $DIGEST_FUNC->($key);
941
942         ##
943         # Request shared lock for reading
944         ##
945         $self->lock( LOCK_SH );
946         
947         my $tag = $self->_find_bucket_list( $md5 );
948         if (!$tag) {
949                 $self->unlock();
950                 return;
951         }
952         
953         ##
954         # Get value from bucket list
955         ##
956         my $result = $self->_get_bucket_value( $tag, $md5 );
957         
958         $self->unlock();
959         
960     #XXX What is ref() checking here?
961     #YYY Filters only apply on scalar values, so the ref check is making
962     #YYY sure the fetched bucket is a scalar, not a child hash or array.
963         return ($result && !ref($result) && $self->_root->{filter_fetch_value})
964         ? $self->_root->{filter_fetch_value}->($result)
965         : $result;
966 }
967
968 sub DELETE {
969         ##
970         # Delete single key/value pair or element given plain key or array index
971         ##
972     my $self = $_[0]->_get_self;
973         my $key = $_[1];
974         
975         my $md5 = $DIGEST_FUNC->($key);
976
977         ##
978         # Request exclusive lock for writing
979         ##
980         $self->lock( LOCK_EX );
981         
982         my $tag = $self->_find_bucket_list( $md5 );
983         if (!$tag) {
984                 $self->unlock();
985                 return;
986         }
987         
988         ##
989         # Delete bucket
990         ##
991     my $value = $self->_get_bucket_value( $tag, $md5 );
992         if ($value && !ref($value) && $self->_root->{filter_fetch_value}) {
993         $value = $self->_root->{filter_fetch_value}->($value);
994     }
995
996         my $result = $self->_delete_bucket( $tag, $md5 );
997         
998         ##
999         # If this object is an array and the key deleted was on the end of the stack,
1000         # decrement the length variable.
1001         ##
1002         
1003         $self->unlock();
1004         
1005         return $value;
1006 }
1007
1008 sub EXISTS {
1009         ##
1010         # Check if a single key or element exists given plain key or array index
1011         ##
1012     my $self = $_[0]->_get_self;
1013         my $key = $_[1];
1014         
1015         my $md5 = $DIGEST_FUNC->($key);
1016
1017         ##
1018         # Request shared lock for reading
1019         ##
1020         $self->lock( LOCK_SH );
1021         
1022         my $tag = $self->_find_bucket_list( $md5 );
1023         
1024         ##
1025         # For some reason, the built-in exists() function returns '' for false
1026         ##
1027         if (!$tag) {
1028                 $self->unlock();
1029                 return '';
1030         }
1031         
1032         ##
1033         # Check if bucket exists and return 1 or ''
1034         ##
1035         my $result = $self->_bucket_exists( $tag, $md5 ) || '';
1036         
1037         $self->unlock();
1038         
1039         return $result;
1040 }
1041
1042 sub CLEAR {
1043         ##
1044         # Clear all keys from hash, or all elements from array.
1045         ##
1046     my $self = $_[0]->_get_self;
1047
1048         ##
1049         # Request exclusive lock for writing
1050         ##
1051         $self->lock( LOCK_EX );
1052         
1053     my $fh = $self->_fh;
1054
1055         seek($fh, $self->_base_offset + $self->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
1056         if (eof $fh) {
1057                 $self->unlock();
1058                 return;
1059         }
1060         
1061         $self->{engine}->create_tag($self, $self->_base_offset, $self->_type, chr(0) x $INDEX_SIZE);
1062         
1063         $self->unlock();
1064         
1065         return 1;
1066 }
1067
1068 ##
1069 # Public method aliases
1070 ##
1071 sub put { (shift)->STORE( @_ ) }
1072 sub store { (shift)->STORE( @_ ) }
1073 sub get { (shift)->FETCH( @_ ) }
1074 sub fetch { (shift)->FETCH( @_ ) }
1075 sub delete { (shift)->DELETE( @_ ) }
1076 sub exists { (shift)->EXISTS( @_ ) }
1077 sub clear { (shift)->CLEAR( @_ ) }
1078
1079 package DBM::Deep::_::Root;
1080
1081 sub new {
1082     my $class = shift;
1083     my ($args) = @_;
1084
1085     my $self = bless {
1086         file => undef,
1087         fh => undef,
1088         file_offset => 0,
1089         end => 0,
1090         autoflush => undef,
1091         locking => undef,
1092         debug => undef,
1093         filter_store_key => undef,
1094         filter_store_value => undef,
1095         filter_fetch_key => undef,
1096         filter_fetch_value => undef,
1097         autobless => undef,
1098         locked => 0,
1099         %$args,
1100     }, $class;
1101
1102     if ( $self->{fh} && !$self->{file_offset} ) {
1103         $self->{file_offset} = tell( $self->{fh} );
1104     }
1105
1106     return $self;
1107 }
1108
1109 sub DESTROY {
1110     my $self = shift;
1111     return unless $self;
1112
1113     close $self->{fh} if $self->{fh};
1114
1115     return;
1116 }
1117
1118 1;
1119
1120 __END__
1121
1122 =head1 NAME
1123
1124 DBM::Deep - A pure perl multi-level hash/array DBM
1125
1126 =head1 SYNOPSIS
1127
1128   use DBM::Deep;
1129   my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1130   
1131   $db->{key} = 'value'; # tie() style
1132   print $db->{key};
1133   
1134   $db->put('key' => 'value'); # OO style
1135   print $db->get('key');
1136   
1137   # true multi-level support
1138   $db->{my_complex} = [
1139         'hello', { perl => 'rules' }, 
1140         42, 99,
1141   ];
1142
1143 =head1 DESCRIPTION
1144
1145 A unique flat-file database module, written in pure perl.  True 
1146 multi-level hash/array support (unlike MLDBM, which is faked), hybrid 
1147 OO / tie() interface, cross-platform FTPable files, and quite fast.  Can 
1148 handle millions of keys and unlimited hash levels without significant 
1149 slow-down.  Written from the ground-up in pure perl -- this is NOT a 
1150 wrapper around a C-based DBM.  Out-of-the-box compatibility with Unix, 
1151 Mac OS X and Windows.
1152
1153 =head1 INSTALLATION
1154
1155 Hopefully you are using Perl's excellent CPAN module, which will download
1156 and install the module for you.  If not, get the tarball, and run these 
1157 commands:
1158
1159         tar zxf DBM-Deep-*
1160         cd DBM-Deep-*
1161         perl Makefile.PL
1162         make
1163         make test
1164         make install
1165
1166 =head1 SETUP
1167
1168 Construction can be done OO-style (which is the recommended way), or using 
1169 Perl's tie() function.  Both are examined here.
1170
1171 =head2 OO CONSTRUCTION
1172
1173 The recommended way to construct a DBM::Deep object is to use the new()
1174 method, which gets you a blessed, tied hash or array reference.
1175
1176         my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1177
1178 This opens a new database handle, mapped to the file "foo.db".  If this
1179 file does not exist, it will automatically be created.  DB files are 
1180 opened in "r+" (read/write) mode, and the type of object returned is a
1181 hash, unless otherwise specified (see L<OPTIONS> below).
1182
1183 You can pass a number of options to the constructor to specify things like
1184 locking, autoflush, etc.  This is done by passing an inline hash:
1185
1186         my $db = DBM::Deep->new(
1187                 file => "foo.db",
1188                 locking => 1,
1189                 autoflush => 1
1190         );
1191
1192 Notice that the filename is now specified I<inside> the hash with
1193 the "file" parameter, as opposed to being the sole argument to the 
1194 constructor.  This is required if any options are specified.
1195 See L<OPTIONS> below for the complete list.
1196
1197
1198
1199 You can also start with an array instead of a hash.  For this, you must
1200 specify the C<type> parameter:
1201
1202         my $db = DBM::Deep->new(
1203                 file => "foo.db",
1204                 type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
1205         );
1206
1207 B<Note:> Specifing the C<type> parameter only takes effect when beginning
1208 a new DB file.  If you create a DBM::Deep object with an existing file, the
1209 C<type> will be loaded from the file header, and an error will be thrown if
1210 the wrong type is passed in.
1211
1212 =head2 TIE CONSTRUCTION
1213
1214 Alternately, you can create a DBM::Deep handle by using Perl's built-in
1215 tie() function.  The object returned from tie() can be used to call methods,
1216 such as lock() and unlock(), but cannot be used to assign to the DBM::Deep
1217 file (as expected with most tie'd objects).
1218
1219         my %hash;
1220         my $db = tie %hash, "DBM::Deep", "foo.db";
1221         
1222         my @array;
1223         my $db = tie @array, "DBM::Deep", "bar.db";
1224
1225 As with the OO constructor, you can replace the DB filename parameter with
1226 a hash containing one or more options (see L<OPTIONS> just below for the
1227 complete list).
1228
1229         tie %hash, "DBM::Deep", {
1230                 file => "foo.db",
1231                 locking => 1,
1232                 autoflush => 1
1233         };
1234
1235 =head2 OPTIONS
1236
1237 There are a number of options that can be passed in when constructing your
1238 DBM::Deep objects.  These apply to both the OO- and tie- based approaches.
1239
1240 =over
1241
1242 =item * file
1243
1244 Filename of the DB file to link the handle to.  You can pass a full absolute
1245 filesystem path, partial path, or a plain filename if the file is in the 
1246 current working directory.  This is a required parameter (though q.v. fh).
1247
1248 =item * fh
1249
1250 If you want, you can pass in the fh instead of the file. This is most useful for doing
1251 something like:
1252
1253   my $db = DBM::Deep->new( { fh => \*DATA } );
1254
1255 You are responsible for making sure that the fh has been opened appropriately for your
1256 needs. If you open it read-only and attempt to write, an exception will be thrown. If you
1257 open it write-only or append-only, an exception will be thrown immediately as DBM::Deep
1258 needs to read from the fh.
1259
1260 =item * file_offset
1261
1262 This is the offset within the file that the DBM::Deep db starts. Most of the time, you will
1263 not need to set this. However, it's there if you want it.
1264
1265 If you pass in fh and do not set this, it will be set appropriately.
1266
1267 =item * type
1268
1269 This parameter specifies what type of object to create, a hash or array.  Use
1270 one of these two constants: C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH> or C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>.
1271 This only takes effect when beginning a new file.  This is an optional 
1272 parameter, and defaults to C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH>.
1273
1274 =item * locking
1275
1276 Specifies whether locking is to be enabled.  DBM::Deep uses Perl's Fnctl flock()
1277 function to lock the database in exclusive mode for writes, and shared mode for
1278 reads.  Pass any true value to enable.  This affects the base DB handle I<and 
1279 any child hashes or arrays> that use the same DB file.  This is an optional 
1280 parameter, and defaults to 0 (disabled).  See L<LOCKING> below for more.
1281
1282 =item * autoflush
1283
1284 Specifies whether autoflush is to be enabled on the underlying filehandle.  
1285 This obviously slows down write operations, but is required if you may have 
1286 multiple processes accessing the same DB file (also consider enable I<locking>).  
1287 Pass any true value to enable.  This is an optional parameter, and defaults to 0 
1288 (disabled).
1289
1290 =item * autobless
1291
1292 If I<autobless> mode is enabled, DBM::Deep will preserve blessed hashes, and
1293 restore them when fetched.  This is an B<experimental> feature, and does have
1294 side-effects.  Basically, when hashes are re-blessed into their original
1295 classes, they are no longer blessed into the DBM::Deep class!  So you won't be
1296 able to call any DBM::Deep methods on them.  You have been warned.
1297 This is an optional parameter, and defaults to 0 (disabled).
1298
1299 =item * filter_*
1300
1301 See L<FILTERS> below.
1302
1303 =item * debug
1304
1305 Setting I<debug> mode will make all errors non-fatal, dump them out to
1306 STDERR, and continue on.  This is for debugging purposes only, and probably
1307 not what you want.  This is an optional parameter, and defaults to 0 (disabled).
1308
1309 B<NOTE>: This parameter is considered deprecated and should not be used anymore.
1310
1311 =back
1312
1313 =head1 TIE INTERFACE
1314
1315 With DBM::Deep you can access your databases using Perl's standard hash/array
1316 syntax.  Because all DBM::Deep objects are I<tied> to hashes or arrays, you can
1317 treat them as such.  DBM::Deep will intercept all reads/writes and direct them
1318 to the right place -- the DB file.  This has nothing to do with the
1319 L<TIE CONSTRUCTION> section above.  This simply tells you how to use DBM::Deep
1320 using regular hashes and arrays, rather than calling functions like C<get()>
1321 and C<put()> (although those work too).  It is entirely up to you how to want
1322 to access your databases.
1323
1324 =head2 HASHES
1325
1326 You can treat any DBM::Deep object like a normal Perl hash reference.  Add keys,
1327 or even nested hashes (or arrays) using standard Perl syntax:
1328
1329         my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1330         
1331         $db->{mykey} = "myvalue";
1332         $db->{myhash} = {};
1333         $db->{myhash}->{subkey} = "subvalue";
1334
1335         print $db->{myhash}->{subkey} . "\n";
1336
1337 You can even step through hash keys using the normal Perl C<keys()> function:
1338
1339         foreach my $key (keys %$db) {
1340                 print "$key: " . $db->{$key} . "\n";
1341         }
1342
1343 Remember that Perl's C<keys()> function extracts I<every> key from the hash and
1344 pushes them onto an array, all before the loop even begins.  If you have an 
1345 extra large hash, this may exhaust Perl's memory.  Instead, consider using 
1346 Perl's C<each()> function, which pulls keys/values one at a time, using very 
1347 little memory:
1348
1349         while (my ($key, $value) = each %$db) {
1350                 print "$key: $value\n";
1351         }
1352
1353 Please note that when using C<each()>, you should always pass a direct
1354 hash reference, not a lookup.  Meaning, you should B<never> do this:
1355
1356         # NEVER DO THIS
1357         while (my ($key, $value) = each %{$db->{foo}}) { # BAD
1358
1359 This causes an infinite loop, because for each iteration, Perl is calling
1360 FETCH() on the $db handle, resulting in a "new" hash for foo every time, so
1361 it effectively keeps returning the first key over and over again. Instead, 
1362 assign a temporary variable to C<$db->{foo}>, then pass that to each().
1363
1364 =head2 ARRAYS
1365
1366 As with hashes, you can treat any DBM::Deep object like a normal Perl array
1367 reference.  This includes inserting, removing and manipulating elements, 
1368 and the C<push()>, C<pop()>, C<shift()>, C<unshift()> and C<splice()> functions.
1369 The object must have first been created using type C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>, 
1370 or simply be a nested array reference inside a hash.  Example:
1371
1372         my $db = DBM::Deep->new(
1373                 file => "foo-array.db",
1374                 type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
1375         );
1376         
1377         $db->[0] = "foo";
1378         push @$db, "bar", "baz";
1379         unshift @$db, "bah";
1380         
1381         my $last_elem = pop @$db; # baz
1382         my $first_elem = shift @$db; # bah
1383         my $second_elem = $db->[1]; # bar
1384         
1385         my $num_elements = scalar @$db;
1386
1387 =head1 OO INTERFACE
1388
1389 In addition to the I<tie()> interface, you can also use a standard OO interface
1390 to manipulate all aspects of DBM::Deep databases.  Each type of object (hash or
1391 array) has its own methods, but both types share the following common methods: 
1392 C<put()>, C<get()>, C<exists()>, C<delete()> and C<clear()>.
1393
1394 =over
1395
1396 =item * new() / clone()
1397
1398 These are the constructor and copy-functions.
1399
1400 =item * put() / store()
1401
1402 Stores a new hash key/value pair, or sets an array element value.  Takes two
1403 arguments, the hash key or array index, and the new value.  The value can be
1404 a scalar, hash ref or array ref.  Returns true on success, false on failure.
1405
1406         $db->put("foo", "bar"); # for hashes
1407         $db->put(1, "bar"); # for arrays
1408
1409 =item * get() / fetch()
1410
1411 Fetches the value of a hash key or array element.  Takes one argument: the hash
1412 key or array index.  Returns a scalar, hash ref or array ref, depending on the 
1413 data type stored.
1414
1415         my $value = $db->get("foo"); # for hashes
1416         my $value = $db->get(1); # for arrays
1417
1418 =item * exists()
1419
1420 Checks if a hash key or array index exists.  Takes one argument: the hash key 
1421 or array index.  Returns true if it exists, false if not.
1422
1423         if ($db->exists("foo")) { print "yay!\n"; } # for hashes
1424         if ($db->exists(1)) { print "yay!\n"; } # for arrays
1425
1426 =item * delete()
1427
1428 Deletes one hash key/value pair or array element.  Takes one argument: the hash
1429 key or array index.  Returns true on success, false if not found.  For arrays,
1430 the remaining elements located after the deleted element are NOT moved over.
1431 The deleted element is essentially just undefined, which is exactly how Perl's
1432 internal arrays work.  Please note that the space occupied by the deleted 
1433 key/value or element is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY> 
1434 below for details and workarounds.
1435
1436         $db->delete("foo"); # for hashes
1437         $db->delete(1); # for arrays
1438
1439 =item * clear()
1440
1441 Deletes B<all> hash keys or array elements.  Takes no arguments.  No return 
1442 value.  Please note that the space occupied by the deleted keys/values or 
1443 elements is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY> below for 
1444 details and workarounds.
1445
1446         $db->clear(); # hashes or arrays
1447
1448 =item * lock() / unlock()
1449
1450 q.v. Locking.
1451
1452 =item * optimize()
1453
1454 Recover lost disk space.
1455
1456 =item * import() / export()
1457
1458 Data going in and out.
1459
1460 =item * set_digest() / set_pack() / set_filter()
1461
1462 q.v. adjusting the interal parameters.
1463
1464 =back
1465
1466 =head2 HASHES
1467
1468 For hashes, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the 
1469 following additional methods: C<first_key()> and C<next_key()>.
1470
1471 =over
1472
1473 =item * first_key()
1474
1475 Returns the "first" key in the hash.  As with built-in Perl hashes, keys are 
1476 fetched in an undefined order (which appears random).  Takes no arguments, 
1477 returns the key as a scalar value.
1478
1479         my $key = $db->first_key();
1480
1481 =item * next_key()
1482
1483 Returns the "next" key in the hash, given the previous one as the sole argument.
1484 Returns undef if there are no more keys to be fetched.
1485
1486         $key = $db->next_key($key);
1487
1488 =back
1489
1490 Here are some examples of using hashes:
1491
1492         my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1493         
1494         $db->put("foo", "bar");
1495         print "foo: " . $db->get("foo") . "\n";
1496         
1497         $db->put("baz", {}); # new child hash ref
1498         $db->get("baz")->put("buz", "biz");
1499         print "buz: " . $db->get("baz")->get("buz") . "\n";
1500         
1501         my $key = $db->first_key();
1502         while ($key) {
1503                 print "$key: " . $db->get($key) . "\n";
1504                 $key = $db->next_key($key);     
1505         }
1506         
1507         if ($db->exists("foo")) { $db->delete("foo"); }
1508
1509 =head2 ARRAYS
1510
1511 For arrays, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the 
1512 following additional methods: C<length()>, C<push()>, C<pop()>, C<shift()>, 
1513 C<unshift()> and C<splice()>.
1514
1515 =over
1516
1517 =item * length()
1518
1519 Returns the number of elements in the array.  Takes no arguments.
1520
1521         my $len = $db->length();
1522
1523 =item * push()
1524
1525 Adds one or more elements onto the end of the array.  Accepts scalars, hash 
1526 refs or array refs.  No return value.
1527
1528         $db->push("foo", "bar", {});
1529
1530 =item * pop()
1531
1532 Fetches the last element in the array, and deletes it.  Takes no arguments.
1533 Returns undef if array is empty.  Returns the element value.
1534
1535         my $elem = $db->pop();
1536
1537 =item * shift()
1538
1539 Fetches the first element in the array, deletes it, then shifts all the 
1540 remaining elements over to take up the space.  Returns the element value.  This 
1541 method is not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for 
1542 details.
1543
1544         my $elem = $db->shift();
1545
1546 =item * unshift()
1547
1548 Inserts one or more elements onto the beginning of the array, shifting all 
1549 existing elements over to make room.  Accepts scalars, hash refs or array refs.  
1550 No return value.  This method is not recommended with large arrays -- see 
1551 <LARGE ARRAYS> below for details.
1552
1553         $db->unshift("foo", "bar", {});
1554
1555 =item * splice()
1556
1557 Performs exactly like Perl's built-in function of the same name.  See L<perldoc 
1558 -f splice> for usage -- it is too complicated to document here.  This method is
1559 not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for details.
1560
1561 =back
1562
1563 Here are some examples of using arrays:
1564
1565         my $db = DBM::Deep->new(
1566                 file => "foo.db",
1567                 type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
1568         );
1569         
1570         $db->push("bar", "baz");
1571         $db->unshift("foo");
1572         $db->put(3, "buz");
1573         
1574         my $len = $db->length();
1575         print "length: $len\n"; # 4
1576         
1577         for (my $k=0; $k<$len; $k++) {
1578                 print "$k: " . $db->get($k) . "\n";
1579         }
1580         
1581         $db->splice(1, 2, "biz", "baf");
1582         
1583         while (my $elem = shift @$db) {
1584                 print "shifted: $elem\n";
1585         }
1586
1587 =head1 LOCKING
1588
1589 Enable automatic file locking by passing a true value to the C<locking> 
1590 parameter when constructing your DBM::Deep object (see L<SETUP> above).
1591
1592         my $db = DBM::Deep->new(
1593                 file => "foo.db",
1594                 locking => 1
1595         );
1596
1597 This causes DBM::Deep to C<flock()> the underlying filehandle with exclusive 
1598 mode for writes, and shared mode for reads.  This is required if you have 
1599 multiple processes accessing the same database file, to avoid file corruption.  
1600 Please note that C<flock()> does NOT work for files over NFS.  See L<DB OVER 
1601 NFS> below for more.
1602
1603 =head2 EXPLICIT LOCKING
1604
1605 You can explicitly lock a database, so it remains locked for multiple 
1606 transactions.  This is done by calling the C<lock()> method, and passing an 
1607 optional lock mode argument (defaults to exclusive mode).  This is particularly
1608 useful for things like counters, where the current value needs to be fetched, 
1609 then incremented, then stored again.
1610
1611         $db->lock();
1612         my $counter = $db->get("counter");
1613         $counter++;
1614         $db->put("counter", $counter);
1615         $db->unlock();
1616
1617         # or...
1618         
1619         $db->lock();
1620         $db->{counter}++;
1621         $db->unlock();
1622
1623 You can pass C<lock()> an optional argument, which specifies which mode to use
1624 (exclusive or shared).  Use one of these two constants: C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_EX> 
1625 or C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_SH>.  These are passed directly to C<flock()>, and are the 
1626 same as the constants defined in Perl's C<Fcntl> module.
1627
1628         $db->lock( DBM::Deep->LOCK_SH );
1629         # something here
1630         $db->unlock();
1631
1632 =head1 IMPORTING/EXPORTING
1633
1634 You can import existing complex structures by calling the C<import()> method,
1635 and export an entire database into an in-memory structure using the C<export()>
1636 method.  Both are examined here.
1637
1638 =head2 IMPORTING
1639
1640 Say you have an existing hash with nested hashes/arrays inside it.  Instead of
1641 walking the structure and adding keys/elements to the database as you go, 
1642 simply pass a reference to the C<import()> method.  This recursively adds 
1643 everything to an existing DBM::Deep object for you.  Here is an example:
1644
1645         my $struct = {
1646                 key1 => "value1",
1647                 key2 => "value2",
1648                 array1 => [ "elem0", "elem1", "elem2" ],
1649                 hash1 => {
1650                         subkey1 => "subvalue1",
1651                         subkey2 => "subvalue2"
1652                 }
1653         };
1654         
1655         my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1656         $db->import( $struct );
1657         
1658         print $db->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1659
1660 This recursively imports the entire C<$struct> object into C<$db>, including 
1661 all nested hashes and arrays.  If the DBM::Deep object contains exsiting data,
1662 keys are merged with the existing ones, replacing if they already exist.  
1663 The C<import()> method can be called on any database level (not just the base 
1664 level), and works with both hash and array DB types.
1665
1666 B<Note:> Make sure your existing structure has no circular references in it.
1667 These will cause an infinite loop when importing.
1668
1669 =head2 EXPORTING
1670
1671 Calling the C<export()> method on an existing DBM::Deep object will return 
1672 a reference to a new in-memory copy of the database.  The export is done 
1673 recursively, so all nested hashes/arrays are all exported to standard Perl
1674 objects.  Here is an example:
1675
1676         my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1677         
1678         $db->{key1} = "value1";
1679         $db->{key2} = "value2";
1680         $db->{hash1} = {};
1681         $db->{hash1}->{subkey1} = "subvalue1";
1682         $db->{hash1}->{subkey2} = "subvalue2";
1683         
1684         my $struct = $db->export();
1685         
1686         print $struct->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1687
1688 This makes a complete copy of the database in memory, and returns a reference
1689 to it.  The C<export()> method can be called on any database level (not just 
1690 the base level), and works with both hash and array DB types.  Be careful of 
1691 large databases -- you can store a lot more data in a DBM::Deep object than an 
1692 in-memory Perl structure.
1693
1694 B<Note:> Make sure your database has no circular references in it.
1695 These will cause an infinite loop when exporting.
1696
1697 =head1 FILTERS
1698
1699 DBM::Deep has a number of hooks where you can specify your own Perl function
1700 to perform filtering on incoming or outgoing data.  This is a perfect
1701 way to extend the engine, and implement things like real-time compression or
1702 encryption.  Filtering applies to the base DB level, and all child hashes / 
1703 arrays.  Filter hooks can be specified when your DBM::Deep object is first 
1704 constructed, or by calling the C<set_filter()> method at any time.  There are 
1705 four available filter hooks, described below:
1706
1707 =over
1708
1709 =item * filter_store_key
1710
1711 This filter is called whenever a hash key is stored.  It 
1712 is passed the incoming key, and expected to return a transformed key.
1713
1714 =item * filter_store_value
1715
1716 This filter is called whenever a hash key or array element is stored.  It 
1717 is passed the incoming value, and expected to return a transformed value.
1718
1719 =item * filter_fetch_key
1720
1721 This filter is called whenever a hash key is fetched (i.e. via 
1722 C<first_key()> or C<next_key()>).  It is passed the transformed key,
1723 and expected to return the plain key.
1724
1725 =item * filter_fetch_value
1726
1727 This filter is called whenever a hash key or array element is fetched.  
1728 It is passed the transformed value, and expected to return the plain value.
1729
1730 =back
1731
1732 Here are the two ways to setup a filter hook:
1733
1734         my $db = DBM::Deep->new(
1735                 file => "foo.db",
1736                 filter_store_value => \&my_filter_store,
1737                 filter_fetch_value => \&my_filter_fetch
1738         );
1739         
1740         # or...
1741         
1742         $db->set_filter( "filter_store_value", \&my_filter_store );
1743         $db->set_filter( "filter_fetch_value", \&my_filter_fetch );
1744
1745 Your filter function will be called only when dealing with SCALAR keys or
1746 values.  When nested hashes and arrays are being stored/fetched, filtering
1747 is bypassed.  Filters are called as static functions, passed a single SCALAR 
1748 argument, and expected to return a single SCALAR value.  If you want to
1749 remove a filter, set the function reference to C<undef>:
1750
1751         $db->set_filter( "filter_store_value", undef );
1752
1753 =head2 REAL-TIME ENCRYPTION EXAMPLE
1754
1755 Here is a working example that uses the I<Crypt::Blowfish> module to 
1756 do real-time encryption / decryption of keys & values with DBM::Deep Filters.
1757 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Crypt::Blowfish> for more 
1758 on I<Crypt::Blowfish>.  You'll also need the I<Crypt::CBC> module.
1759
1760         use DBM::Deep;
1761         use Crypt::Blowfish;
1762         use Crypt::CBC;
1763         
1764         my $cipher = Crypt::CBC->new({
1765                 'key'             => 'my secret key',
1766                 'cipher'          => 'Blowfish',
1767                 'iv'              => '$KJh#(}q',
1768                 'regenerate_key'  => 0,
1769                 'padding'         => 'space',
1770                 'prepend_iv'      => 0
1771         });
1772         
1773         my $db = DBM::Deep->new(
1774                 file => "foo-encrypt.db",
1775                 filter_store_key => \&my_encrypt,
1776                 filter_store_value => \&my_encrypt,
1777                 filter_fetch_key => \&my_decrypt,
1778                 filter_fetch_value => \&my_decrypt,
1779         );
1780         
1781         $db->{key1} = "value1";
1782         $db->{key2} = "value2";
1783         print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1784         print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1785         
1786         undef $db;
1787         exit;
1788         
1789         sub my_encrypt {
1790                 return $cipher->encrypt( $_[0] );
1791         }
1792         sub my_decrypt {
1793                 return $cipher->decrypt( $_[0] );
1794         }
1795
1796 =head2 REAL-TIME COMPRESSION EXAMPLE
1797
1798 Here is a working example that uses the I<Compress::Zlib> module to do real-time
1799 compression / decompression of keys & values with DBM::Deep Filters.
1800 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Compress::Zlib> for 
1801 more on I<Compress::Zlib>.
1802
1803         use DBM::Deep;
1804         use Compress::Zlib;
1805         
1806         my $db = DBM::Deep->new(
1807                 file => "foo-compress.db",
1808                 filter_store_key => \&my_compress,
1809                 filter_store_value => \&my_compress,
1810                 filter_fetch_key => \&my_decompress,
1811                 filter_fetch_value => \&my_decompress,
1812         );
1813         
1814         $db->{key1} = "value1";
1815         $db->{key2} = "value2";
1816         print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1817         print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1818         
1819         undef $db;
1820         exit;
1821         
1822         sub my_compress {
1823                 return Compress::Zlib::memGzip( $_[0] ) ;
1824         }
1825         sub my_decompress {
1826                 return Compress::Zlib::memGunzip( $_[0] ) ;
1827         }
1828
1829 B<Note:> Filtering of keys only applies to hashes.  Array "keys" are
1830 actually numerical index numbers, and are not filtered.
1831
1832 =head1 ERROR HANDLING
1833
1834 Most DBM::Deep methods return a true value for success, and call die() on
1835 failure.  You can wrap calls in an eval block to catch the die.
1836
1837         my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" ); # create hash
1838         eval { $db->push("foo"); }; # ILLEGAL -- push is array-only call
1839         
1840     print $@;           # prints error message
1841
1842 =head1 LARGEFILE SUPPORT
1843
1844 If you have a 64-bit system, and your Perl is compiled with both LARGEFILE
1845 and 64-bit support, you I<may> be able to create databases larger than 2 GB.
1846 DBM::Deep by default uses 32-bit file offset tags, but these can be changed
1847 by calling the static C<set_pack()> method before you do anything else.
1848
1849         DBM::Deep::set_pack(8, 'Q');
1850
1851 This tells DBM::Deep to pack all file offsets with 8-byte (64-bit) quad words 
1852 instead of 32-bit longs.  After setting these values your DB files have a 
1853 theoretical maximum size of 16 XB (exabytes).
1854
1855 B<Note:> Changing these values will B<NOT> work for existing database files.
1856 Only change this for new files, and make sure it stays set consistently 
1857 throughout the file's life.  If you do set these values, you can no longer 
1858 access 32-bit DB files.  You can, however, call C<set_pack(4, 'N')> to change 
1859 back to 32-bit mode.
1860
1861 B<Note:> I have not personally tested files > 2 GB -- all my systems have 
1862 only a 32-bit Perl.  However, I have received user reports that this does 
1863 indeed work!
1864
1865 =head1 LOW-LEVEL ACCESS
1866
1867 If you require low-level access to the underlying filehandle that DBM::Deep uses,
1868 you can call the C<_fh()> method, which returns the handle:
1869
1870         my $fh = $db->_fh();
1871
1872 This method can be called on the root level of the datbase, or any child
1873 hashes or arrays.  All levels share a I<root> structure, which contains things
1874 like the filehandle, a reference counter, and all the options specified
1875 when you created the object.  You can get access to this root structure by 
1876 calling the C<root()> method.
1877
1878         my $root = $db->_root();
1879
1880 This is useful for changing options after the object has already been created,
1881 such as enabling/disabling locking, or debug modes.  You can also
1882 store your own temporary user data in this structure (be wary of name 
1883 collision), which is then accessible from any child hash or array.
1884
1885 =head1 CUSTOM DIGEST ALGORITHM
1886
1887 DBM::Deep by default uses the I<Message Digest 5> (MD5) algorithm for hashing
1888 keys.  However you can override this, and use another algorithm (such as SHA-256)
1889 or even write your own.  But please note that DBM::Deep currently expects zero 
1890 collisions, so your algorithm has to be I<perfect>, so to speak.
1891 Collision detection may be introduced in a later version.
1892
1893
1894
1895 You can specify a custom digest algorithm by calling the static C<set_digest()> 
1896 function, passing a reference to a subroutine, and the length of the algorithm's 
1897 hashes (in bytes).  This is a global static function, which affects ALL DBM::Deep 
1898 objects.  Here is a working example that uses a 256-bit hash from the 
1899 I<Digest::SHA256> module.  Please see 
1900 L<http://search.cpan.org/search?module=Digest::SHA256> for more.
1901
1902         use DBM::Deep;
1903         use Digest::SHA256;
1904         
1905         my $context = Digest::SHA256::new(256);
1906         
1907         DBM::Deep::set_digest( \&my_digest, 32 );
1908         
1909         my $db = DBM::Deep->new( "foo-sha.db" );
1910         
1911         $db->{key1} = "value1";
1912         $db->{key2} = "value2";
1913         print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1914         print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1915         
1916         undef $db;
1917         exit;
1918         
1919         sub my_digest {
1920                 return substr( $context->hash($_[0]), 0, 32 );
1921         }
1922
1923 B<Note:> Your returned digest strings must be B<EXACTLY> the number
1924 of bytes you specify in the C<set_digest()> function (in this case 32).
1925
1926 =head1 CIRCULAR REFERENCES
1927
1928 DBM::Deep has B<experimental> support for circular references.  Meaning you
1929 can have a nested hash key or array element that points to a parent object.
1930 This relationship is stored in the DB file, and is preserved between sessions.
1931 Here is an example:
1932
1933         my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1934         
1935         $db->{foo} = "bar";
1936         $db->{circle} = $db; # ref to self
1937         
1938         print $db->{foo} . "\n"; # prints "foo"
1939         print $db->{circle}->{foo} . "\n"; # prints "foo" again
1940
1941 One catch is, passing the object to a function that recursively walks the
1942 object tree (such as I<Data::Dumper> or even the built-in C<optimize()> or
1943 C<export()> methods) will result in an infinite loop.  The other catch is, 
1944 if you fetch the I<key> of a circular reference (i.e. using the C<first_key()> 
1945 or C<next_key()> methods), you will get the I<target object's key>, not the 
1946 ref's key.  This gets even more interesting with the above example, where 
1947 the I<circle> key points to the base DB object, which technically doesn't 
1948 have a key.  So I made DBM::Deep return "[base]" as the key name in that 
1949 special case.
1950
1951 =head1 CAVEATS / ISSUES / BUGS
1952
1953 This section describes all the known issues with DBM::Deep.  It you have found
1954 something that is not listed here, please send e-mail to L<jhuckaby@cpan.org>.
1955
1956 =head2 UNUSED SPACE RECOVERY
1957
1958 One major caveat with DBM::Deep is that space occupied by existing keys and
1959 values is not recovered when they are deleted.  Meaning if you keep deleting
1960 and adding new keys, your file will continuously grow.  I am working on this,
1961 but in the meantime you can call the built-in C<optimize()> method from time to 
1962 time (perhaps in a crontab or something) to recover all your unused space.
1963
1964         $db->optimize(); # returns true on success
1965
1966 This rebuilds the ENTIRE database into a new file, then moves it on top of
1967 the original.  The new file will have no unused space, thus it will take up as
1968 little disk space as possible.  Please note that this operation can take 
1969 a long time for large files, and you need enough disk space to temporarily hold 
1970 2 copies of your DB file.  The temporary file is created in the same directory 
1971 as the original, named with a ".tmp" extension, and is deleted when the 
1972 operation completes.  Oh, and if locking is enabled, the DB is automatically 
1973 locked for the entire duration of the copy.
1974
1975 B<WARNING:> Only call optimize() on the top-level node of the database, and 
1976 make sure there are no child references lying around.  DBM::Deep keeps a reference 
1977 counter, and if it is greater than 1, optimize() will abort and return undef.
1978
1979 =head2 AUTOVIVIFICATION
1980
1981 Unfortunately, autovivification doesn't work with tied hashes.  This appears to 
1982 be a bug in Perl's tie() system, as I<Jakob Schmidt> encountered the very same 
1983 issue with his I<DWH_FIle> module (see L<http://search.cpan.org/search?module=DWH_File>),
1984 and it is also mentioned in the BUGS section for the I<MLDBM> module <see 
1985 L<http://search.cpan.org/search?module=MLDBM>).  Basically, on a new db file,
1986 this does not work:
1987
1988         $db->{foo}->{bar} = "hello";
1989
1990 Since "foo" doesn't exist, you cannot add "bar" to it.  You end up with "foo"
1991 being an empty hash.  Try this instead, which works fine:
1992
1993         $db->{foo} = { bar => "hello" };
1994
1995 As of Perl 5.8.7, this bug still exists.  I have walked very carefully through
1996 the execution path, and Perl indeed passes an empty hash to the STORE() method.
1997 Probably a bug in Perl.
1998
1999 =head2 FILE CORRUPTION
2000
2001 The current level of error handling in DBM::Deep is minimal.  Files I<are> checked
2002 for a 32-bit signature when opened, but other corruption in files can cause
2003 segmentation faults.  DBM::Deep may try to seek() past the end of a file, or get
2004 stuck in an infinite loop depending on the level of corruption.  File write
2005 operations are not checked for failure (for speed), so if you happen to run
2006 out of disk space, DBM::Deep will probably fail in a bad way.  These things will 
2007 be addressed in a later version of DBM::Deep.
2008
2009 =head2 DB OVER NFS
2010
2011 Beware of using DB files over NFS.  DBM::Deep uses flock(), which works well on local
2012 filesystems, but will NOT protect you from file corruption over NFS.  I've heard 
2013 about setting up your NFS server with a locking daemon, then using lockf() to 
2014 lock your files, but your mileage may vary there as well.  From what I 
2015 understand, there is no real way to do it.  However, if you need access to the 
2016 underlying filehandle in DBM::Deep for using some other kind of locking scheme like 
2017 lockf(), see the L<LOW-LEVEL ACCESS> section above.
2018
2019 =head2 COPYING OBJECTS
2020
2021 Beware of copying tied objects in Perl.  Very strange things can happen.  
2022 Instead, use DBM::Deep's C<clone()> method which safely copies the object and 
2023 returns a new, blessed, tied hash or array to the same level in the DB.
2024
2025         my $copy = $db->clone();
2026
2027 B<Note>: Since clone() here is cloning the object, not the database location, any
2028 modifications to either $db or $copy will be visible in both.
2029
2030 =head2 LARGE ARRAYS
2031
2032 Beware of using C<shift()>, C<unshift()> or C<splice()> with large arrays.
2033 These functions cause every element in the array to move, which can be murder
2034 on DBM::Deep, as every element has to be fetched from disk, then stored again in
2035 a different location.  This will be addressed in the forthcoming version 1.00.
2036
2037 =head2 WRITEONLY FILES
2038
2039 If you pass in a filehandle to new(), you may have opened it in either a readonly or
2040 writeonly mode. STORE will verify that the filehandle is writable. However, there
2041 doesn't seem to be a good way to determine if a filehandle is readable. And, if the
2042 filehandle isn't readable, it's not clear what will happen. So, don't do that.
2043
2044 =head1 PERFORMANCE
2045
2046 This section discusses DBM::Deep's speed and memory usage.
2047
2048 =head2 SPEED
2049
2050 Obviously, DBM::Deep isn't going to be as fast as some C-based DBMs, such as 
2051 the almighty I<BerkeleyDB>.  But it makes up for it in features like true
2052 multi-level hash/array support, and cross-platform FTPable files.  Even so,
2053 DBM::Deep is still pretty fast, and the speed stays fairly consistent, even
2054 with huge databases.  Here is some test data:
2055         
2056         Adding 1,000,000 keys to new DB file...
2057         
2058         At 100 keys, avg. speed is 2,703 keys/sec
2059         At 200 keys, avg. speed is 2,642 keys/sec
2060         At 300 keys, avg. speed is 2,598 keys/sec
2061         At 400 keys, avg. speed is 2,578 keys/sec
2062         At 500 keys, avg. speed is 2,722 keys/sec
2063         At 600 keys, avg. speed is 2,628 keys/sec
2064         At 700 keys, avg. speed is 2,700 keys/sec
2065         At 800 keys, avg. speed is 2,607 keys/sec
2066         At 900 keys, avg. speed is 2,190 keys/sec
2067         At 1,000 keys, avg. speed is 2,570 keys/sec
2068         At 2,000 keys, avg. speed is 2,417 keys/sec
2069         At 3,000 keys, avg. speed is 1,982 keys/sec
2070         At 4,000 keys, avg. speed is 1,568 keys/sec
2071         At 5,000 keys, avg. speed is 1,533 keys/sec
2072         At 6,000 keys, avg. speed is 1,787 keys/sec
2073         At 7,000 keys, avg. speed is 1,977 keys/sec
2074         At 8,000 keys, avg. speed is 2,028 keys/sec
2075         At 9,000 keys, avg. speed is 2,077 keys/sec
2076         At 10,000 keys, avg. speed is 2,031 keys/sec
2077         At 20,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
2078         At 30,000 keys, avg. speed is 2,050 keys/sec
2079         At 40,000 keys, avg. speed is 2,073 keys/sec
2080         At 50,000 keys, avg. speed is 1,973 keys/sec
2081         At 60,000 keys, avg. speed is 1,914 keys/sec
2082         At 70,000 keys, avg. speed is 2,091 keys/sec
2083         At 80,000 keys, avg. speed is 2,103 keys/sec
2084         At 90,000 keys, avg. speed is 1,886 keys/sec
2085         At 100,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
2086         At 200,000 keys, avg. speed is 2,053 keys/sec
2087         At 300,000 keys, avg. speed is 1,697 keys/sec
2088         At 400,000 keys, avg. speed is 1,838 keys/sec
2089         At 500,000 keys, avg. speed is 1,941 keys/sec
2090         At 600,000 keys, avg. speed is 1,930 keys/sec
2091         At 700,000 keys, avg. speed is 1,735 keys/sec
2092         At 800,000 keys, avg. speed is 1,795 keys/sec
2093         At 900,000 keys, avg. speed is 1,221 keys/sec
2094         At 1,000,000 keys, avg. speed is 1,077 keys/sec
2095
2096 This test was performed on a PowerMac G4 1gHz running Mac OS X 10.3.2 & Perl 
2097 5.8.1, with an 80GB Ultra ATA/100 HD spinning at 7200RPM.  The hash keys and 
2098 values were between 6 - 12 chars in length.  The DB file ended up at 210MB.  
2099 Run time was 12 min 3 sec.
2100
2101 =head2 MEMORY USAGE
2102
2103 One of the great things about DBM::Deep is that it uses very little memory.
2104 Even with huge databases (1,000,000+ keys) you will not see much increased
2105 memory on your process.  DBM::Deep relies solely on the filesystem for storing
2106 and fetching data.  Here is output from I</usr/bin/top> before even opening a
2107 database handle:
2108
2109           PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
2110         22831 root      11   0  2716 2716  1296 R     0.0  0.2   0:07 perl
2111
2112 Basically the process is taking 2,716K of memory.  And here is the same 
2113 process after storing and fetching 1,000,000 keys:
2114
2115           PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
2116         22831 root      14   0  2772 2772  1328 R     0.0  0.2  13:32 perl
2117
2118 Notice the memory usage increased by only 56K.  Test was performed on a 700mHz 
2119 x86 box running Linux RedHat 7.2 & Perl 5.6.1.
2120
2121 =head1 DB FILE FORMAT
2122
2123 In case you were interested in the underlying DB file format, it is documented
2124 here in this section.  You don't need to know this to use the module, it's just 
2125 included for reference.
2126
2127 =head2 SIGNATURE
2128
2129 DBM::Deep files always start with a 32-bit signature to identify the file type.
2130 This is at offset 0.  The signature is "DPDB" in network byte order.  This is
2131 checked for when the file is opened and an error will be thrown if it's not found.
2132
2133 =head2 TAG
2134
2135 The DBM::Deep file is in a I<tagged format>, meaning each section of the file
2136 has a standard header containing the type of data, the length of data, and then 
2137 the data itself.  The type is a single character (1 byte), the length is a 
2138 32-bit unsigned long in network byte order, and the data is, well, the data.
2139 Here is how it unfolds:
2140
2141 =head2 MASTER INDEX
2142
2143 Immediately after the 32-bit file signature is the I<Master Index> record.  
2144 This is a standard tag header followed by 1024 bytes (in 32-bit mode) or 2048 
2145 bytes (in 64-bit mode) of data.  The type is I<H> for hash or I<A> for array, 
2146 depending on how the DBM::Deep object was constructed.
2147
2148 The index works by looking at a I<MD5 Hash> of the hash key (or array index 
2149 number).  The first 8-bit char of the MD5 signature is the offset into the 
2150 index, multipled by 4 in 32-bit mode, or 8 in 64-bit mode.  The value of the 
2151 index element is a file offset of the next tag for the key/element in question,
2152 which is usually a I<Bucket List> tag (see below).
2153
2154 The next tag I<could> be another index, depending on how many keys/elements
2155 exist.  See L<RE-INDEXING> below for details.
2156
2157 =head2 BUCKET LIST
2158
2159 A I<Bucket List> is a collection of 16 MD5 hashes for keys/elements, plus 
2160 file offsets to where the actual data is stored.  It starts with a standard 
2161 tag header, with type I<B>, and a data size of 320 bytes in 32-bit mode, or 
2162 384 bytes in 64-bit mode.  Each MD5 hash is stored in full (16 bytes), plus
2163 the 32-bit or 64-bit file offset for the I<Bucket> containing the actual data.
2164 When the list fills up, a I<Re-Index> operation is performed (See 
2165 L<RE-INDEXING> below).
2166
2167 =head2 BUCKET
2168
2169 A I<Bucket> is a tag containing a key/value pair (in hash mode), or a
2170 index/value pair (in array mode).  It starts with a standard tag header with
2171 type I<D> for scalar data (string, binary, etc.), or it could be a nested
2172 hash (type I<H>) or array (type I<A>).  The value comes just after the tag
2173 header.  The size reported in the tag header is only for the value, but then,
2174 just after the value is another size (32-bit unsigned long) and then the plain 
2175 key itself.  Since the value is likely to be fetched more often than the plain 
2176 key, I figured it would be I<slightly> faster to store the value first.
2177
2178 If the type is I<H> (hash) or I<A> (array), the value is another I<Master Index>
2179 record for the nested structure, where the process begins all over again.
2180
2181 =head2 RE-INDEXING
2182
2183 After a I<Bucket List> grows to 16 records, its allocated space in the file is
2184 exhausted.  Then, when another key/element comes in, the list is converted to a 
2185 new index record.  However, this index will look at the next char in the MD5 
2186 hash, and arrange new Bucket List pointers accordingly.  This process is called 
2187 I<Re-Indexing>.  Basically, a new index tag is created at the file EOF, and all 
2188 17 (16 + new one) keys/elements are removed from the old Bucket List and 
2189 inserted into the new index.  Several new Bucket Lists are created in the 
2190 process, as a new MD5 char from the key is being examined (it is unlikely that 
2191 the keys will all share the same next char of their MD5s).
2192
2193 Because of the way the I<MD5> algorithm works, it is impossible to tell exactly
2194 when the Bucket Lists will turn into indexes, but the first round tends to 
2195 happen right around 4,000 keys.  You will see a I<slight> decrease in 
2196 performance here, but it picks back up pretty quick (see L<SPEED> above).  Then 
2197 it takes B<a lot> more keys to exhaust the next level of Bucket Lists.  It's 
2198 right around 900,000 keys.  This process can continue nearly indefinitely -- 
2199 right up until the point the I<MD5> signatures start colliding with each other, 
2200 and this is B<EXTREMELY> rare -- like winning the lottery 5 times in a row AND 
2201 getting struck by lightning while you are walking to cash in your tickets.  
2202 Theoretically, since I<MD5> hashes are 128-bit values, you I<could> have up to 
2203 340,282,366,921,000,000,000,000,000,000,000,000,000 keys/elements (I believe 
2204 this is 340 unodecillion, but don't quote me).
2205
2206 =head2 STORING
2207
2208 When a new key/element is stored, the key (or index number) is first run through 
2209 I<Digest::MD5> to get a 128-bit signature (example, in hex: 
2210 b05783b0773d894396d475ced9d2f4f6).  Then, the I<Master Index> record is checked
2211 for the first char of the signature (in this case I<b0>).  If it does not exist,
2212 a new I<Bucket List> is created for our key (and the next 15 future keys that 
2213 happen to also have I<b> as their first MD5 char).  The entire MD5 is written 
2214 to the I<Bucket List> along with the offset of the new I<Bucket> record (EOF at
2215 this point, unless we are replacing an existing I<Bucket>), where the actual 
2216 data will be stored.
2217
2218 =head2 FETCHING
2219
2220 Fetching an existing key/element involves getting a I<Digest::MD5> of the key 
2221 (or index number), then walking along the indexes.  If there are enough 
2222 keys/elements in this DB level, there might be nested indexes, each linked to 
2223 a particular char of the MD5.  Finally, a I<Bucket List> is pointed to, which 
2224 contains up to 16 full MD5 hashes.  Each is checked for equality to the key in 
2225 question.  If we found a match, the I<Bucket> tag is loaded, where the value and 
2226 plain key are stored.
2227
2228 Fetching the plain key occurs when calling the I<first_key()> and I<next_key()>
2229 methods.  In this process the indexes are walked systematically, and each key
2230 fetched in increasing MD5 order (which is why it appears random).   Once the
2231 I<Bucket> is found, the value is skipped and the plain key returned instead.  
2232 B<Note:> Do not count on keys being fetched as if the MD5 hashes were 
2233 alphabetically sorted.  This only happens on an index-level -- as soon as the 
2234 I<Bucket Lists> are hit, the keys will come out in the order they went in -- 
2235 so it's pretty much undefined how the keys will come out -- just like Perl's 
2236 built-in hashes.
2237
2238 =head1 CODE COVERAGE
2239
2240 We use B<Devel::Cover> to test the code coverage of our tests, below is the
2241 B<Devel::Cover> report on this module's test suite.
2242
2243   ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
2244   File                           stmt   bran   cond    sub    pod   time  total
2245   ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
2246   blib/lib/DBM/Deep.pm           95.2   83.8   70.0   98.2  100.0   58.0   91.0
2247   blib/lib/DBM/Deep/Array.pm    100.0   91.1  100.0  100.0    n/a   26.7   98.0
2248   blib/lib/DBM/Deep/Hash.pm      95.3   80.0  100.0  100.0    n/a   15.3   92.4
2249   Total                          96.2   84.8   74.4   98.8  100.0  100.0   92.4
2250   ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
2251
2252 =head1 MORE INFORMATION
2253
2254 Check out the DBM::Deep Google Group at L<http://groups.google.com/group/DBM-Deep>
2255 or send email to L<DBM-Deep@googlegroups.com>.
2256
2257 =head1 AUTHORS
2258
2259 Joseph Huckaby, L<jhuckaby@cpan.org>
2260
2261 Rob Kinyon, L<rkinyon@cpan.org>
2262
2263 Special thanks to Adam Sah and Rich Gaushell!  You know why :-)
2264
2265 =head1 SEE ALSO
2266
2267 perltie(1), Tie::Hash(3), Digest::MD5(3), Fcntl(3), flock(2), lockf(3), nfs(5),
2268 Digest::SHA256(3), Crypt::Blowfish(3), Compress::Zlib(3)
2269
2270 =head1 LICENSE
2271
2272 Copyright (c) 2002-2006 Joseph Huckaby.  All Rights Reserved.
2273 This is free software, you may use it and distribute it under the
2274 same terms as Perl itself.
2275
2276 =cut