Removed [base] as no longer needed
[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 # Setup constants for users to pass to new()
45 ##
46 sub TYPE_HASH   () { DBM::Deep::Engine::SIG_HASH   }
47 sub TYPE_ARRAY  () { DBM::Deep::Engine::SIG_ARRAY  }
48 sub TYPE_SCALAR () { DBM::Deep::Engine::SIG_SCALAR }
49
50 sub _get_args {
51     my $proto = shift;
52
53     my $args;
54     if (scalar(@_) > 1) {
55         if ( @_ % 2 ) {
56             $proto->_throw_error( "Odd number of parameters to " . (caller(1))[2] );
57         }
58         $args = {@_};
59     }
60     elsif ( ref $_[0] ) {
61         unless ( eval { local $SIG{'__DIE__'}; %{$_[0]} || 1 } ) {
62             $proto->_throw_error( "Not a hashref in args to " . (caller(1))[2] );
63         }
64         $args = $_[0];
65     }
66     else {
67         $args = { file => shift };
68     }
69
70     return $args;
71 }
72
73 sub new {
74     ##
75     # Class constructor method for Perl OO interface.
76     # Calls tie() and returns blessed reference to tied hash or array,
77     # providing a hybrid OO/tie interface.
78     ##
79     my $class = shift;
80     my $args = $class->_get_args( @_ );
81
82     ##
83     # Check if we want a tied hash or array.
84     ##
85     my $self;
86     if (defined($args->{type}) && $args->{type} eq TYPE_ARRAY) {
87         $class = 'DBM::Deep::Array';
88         require DBM::Deep::Array;
89         tie @$self, $class, %$args;
90     }
91     else {
92         $class = 'DBM::Deep::Hash';
93         require DBM::Deep::Hash;
94         tie %$self, $class, %$args;
95     }
96
97     return bless $self, $class;
98 }
99
100 sub _init {
101     ##
102     # Setup $self and bless into this class.
103     ##
104     my $class = shift;
105     my $args = shift;
106
107     # These are the defaults to be optionally overridden below
108     my $self = bless {
109         type        => TYPE_HASH,
110         engine      => DBM::Deep::Engine->new,
111     }, $class;
112
113     $self->{base_offset} = length( $self->{engine}->SIG_FILE );
114
115     foreach my $param ( keys %$self ) {
116         next unless exists $args->{$param};
117         $self->{$param} = delete $args->{$param}
118     }
119
120     # locking implicitly enables autoflush
121     if ($args->{locking}) { $args->{autoflush} = 1; }
122
123     $self->{root} = exists $args->{root}
124         ? $args->{root}
125         : DBM::Deep::_::Root->new( $args );
126
127     $self->{engine}->setup_fh( $self );
128
129     return $self;
130 }
131
132 sub TIEHASH {
133     shift;
134     require DBM::Deep::Hash;
135     return DBM::Deep::Hash->TIEHASH( @_ );
136 }
137
138 sub TIEARRAY {
139     shift;
140     require DBM::Deep::Array;
141     return DBM::Deep::Array->TIEARRAY( @_ );
142 }
143
144 #XXX Unneeded now ...
145 #sub DESTROY {
146 #}
147
148 sub lock {
149     ##
150     # If db locking is set, flock() the db file.  If called multiple
151     # times before unlock(), then the same number of unlocks() must
152     # be called before the lock is released.
153     ##
154     my $self = $_[0]->_get_self;
155     my $type = $_[1];
156     $type = LOCK_EX unless defined $type;
157
158     if (!defined($self->_fh)) { return; }
159
160     if ($self->_root->{locking}) {
161         if (!$self->_root->{locked}) {
162             flock($self->_fh, $type);
163
164             # refresh end counter in case file has changed size
165             my @stats = stat($self->_root->{file});
166             $self->_root->{end} = $stats[7];
167
168             # double-check file inode, in case another process
169             # has optimize()d our file while we were waiting.
170             if ($stats[1] != $self->_root->{inode}) {
171                 $self->{engine}->close_fh( $self );
172                 $self->{engine}->setup_fh( $self );
173                 flock($self->_fh, $type); # re-lock
174
175                 # This may not be necessary after re-opening
176                 $self->_root->{end} = (stat($self->_fh))[7]; # re-end
177             }
178         }
179         $self->_root->{locked}++;
180
181         return 1;
182     }
183
184     return;
185 }
186
187 sub unlock {
188     ##
189     # If db locking is set, unlock the db file.  See note in lock()
190     # regarding calling lock() multiple times.
191     ##
192     my $self = $_[0]->_get_self;
193
194     if (!defined($self->_fh)) { return; }
195
196     if ($self->_root->{locking} && $self->_root->{locked} > 0) {
197         $self->_root->{locked}--;
198         if (!$self->_root->{locked}) { flock($self->_fh, LOCK_UN); }
199
200         return 1;
201     }
202
203     return;
204 }
205
206 sub _copy_value {
207     my $self = shift->_get_self;
208     my ($spot, $value) = @_;
209
210     if ( !ref $value ) {
211         ${$spot} = $value;
212     }
213     elsif ( eval { local $SIG{__DIE__}; $value->isa( 'DBM::Deep' ) } ) {
214         my $type = $value->_type;
215         ${$spot} = $type eq TYPE_HASH ? {} : [];
216         $value->_copy_node( ${$spot} );
217     }
218     else {
219         my $r = Scalar::Util::reftype( $value );
220         my $c = Scalar::Util::blessed( $value );
221         if ( $r eq 'ARRAY' ) {
222             ${$spot} = [ @{$value} ];
223         }
224         else {
225             ${$spot} = { %{$value} };
226         }
227         ${$spot} = bless ${$spot}, $c
228             if defined $c;
229     }
230
231     return 1;
232 }
233
234 sub _copy_node {
235     ##
236     # Copy single level of keys or elements to new DB handle.
237     # Recurse for nested structures
238     ##
239     my $self = shift->_get_self;
240     my ($db_temp) = @_;
241
242     if ($self->_type eq TYPE_HASH) {
243         my $key = $self->first_key();
244         while ($key) {
245             my $value = $self->get($key);
246             $self->_copy_value( \$db_temp->{$key}, $value );
247             $key = $self->next_key($key);
248         }
249     }
250     else {
251         my $length = $self->length();
252         for (my $index = 0; $index < $length; $index++) {
253             my $value = $self->get($index);
254             $self->_copy_value( \$db_temp->[$index], $value );
255         }
256     }
257
258     return 1;
259 }
260
261 sub export {
262     ##
263     # Recursively export into standard Perl hashes and arrays.
264     ##
265     my $self = $_[0]->_get_self;
266
267     my $temp;
268     if ($self->_type eq TYPE_HASH) { $temp = {}; }
269     elsif ($self->_type eq TYPE_ARRAY) { $temp = []; }
270
271     $self->lock();
272     $self->_copy_node( $temp );
273     $self->unlock();
274
275     return $temp;
276 }
277
278 sub import {
279     ##
280     # Recursively import Perl hash/array structure
281     ##
282     #XXX This use of ref() seems to be ok
283     if (!ref($_[0])) { return; } # Perl calls import() on use -- ignore
284
285     my $self = $_[0]->_get_self;
286     my $struct = $_[1];
287
288     #XXX This use of ref() seems to be ok
289     if (!ref($struct)) {
290         ##
291         # struct is not a reference, so just import based on our type
292         ##
293         shift @_;
294
295         if ($self->_type eq TYPE_HASH) { $struct = {@_}; }
296         elsif ($self->_type eq TYPE_ARRAY) { $struct = [@_]; }
297     }
298
299     my $r = Scalar::Util::reftype($struct) || '';
300     if ($r eq "HASH" && $self->_type eq TYPE_HASH) {
301         foreach my $key (keys %$struct) { $self->put($key, $struct->{$key}); }
302     }
303     elsif ($r eq "ARRAY" && $self->_type eq TYPE_ARRAY) {
304         $self->push( @$struct );
305     }
306     else {
307         $self->_throw_error("Cannot import: type mismatch");
308     }
309
310     return 1;
311 }
312
313 sub optimize {
314     ##
315     # Rebuild entire database into new file, then move
316     # it back on top of original.
317     ##
318     my $self = $_[0]->_get_self;
319
320 #XXX Need to create a new test for this
321 #    if ($self->_root->{links} > 1) {
322 #        $self->_throw_error("Cannot optimize: reference count is greater than 1");
323 #    }
324
325     my $db_temp = DBM::Deep->new(
326         file => $self->_root->{file} . '.tmp',
327         type => $self->_type
328     );
329     if (!$db_temp) {
330         $self->_throw_error("Cannot optimize: failed to open temp file: $!");
331     }
332
333     $self->lock();
334     $self->_copy_node( $db_temp );
335     undef $db_temp;
336
337     ##
338     # Attempt to copy user, group and permissions over to new file
339     ##
340     my @stats = stat($self->_fh);
341     my $perms = $stats[2] & 07777;
342     my $uid = $stats[4];
343     my $gid = $stats[5];
344     chown( $uid, $gid, $self->_root->{file} . '.tmp' );
345     chmod( $perms, $self->_root->{file} . '.tmp' );
346
347     # q.v. perlport for more information on this variable
348     if ( $^O eq 'MSWin32' || $^O eq 'cygwin' ) {
349         ##
350         # Potential race condition when optmizing on Win32 with locking.
351         # The Windows filesystem requires that the filehandle be closed
352         # before it is overwritten with rename().  This could be redone
353         # with a soft copy.
354         ##
355         $self->unlock();
356         $self->{engine}->close_fh( $self );
357     }
358
359     if (!rename $self->_root->{file} . '.tmp', $self->_root->{file}) {
360         unlink $self->_root->{file} . '.tmp';
361         $self->unlock();
362         $self->_throw_error("Optimize failed: Cannot copy temp file over original: $!");
363     }
364
365     $self->unlock();
366     $self->{engine}->close_fh( $self );
367     $self->{engine}->setup_fh( $self );
368
369     return 1;
370 }
371
372 sub clone {
373     ##
374     # Make copy of object and return
375     ##
376     my $self = $_[0]->_get_self;
377
378     return DBM::Deep->new(
379         type => $self->_type,
380         base_offset => $self->_base_offset,
381         root => $self->_root
382     );
383 }
384
385 {
386     my %is_legal_filter = map {
387         $_ => ~~1,
388     } qw(
389         store_key store_value
390         fetch_key fetch_value
391     );
392
393     sub set_filter {
394         ##
395         # Setup filter function for storing or fetching the key or value
396         ##
397         my $self = $_[0]->_get_self;
398         my $type = lc $_[1];
399         my $func = $_[2] ? $_[2] : undef;
400
401         if ( $is_legal_filter{$type} ) {
402             $self->_root->{"filter_$type"} = $func;
403             return 1;
404         }
405
406         return;
407     }
408 }
409
410 ##
411 # Accessor methods
412 ##
413
414 sub _root {
415     ##
416     # Get access to the root structure
417     ##
418     my $self = $_[0]->_get_self;
419     return $self->{root};
420 }
421
422 sub _fh {
423     ##
424     # Get access to the raw fh
425     ##
426     my $self = $_[0]->_get_self;
427     return $self->_root->{fh};
428 }
429
430 sub _type {
431     ##
432     # Get type of current node (TYPE_HASH or TYPE_ARRAY)
433     ##
434     my $self = $_[0]->_get_self;
435     return $self->{type};
436 }
437
438 sub _base_offset {
439     ##
440     # Get base_offset of current node (TYPE_HASH or TYPE_ARRAY)
441     ##
442     my $self = $_[0]->_get_self;
443     return $self->{base_offset};
444 }
445
446 ##
447 # Utility methods
448 ##
449
450 sub _throw_error {
451     die "DBM::Deep: $_[1]\n";
452 }
453
454 sub _is_writable {
455     my $fh = shift;
456     (O_WRONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
457 }
458
459 #sub _is_readable {
460 #    my $fh = shift;
461 #    (O_RDONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
462 #}
463
464 sub STORE {
465     ##
466     # Store single hash key/value or array element in database.
467     ##
468     my $self = shift->_get_self;
469     my ($key, $value) = @_;
470
471     unless ( _is_writable( $self->_fh ) ) {
472         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
473     }
474
475     ##
476     # Request exclusive lock for writing
477     ##
478     $self->lock( LOCK_EX );
479
480     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
481
482     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self, $md5, { create => 1 } );
483
484     # User may be storing a hash, in which case we do not want it run
485     # through the filtering system
486     if ( !ref($value) && $self->_root->{filter_store_value} ) {
487         $value = $self->_root->{filter_store_value}->( $value );
488     }
489
490     ##
491     # Add key/value to bucket list
492     ##
493     my $result = $self->{engine}->add_bucket( $self, $tag, $md5, $key, $value );
494
495     $self->unlock();
496
497     return $result;
498 }
499
500 sub FETCH {
501     ##
502     # Fetch single value or element given plain key or array index
503     ##
504     my $self = shift->_get_self;
505     my $key = shift;
506
507     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
508
509     ##
510     # Request shared lock for reading
511     ##
512     $self->lock( LOCK_SH );
513
514     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self, $md5 );
515     if (!$tag) {
516         $self->unlock();
517         return;
518     }
519
520     ##
521     # Get value from bucket list
522     ##
523     my $result = $self->{engine}->get_bucket_value( $self, $tag, $md5 );
524
525     $self->unlock();
526
527     # Filters only apply to scalar values, so the ref check is making
528     # sure the fetched bucket is a scalar, not a child hash or array.
529     return ($result && !ref($result) && $self->_root->{filter_fetch_value})
530         ? $self->_root->{filter_fetch_value}->($result)
531         : $result;
532 }
533
534 sub DELETE {
535     ##
536     # Delete single key/value pair or element given plain key or array index
537     ##
538     my $self = $_[0]->_get_self;
539     my $key = $_[1];
540
541     unless ( _is_writable( $self->_fh ) ) {
542         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
543     }
544
545     ##
546     # Request exclusive lock for writing
547     ##
548     $self->lock( LOCK_EX );
549
550     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
551
552     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self, $md5 );
553     if (!$tag) {
554         $self->unlock();
555         return;
556     }
557
558     ##
559     # Delete bucket
560     ##
561     my $value = $self->{engine}->get_bucket_value($self,  $tag, $md5 );
562
563     if (defined $value && !ref($value) && $self->_root->{filter_fetch_value}) {
564         $value = $self->_root->{filter_fetch_value}->($value);
565     }
566
567     my $result = $self->{engine}->delete_bucket( $self, $tag, $md5 );
568
569     ##
570     # If this object is an array and the key deleted was on the end of the stack,
571     # decrement the length variable.
572     ##
573
574     $self->unlock();
575
576     return $value;
577 }
578
579 sub EXISTS {
580     ##
581     # Check if a single key or element exists given plain key or array index
582     ##
583     my $self = $_[0]->_get_self;
584     my $key = $_[1];
585
586     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
587
588     ##
589     # Request shared lock for reading
590     ##
591     $self->lock( LOCK_SH );
592
593     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self, $md5 );
594     if (!$tag) {
595         $self->unlock();
596
597         ##
598         # For some reason, the built-in exists() function returns '' for false
599         ##
600         return '';
601     }
602
603     ##
604     # Check if bucket exists and return 1 or ''
605     ##
606     my $result = $self->{engine}->bucket_exists( $self, $tag, $md5 ) || '';
607
608     $self->unlock();
609
610     return $result;
611 }
612
613 sub CLEAR {
614     ##
615     # Clear all keys from hash, or all elements from array.
616     ##
617     my $self = $_[0]->_get_self;
618
619     unless ( _is_writable( $self->_fh ) ) {
620         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
621     }
622
623     ##
624     # Request exclusive lock for writing
625     ##
626     $self->lock( LOCK_EX );
627
628     my $fh = $self->_fh;
629
630     seek($fh, $self->_base_offset + $self->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
631     if (eof $fh) {
632         $self->unlock();
633         return;
634     }
635
636     $self->{engine}->create_tag($self, $self->_base_offset, $self->_type, chr(0) x $self->{engine}{index_size});
637
638     $self->unlock();
639
640     return 1;
641 }
642
643 ##
644 # Public method aliases
645 ##
646 sub put { (shift)->STORE( @_ ) }
647 sub store { (shift)->STORE( @_ ) }
648 sub get { (shift)->FETCH( @_ ) }
649 sub fetch { (shift)->FETCH( @_ ) }
650 sub delete { (shift)->DELETE( @_ ) }
651 sub exists { (shift)->EXISTS( @_ ) }
652 sub clear { (shift)->CLEAR( @_ ) }
653
654 package DBM::Deep::_::Root;
655
656 sub new {
657     my $class = shift;
658     my ($args) = @_;
659
660     my $self = bless {
661         autobless          => undef,
662         autoflush          => undef,
663         #XXX It should be this in order to work with the initial create_tag(),
664         #XXX but it's not ... it works out because of the stat() in setup_fh(),
665         #XXX but that's not good.
666         end                => 0, #length(DBM::Deep->SIG_FILE),
667         fh                 => undef,
668         file               => undef,
669         file_offset        => 0,
670         locking            => undef,
671         locked             => 0,
672         filter_store_key   => undef,
673         filter_store_value => undef,
674         filter_fetch_key   => undef,
675         filter_fetch_value => undef,
676         %$args,
677     }, $class;
678
679     if ( $self->{fh} && !$self->{file_offset} ) {
680         $self->{file_offset} = tell( $self->{fh} );
681     }
682
683     return $self;
684 }
685
686 sub DESTROY {
687     my $self = shift;
688     return unless $self;
689
690     close $self->{fh} if $self->{fh};
691
692     return;
693 }
694
695 1;
696
697 __END__
698
699 =head1 NAME
700
701 DBM::Deep - A pure perl multi-level hash/array DBM
702
703 =head1 SYNOPSIS
704
705   use DBM::Deep;
706   my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
707
708   $db->{key} = 'value'; # tie() style
709   print $db->{key};
710
711   $db->put('key' => 'value'); # OO style
712   print $db->get('key');
713
714   # true multi-level support
715   $db->{my_complex} = [
716       'hello', { perl => 'rules' },
717       42, 99,
718   ];
719
720 =head1 DESCRIPTION
721
722 A unique flat-file database module, written in pure perl.  True
723 multi-level hash/array support (unlike MLDBM, which is faked), hybrid
724 OO / tie() interface, cross-platform FTPable files, and quite fast.  Can
725 handle millions of keys and unlimited hash levels without significant
726 slow-down.  Written from the ground-up in pure perl -- this is NOT a
727 wrapper around a C-based DBM.  Out-of-the-box compatibility with Unix,
728 Mac OS X and Windows.
729
730 =head1 VERSION DIFFERENCES
731
732 B<NOTE>: 0.99_01 and above have significant file format differences from 0.98 and
733 before. While attempts have been made to be backwards compatible, no guarantees.
734
735 =head1 INSTALLATION
736
737 Hopefully you are using Perl's excellent CPAN module, which will download
738 and install the module for you.  If not, get the tarball, and run these
739 commands:
740
741     tar zxf DBM-Deep-*
742     cd DBM-Deep-*
743     perl Makefile.PL
744     make
745     make test
746     make install
747
748 =head1 SETUP
749
750 Construction can be done OO-style (which is the recommended way), or using
751 Perl's tie() function.  Both are examined here.
752
753 =head2 OO CONSTRUCTION
754
755 The recommended way to construct a DBM::Deep object is to use the new()
756 method, which gets you a blessed, tied hash or array reference.
757
758     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
759
760 This opens a new database handle, mapped to the file "foo.db".  If this
761 file does not exist, it will automatically be created.  DB files are
762 opened in "r+" (read/write) mode, and the type of object returned is a
763 hash, unless otherwise specified (see L<OPTIONS> below).
764
765 You can pass a number of options to the constructor to specify things like
766 locking, autoflush, etc.  This is done by passing an inline hash:
767
768     my $db = DBM::Deep->new(
769         file => "foo.db",
770         locking => 1,
771         autoflush => 1
772     );
773
774 Notice that the filename is now specified I<inside> the hash with
775 the "file" parameter, as opposed to being the sole argument to the
776 constructor.  This is required if any options are specified.
777 See L<OPTIONS> below for the complete list.
778
779
780
781 You can also start with an array instead of a hash.  For this, you must
782 specify the C<type> parameter:
783
784     my $db = DBM::Deep->new(
785         file => "foo.db",
786         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
787     );
788
789 B<Note:> Specifing the C<type> parameter only takes effect when beginning
790 a new DB file.  If you create a DBM::Deep object with an existing file, the
791 C<type> will be loaded from the file header, and an error will be thrown if
792 the wrong type is passed in.
793
794 =head2 TIE CONSTRUCTION
795
796 Alternately, you can create a DBM::Deep handle by using Perl's built-in
797 tie() function.  The object returned from tie() can be used to call methods,
798 such as lock() and unlock(), but cannot be used to assign to the DBM::Deep
799 file (as expected with most tie'd objects).
800
801     my %hash;
802     my $db = tie %hash, "DBM::Deep", "foo.db";
803
804     my @array;
805     my $db = tie @array, "DBM::Deep", "bar.db";
806
807 As with the OO constructor, you can replace the DB filename parameter with
808 a hash containing one or more options (see L<OPTIONS> just below for the
809 complete list).
810
811     tie %hash, "DBM::Deep", {
812         file => "foo.db",
813         locking => 1,
814         autoflush => 1
815     };
816
817 =head2 OPTIONS
818
819 There are a number of options that can be passed in when constructing your
820 DBM::Deep objects.  These apply to both the OO- and tie- based approaches.
821
822 =over
823
824 =item * file
825
826 Filename of the DB file to link the handle to.  You can pass a full absolute
827 filesystem path, partial path, or a plain filename if the file is in the
828 current working directory.  This is a required parameter (though q.v. fh).
829
830 =item * fh
831
832 If you want, you can pass in the fh instead of the file. This is most useful for doing
833 something like:
834
835   my $db = DBM::Deep->new( { fh => \*DATA } );
836
837 You are responsible for making sure that the fh has been opened appropriately for your
838 needs. If you open it read-only and attempt to write, an exception will be thrown. If you
839 open it write-only or append-only, an exception will be thrown immediately as DBM::Deep
840 needs to read from the fh.
841
842 =item * file_offset
843
844 This is the offset within the file that the DBM::Deep db starts. Most of the time, you will
845 not need to set this. However, it's there if you want it.
846
847 If you pass in fh and do not set this, it will be set appropriately.
848
849 =item * type
850
851 This parameter specifies what type of object to create, a hash or array.  Use
852 one of these two constants: C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH> or C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>.
853 This only takes effect when beginning a new file.  This is an optional
854 parameter, and defaults to C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH>.
855
856 =item * locking
857
858 Specifies whether locking is to be enabled.  DBM::Deep uses Perl's Fnctl flock()
859 function to lock the database in exclusive mode for writes, and shared mode for
860 reads.  Pass any true value to enable.  This affects the base DB handle I<and
861 any child hashes or arrays> that use the same DB file.  This is an optional
862 parameter, and defaults to 0 (disabled).  See L<LOCKING> below for more.
863
864 =item * autoflush
865
866 Specifies whether autoflush is to be enabled on the underlying filehandle.
867 This obviously slows down write operations, but is required if you may have
868 multiple processes accessing the same DB file (also consider enable I<locking>).
869 Pass any true value to enable.  This is an optional parameter, and defaults to 0
870 (disabled).
871
872 =item * autobless
873
874 If I<autobless> mode is enabled, DBM::Deep will preserve blessed hashes, and
875 restore them when fetched.  This is an B<experimental> feature, and does have
876 side-effects.  Basically, when hashes are re-blessed into their original
877 classes, they are no longer blessed into the DBM::Deep class!  So you won't be
878 able to call any DBM::Deep methods on them.  You have been warned.
879 This is an optional parameter, and defaults to 0 (disabled).
880
881 =item * filter_*
882
883 See L<FILTERS> below.
884
885 =back
886
887 =head1 TIE INTERFACE
888
889 With DBM::Deep you can access your databases using Perl's standard hash/array
890 syntax.  Because all DBM::Deep objects are I<tied> to hashes or arrays, you can
891 treat them as such.  DBM::Deep will intercept all reads/writes and direct them
892 to the right place -- the DB file.  This has nothing to do with the
893 L<TIE CONSTRUCTION> section above.  This simply tells you how to use DBM::Deep
894 using regular hashes and arrays, rather than calling functions like C<get()>
895 and C<put()> (although those work too).  It is entirely up to you how to want
896 to access your databases.
897
898 =head2 HASHES
899
900 You can treat any DBM::Deep object like a normal Perl hash reference.  Add keys,
901 or even nested hashes (or arrays) using standard Perl syntax:
902
903     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
904
905     $db->{mykey} = "myvalue";
906     $db->{myhash} = {};
907     $db->{myhash}->{subkey} = "subvalue";
908
909     print $db->{myhash}->{subkey} . "\n";
910
911 You can even step through hash keys using the normal Perl C<keys()> function:
912
913     foreach my $key (keys %$db) {
914         print "$key: " . $db->{$key} . "\n";
915     }
916
917 Remember that Perl's C<keys()> function extracts I<every> key from the hash and
918 pushes them onto an array, all before the loop even begins.  If you have an
919 extra large hash, this may exhaust Perl's memory.  Instead, consider using
920 Perl's C<each()> function, which pulls keys/values one at a time, using very
921 little memory:
922
923     while (my ($key, $value) = each %$db) {
924         print "$key: $value\n";
925     }
926
927 Please note that when using C<each()>, you should always pass a direct
928 hash reference, not a lookup.  Meaning, you should B<never> do this:
929
930     # NEVER DO THIS
931     while (my ($key, $value) = each %{$db->{foo}}) { # BAD
932
933 This causes an infinite loop, because for each iteration, Perl is calling
934 FETCH() on the $db handle, resulting in a "new" hash for foo every time, so
935 it effectively keeps returning the first key over and over again. Instead,
936 assign a temporary variable to C<$db->{foo}>, then pass that to each().
937
938 =head2 ARRAYS
939
940 As with hashes, you can treat any DBM::Deep object like a normal Perl array
941 reference.  This includes inserting, removing and manipulating elements,
942 and the C<push()>, C<pop()>, C<shift()>, C<unshift()> and C<splice()> functions.
943 The object must have first been created using type C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>,
944 or simply be a nested array reference inside a hash.  Example:
945
946     my $db = DBM::Deep->new(
947         file => "foo-array.db",
948         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
949     );
950
951     $db->[0] = "foo";
952     push @$db, "bar", "baz";
953     unshift @$db, "bah";
954
955     my $last_elem = pop @$db; # baz
956     my $first_elem = shift @$db; # bah
957     my $second_elem = $db->[1]; # bar
958
959     my $num_elements = scalar @$db;
960
961 =head1 OO INTERFACE
962
963 In addition to the I<tie()> interface, you can also use a standard OO interface
964 to manipulate all aspects of DBM::Deep databases.  Each type of object (hash or
965 array) has its own methods, but both types share the following common methods:
966 C<put()>, C<get()>, C<exists()>, C<delete()> and C<clear()>.
967
968 =over
969
970 =item * new() / clone()
971
972 These are the constructor and copy-functions.
973
974 =item * put() / store()
975
976 Stores a new hash key/value pair, or sets an array element value.  Takes two
977 arguments, the hash key or array index, and the new value.  The value can be
978 a scalar, hash ref or array ref.  Returns true on success, false on failure.
979
980     $db->put("foo", "bar"); # for hashes
981     $db->put(1, "bar"); # for arrays
982
983 =item * get() / fetch()
984
985 Fetches the value of a hash key or array element.  Takes one argument: the hash
986 key or array index.  Returns a scalar, hash ref or array ref, depending on the
987 data type stored.
988
989     my $value = $db->get("foo"); # for hashes
990     my $value = $db->get(1); # for arrays
991
992 =item * exists()
993
994 Checks if a hash key or array index exists.  Takes one argument: the hash key
995 or array index.  Returns true if it exists, false if not.
996
997     if ($db->exists("foo")) { print "yay!\n"; } # for hashes
998     if ($db->exists(1)) { print "yay!\n"; } # for arrays
999
1000 =item * delete()
1001
1002 Deletes one hash key/value pair or array element.  Takes one argument: the hash
1003 key or array index.  Returns true on success, false if not found.  For arrays,
1004 the remaining elements located after the deleted element are NOT moved over.
1005 The deleted element is essentially just undefined, which is exactly how Perl's
1006 internal arrays work.  Please note that the space occupied by the deleted
1007 key/value or element is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY>
1008 below for details and workarounds.
1009
1010     $db->delete("foo"); # for hashes
1011     $db->delete(1); # for arrays
1012
1013 =item * clear()
1014
1015 Deletes B<all> hash keys or array elements.  Takes no arguments.  No return
1016 value.  Please note that the space occupied by the deleted keys/values or
1017 elements is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY> below for
1018 details and workarounds.
1019
1020     $db->clear(); # hashes or arrays
1021
1022 =item * lock() / unlock()
1023
1024 q.v. Locking.
1025
1026 =item * optimize()
1027
1028 Recover lost disk space.
1029
1030 =item * import() / export()
1031
1032 Data going in and out.
1033
1034 =item * set_digest() / set_pack() / set_filter()
1035
1036 q.v. adjusting the interal parameters.
1037
1038 =back
1039
1040 =head2 HASHES
1041
1042 For hashes, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the
1043 following additional methods: C<first_key()> and C<next_key()>.
1044
1045 =over
1046
1047 =item * first_key()
1048
1049 Returns the "first" key in the hash.  As with built-in Perl hashes, keys are
1050 fetched in an undefined order (which appears random).  Takes no arguments,
1051 returns the key as a scalar value.
1052
1053     my $key = $db->first_key();
1054
1055 =item * next_key()
1056
1057 Returns the "next" key in the hash, given the previous one as the sole argument.
1058 Returns undef if there are no more keys to be fetched.
1059
1060     $key = $db->next_key($key);
1061
1062 =back
1063
1064 Here are some examples of using hashes:
1065
1066     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1067
1068     $db->put("foo", "bar");
1069     print "foo: " . $db->get("foo") . "\n";
1070
1071     $db->put("baz", {}); # new child hash ref
1072     $db->get("baz")->put("buz", "biz");
1073     print "buz: " . $db->get("baz")->get("buz") . "\n";
1074
1075     my $key = $db->first_key();
1076     while ($key) {
1077         print "$key: " . $db->get($key) . "\n";
1078         $key = $db->next_key($key);
1079     }
1080
1081     if ($db->exists("foo")) { $db->delete("foo"); }
1082
1083 =head2 ARRAYS
1084
1085 For arrays, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the
1086 following additional methods: C<length()>, C<push()>, C<pop()>, C<shift()>,
1087 C<unshift()> and C<splice()>.
1088
1089 =over
1090
1091 =item * length()
1092
1093 Returns the number of elements in the array.  Takes no arguments.
1094
1095     my $len = $db->length();
1096
1097 =item * push()
1098
1099 Adds one or more elements onto the end of the array.  Accepts scalars, hash
1100 refs or array refs.  No return value.
1101
1102     $db->push("foo", "bar", {});
1103
1104 =item * pop()
1105
1106 Fetches the last element in the array, and deletes it.  Takes no arguments.
1107 Returns undef if array is empty.  Returns the element value.
1108
1109     my $elem = $db->pop();
1110
1111 =item * shift()
1112
1113 Fetches the first element in the array, deletes it, then shifts all the
1114 remaining elements over to take up the space.  Returns the element value.  This
1115 method is not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for
1116 details.
1117
1118     my $elem = $db->shift();
1119
1120 =item * unshift()
1121
1122 Inserts one or more elements onto the beginning of the array, shifting all
1123 existing elements over to make room.  Accepts scalars, hash refs or array refs.
1124 No return value.  This method is not recommended with large arrays -- see
1125 <LARGE ARRAYS> below for details.
1126
1127     $db->unshift("foo", "bar", {});
1128
1129 =item * splice()
1130
1131 Performs exactly like Perl's built-in function of the same name.  See L<perldoc
1132 -f splice> for usage -- it is too complicated to document here.  This method is
1133 not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for details.
1134
1135 =back
1136
1137 Here are some examples of using arrays:
1138
1139     my $db = DBM::Deep->new(
1140         file => "foo.db",
1141         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
1142     );
1143
1144     $db->push("bar", "baz");
1145     $db->unshift("foo");
1146     $db->put(3, "buz");
1147
1148     my $len = $db->length();
1149     print "length: $len\n"; # 4
1150
1151     for (my $k=0; $k<$len; $k++) {
1152         print "$k: " . $db->get($k) . "\n";
1153     }
1154
1155     $db->splice(1, 2, "biz", "baf");
1156
1157     while (my $elem = shift @$db) {
1158         print "shifted: $elem\n";
1159     }
1160
1161 =head1 LOCKING
1162
1163 Enable automatic file locking by passing a true value to the C<locking>
1164 parameter when constructing your DBM::Deep object (see L<SETUP> above).
1165
1166     my $db = DBM::Deep->new(
1167         file => "foo.db",
1168         locking => 1
1169     );
1170
1171 This causes DBM::Deep to C<flock()> the underlying filehandle with exclusive
1172 mode for writes, and shared mode for reads.  This is required if you have
1173 multiple processes accessing the same database file, to avoid file corruption.
1174 Please note that C<flock()> does NOT work for files over NFS.  See L<DB OVER
1175 NFS> below for more.
1176
1177 =head2 EXPLICIT LOCKING
1178
1179 You can explicitly lock a database, so it remains locked for multiple
1180 transactions.  This is done by calling the C<lock()> method, and passing an
1181 optional lock mode argument (defaults to exclusive mode).  This is particularly
1182 useful for things like counters, where the current value needs to be fetched,
1183 then incremented, then stored again.
1184
1185     $db->lock();
1186     my $counter = $db->get("counter");
1187     $counter++;
1188     $db->put("counter", $counter);
1189     $db->unlock();
1190
1191     # or...
1192
1193     $db->lock();
1194     $db->{counter}++;
1195     $db->unlock();
1196
1197 You can pass C<lock()> an optional argument, which specifies which mode to use
1198 (exclusive or shared).  Use one of these two constants: C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_EX>
1199 or C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_SH>.  These are passed directly to C<flock()>, and are the
1200 same as the constants defined in Perl's C<Fcntl> module.
1201
1202     $db->lock( DBM::Deep->LOCK_SH );
1203     # something here
1204     $db->unlock();
1205
1206 =head1 IMPORTING/EXPORTING
1207
1208 You can import existing complex structures by calling the C<import()> method,
1209 and export an entire database into an in-memory structure using the C<export()>
1210 method.  Both are examined here.
1211
1212 =head2 IMPORTING
1213
1214 Say you have an existing hash with nested hashes/arrays inside it.  Instead of
1215 walking the structure and adding keys/elements to the database as you go,
1216 simply pass a reference to the C<import()> method.  This recursively adds
1217 everything to an existing DBM::Deep object for you.  Here is an example:
1218
1219     my $struct = {
1220         key1 => "value1",
1221         key2 => "value2",
1222         array1 => [ "elem0", "elem1", "elem2" ],
1223         hash1 => {
1224             subkey1 => "subvalue1",
1225             subkey2 => "subvalue2"
1226         }
1227     };
1228
1229     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1230     $db->import( $struct );
1231
1232     print $db->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1233
1234 This recursively imports the entire C<$struct> object into C<$db>, including
1235 all nested hashes and arrays.  If the DBM::Deep object contains exsiting data,
1236 keys are merged with the existing ones, replacing if they already exist.
1237 The C<import()> method can be called on any database level (not just the base
1238 level), and works with both hash and array DB types.
1239
1240 B<Note:> Make sure your existing structure has no circular references in it.
1241 These will cause an infinite loop when importing.
1242
1243 =head2 EXPORTING
1244
1245 Calling the C<export()> method on an existing DBM::Deep object will return
1246 a reference to a new in-memory copy of the database.  The export is done
1247 recursively, so all nested hashes/arrays are all exported to standard Perl
1248 objects.  Here is an example:
1249
1250     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1251
1252     $db->{key1} = "value1";
1253     $db->{key2} = "value2";
1254     $db->{hash1} = {};
1255     $db->{hash1}->{subkey1} = "subvalue1";
1256     $db->{hash1}->{subkey2} = "subvalue2";
1257
1258     my $struct = $db->export();
1259
1260     print $struct->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1261
1262 This makes a complete copy of the database in memory, and returns a reference
1263 to it.  The C<export()> method can be called on any database level (not just
1264 the base level), and works with both hash and array DB types.  Be careful of
1265 large databases -- you can store a lot more data in a DBM::Deep object than an
1266 in-memory Perl structure.
1267
1268 B<Note:> Make sure your database has no circular references in it.
1269 These will cause an infinite loop when exporting.
1270
1271 =head1 FILTERS
1272
1273 DBM::Deep has a number of hooks where you can specify your own Perl function
1274 to perform filtering on incoming or outgoing data.  This is a perfect
1275 way to extend the engine, and implement things like real-time compression or
1276 encryption.  Filtering applies to the base DB level, and all child hashes /
1277 arrays.  Filter hooks can be specified when your DBM::Deep object is first
1278 constructed, or by calling the C<set_filter()> method at any time.  There are
1279 four available filter hooks, described below:
1280
1281 =over
1282
1283 =item * filter_store_key
1284
1285 This filter is called whenever a hash key is stored.  It
1286 is passed the incoming key, and expected to return a transformed key.
1287
1288 =item * filter_store_value
1289
1290 This filter is called whenever a hash key or array element is stored.  It
1291 is passed the incoming value, and expected to return a transformed value.
1292
1293 =item * filter_fetch_key
1294
1295 This filter is called whenever a hash key is fetched (i.e. via
1296 C<first_key()> or C<next_key()>).  It is passed the transformed key,
1297 and expected to return the plain key.
1298
1299 =item * filter_fetch_value
1300
1301 This filter is called whenever a hash key or array element is fetched.
1302 It is passed the transformed value, and expected to return the plain value.
1303
1304 =back
1305
1306 Here are the two ways to setup a filter hook:
1307
1308     my $db = DBM::Deep->new(
1309         file => "foo.db",
1310         filter_store_value => \&my_filter_store,
1311         filter_fetch_value => \&my_filter_fetch
1312     );
1313
1314     # or...
1315
1316     $db->set_filter( "filter_store_value", \&my_filter_store );
1317     $db->set_filter( "filter_fetch_value", \&my_filter_fetch );
1318
1319 Your filter function will be called only when dealing with SCALAR keys or
1320 values.  When nested hashes and arrays are being stored/fetched, filtering
1321 is bypassed.  Filters are called as static functions, passed a single SCALAR
1322 argument, and expected to return a single SCALAR value.  If you want to
1323 remove a filter, set the function reference to C<undef>:
1324
1325     $db->set_filter( "filter_store_value", undef );
1326
1327 =head2 REAL-TIME ENCRYPTION EXAMPLE
1328
1329 Here is a working example that uses the I<Crypt::Blowfish> module to
1330 do real-time encryption / decryption of keys & values with DBM::Deep Filters.
1331 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Crypt::Blowfish> for more
1332 on I<Crypt::Blowfish>.  You'll also need the I<Crypt::CBC> module.
1333
1334     use DBM::Deep;
1335     use Crypt::Blowfish;
1336     use Crypt::CBC;
1337
1338     my $cipher = Crypt::CBC->new({
1339         'key'             => 'my secret key',
1340         'cipher'          => 'Blowfish',
1341         'iv'              => '$KJh#(}q',
1342         'regenerate_key'  => 0,
1343         'padding'         => 'space',
1344         'prepend_iv'      => 0
1345     });
1346
1347     my $db = DBM::Deep->new(
1348         file => "foo-encrypt.db",
1349         filter_store_key => \&my_encrypt,
1350         filter_store_value => \&my_encrypt,
1351         filter_fetch_key => \&my_decrypt,
1352         filter_fetch_value => \&my_decrypt,
1353     );
1354
1355     $db->{key1} = "value1";
1356     $db->{key2} = "value2";
1357     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1358     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1359
1360     undef $db;
1361     exit;
1362
1363     sub my_encrypt {
1364         return $cipher->encrypt( $_[0] );
1365     }
1366     sub my_decrypt {
1367         return $cipher->decrypt( $_[0] );
1368     }
1369
1370 =head2 REAL-TIME COMPRESSION EXAMPLE
1371
1372 Here is a working example that uses the I<Compress::Zlib> module to do real-time
1373 compression / decompression of keys & values with DBM::Deep Filters.
1374 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Compress::Zlib> for
1375 more on I<Compress::Zlib>.
1376
1377     use DBM::Deep;
1378     use Compress::Zlib;
1379
1380     my $db = DBM::Deep->new(
1381         file => "foo-compress.db",
1382         filter_store_key => \&my_compress,
1383         filter_store_value => \&my_compress,
1384         filter_fetch_key => \&my_decompress,
1385         filter_fetch_value => \&my_decompress,
1386     );
1387
1388     $db->{key1} = "value1";
1389     $db->{key2} = "value2";
1390     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1391     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1392
1393     undef $db;
1394     exit;
1395
1396     sub my_compress {
1397         return Compress::Zlib::memGzip( $_[0] ) ;
1398     }
1399     sub my_decompress {
1400         return Compress::Zlib::memGunzip( $_[0] ) ;
1401     }
1402
1403 B<Note:> Filtering of keys only applies to hashes.  Array "keys" are
1404 actually numerical index numbers, and are not filtered.
1405
1406 =head1 ERROR HANDLING
1407
1408 Most DBM::Deep methods return a true value for success, and call die() on
1409 failure.  You can wrap calls in an eval block to catch the die.
1410
1411     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" ); # create hash
1412     eval { $db->push("foo"); }; # ILLEGAL -- push is array-only call
1413
1414     print $@;           # prints error message
1415
1416 =head1 LARGEFILE SUPPORT
1417
1418 If you have a 64-bit system, and your Perl is compiled with both LARGEFILE
1419 and 64-bit support, you I<may> be able to create databases larger than 2 GB.
1420 DBM::Deep by default uses 32-bit file offset tags, but these can be changed
1421 by calling the static C<set_pack()> method before you do anything else.
1422
1423     DBM::Deep::set_pack(8, 'Q');
1424
1425 This tells DBM::Deep to pack all file offsets with 8-byte (64-bit) quad words
1426 instead of 32-bit longs.  After setting these values your DB files have a
1427 theoretical maximum size of 16 XB (exabytes).
1428
1429 B<Note:> Changing these values will B<NOT> work for existing database files.
1430 Only change this for new files, and make sure it stays set consistently
1431 throughout the file's life.  If you do set these values, you can no longer
1432 access 32-bit DB files.  You can, however, call C<set_pack(4, 'N')> to change
1433 back to 32-bit mode.
1434
1435 B<Note:> I have not personally tested files > 2 GB -- all my systems have
1436 only a 32-bit Perl.  However, I have received user reports that this does
1437 indeed work!
1438
1439 =head1 LOW-LEVEL ACCESS
1440
1441 If you require low-level access to the underlying filehandle that DBM::Deep uses,
1442 you can call the C<_fh()> method, which returns the handle:
1443
1444     my $fh = $db->_fh();
1445
1446 This method can be called on the root level of the datbase, or any child
1447 hashes or arrays.  All levels share a I<root> structure, which contains things
1448 like the filehandle, a reference counter, and all the options specified
1449 when you created the object.  You can get access to this root structure by
1450 calling the C<root()> method.
1451
1452     my $root = $db->_root();
1453
1454 This is useful for changing options after the object has already been created,
1455 such as enabling/disabling locking.  You can also store your own temporary user
1456 data in this structure (be wary of name collision), which is then accessible from
1457 any child hash or array.
1458
1459 =head1 CUSTOM DIGEST ALGORITHM
1460
1461 DBM::Deep by default uses the I<Message Digest 5> (MD5) algorithm for hashing
1462 keys.  However you can override this, and use another algorithm (such as SHA-256)
1463 or even write your own.  But please note that DBM::Deep currently expects zero
1464 collisions, so your algorithm has to be I<perfect>, so to speak.
1465 Collision detection may be introduced in a later version.
1466
1467
1468
1469 You can specify a custom digest algorithm by calling the static C<set_digest()>
1470 function, passing a reference to a subroutine, and the length of the algorithm's
1471 hashes (in bytes).  This is a global static function, which affects ALL DBM::Deep
1472 objects.  Here is a working example that uses a 256-bit hash from the
1473 I<Digest::SHA256> module.  Please see
1474 L<http://search.cpan.org/search?module=Digest::SHA256> for more.
1475
1476     use DBM::Deep;
1477     use Digest::SHA256;
1478
1479     my $context = Digest::SHA256::new(256);
1480
1481     DBM::Deep::set_digest( \&my_digest, 32 );
1482
1483     my $db = DBM::Deep->new( "foo-sha.db" );
1484
1485     $db->{key1} = "value1";
1486     $db->{key2} = "value2";
1487     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1488     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1489
1490     undef $db;
1491     exit;
1492
1493     sub my_digest {
1494         return substr( $context->hash($_[0]), 0, 32 );
1495     }
1496
1497 B<Note:> Your returned digest strings must be B<EXACTLY> the number
1498 of bytes you specify in the C<set_digest()> function (in this case 32).
1499
1500 =head1 CIRCULAR REFERENCES
1501
1502 DBM::Deep has B<experimental> support for circular references.  Meaning you
1503 can have a nested hash key or array element that points to a parent object.
1504 This relationship is stored in the DB file, and is preserved between sessions.
1505 Here is an example:
1506
1507     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1508
1509     $db->{foo} = "bar";
1510     $db->{circle} = $db; # ref to self
1511
1512     print $db->{foo} . "\n"; # prints "foo"
1513     print $db->{circle}->{foo} . "\n"; # prints "foo" again
1514
1515 B<Note>: Passing the object to a function that recursively walks the
1516 object tree (such as I<Data::Dumper> or even the built-in C<optimize()> or
1517 C<export()> methods) will result in an infinite loop. This will be fixed in
1518 a future release.
1519
1520 =head1 CAVEATS / ISSUES / BUGS
1521
1522 This section describes all the known issues with DBM::Deep.  It you have found
1523 something that is not listed here, please send e-mail to L<jhuckaby@cpan.org>.
1524
1525 =head2 UNUSED SPACE RECOVERY
1526
1527 One major caveat with DBM::Deep is that space occupied by existing keys and
1528 values is not recovered when they are deleted.  Meaning if you keep deleting
1529 and adding new keys, your file will continuously grow.  I am working on this,
1530 but in the meantime you can call the built-in C<optimize()> method from time to
1531 time (perhaps in a crontab or something) to recover all your unused space.
1532
1533     $db->optimize(); # returns true on success
1534
1535 This rebuilds the ENTIRE database into a new file, then moves it on top of
1536 the original.  The new file will have no unused space, thus it will take up as
1537 little disk space as possible.  Please note that this operation can take
1538 a long time for large files, and you need enough disk space to temporarily hold
1539 2 copies of your DB file.  The temporary file is created in the same directory
1540 as the original, named with a ".tmp" extension, and is deleted when the
1541 operation completes.  Oh, and if locking is enabled, the DB is automatically
1542 locked for the entire duration of the copy.
1543
1544 B<WARNING:> Only call optimize() on the top-level node of the database, and
1545 make sure there are no child references lying around.  DBM::Deep keeps a reference
1546 counter, and if it is greater than 1, optimize() will abort and return undef.
1547
1548 =head2 AUTOVIVIFICATION
1549
1550 Unfortunately, autovivification doesn't work with tied hashes.  This appears to
1551 be a bug in Perl's tie() system, as I<Jakob Schmidt> encountered the very same
1552 issue with his I<DWH_FIle> module (see L<http://search.cpan.org/search?module=DWH_File>),
1553 and it is also mentioned in the BUGS section for the I<MLDBM> module <see
1554 L<http://search.cpan.org/search?module=MLDBM>).  Basically, on a new db file,
1555 this does not work:
1556
1557     $db->{foo}->{bar} = "hello";
1558
1559 Since "foo" doesn't exist, you cannot add "bar" to it.  You end up with "foo"
1560 being an empty hash.  Try this instead, which works fine:
1561
1562     $db->{foo} = { bar => "hello" };
1563
1564 As of Perl 5.8.7, this bug still exists.  I have walked very carefully through
1565 the execution path, and Perl indeed passes an empty hash to the STORE() method.
1566 Probably a bug in Perl.
1567
1568 =head2 FILE CORRUPTION
1569
1570 The current level of error handling in DBM::Deep is minimal.  Files I<are> checked
1571 for a 32-bit signature when opened, but other corruption in files can cause
1572 segmentation faults.  DBM::Deep may try to seek() past the end of a file, or get
1573 stuck in an infinite loop depending on the level of corruption.  File write
1574 operations are not checked for failure (for speed), so if you happen to run
1575 out of disk space, DBM::Deep will probably fail in a bad way.  These things will
1576 be addressed in a later version of DBM::Deep.
1577
1578 =head2 DB OVER NFS
1579
1580 Beware of using DB files over NFS.  DBM::Deep uses flock(), which works well on local
1581 filesystems, but will NOT protect you from file corruption over NFS.  I've heard
1582 about setting up your NFS server with a locking daemon, then using lockf() to
1583 lock your files, but your mileage may vary there as well.  From what I
1584 understand, there is no real way to do it.  However, if you need access to the
1585 underlying filehandle in DBM::Deep for using some other kind of locking scheme like
1586 lockf(), see the L<LOW-LEVEL ACCESS> section above.
1587
1588 =head2 COPYING OBJECTS
1589
1590 Beware of copying tied objects in Perl.  Very strange things can happen.
1591 Instead, use DBM::Deep's C<clone()> method which safely copies the object and
1592 returns a new, blessed, tied hash or array to the same level in the DB.
1593
1594     my $copy = $db->clone();
1595
1596 B<Note>: Since clone() here is cloning the object, not the database location, any
1597 modifications to either $db or $copy will be visible in both.
1598
1599 =head2 LARGE ARRAYS
1600
1601 Beware of using C<shift()>, C<unshift()> or C<splice()> with large arrays.
1602 These functions cause every element in the array to move, which can be murder
1603 on DBM::Deep, as every element has to be fetched from disk, then stored again in
1604 a different location.  This will be addressed in the forthcoming version 1.00.
1605
1606 =head2 WRITEONLY FILES
1607
1608 If you pass in a filehandle to new(), you may have opened it in either a readonly or
1609 writeonly mode. STORE will verify that the filehandle is writable. However, there
1610 doesn't seem to be a good way to determine if a filehandle is readable. And, if the
1611 filehandle isn't readable, it's not clear what will happen. So, don't do that.
1612
1613 =head1 PERFORMANCE
1614
1615 This section discusses DBM::Deep's speed and memory usage.
1616
1617 =head2 SPEED
1618
1619 Obviously, DBM::Deep isn't going to be as fast as some C-based DBMs, such as
1620 the almighty I<BerkeleyDB>.  But it makes up for it in features like true
1621 multi-level hash/array support, and cross-platform FTPable files.  Even so,
1622 DBM::Deep is still pretty fast, and the speed stays fairly consistent, even
1623 with huge databases.  Here is some test data:
1624
1625     Adding 1,000,000 keys to new DB file...
1626
1627     At 100 keys, avg. speed is 2,703 keys/sec
1628     At 200 keys, avg. speed is 2,642 keys/sec
1629     At 300 keys, avg. speed is 2,598 keys/sec
1630     At 400 keys, avg. speed is 2,578 keys/sec
1631     At 500 keys, avg. speed is 2,722 keys/sec
1632     At 600 keys, avg. speed is 2,628 keys/sec
1633     At 700 keys, avg. speed is 2,700 keys/sec
1634     At 800 keys, avg. speed is 2,607 keys/sec
1635     At 900 keys, avg. speed is 2,190 keys/sec
1636     At 1,000 keys, avg. speed is 2,570 keys/sec
1637     At 2,000 keys, avg. speed is 2,417 keys/sec
1638     At 3,000 keys, avg. speed is 1,982 keys/sec
1639     At 4,000 keys, avg. speed is 1,568 keys/sec
1640     At 5,000 keys, avg. speed is 1,533 keys/sec
1641     At 6,000 keys, avg. speed is 1,787 keys/sec
1642     At 7,000 keys, avg. speed is 1,977 keys/sec
1643     At 8,000 keys, avg. speed is 2,028 keys/sec
1644     At 9,000 keys, avg. speed is 2,077 keys/sec
1645     At 10,000 keys, avg. speed is 2,031 keys/sec
1646     At 20,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
1647     At 30,000 keys, avg. speed is 2,050 keys/sec
1648     At 40,000 keys, avg. speed is 2,073 keys/sec
1649     At 50,000 keys, avg. speed is 1,973 keys/sec
1650     At 60,000 keys, avg. speed is 1,914 keys/sec
1651     At 70,000 keys, avg. speed is 2,091 keys/sec
1652     At 80,000 keys, avg. speed is 2,103 keys/sec
1653     At 90,000 keys, avg. speed is 1,886 keys/sec
1654     At 100,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
1655     At 200,000 keys, avg. speed is 2,053 keys/sec
1656     At 300,000 keys, avg. speed is 1,697 keys/sec
1657     At 400,000 keys, avg. speed is 1,838 keys/sec
1658     At 500,000 keys, avg. speed is 1,941 keys/sec
1659     At 600,000 keys, avg. speed is 1,930 keys/sec
1660     At 700,000 keys, avg. speed is 1,735 keys/sec
1661     At 800,000 keys, avg. speed is 1,795 keys/sec
1662     At 900,000 keys, avg. speed is 1,221 keys/sec
1663     At 1,000,000 keys, avg. speed is 1,077 keys/sec
1664
1665 This test was performed on a PowerMac G4 1gHz running Mac OS X 10.3.2 & Perl
1666 5.8.1, with an 80GB Ultra ATA/100 HD spinning at 7200RPM.  The hash keys and
1667 values were between 6 - 12 chars in length.  The DB file ended up at 210MB.
1668 Run time was 12 min 3 sec.
1669
1670 =head2 MEMORY USAGE
1671
1672 One of the great things about DBM::Deep is that it uses very little memory.
1673 Even with huge databases (1,000,000+ keys) you will not see much increased
1674 memory on your process.  DBM::Deep relies solely on the filesystem for storing
1675 and fetching data.  Here is output from I</usr/bin/top> before even opening a
1676 database handle:
1677
1678       PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
1679     22831 root      11   0  2716 2716  1296 R     0.0  0.2   0:07 perl
1680
1681 Basically the process is taking 2,716K of memory.  And here is the same
1682 process after storing and fetching 1,000,000 keys:
1683
1684       PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
1685     22831 root      14   0  2772 2772  1328 R     0.0  0.2  13:32 perl
1686
1687 Notice the memory usage increased by only 56K.  Test was performed on a 700mHz
1688 x86 box running Linux RedHat 7.2 & Perl 5.6.1.
1689
1690 =head1 DB FILE FORMAT
1691
1692 In case you were interested in the underlying DB file format, it is documented
1693 here in this section.  You don't need to know this to use the module, it's just
1694 included for reference.
1695
1696 =head2 SIGNATURE
1697
1698 DBM::Deep files always start with a 32-bit signature to identify the file type.
1699 This is at offset 0.  The signature is "DPDB" in network byte order.  This is
1700 checked for when the file is opened and an error will be thrown if it's not found.
1701
1702 =head2 TAG
1703
1704 The DBM::Deep file is in a I<tagged format>, meaning each section of the file
1705 has a standard header containing the type of data, the length of data, and then
1706 the data itself.  The type is a single character (1 byte), the length is a
1707 32-bit unsigned long in network byte order, and the data is, well, the data.
1708 Here is how it unfolds:
1709
1710 =head2 MASTER INDEX
1711
1712 Immediately after the 32-bit file signature is the I<Master Index> record.
1713 This is a standard tag header followed by 1024 bytes (in 32-bit mode) or 2048
1714 bytes (in 64-bit mode) of data.  The type is I<H> for hash or I<A> for array,
1715 depending on how the DBM::Deep object was constructed.
1716
1717 The index works by looking at a I<MD5 Hash> of the hash key (or array index
1718 number).  The first 8-bit char of the MD5 signature is the offset into the
1719 index, multipled by 4 in 32-bit mode, or 8 in 64-bit mode.  The value of the
1720 index element is a file offset of the next tag for the key/element in question,
1721 which is usually a I<Bucket List> tag (see below).
1722
1723 The next tag I<could> be another index, depending on how many keys/elements
1724 exist.  See L<RE-INDEXING> below for details.
1725
1726 =head2 BUCKET LIST
1727
1728 A I<Bucket List> is a collection of 16 MD5 hashes for keys/elements, plus
1729 file offsets to where the actual data is stored.  It starts with a standard
1730 tag header, with type I<B>, and a data size of 320 bytes in 32-bit mode, or
1731 384 bytes in 64-bit mode.  Each MD5 hash is stored in full (16 bytes), plus
1732 the 32-bit or 64-bit file offset for the I<Bucket> containing the actual data.
1733 When the list fills up, a I<Re-Index> operation is performed (See
1734 L<RE-INDEXING> below).
1735
1736 =head2 BUCKET
1737
1738 A I<Bucket> is a tag containing a key/value pair (in hash mode), or a
1739 index/value pair (in array mode).  It starts with a standard tag header with
1740 type I<D> for scalar data (string, binary, etc.), or it could be a nested
1741 hash (type I<H>) or array (type I<A>).  The value comes just after the tag
1742 header.  The size reported in the tag header is only for the value, but then,
1743 just after the value is another size (32-bit unsigned long) and then the plain
1744 key itself.  Since the value is likely to be fetched more often than the plain
1745 key, I figured it would be I<slightly> faster to store the value first.
1746
1747 If the type is I<H> (hash) or I<A> (array), the value is another I<Master Index>
1748 record for the nested structure, where the process begins all over again.
1749
1750 =head2 RE-INDEXING
1751
1752 After a I<Bucket List> grows to 16 records, its allocated space in the file is
1753 exhausted.  Then, when another key/element comes in, the list is converted to a
1754 new index record.  However, this index will look at the next char in the MD5
1755 hash, and arrange new Bucket List pointers accordingly.  This process is called
1756 I<Re-Indexing>.  Basically, a new index tag is created at the file EOF, and all
1757 17 (16 + new one) keys/elements are removed from the old Bucket List and
1758 inserted into the new index.  Several new Bucket Lists are created in the
1759 process, as a new MD5 char from the key is being examined (it is unlikely that
1760 the keys will all share the same next char of their MD5s).
1761
1762 Because of the way the I<MD5> algorithm works, it is impossible to tell exactly
1763 when the Bucket Lists will turn into indexes, but the first round tends to
1764 happen right around 4,000 keys.  You will see a I<slight> decrease in
1765 performance here, but it picks back up pretty quick (see L<SPEED> above).  Then
1766 it takes B<a lot> more keys to exhaust the next level of Bucket Lists.  It's
1767 right around 900,000 keys.  This process can continue nearly indefinitely --
1768 right up until the point the I<MD5> signatures start colliding with each other,
1769 and this is B<EXTREMELY> rare -- like winning the lottery 5 times in a row AND
1770 getting struck by lightning while you are walking to cash in your tickets.
1771 Theoretically, since I<MD5> hashes are 128-bit values, you I<could> have up to
1772 340,282,366,921,000,000,000,000,000,000,000,000,000 keys/elements (I believe
1773 this is 340 unodecillion, but don't quote me).
1774
1775 =head2 STORING
1776
1777 When a new key/element is stored, the key (or index number) is first run through
1778 I<Digest::MD5> to get a 128-bit signature (example, in hex:
1779 b05783b0773d894396d475ced9d2f4f6).  Then, the I<Master Index> record is checked
1780 for the first char of the signature (in this case I<b0>).  If it does not exist,
1781 a new I<Bucket List> is created for our key (and the next 15 future keys that
1782 happen to also have I<b> as their first MD5 char).  The entire MD5 is written
1783 to the I<Bucket List> along with the offset of the new I<Bucket> record (EOF at
1784 this point, unless we are replacing an existing I<Bucket>), where the actual
1785 data will be stored.
1786
1787 =head2 FETCHING
1788
1789 Fetching an existing key/element involves getting a I<Digest::MD5> of the key
1790 (or index number), then walking along the indexes.  If there are enough
1791 keys/elements in this DB level, there might be nested indexes, each linked to
1792 a particular char of the MD5.  Finally, a I<Bucket List> is pointed to, which
1793 contains up to 16 full MD5 hashes.  Each is checked for equality to the key in
1794 question.  If we found a match, the I<Bucket> tag is loaded, where the value and
1795 plain key are stored.
1796
1797 Fetching the plain key occurs when calling the I<first_key()> and I<next_key()>
1798 methods.  In this process the indexes are walked systematically, and each key
1799 fetched in increasing MD5 order (which is why it appears random).   Once the
1800 I<Bucket> is found, the value is skipped and the plain key returned instead.
1801 B<Note:> Do not count on keys being fetched as if the MD5 hashes were
1802 alphabetically sorted.  This only happens on an index-level -- as soon as the
1803 I<Bucket Lists> are hit, the keys will come out in the order they went in --
1804 so it's pretty much undefined how the keys will come out -- just like Perl's
1805 built-in hashes.
1806
1807 =head1 CODE COVERAGE
1808
1809 We use B<Devel::Cover> to test the code coverage of our tests, below is the
1810 B<Devel::Cover> report on this module's test suite.
1811
1812   ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
1813   File                           stmt   bran   cond    sub    pod   time  total
1814   ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
1815   blib/lib/DBM/Deep.pm           95.1   81.6   70.3  100.0  100.0   33.4   91.0
1816   blib/lib/DBM/Deep/Array.pm    100.0   91.1  100.0  100.0    n/a   27.8   98.0
1817   blib/lib/DBM/Deep/Engine.pm    97.8   85.6   75.0  100.0    0.0   25.8   90.8
1818   blib/lib/DBM/Deep/Hash.pm     100.0   87.5  100.0  100.0    n/a   13.0   97.2
1819   Total                          97.5   85.4   76.6  100.0   46.9  100.0   92.5
1820   ---------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
1821
1822 =head1 MORE INFORMATION
1823
1824 Check out the DBM::Deep Google Group at L<http://groups.google.com/group/DBM-Deep>
1825 or send email to L<DBM-Deep@googlegroups.com>.
1826
1827 =head1 AUTHORS
1828
1829 Joseph Huckaby, L<jhuckaby@cpan.org>
1830
1831 Rob Kinyon, L<rkinyon@cpan.org>
1832
1833 Special thanks to Adam Sah and Rich Gaushell!  You know why :-)
1834
1835 =head1 SEE ALSO
1836
1837 perltie(1), Tie::Hash(3), Digest::MD5(3), Fcntl(3), flock(2), lockf(3), nfs(5),
1838 Digest::SHA256(3), Crypt::Blowfish(3), Compress::Zlib(3)
1839
1840 =head1 LICENSE
1841
1842 Copyright (c) 2002-2006 Joseph Huckaby.  All Rights Reserved.
1843 This is free software, you may use it and distribute it under the
1844 same terms as Perl itself.
1845
1846 =cut