Removed only physical access to the in ::Deep
[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 5.6.0;
33
34 use strict;
35 use warnings;
36
37 use Fcntl qw( :DEFAULT :flock :seek );
38 use Digest::MD5 ();
39 use Scalar::Util ();
40
41 use DBM::Deep::Engine;
42 use DBM::Deep::File;
43
44 use vars qw( $VERSION );
45 $VERSION = q(0.99_01);
46
47 ##
48 # Setup constants for users to pass to new()
49 ##
50 sub TYPE_HASH   () { DBM::Deep::Engine->SIG_HASH   }
51 sub TYPE_ARRAY  () { DBM::Deep::Engine->SIG_ARRAY  }
52
53 sub _get_args {
54     my $proto = shift;
55
56     my $args;
57     if (scalar(@_) > 1) {
58         if ( @_ % 2 ) {
59             $proto->_throw_error( "Odd number of parameters to " . (caller(1))[2] );
60         }
61         $args = {@_};
62     }
63     elsif ( ref $_[0] ) {
64         unless ( eval { local $SIG{'__DIE__'}; %{$_[0]} || 1 } ) {
65             $proto->_throw_error( "Not a hashref in args to " . (caller(1))[2] );
66         }
67         $args = $_[0];
68     }
69     else {
70         $args = { file => shift };
71     }
72
73     return $args;
74 }
75
76 sub new {
77     ##
78     # Class constructor method for Perl OO interface.
79     # Calls tie() and returns blessed reference to tied hash or array,
80     # providing a hybrid OO/tie interface.
81     ##
82     my $class = shift;
83     my $args = $class->_get_args( @_ );
84
85     ##
86     # Check if we want a tied hash or array.
87     ##
88     my $self;
89     if (defined($args->{type}) && $args->{type} eq TYPE_ARRAY) {
90         $class = 'DBM::Deep::Array';
91         require DBM::Deep::Array;
92         tie @$self, $class, %$args;
93     }
94     else {
95         $class = 'DBM::Deep::Hash';
96         require DBM::Deep::Hash;
97         tie %$self, $class, %$args;
98     }
99
100     return bless $self, $class;
101 }
102
103 # This initializer is called from the various TIE* methods. new() calls tie(),
104 # which allows for a single point of entry.
105 sub _init {
106     my $class = shift;
107     my ($args) = @_;
108
109     $args->{fileobj} = DBM::Deep::File->new( $args )
110         unless exists $args->{fileobj};
111
112     # locking implicitly enables autoflush
113     if ($args->{locking}) { $args->{autoflush} = 1; }
114
115     # These are the defaults to be optionally overridden below
116     my $self = bless {
117         type        => TYPE_HASH,
118         base_offset => undef,
119
120         parent      => undef,
121         parent_key  => undef,
122
123         fileobj     => undef,
124     }, $class;
125     $self->{engine} = DBM::Deep::Engine->new( { %{$args}, obj => $self } );
126
127     # Grab the parameters we want to use
128     foreach my $param ( keys %$self ) {
129         next unless exists $args->{$param};
130         $self->{$param} = $args->{$param};
131     }
132
133     $self->{engine}->setup_fh( $self );
134
135     $self->{fileobj}->set_db( $self );
136
137     return $self;
138 }
139
140 sub TIEHASH {
141     shift;
142     require DBM::Deep::Hash;
143     return DBM::Deep::Hash->TIEHASH( @_ );
144 }
145
146 sub TIEARRAY {
147     shift;
148     require DBM::Deep::Array;
149     return DBM::Deep::Array->TIEARRAY( @_ );
150 }
151
152 sub lock {
153     my $self = shift->_get_self;
154     return $self->_fileobj->lock( $self, @_ );
155 }
156
157 sub unlock {
158     my $self = shift->_get_self;
159     return $self->_fileobj->unlock( $self, @_ );
160 }
161
162 sub _copy_value {
163     my $self = shift->_get_self;
164     my ($spot, $value) = @_;
165
166     if ( !ref $value ) {
167         ${$spot} = $value;
168     }
169     elsif ( eval { local $SIG{__DIE__}; $value->isa( 'DBM::Deep' ) } ) {
170         ${$spot} = $value->_repr;
171         $value->_copy_node( ${$spot} );
172     }
173     else {
174         my $r = Scalar::Util::reftype( $value );
175         my $c = Scalar::Util::blessed( $value );
176         if ( $r eq 'ARRAY' ) {
177             ${$spot} = [ @{$value} ];
178         }
179         else {
180             ${$spot} = { %{$value} };
181         }
182         ${$spot} = bless ${$spot}, $c
183             if defined $c;
184     }
185
186     return 1;
187 }
188
189 sub _copy_node {
190     die "Must be implemented in a child class\n";
191 }
192
193 sub _repr {
194     die "Must be implemented in a child class\n";
195 }
196
197 sub export {
198     ##
199     # Recursively export into standard Perl hashes and arrays.
200     ##
201     my $self = shift->_get_self;
202
203     my $temp = $self->_repr;
204
205     $self->lock();
206     $self->_copy_node( $temp );
207     $self->unlock();
208
209     return $temp;
210 }
211
212 sub import {
213     ##
214     # Recursively import Perl hash/array structure
215     ##
216     if (!ref($_[0])) { return; } # Perl calls import() on use -- ignore
217
218     my $self = shift->_get_self;
219     my ($struct) = @_;
220
221     # struct is not a reference, so just import based on our type
222     if (!ref($struct)) {
223         $struct = $self->_repr( @_ );
224     }
225
226     return $self->_import( $struct );
227 }
228
229 sub optimize {
230     ##
231     # Rebuild entire database into new file, then move
232     # it back on top of original.
233     ##
234     my $self = shift->_get_self;
235
236 #XXX Need to create a new test for this
237 #    if ($self->_fileobj->{links} > 1) {
238 #        $self->_throw_error("Cannot optimize: reference count is greater than 1");
239 #    }
240
241     my $db_temp = DBM::Deep->new(
242         file => $self->_fileobj->{file} . '.tmp',
243         type => $self->_type
244     );
245
246     $self->lock();
247     $self->_copy_node( $db_temp );
248     undef $db_temp;
249
250     ##
251     # Attempt to copy user, group and permissions over to new file
252     ##
253     my @stats = stat($self->_fh);
254     my $perms = $stats[2] & 07777;
255     my $uid = $stats[4];
256     my $gid = $stats[5];
257     chown( $uid, $gid, $self->_fileobj->{file} . '.tmp' );
258     chmod( $perms, $self->_fileobj->{file} . '.tmp' );
259
260     # q.v. perlport for more information on this variable
261     if ( $^O eq 'MSWin32' || $^O eq 'cygwin' ) {
262         ##
263         # Potential race condition when optmizing on Win32 with locking.
264         # The Windows filesystem requires that the filehandle be closed
265         # before it is overwritten with rename().  This could be redone
266         # with a soft copy.
267         ##
268         $self->unlock();
269         $self->_fileobj->close;
270     }
271
272     if (!rename $self->_fileobj->{file} . '.tmp', $self->_fileobj->{file}) {
273         unlink $self->_fileobj->{file} . '.tmp';
274         $self->unlock();
275         $self->_throw_error("Optimize failed: Cannot copy temp file over original: $!");
276     }
277
278     $self->unlock();
279     $self->_fileobj->close;
280     $self->_fileobj->open;
281     $self->{engine}->setup_fh( $self );
282
283     return 1;
284 }
285
286 sub clone {
287     ##
288     # Make copy of object and return
289     ##
290     my $self = shift->_get_self;
291
292     return DBM::Deep->new(
293         type => $self->_type,
294         base_offset => $self->_base_offset,
295         fileobj => $self->_fileobj,
296     );
297 }
298
299 {
300     my %is_legal_filter = map {
301         $_ => ~~1,
302     } qw(
303         store_key store_value
304         fetch_key fetch_value
305     );
306
307     sub set_filter {
308         ##
309         # Setup filter function for storing or fetching the key or value
310         ##
311         my $self = shift->_get_self;
312         my $type = lc shift;
313         my $func = shift;
314
315         if ( $is_legal_filter{$type} ) {
316             $self->_fileobj->{"filter_$type"} = $func;
317             return 1;
318         }
319
320         return;
321     }
322 }
323
324 sub begin_work {
325     my $self = shift->_get_self;
326     $self->_fileobj->begin_transaction;
327     return 1;
328 }
329
330 sub rollback {
331     my $self = shift->_get_self;
332     $self->_fileobj->end_transaction;
333     return 1;
334 }
335
336 sub commit {
337     my $self = shift->_get_self;
338     # At this point, we need to replay the actions taken
339     $self->_fileobj->end_transaction;
340     return 1;
341 }
342
343 ##
344 # Accessor methods
345 ##
346
347 sub _fileobj {
348     my $self = $_[0]->_get_self;
349     return $self->{fileobj};
350 }
351
352 sub _type {
353     my $self = $_[0]->_get_self;
354     return $self->{type};
355 }
356
357 sub _base_offset {
358     my $self = $_[0]->_get_self;
359     return $self->{base_offset};
360 }
361
362 sub _fh {
363     my $self = $_[0]->_get_self;
364     return $self->_fileobj->{fh};
365 }
366
367 ##
368 # Utility methods
369 ##
370
371 sub _throw_error {
372     die "DBM::Deep: $_[1]\n";
373 }
374
375 sub _is_writable {
376     my $fh = shift;
377     (O_WRONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
378 }
379
380 #sub _is_readable {
381 #    my $fh = shift;
382 #    (O_RDONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
383 #}
384
385 sub _find_parent {
386     my $self = shift;
387
388     my $base = '';
389     if ( my $parent = $self->{parent} ) {
390         my $child = $self;
391         while ( 1 ) {
392             $base = (
393                 $parent->_type eq TYPE_HASH
394                     ? "\{$child->{parent_key}\}"
395                     : "\[$child->{parent_key}\]"
396             ) . $base;
397
398             $child = $parent;
399             $parent = $parent->{parent};
400             last unless $parent;
401         }
402     }
403     return '$db->' . $base;
404 }
405
406 sub STORE {
407     ##
408     # Store single hash key/value or array element in database.
409     ##
410     my $self = shift->_get_self;
411     my ($key, $value, $orig_key) = @_;
412
413
414     if ( $^O ne 'MSWin32' && !_is_writable( $self->_fh ) ) {
415         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
416     }
417
418     if ( defined $orig_key ) {
419         my $lhs = $self->_find_parent;
420         if ( $self->_type eq TYPE_HASH ) {
421             $lhs .= "\{$orig_key\}";
422         }
423         else {
424             $lhs .= "\[$orig_key\]";
425         }
426
427         my $rhs;
428
429         my $r = Scalar::Util::reftype( $value ) || '';
430         if ( $r eq 'HASH' ) {
431             $rhs = '{}';
432         }
433         elsif ( $r eq 'ARRAY' ) {
434             $rhs = '[]';
435         }
436         elsif ( defined $value ) {
437             $rhs = "'$value'";
438         }
439         else {
440             $rhs = "undef";
441         }
442
443         if ( my $c = Scalar::Util::blessed( $value ) ) {
444             $rhs = "bless $rhs, '$c'";
445         }
446
447         $self->_fileobj->audit( "$lhs = $rhs;" );
448     }
449
450     ##
451     # Request exclusive lock for writing
452     ##
453     $self->lock( LOCK_EX );
454
455     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
456
457     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self->_base_offset, $md5, { create => 1 } );
458
459     # User may be storing a hash, in which case we do not want it run
460     # through the filtering system
461     if ( !ref($value) && $self->_fileobj->{filter_store_value} ) {
462         $value = $self->_fileobj->{filter_store_value}->( $value );
463     }
464
465     ##
466     # Add key/value to bucket list
467     ##
468     my $result = $self->{engine}->add_bucket( $tag, $md5, $key, $value, undef, $orig_key ); 
469
470     $self->unlock();
471
472     return $result;
473 }
474
475 sub FETCH {
476     ##
477     # Fetch single value or element given plain key or array index
478     ##
479     my $self = shift->_get_self;
480     my ($key, $orig_key) = @_;
481
482     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
483
484     ##
485     # Request shared lock for reading
486     ##
487     $self->lock( LOCK_SH );
488
489     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self->_base_offset, $md5 );
490     if (!$tag) {
491         $self->unlock();
492         return;
493     }
494
495     ##
496     # Get value from bucket list
497     ##
498     my $result = $self->{engine}->get_bucket_value( $tag, $md5, $orig_key );
499
500     $self->unlock();
501
502     # Filters only apply to scalar values, so the ref check is making
503     # sure the fetched bucket is a scalar, not a child hash or array.
504     return ($result && !ref($result) && $self->_fileobj->{filter_fetch_value})
505         ? $self->_fileobj->{filter_fetch_value}->($result)
506         : $result;
507 }
508
509 sub DELETE {
510     ##
511     # Delete single key/value pair or element given plain key or array index
512     ##
513     my $self = shift->_get_self;
514     my ($key, $orig_key) = @_;
515
516     if ( $^O ne 'MSWin32' && !_is_writable( $self->_fh ) ) {
517         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
518     }
519
520     if ( defined $orig_key ) {
521         my $lhs = $self->_find_parent;
522         if ( $self->_type eq TYPE_HASH ) {
523             $lhs .= "\{$orig_key\}";
524         }
525         else {
526             $lhs .= "\[$orig_key]\]";
527         }
528
529         $self->_fileobj->audit( "delete $lhs;" );
530     }
531
532     ##
533     # Request exclusive lock for writing
534     ##
535     $self->lock( LOCK_EX );
536
537     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
538
539     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self->_base_offset, $md5 );
540     if (!$tag) {
541         $self->unlock();
542         return;
543     }
544
545     ##
546     # Delete bucket
547     ##
548     my $value = $self->{engine}->get_bucket_value( $tag, $md5 );
549
550     if (defined $value && !ref($value) && $self->_fileobj->{filter_fetch_value}) {
551         $value = $self->_fileobj->{filter_fetch_value}->($value);
552     }
553
554     my $result = $self->{engine}->delete_bucket( $tag, $md5, $orig_key );
555
556     ##
557     # If this object is an array and the key deleted was on the end of the stack,
558     # decrement the length variable.
559     ##
560
561     $self->unlock();
562
563     return $value;
564 }
565
566 sub EXISTS {
567     ##
568     # Check if a single key or element exists given plain key or array index
569     ##
570     my $self = shift->_get_self;
571     my ($key) = @_;
572
573     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
574
575     ##
576     # Request shared lock for reading
577     ##
578     $self->lock( LOCK_SH );
579
580     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self->_base_offset, $md5 );
581     if (!$tag) {
582         $self->unlock();
583
584         ##
585         # For some reason, the built-in exists() function returns '' for false
586         ##
587         return '';
588     }
589
590     ##
591     # Check if bucket exists and return 1 or ''
592     ##
593     my $result = $self->{engine}->bucket_exists( $tag, $md5 ) || '';
594
595     $self->unlock();
596
597     return $result;
598 }
599
600 sub CLEAR {
601     ##
602     # Clear all keys from hash, or all elements from array.
603     ##
604     my $self = shift->_get_self;
605
606     if ( $^O ne 'MSWin32' && !_is_writable( $self->_fh ) ) {
607         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
608     }
609
610     {
611         my $lhs = $self->_find_parent;
612
613         if ( $self->_type eq TYPE_HASH ) {
614             $lhs = '%{' . $lhs . '}';
615         }
616         else {
617             $lhs = '@{' . $lhs . '}';
618         }
619
620         $self->_fileobj->audit( "$lhs = ();" );
621     }
622
623     ##
624     # Request exclusive lock for writing
625     ##
626     $self->lock( LOCK_EX );
627
628 #XXX This needs updating to use _release_space
629     $self->{engine}->write_tag(
630         $self->_base_offset, $self->_type,
631         chr(0)x$self->{engine}{index_size},
632     );
633
634     $self->unlock();
635
636     return 1;
637 }
638
639 ##
640 # Public method aliases
641 ##
642 sub put { (shift)->STORE( @_ ) }
643 sub store { (shift)->STORE( @_ ) }
644 sub get { (shift)->FETCH( @_ ) }
645 sub fetch { (shift)->FETCH( @_ ) }
646 sub delete { (shift)->DELETE( @_ ) }
647 sub exists { (shift)->EXISTS( @_ ) }
648 sub clear { (shift)->CLEAR( @_ ) }
649
650 1;
651 __END__
652
653 =head1 NAME
654
655 DBM::Deep - A pure perl multi-level hash/array DBM
656
657 =head1 SYNOPSIS
658
659   use DBM::Deep;
660   my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
661
662   $db->{key} = 'value'; # tie() style
663   print $db->{key};
664
665   $db->put('key' => 'value'); # OO style
666   print $db->get('key');
667
668   # true multi-level support
669   $db->{my_complex} = [
670       'hello', { perl => 'rules' },
671       42, 99,
672   ];
673
674 =head1 DESCRIPTION
675
676 A unique flat-file database module, written in pure perl.  True
677 multi-level hash/array support (unlike MLDBM, which is faked), hybrid
678 OO / tie() interface, cross-platform FTPable files, and quite fast.  Can
679 handle millions of keys and unlimited hash levels without significant
680 slow-down.  Written from the ground-up in pure perl -- this is NOT a
681 wrapper around a C-based DBM.  Out-of-the-box compatibility with Unix,
682 Mac OS X and Windows.
683
684 =head1 VERSION DIFFERENCES
685
686 B<NOTE>: 0.99_01 and above have significant file format differences from 0.98 and
687 before. While attempts have been made to be backwards compatible, no guarantees.
688
689 =head1 INSTALLATION
690
691 Hopefully you are using Perl's excellent CPAN module, which will download
692 and install the module for you.  If not, get the tarball, and run these
693 commands:
694
695     tar zxf DBM-Deep-*
696     cd DBM-Deep-*
697     perl Makefile.PL
698     make
699     make test
700     make install
701
702 =head1 SETUP
703
704 Construction can be done OO-style (which is the recommended way), or using
705 Perl's tie() function.  Both are examined here.
706
707 =head2 OO CONSTRUCTION
708
709 The recommended way to construct a DBM::Deep object is to use the new()
710 method, which gets you a blessed, tied hash or array reference.
711
712     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
713
714 This opens a new database handle, mapped to the file "foo.db".  If this
715 file does not exist, it will automatically be created.  DB files are
716 opened in "r+" (read/write) mode, and the type of object returned is a
717 hash, unless otherwise specified (see L<OPTIONS> below).
718
719 You can pass a number of options to the constructor to specify things like
720 locking, autoflush, etc.  This is done by passing an inline hash:
721
722     my $db = DBM::Deep->new(
723         file => "foo.db",
724         locking => 1,
725         autoflush => 1
726     );
727
728 Notice that the filename is now specified I<inside> the hash with
729 the "file" parameter, as opposed to being the sole argument to the
730 constructor.  This is required if any options are specified.
731 See L<OPTIONS> below for the complete list.
732
733
734
735 You can also start with an array instead of a hash.  For this, you must
736 specify the C<type> parameter:
737
738     my $db = DBM::Deep->new(
739         file => "foo.db",
740         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
741     );
742
743 B<Note:> Specifing the C<type> parameter only takes effect when beginning
744 a new DB file.  If you create a DBM::Deep object with an existing file, the
745 C<type> will be loaded from the file header, and an error will be thrown if
746 the wrong type is passed in.
747
748 =head2 TIE CONSTRUCTION
749
750 Alternately, you can create a DBM::Deep handle by using Perl's built-in
751 tie() function.  The object returned from tie() can be used to call methods,
752 such as lock() and unlock(), but cannot be used to assign to the DBM::Deep
753 file (as expected with most tie'd objects).
754
755     my %hash;
756     my $db = tie %hash, "DBM::Deep", "foo.db";
757
758     my @array;
759     my $db = tie @array, "DBM::Deep", "bar.db";
760
761 As with the OO constructor, you can replace the DB filename parameter with
762 a hash containing one or more options (see L<OPTIONS> just below for the
763 complete list).
764
765     tie %hash, "DBM::Deep", {
766         file => "foo.db",
767         locking => 1,
768         autoflush => 1
769     };
770
771 =head2 OPTIONS
772
773 There are a number of options that can be passed in when constructing your
774 DBM::Deep objects.  These apply to both the OO- and tie- based approaches.
775
776 =over
777
778 =item * file
779
780 Filename of the DB file to link the handle to.  You can pass a full absolute
781 filesystem path, partial path, or a plain filename if the file is in the
782 current working directory.  This is a required parameter (though q.v. fh).
783
784 =item * fh
785
786 If you want, you can pass in the fh instead of the file. This is most useful for doing
787 something like:
788
789   my $db = DBM::Deep->new( { fh => \*DATA } );
790
791 You are responsible for making sure that the fh has been opened appropriately for your
792 needs. If you open it read-only and attempt to write, an exception will be thrown. If you
793 open it write-only or append-only, an exception will be thrown immediately as DBM::Deep
794 needs to read from the fh.
795
796 =item * file_offset
797
798 This is the offset within the file that the DBM::Deep db starts. Most of the time, you will
799 not need to set this. However, it's there if you want it.
800
801 If you pass in fh and do not set this, it will be set appropriately.
802
803 =item * type
804
805 This parameter specifies what type of object to create, a hash or array.  Use
806 one of these two constants:
807
808 =over 4
809
810 =item * C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH>
811
812 =item * C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>.
813
814 =back
815
816 This only takes effect when beginning a new file.  This is an optional
817 parameter, and defaults to C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH>.
818
819 =item * locking
820
821 Specifies whether locking is to be enabled.  DBM::Deep uses Perl's Fnctl flock()
822 function to lock the database in exclusive mode for writes, and shared mode for
823 reads.  Pass any true value to enable.  This affects the base DB handle I<and
824 any child hashes or arrays> that use the same DB file.  This is an optional
825 parameter, and defaults to 0 (disabled).  See L<LOCKING> below for more.
826
827 =item * autoflush
828
829 Specifies whether autoflush is to be enabled on the underlying filehandle.
830 This obviously slows down write operations, but is required if you may have
831 multiple processes accessing the same DB file (also consider enable I<locking>).
832 Pass any true value to enable.  This is an optional parameter, and defaults to 0
833 (disabled).
834
835 =item * autobless
836
837 If I<autobless> mode is enabled, DBM::Deep will preserve the class something
838 is blessed into, and restores it when fetched.  This is an optional parameter, and defaults to 1 (enabled).
839
840 B<Note:> If you use the OO-interface, you will not be able to call any methods
841 of DBM::Deep on the blessed item. This is considered to be a feature.
842
843 =item * filter_*
844
845 See L</FILTERS> below.
846
847 =back
848
849 =head1 TIE INTERFACE
850
851 With DBM::Deep you can access your databases using Perl's standard hash/array
852 syntax.  Because all DBM::Deep objects are I<tied> to hashes or arrays, you can
853 treat them as such.  DBM::Deep will intercept all reads/writes and direct them
854 to the right place -- the DB file.  This has nothing to do with the
855 L<TIE CONSTRUCTION> section above.  This simply tells you how to use DBM::Deep
856 using regular hashes and arrays, rather than calling functions like C<get()>
857 and C<put()> (although those work too).  It is entirely up to you how to want
858 to access your databases.
859
860 =head2 HASHES
861
862 You can treat any DBM::Deep object like a normal Perl hash reference.  Add keys,
863 or even nested hashes (or arrays) using standard Perl syntax:
864
865     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
866
867     $db->{mykey} = "myvalue";
868     $db->{myhash} = {};
869     $db->{myhash}->{subkey} = "subvalue";
870
871     print $db->{myhash}->{subkey} . "\n";
872
873 You can even step through hash keys using the normal Perl C<keys()> function:
874
875     foreach my $key (keys %$db) {
876         print "$key: " . $db->{$key} . "\n";
877     }
878
879 Remember that Perl's C<keys()> function extracts I<every> key from the hash and
880 pushes them onto an array, all before the loop even begins.  If you have an
881 extra large hash, this may exhaust Perl's memory.  Instead, consider using
882 Perl's C<each()> function, which pulls keys/values one at a time, using very
883 little memory:
884
885     while (my ($key, $value) = each %$db) {
886         print "$key: $value\n";
887     }
888
889 Please note that when using C<each()>, you should always pass a direct
890 hash reference, not a lookup.  Meaning, you should B<never> do this:
891
892     # NEVER DO THIS
893     while (my ($key, $value) = each %{$db->{foo}}) { # BAD
894
895 This causes an infinite loop, because for each iteration, Perl is calling
896 FETCH() on the $db handle, resulting in a "new" hash for foo every time, so
897 it effectively keeps returning the first key over and over again. Instead,
898 assign a temporary variable to C<$db->{foo}>, then pass that to each().
899
900 =head2 ARRAYS
901
902 As with hashes, you can treat any DBM::Deep object like a normal Perl array
903 reference.  This includes inserting, removing and manipulating elements,
904 and the C<push()>, C<pop()>, C<shift()>, C<unshift()> and C<splice()> functions.
905 The object must have first been created using type C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>,
906 or simply be a nested array reference inside a hash.  Example:
907
908     my $db = DBM::Deep->new(
909         file => "foo-array.db",
910         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
911     );
912
913     $db->[0] = "foo";
914     push @$db, "bar", "baz";
915     unshift @$db, "bah";
916
917     my $last_elem = pop @$db; # baz
918     my $first_elem = shift @$db; # bah
919     my $second_elem = $db->[1]; # bar
920
921     my $num_elements = scalar @$db;
922
923 =head1 OO INTERFACE
924
925 In addition to the I<tie()> interface, you can also use a standard OO interface
926 to manipulate all aspects of DBM::Deep databases.  Each type of object (hash or
927 array) has its own methods, but both types share the following common methods:
928 C<put()>, C<get()>, C<exists()>, C<delete()> and C<clear()>.
929
930 =over
931
932 =item * new() / clone()
933
934 These are the constructor and copy-functions.
935
936 =item * put() / store()
937
938 Stores a new hash key/value pair, or sets an array element value.  Takes two
939 arguments, the hash key or array index, and the new value.  The value can be
940 a scalar, hash ref or array ref.  Returns true on success, false on failure.
941
942     $db->put("foo", "bar"); # for hashes
943     $db->put(1, "bar"); # for arrays
944
945 =item * get() / fetch()
946
947 Fetches the value of a hash key or array element.  Takes one argument: the hash
948 key or array index.  Returns a scalar, hash ref or array ref, depending on the
949 data type stored.
950
951     my $value = $db->get("foo"); # for hashes
952     my $value = $db->get(1); # for arrays
953
954 =item * exists()
955
956 Checks if a hash key or array index exists.  Takes one argument: the hash key
957 or array index.  Returns true if it exists, false if not.
958
959     if ($db->exists("foo")) { print "yay!\n"; } # for hashes
960     if ($db->exists(1)) { print "yay!\n"; } # for arrays
961
962 =item * delete()
963
964 Deletes one hash key/value pair or array element.  Takes one argument: the hash
965 key or array index.  Returns true on success, false if not found.  For arrays,
966 the remaining elements located after the deleted element are NOT moved over.
967 The deleted element is essentially just undefined, which is exactly how Perl's
968 internal arrays work.  Please note that the space occupied by the deleted
969 key/value or element is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY>
970 below for details and workarounds.
971
972     $db->delete("foo"); # for hashes
973     $db->delete(1); # for arrays
974
975 =item * clear()
976
977 Deletes B<all> hash keys or array elements.  Takes no arguments.  No return
978 value.  Please note that the space occupied by the deleted keys/values or
979 elements is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY> below for
980 details and workarounds.
981
982     $db->clear(); # hashes or arrays
983
984 =item * lock() / unlock()
985
986 q.v. Locking.
987
988 =item * optimize()
989
990 Recover lost disk space.
991
992 =item * import() / export()
993
994 Data going in and out.
995
996 =back
997
998 =head2 HASHES
999
1000 For hashes, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the
1001 following additional methods: C<first_key()> and C<next_key()>.
1002
1003 =over
1004
1005 =item * first_key()
1006
1007 Returns the "first" key in the hash.  As with built-in Perl hashes, keys are
1008 fetched in an undefined order (which appears random).  Takes no arguments,
1009 returns the key as a scalar value.
1010
1011     my $key = $db->first_key();
1012
1013 =item * next_key()
1014
1015 Returns the "next" key in the hash, given the previous one as the sole argument.
1016 Returns undef if there are no more keys to be fetched.
1017
1018     $key = $db->next_key($key);
1019
1020 =back
1021
1022 Here are some examples of using hashes:
1023
1024     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1025
1026     $db->put("foo", "bar");
1027     print "foo: " . $db->get("foo") . "\n";
1028
1029     $db->put("baz", {}); # new child hash ref
1030     $db->get("baz")->put("buz", "biz");
1031     print "buz: " . $db->get("baz")->get("buz") . "\n";
1032
1033     my $key = $db->first_key();
1034     while ($key) {
1035         print "$key: " . $db->get($key) . "\n";
1036         $key = $db->next_key($key);
1037     }
1038
1039     if ($db->exists("foo")) { $db->delete("foo"); }
1040
1041 =head2 ARRAYS
1042
1043 For arrays, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the
1044 following additional methods: C<length()>, C<push()>, C<pop()>, C<shift()>,
1045 C<unshift()> and C<splice()>.
1046
1047 =over
1048
1049 =item * length()
1050
1051 Returns the number of elements in the array.  Takes no arguments.
1052
1053     my $len = $db->length();
1054
1055 =item * push()
1056
1057 Adds one or more elements onto the end of the array.  Accepts scalars, hash
1058 refs or array refs.  No return value.
1059
1060     $db->push("foo", "bar", {});
1061
1062 =item * pop()
1063
1064 Fetches the last element in the array, and deletes it.  Takes no arguments.
1065 Returns undef if array is empty.  Returns the element value.
1066
1067     my $elem = $db->pop();
1068
1069 =item * shift()
1070
1071 Fetches the first element in the array, deletes it, then shifts all the
1072 remaining elements over to take up the space.  Returns the element value.  This
1073 method is not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for
1074 details.
1075
1076     my $elem = $db->shift();
1077
1078 =item * unshift()
1079
1080 Inserts one or more elements onto the beginning of the array, shifting all
1081 existing elements over to make room.  Accepts scalars, hash refs or array refs.
1082 No return value.  This method is not recommended with large arrays -- see
1083 <LARGE ARRAYS> below for details.
1084
1085     $db->unshift("foo", "bar", {});
1086
1087 =item * splice()
1088
1089 Performs exactly like Perl's built-in function of the same name.  See L<perldoc
1090 -f splice> for usage -- it is too complicated to document here.  This method is
1091 not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for details.
1092
1093 =back
1094
1095 Here are some examples of using arrays:
1096
1097     my $db = DBM::Deep->new(
1098         file => "foo.db",
1099         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
1100     );
1101
1102     $db->push("bar", "baz");
1103     $db->unshift("foo");
1104     $db->put(3, "buz");
1105
1106     my $len = $db->length();
1107     print "length: $len\n"; # 4
1108
1109     for (my $k=0; $k<$len; $k++) {
1110         print "$k: " . $db->get($k) . "\n";
1111     }
1112
1113     $db->splice(1, 2, "biz", "baf");
1114
1115     while (my $elem = shift @$db) {
1116         print "shifted: $elem\n";
1117     }
1118
1119 =head1 LOCKING
1120
1121 Enable automatic file locking by passing a true value to the C<locking>
1122 parameter when constructing your DBM::Deep object (see L<SETUP> above).
1123
1124     my $db = DBM::Deep->new(
1125         file => "foo.db",
1126         locking => 1
1127     );
1128
1129 This causes DBM::Deep to C<flock()> the underlying filehandle with exclusive
1130 mode for writes, and shared mode for reads.  This is required if you have
1131 multiple processes accessing the same database file, to avoid file corruption.
1132 Please note that C<flock()> does NOT work for files over NFS.  See L<DB OVER
1133 NFS> below for more.
1134
1135 =head2 EXPLICIT LOCKING
1136
1137 You can explicitly lock a database, so it remains locked for multiple
1138 transactions.  This is done by calling the C<lock()> method, and passing an
1139 optional lock mode argument (defaults to exclusive mode).  This is particularly
1140 useful for things like counters, where the current value needs to be fetched,
1141 then incremented, then stored again.
1142
1143     $db->lock();
1144     my $counter = $db->get("counter");
1145     $counter++;
1146     $db->put("counter", $counter);
1147     $db->unlock();
1148
1149     # or...
1150
1151     $db->lock();
1152     $db->{counter}++;
1153     $db->unlock();
1154
1155 You can pass C<lock()> an optional argument, which specifies which mode to use
1156 (exclusive or shared).  Use one of these two constants: C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_EX>
1157 or C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_SH>.  These are passed directly to C<flock()>, and are the
1158 same as the constants defined in Perl's C<Fcntl> module.
1159
1160     $db->lock( DBM::Deep->LOCK_SH );
1161     # something here
1162     $db->unlock();
1163
1164 =head1 IMPORTING/EXPORTING
1165
1166 You can import existing complex structures by calling the C<import()> method,
1167 and export an entire database into an in-memory structure using the C<export()>
1168 method.  Both are examined here.
1169
1170 =head2 IMPORTING
1171
1172 Say you have an existing hash with nested hashes/arrays inside it.  Instead of
1173 walking the structure and adding keys/elements to the database as you go,
1174 simply pass a reference to the C<import()> method.  This recursively adds
1175 everything to an existing DBM::Deep object for you.  Here is an example:
1176
1177     my $struct = {
1178         key1 => "value1",
1179         key2 => "value2",
1180         array1 => [ "elem0", "elem1", "elem2" ],
1181         hash1 => {
1182             subkey1 => "subvalue1",
1183             subkey2 => "subvalue2"
1184         }
1185     };
1186
1187     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1188     $db->import( $struct );
1189
1190     print $db->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1191
1192 This recursively imports the entire C<$struct> object into C<$db>, including
1193 all nested hashes and arrays.  If the DBM::Deep object contains exsiting data,
1194 keys are merged with the existing ones, replacing if they already exist.
1195 The C<import()> method can be called on any database level (not just the base
1196 level), and works with both hash and array DB types.
1197
1198 B<Note:> Make sure your existing structure has no circular references in it.
1199 These will cause an infinite loop when importing.
1200
1201 =head2 EXPORTING
1202
1203 Calling the C<export()> method on an existing DBM::Deep object will return
1204 a reference to a new in-memory copy of the database.  The export is done
1205 recursively, so all nested hashes/arrays are all exported to standard Perl
1206 objects.  Here is an example:
1207
1208     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1209
1210     $db->{key1} = "value1";
1211     $db->{key2} = "value2";
1212     $db->{hash1} = {};
1213     $db->{hash1}->{subkey1} = "subvalue1";
1214     $db->{hash1}->{subkey2} = "subvalue2";
1215
1216     my $struct = $db->export();
1217
1218     print $struct->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1219
1220 This makes a complete copy of the database in memory, and returns a reference
1221 to it.  The C<export()> method can be called on any database level (not just
1222 the base level), and works with both hash and array DB types.  Be careful of
1223 large databases -- you can store a lot more data in a DBM::Deep object than an
1224 in-memory Perl structure.
1225
1226 B<Note:> Make sure your database has no circular references in it.
1227 These will cause an infinite loop when exporting.
1228
1229 =head1 FILTERS
1230
1231 DBM::Deep has a number of hooks where you can specify your own Perl function
1232 to perform filtering on incoming or outgoing data.  This is a perfect
1233 way to extend the engine, and implement things like real-time compression or
1234 encryption.  Filtering applies to the base DB level, and all child hashes /
1235 arrays.  Filter hooks can be specified when your DBM::Deep object is first
1236 constructed, or by calling the C<set_filter()> method at any time.  There are
1237 four available filter hooks, described below:
1238
1239 =over
1240
1241 =item * filter_store_key
1242
1243 This filter is called whenever a hash key is stored.  It
1244 is passed the incoming key, and expected to return a transformed key.
1245
1246 =item * filter_store_value
1247
1248 This filter is called whenever a hash key or array element is stored.  It
1249 is passed the incoming value, and expected to return a transformed value.
1250
1251 =item * filter_fetch_key
1252
1253 This filter is called whenever a hash key is fetched (i.e. via
1254 C<first_key()> or C<next_key()>).  It is passed the transformed key,
1255 and expected to return the plain key.
1256
1257 =item * filter_fetch_value
1258
1259 This filter is called whenever a hash key or array element is fetched.
1260 It is passed the transformed value, and expected to return the plain value.
1261
1262 =back
1263
1264 Here are the two ways to setup a filter hook:
1265
1266     my $db = DBM::Deep->new(
1267         file => "foo.db",
1268         filter_store_value => \&my_filter_store,
1269         filter_fetch_value => \&my_filter_fetch
1270     );
1271
1272     # or...
1273
1274     $db->set_filter( "filter_store_value", \&my_filter_store );
1275     $db->set_filter( "filter_fetch_value", \&my_filter_fetch );
1276
1277 Your filter function will be called only when dealing with SCALAR keys or
1278 values.  When nested hashes and arrays are being stored/fetched, filtering
1279 is bypassed.  Filters are called as static functions, passed a single SCALAR
1280 argument, and expected to return a single SCALAR value.  If you want to
1281 remove a filter, set the function reference to C<undef>:
1282
1283     $db->set_filter( "filter_store_value", undef );
1284
1285 =head2 REAL-TIME ENCRYPTION EXAMPLE
1286
1287 Here is a working example that uses the I<Crypt::Blowfish> module to
1288 do real-time encryption / decryption of keys & values with DBM::Deep Filters.
1289 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Crypt::Blowfish> for more
1290 on I<Crypt::Blowfish>.  You'll also need the I<Crypt::CBC> module.
1291
1292     use DBM::Deep;
1293     use Crypt::Blowfish;
1294     use Crypt::CBC;
1295
1296     my $cipher = Crypt::CBC->new({
1297         'key'             => 'my secret key',
1298         'cipher'          => 'Blowfish',
1299         'iv'              => '$KJh#(}q',
1300         'regenerate_key'  => 0,
1301         'padding'         => 'space',
1302         'prepend_iv'      => 0
1303     });
1304
1305     my $db = DBM::Deep->new(
1306         file => "foo-encrypt.db",
1307         filter_store_key => \&my_encrypt,
1308         filter_store_value => \&my_encrypt,
1309         filter_fetch_key => \&my_decrypt,
1310         filter_fetch_value => \&my_decrypt,
1311     );
1312
1313     $db->{key1} = "value1";
1314     $db->{key2} = "value2";
1315     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1316     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1317
1318     undef $db;
1319     exit;
1320
1321     sub my_encrypt {
1322         return $cipher->encrypt( $_[0] );
1323     }
1324     sub my_decrypt {
1325         return $cipher->decrypt( $_[0] );
1326     }
1327
1328 =head2 REAL-TIME COMPRESSION EXAMPLE
1329
1330 Here is a working example that uses the I<Compress::Zlib> module to do real-time
1331 compression / decompression of keys & values with DBM::Deep Filters.
1332 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Compress::Zlib> for
1333 more on I<Compress::Zlib>.
1334
1335     use DBM::Deep;
1336     use Compress::Zlib;
1337
1338     my $db = DBM::Deep->new(
1339         file => "foo-compress.db",
1340         filter_store_key => \&my_compress,
1341         filter_store_value => \&my_compress,
1342         filter_fetch_key => \&my_decompress,
1343         filter_fetch_value => \&my_decompress,
1344     );
1345
1346     $db->{key1} = "value1";
1347     $db->{key2} = "value2";
1348     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1349     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1350
1351     undef $db;
1352     exit;
1353
1354     sub my_compress {
1355         return Compress::Zlib::memGzip( $_[0] ) ;
1356     }
1357     sub my_decompress {
1358         return Compress::Zlib::memGunzip( $_[0] ) ;
1359     }
1360
1361 B<Note:> Filtering of keys only applies to hashes.  Array "keys" are
1362 actually numerical index numbers, and are not filtered.
1363
1364 =head1 ERROR HANDLING
1365
1366 Most DBM::Deep methods return a true value for success, and call die() on
1367 failure.  You can wrap calls in an eval block to catch the die.
1368
1369     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" ); # create hash
1370     eval { $db->push("foo"); }; # ILLEGAL -- push is array-only call
1371
1372     print $@;           # prints error message
1373
1374 =head1 LARGEFILE SUPPORT
1375
1376 If you have a 64-bit system, and your Perl is compiled with both LARGEFILE
1377 and 64-bit support, you I<may> be able to create databases larger than 2 GB.
1378 DBM::Deep by default uses 32-bit file offset tags, but these can be changed
1379 by specifying the 'pack_size' parameter when constructing the file.
1380
1381     DBM::Deep->new(
1382         filename => $filename,
1383         pack_size => 'large',
1384     );
1385
1386 This tells DBM::Deep to pack all file offsets with 8-byte (64-bit) quad words
1387 instead of 32-bit longs.  After setting these values your DB files have a
1388 theoretical maximum size of 16 XB (exabytes).
1389
1390 You can also use C<pack_size =E<gt> 'small'> in order to use 16-bit file
1391 offsets.
1392
1393 B<Note:> Changing these values will B<NOT> work for existing database files.
1394 Only change this for new files. Once the value has been set, it is stored in
1395 the file's header and cannot be changed for the life of the file. These
1396 parameters are per-file, meaning you can access 32-bit and 64-bit files, as
1397 you chose.
1398
1399 B<Note:> We have not personally tested files larger than 2 GB -- all my
1400 systems have only a 32-bit Perl.  However, I have received user reports that
1401 this does indeed work!
1402
1403 =head1 LOW-LEVEL ACCESS
1404
1405 If you require low-level access to the underlying filehandle that DBM::Deep uses,
1406 you can call the C<_fh()> method, which returns the handle:
1407
1408     my $fh = $db->_fh();
1409
1410 This method can be called on the root level of the datbase, or any child
1411 hashes or arrays.  All levels share a I<root> structure, which contains things
1412 like the filehandle, a reference counter, and all the options specified
1413 when you created the object.  You can get access to this file object by
1414 calling the C<_fileobj()> method.
1415
1416     my $file_obj = $db->_fileobj();
1417
1418 This is useful for changing options after the object has already been created,
1419 such as enabling/disabling locking.  You can also store your own temporary user
1420 data in this structure (be wary of name collision), which is then accessible from
1421 any child hash or array.
1422
1423 =head1 CUSTOM DIGEST ALGORITHM
1424
1425 DBM::Deep by default uses the I<Message Digest 5> (MD5) algorithm for hashing
1426 keys.  However you can override this, and use another algorithm (such as SHA-256)
1427 or even write your own.  But please note that DBM::Deep currently expects zero
1428 collisions, so your algorithm has to be I<perfect>, so to speak. Collision
1429 detection may be introduced in a later version.
1430
1431 You can specify a custom digest algorithm by passing it into the parameter
1432 list for new(), passing a reference to a subroutine as the 'digest' parameter,
1433 and the length of the algorithm's hashes (in bytes) as the 'hash_size'
1434 parameter. Here is a working example that uses a 256-bit hash from the
1435 I<Digest::SHA256> module.  Please see
1436 L<http://search.cpan.org/search?module=Digest::SHA256> for more information.
1437
1438     use DBM::Deep;
1439     use Digest::SHA256;
1440
1441     my $context = Digest::SHA256::new(256);
1442
1443     my $db = DBM::Deep->new(
1444         filename => "foo-sha.db",
1445         digest => \&my_digest,
1446         hash_size => 32,
1447     );
1448
1449     $db->{key1} = "value1";
1450     $db->{key2} = "value2";
1451     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1452     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1453
1454     undef $db;
1455     exit;
1456
1457     sub my_digest {
1458         return substr( $context->hash($_[0]), 0, 32 );
1459     }
1460
1461 B<Note:> Your returned digest strings must be B<EXACTLY> the number
1462 of bytes you specify in the hash_size parameter (in this case 32).
1463
1464 B<Note:> If you do choose to use a custom digest algorithm, you must set it
1465 every time you access this file. Otherwise, the default (MD5) will be used.
1466
1467 =head1 CIRCULAR REFERENCES
1468
1469 DBM::Deep has B<experimental> support for circular references.  Meaning you
1470 can have a nested hash key or array element that points to a parent object.
1471 This relationship is stored in the DB file, and is preserved between sessions.
1472 Here is an example:
1473
1474     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1475
1476     $db->{foo} = "bar";
1477     $db->{circle} = $db; # ref to self
1478
1479     print $db->{foo} . "\n"; # prints "bar"
1480     print $db->{circle}->{foo} . "\n"; # prints "bar" again
1481
1482 B<Note>: Passing the object to a function that recursively walks the
1483 object tree (such as I<Data::Dumper> or even the built-in C<optimize()> or
1484 C<export()> methods) will result in an infinite loop. This will be fixed in
1485 a future release.
1486
1487 =head1 CAVEATS / ISSUES / BUGS
1488
1489 This section describes all the known issues with DBM::Deep.  It you have found
1490 something that is not listed here, please send e-mail to L<jhuckaby@cpan.org>.
1491
1492 =head2 UNUSED SPACE RECOVERY
1493
1494 One major caveat with DBM::Deep is that space occupied by existing keys and
1495 values is not recovered when they are deleted.  Meaning if you keep deleting
1496 and adding new keys, your file will continuously grow.  I am working on this,
1497 but in the meantime you can call the built-in C<optimize()> method from time to
1498 time (perhaps in a crontab or something) to recover all your unused space.
1499
1500     $db->optimize(); # returns true on success
1501
1502 This rebuilds the ENTIRE database into a new file, then moves it on top of
1503 the original.  The new file will have no unused space, thus it will take up as
1504 little disk space as possible.  Please note that this operation can take
1505 a long time for large files, and you need enough disk space to temporarily hold
1506 2 copies of your DB file.  The temporary file is created in the same directory
1507 as the original, named with a ".tmp" extension, and is deleted when the
1508 operation completes.  Oh, and if locking is enabled, the DB is automatically
1509 locked for the entire duration of the copy.
1510
1511 B<WARNING:> Only call optimize() on the top-level node of the database, and
1512 make sure there are no child references lying around.  DBM::Deep keeps a reference
1513 counter, and if it is greater than 1, optimize() will abort and return undef.
1514
1515 =head2 REFERENCES
1516
1517 (The reasons given assume a high level of Perl understanding, specifically of
1518 references. You can safely skip this section.)
1519
1520 Currently, the only references supported are HASH and ARRAY. The other reference
1521 types (SCALAR, CODE, GLOB, and REF) cannot be supported for various reasons.
1522
1523 =over 4
1524
1525 =item * GLOB
1526
1527 These are things like filehandles and other sockets. They can't be supported
1528 because it's completely unclear how DBM::Deep should serialize them.
1529
1530 =item * SCALAR / REF
1531
1532 The discussion here refers to the following type of example:
1533
1534   my $x = 25;
1535   $db->{key1} = \$x;
1536
1537   $x = 50;
1538
1539   # In some other process ...
1540
1541   my $val = ${ $db->{key1} };
1542
1543   is( $val, 50, "What actually gets stored in the DB file?" );
1544
1545 The problem is one of synchronization. When the variable being referred to
1546 changes value, the reference isn't notified. This means that the new value won't
1547 be stored in the datafile for other processes to read. There is no TIEREF.
1548
1549 It is theoretically possible to store references to values already within a
1550 DBM::Deep object because everything already is synchronized, but the change to
1551 the internals would be quite large. Specifically, DBM::Deep would have to tie
1552 every single value that is stored. This would bloat the RAM footprint of
1553 DBM::Deep at least twofold (if not more) and be a significant performance drain,
1554 all to support a feature that has never been requested.
1555
1556 =item * CODE
1557
1558 L<http://search.cpan.org/search?module=Data::Dump::Streamer> provides a
1559 mechanism for serializing coderefs, including saving off all closure state.
1560 However, just as for SCALAR and REF, that closure state may change without
1561 notifying the DBM::Deep object storing the reference.
1562
1563 =back
1564
1565 =head2 FILE CORRUPTION
1566
1567 The current level of error handling in DBM::Deep is minimal.  Files I<are> checked
1568 for a 32-bit signature when opened, but other corruption in files can cause
1569 segmentation faults.  DBM::Deep may try to seek() past the end of a file, or get
1570 stuck in an infinite loop depending on the level of corruption.  File write
1571 operations are not checked for failure (for speed), so if you happen to run
1572 out of disk space, DBM::Deep will probably fail in a bad way.  These things will
1573 be addressed in a later version of DBM::Deep.
1574
1575 =head2 DB OVER NFS
1576
1577 Beware of using DB files over NFS.  DBM::Deep uses flock(), which works well on local
1578 filesystems, but will NOT protect you from file corruption over NFS.  I've heard
1579 about setting up your NFS server with a locking daemon, then using lockf() to
1580 lock your files, but your mileage may vary there as well.  From what I
1581 understand, there is no real way to do it.  However, if you need access to the
1582 underlying filehandle in DBM::Deep for using some other kind of locking scheme like
1583 lockf(), see the L<LOW-LEVEL ACCESS> section above.
1584
1585 =head2 COPYING OBJECTS
1586
1587 Beware of copying tied objects in Perl.  Very strange things can happen.
1588 Instead, use DBM::Deep's C<clone()> method which safely copies the object and
1589 returns a new, blessed, tied hash or array to the same level in the DB.
1590
1591     my $copy = $db->clone();
1592
1593 B<Note>: Since clone() here is cloning the object, not the database location, any
1594 modifications to either $db or $copy will be visible in both.
1595
1596 =head2 LARGE ARRAYS
1597
1598 Beware of using C<shift()>, C<unshift()> or C<splice()> with large arrays.
1599 These functions cause every element in the array to move, which can be murder
1600 on DBM::Deep, as every element has to be fetched from disk, then stored again in
1601 a different location.  This will be addressed in the forthcoming version 1.00.
1602
1603 =head2 WRITEONLY FILES
1604
1605 If you pass in a filehandle to new(), you may have opened it in either a readonly or
1606 writeonly mode. STORE will verify that the filehandle is writable. However, there
1607 doesn't seem to be a good way to determine if a filehandle is readable. And, if the
1608 filehandle isn't readable, it's not clear what will happen. So, don't do that.
1609
1610 =head1 PERFORMANCE
1611
1612 This section discusses DBM::Deep's speed and memory usage.
1613
1614 =head2 SPEED
1615
1616 Obviously, DBM::Deep isn't going to be as fast as some C-based DBMs, such as
1617 the almighty I<BerkeleyDB>.  But it makes up for it in features like true
1618 multi-level hash/array support, and cross-platform FTPable files.  Even so,
1619 DBM::Deep is still pretty fast, and the speed stays fairly consistent, even
1620 with huge databases.  Here is some test data:
1621
1622     Adding 1,000,000 keys to new DB file...
1623
1624     At 100 keys, avg. speed is 2,703 keys/sec
1625     At 200 keys, avg. speed is 2,642 keys/sec
1626     At 300 keys, avg. speed is 2,598 keys/sec
1627     At 400 keys, avg. speed is 2,578 keys/sec
1628     At 500 keys, avg. speed is 2,722 keys/sec
1629     At 600 keys, avg. speed is 2,628 keys/sec
1630     At 700 keys, avg. speed is 2,700 keys/sec
1631     At 800 keys, avg. speed is 2,607 keys/sec
1632     At 900 keys, avg. speed is 2,190 keys/sec
1633     At 1,000 keys, avg. speed is 2,570 keys/sec
1634     At 2,000 keys, avg. speed is 2,417 keys/sec
1635     At 3,000 keys, avg. speed is 1,982 keys/sec
1636     At 4,000 keys, avg. speed is 1,568 keys/sec
1637     At 5,000 keys, avg. speed is 1,533 keys/sec
1638     At 6,000 keys, avg. speed is 1,787 keys/sec
1639     At 7,000 keys, avg. speed is 1,977 keys/sec
1640     At 8,000 keys, avg. speed is 2,028 keys/sec
1641     At 9,000 keys, avg. speed is 2,077 keys/sec
1642     At 10,000 keys, avg. speed is 2,031 keys/sec
1643     At 20,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
1644     At 30,000 keys, avg. speed is 2,050 keys/sec
1645     At 40,000 keys, avg. speed is 2,073 keys/sec
1646     At 50,000 keys, avg. speed is 1,973 keys/sec
1647     At 60,000 keys, avg. speed is 1,914 keys/sec
1648     At 70,000 keys, avg. speed is 2,091 keys/sec
1649     At 80,000 keys, avg. speed is 2,103 keys/sec
1650     At 90,000 keys, avg. speed is 1,886 keys/sec
1651     At 100,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
1652     At 200,000 keys, avg. speed is 2,053 keys/sec
1653     At 300,000 keys, avg. speed is 1,697 keys/sec
1654     At 400,000 keys, avg. speed is 1,838 keys/sec
1655     At 500,000 keys, avg. speed is 1,941 keys/sec
1656     At 600,000 keys, avg. speed is 1,930 keys/sec
1657     At 700,000 keys, avg. speed is 1,735 keys/sec
1658     At 800,000 keys, avg. speed is 1,795 keys/sec
1659     At 900,000 keys, avg. speed is 1,221 keys/sec
1660     At 1,000,000 keys, avg. speed is 1,077 keys/sec
1661
1662 This test was performed on a PowerMac G4 1gHz running Mac OS X 10.3.2 & Perl
1663 5.8.1, with an 80GB Ultra ATA/100 HD spinning at 7200RPM.  The hash keys and
1664 values were between 6 - 12 chars in length.  The DB file ended up at 210MB.
1665 Run time was 12 min 3 sec.
1666
1667 =head2 MEMORY USAGE
1668
1669 One of the great things about DBM::Deep is that it uses very little memory.
1670 Even with huge databases (1,000,000+ keys) you will not see much increased
1671 memory on your process.  DBM::Deep relies solely on the filesystem for storing
1672 and fetching data.  Here is output from I</usr/bin/top> before even opening a
1673 database handle:
1674
1675       PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
1676     22831 root      11   0  2716 2716  1296 R     0.0  0.2   0:07 perl
1677
1678 Basically the process is taking 2,716K of memory.  And here is the same
1679 process after storing and fetching 1,000,000 keys:
1680
1681       PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
1682     22831 root      14   0  2772 2772  1328 R     0.0  0.2  13:32 perl
1683
1684 Notice the memory usage increased by only 56K.  Test was performed on a 700mHz
1685 x86 box running Linux RedHat 7.2 & Perl 5.6.1.
1686
1687 =head1 DB FILE FORMAT
1688
1689 In case you were interested in the underlying DB file format, it is documented
1690 here in this section.  You don't need to know this to use the module, it's just
1691 included for reference.
1692
1693 =head2 SIGNATURE
1694
1695 DBM::Deep files always start with a 32-bit signature to identify the file type.
1696 This is at offset 0.  The signature is "DPDB" in network byte order.  This is
1697 checked for when the file is opened and an error will be thrown if it's not found.
1698
1699 =head2 TAG
1700
1701 The DBM::Deep file is in a I<tagged format>, meaning each section of the file
1702 has a standard header containing the type of data, the length of data, and then
1703 the data itself.  The type is a single character (1 byte), the length is a
1704 32-bit unsigned long in network byte order, and the data is, well, the data.
1705 Here is how it unfolds:
1706
1707 =head2 MASTER INDEX
1708
1709 Immediately after the 32-bit file signature is the I<Master Index> record.
1710 This is a standard tag header followed by 1024 bytes (in 32-bit mode) or 2048
1711 bytes (in 64-bit mode) of data.  The type is I<H> for hash or I<A> for array,
1712 depending on how the DBM::Deep object was constructed.
1713
1714 The index works by looking at a I<MD5 Hash> of the hash key (or array index
1715 number).  The first 8-bit char of the MD5 signature is the offset into the
1716 index, multipled by 4 in 32-bit mode, or 8 in 64-bit mode.  The value of the
1717 index element is a file offset of the next tag for the key/element in question,
1718 which is usually a I<Bucket List> tag (see below).
1719
1720 The next tag I<could> be another index, depending on how many keys/elements
1721 exist.  See L<RE-INDEXING> below for details.
1722
1723 =head2 BUCKET LIST
1724
1725 A I<Bucket List> is a collection of 16 MD5 hashes for keys/elements, plus
1726 file offsets to where the actual data is stored.  It starts with a standard
1727 tag header, with type I<B>, and a data size of 320 bytes in 32-bit mode, or
1728 384 bytes in 64-bit mode.  Each MD5 hash is stored in full (16 bytes), plus
1729 the 32-bit or 64-bit file offset for the I<Bucket> containing the actual data.
1730 When the list fills up, a I<Re-Index> operation is performed (See
1731 L<RE-INDEXING> below).
1732
1733 =head2 BUCKET
1734
1735 A I<Bucket> is a tag containing a key/value pair (in hash mode), or a
1736 index/value pair (in array mode).  It starts with a standard tag header with
1737 type I<D> for scalar data (string, binary, etc.), or it could be a nested
1738 hash (type I<H>) or array (type I<A>).  The value comes just after the tag
1739 header.  The size reported in the tag header is only for the value, but then,
1740 just after the value is another size (32-bit unsigned long) and then the plain
1741 key itself.  Since the value is likely to be fetched more often than the plain
1742 key, I figured it would be I<slightly> faster to store the value first.
1743
1744 If the type is I<H> (hash) or I<A> (array), the value is another I<Master Index>
1745 record for the nested structure, where the process begins all over again.
1746
1747 =head2 RE-INDEXING
1748
1749 After a I<Bucket List> grows to 16 records, its allocated space in the file is
1750 exhausted.  Then, when another key/element comes in, the list is converted to a
1751 new index record.  However, this index will look at the next char in the MD5
1752 hash, and arrange new Bucket List pointers accordingly.  This process is called
1753 I<Re-Indexing>.  Basically, a new index tag is created at the file EOF, and all
1754 17 (16 + new one) keys/elements are removed from the old Bucket List and
1755 inserted into the new index.  Several new Bucket Lists are created in the
1756 process, as a new MD5 char from the key is being examined (it is unlikely that
1757 the keys will all share the same next char of their MD5s).
1758
1759 Because of the way the I<MD5> algorithm works, it is impossible to tell exactly
1760 when the Bucket Lists will turn into indexes, but the first round tends to
1761 happen right around 4,000 keys.  You will see a I<slight> decrease in
1762 performance here, but it picks back up pretty quick (see L<SPEED> above).  Then
1763 it takes B<a lot> more keys to exhaust the next level of Bucket Lists.  It's
1764 right around 900,000 keys.  This process can continue nearly indefinitely --
1765 right up until the point the I<MD5> signatures start colliding with each other,
1766 and this is B<EXTREMELY> rare -- like winning the lottery 5 times in a row AND
1767 getting struck by lightning while you are walking to cash in your tickets.
1768 Theoretically, since I<MD5> hashes are 128-bit values, you I<could> have up to
1769 340,282,366,921,000,000,000,000,000,000,000,000,000 keys/elements (I believe
1770 this is 340 unodecillion, but don't quote me).
1771
1772 =head2 STORING
1773
1774 When a new key/element is stored, the key (or index number) is first run through
1775 I<Digest::MD5> to get a 128-bit signature (example, in hex:
1776 b05783b0773d894396d475ced9d2f4f6).  Then, the I<Master Index> record is checked
1777 for the first char of the signature (in this case I<b0>).  If it does not exist,
1778 a new I<Bucket List> is created for our key (and the next 15 future keys that
1779 happen to also have I<b> as their first MD5 char).  The entire MD5 is written
1780 to the I<Bucket List> along with the offset of the new I<Bucket> record (EOF at
1781 this point, unless we are replacing an existing I<Bucket>), where the actual
1782 data will be stored.
1783
1784 =head2 FETCHING
1785
1786 Fetching an existing key/element involves getting a I<Digest::MD5> of the key
1787 (or index number), then walking along the indexes.  If there are enough
1788 keys/elements in this DB level, there might be nested indexes, each linked to
1789 a particular char of the MD5.  Finally, a I<Bucket List> is pointed to, which
1790 contains up to 16 full MD5 hashes.  Each is checked for equality to the key in
1791 question.  If we found a match, the I<Bucket> tag is loaded, where the value and
1792 plain key are stored.
1793
1794 Fetching the plain key occurs when calling the I<first_key()> and I<next_key()>
1795 methods.  In this process the indexes are walked systematically, and each key
1796 fetched in increasing MD5 order (which is why it appears random).   Once the
1797 I<Bucket> is found, the value is skipped and the plain key returned instead.
1798 B<Note:> Do not count on keys being fetched as if the MD5 hashes were
1799 alphabetically sorted.  This only happens on an index-level -- as soon as the
1800 I<Bucket Lists> are hit, the keys will come out in the order they went in --
1801 so it's pretty much undefined how the keys will come out -- just like Perl's
1802 built-in hashes.
1803
1804 =head1 CODE COVERAGE
1805
1806 We use B<Devel::Cover> to test the code coverage of our tests, below is the
1807 B<Devel::Cover> report on this module's test suite.
1808
1809   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1810   File                                  stmt   bran   cond    sub   time  total
1811   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1812   blib/lib/DBM/Deep.pm                  94.9   80.6   73.0  100.0   37.9   90.4
1813   blib/lib/DBM/Deep/Array.pm           100.0   91.1  100.0  100.0   18.2   98.1
1814   blib/lib/DBM/Deep/Engine.pm           98.9   87.3   80.0  100.0   34.2   95.2
1815   blib/lib/DBM/Deep/Hash.pm            100.0   87.5  100.0  100.0    9.7   97.3
1816   Total                                 97.9   85.9   79.7  100.0  100.0   94.3
1817   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1818
1819 =head1 MORE INFORMATION
1820
1821 Check out the DBM::Deep Google Group at L<http://groups.google.com/group/DBM-Deep>
1822 or send email to L<DBM-Deep@googlegroups.com>.
1823
1824 =head1 AUTHORS
1825
1826 Joseph Huckaby, L<jhuckaby@cpan.org>
1827
1828 Rob Kinyon, L<rkinyon@cpan.org>
1829
1830 Special thanks to Adam Sah and Rich Gaushell!  You know why :-)
1831
1832 =head1 SEE ALSO
1833
1834 perltie(1), Tie::Hash(3), Digest::MD5(3), Fcntl(3), flock(2), lockf(3), nfs(5),
1835 Digest::SHA256(3), Crypt::Blowfish(3), Compress::Zlib(3)
1836
1837 =head1 LICENSE
1838
1839 Copyright (c) 2002-2006 Joseph Huckaby.  All Rights Reserved.
1840 This is free software, you may use it and distribute it under the
1841 same terms as Perl itself.
1842
1843 =cut