Minor fixes, including removing the ==2/1 from add_bucket()
[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 our $VERSION = q(0.99_01);
38
39 use Fcntl qw( :DEFAULT :flock :seek );
40 use Digest::MD5 ();
41 use Scalar::Util ();
42
43 use DBM::Deep::Engine;
44 use DBM::Deep::File;
45
46 ##
47 # Setup constants for users to pass to new()
48 ##
49 sub TYPE_HASH   () { DBM::Deep::Engine->SIG_HASH  }
50 sub TYPE_ARRAY  () { DBM::Deep::Engine->SIG_ARRAY }
51
52 sub _get_args {
53     my $proto = shift;
54
55     my $args;
56     if (scalar(@_) > 1) {
57         if ( @_ % 2 ) {
58             $proto->_throw_error( "Odd number of parameters to " . (caller(1))[2] );
59         }
60         $args = {@_};
61     }
62     elsif ( ref $_[0] ) {
63         unless ( eval { local $SIG{'__DIE__'}; %{$_[0]} || 1 } ) {
64             $proto->_throw_error( "Not a hashref in args to " . (caller(1))[2] );
65         }
66         $args = $_[0];
67     }
68     else {
69         $args = { file => shift };
70     }
71
72     return $args;
73 }
74
75 sub new {
76     ##
77     # Class constructor method for Perl OO interface.
78     # Calls tie() and returns blessed reference to tied hash or array,
79     # providing a hybrid OO/tie interface.
80     ##
81     my $class = shift;
82     my $args = $class->_get_args( @_ );
83
84     ##
85     # Check if we want a tied hash or array.
86     ##
87     my $self;
88     if (defined($args->{type}) && $args->{type} eq TYPE_ARRAY) {
89         $class = 'DBM::Deep::Array';
90         require DBM::Deep::Array;
91         tie @$self, $class, %$args;
92     }
93     else {
94         $class = 'DBM::Deep::Hash';
95         require DBM::Deep::Hash;
96         tie %$self, $class, %$args;
97     }
98
99     return bless $self, $class;
100 }
101
102 # This initializer is called from the various TIE* methods. new() calls tie(),
103 # which allows for a single point of entry.
104 sub _init {
105     my $class = shift;
106     my ($args) = @_;
107
108     $args->{fileobj} = DBM::Deep::File->new( $args )
109         unless exists $args->{fileobj};
110
111     # locking implicitly enables autoflush
112     if ($args->{locking}) { $args->{autoflush} = 1; }
113
114     # These are the defaults to be optionally overridden below
115     my $self = bless {
116         type        => TYPE_HASH,
117         base_offset => undef,
118
119         parent      => undef,
120         parent_key  => undef,
121
122         fileobj     => undef,
123     }, $class;
124     $self->{engine} = DBM::Deep::Engine->new( { %{$args}, obj => $self } );
125
126     # Grab the parameters we want to use
127     foreach my $param ( keys %$self ) {
128         next unless exists $args->{$param};
129         $self->{$param} = $args->{$param};
130     }
131
132     $self->{engine}->setup_fh( $self );
133
134     $self->{fileobj}->set_db( $self );
135
136     return $self;
137 }
138
139 sub TIEHASH {
140     shift;
141     require DBM::Deep::Hash;
142     return DBM::Deep::Hash->TIEHASH( @_ );
143 }
144
145 sub TIEARRAY {
146     shift;
147     require DBM::Deep::Array;
148     return DBM::Deep::Array->TIEARRAY( @_ );
149 }
150
151 sub lock {
152     my $self = shift->_get_self;
153     return $self->_fileobj->lock( $self, @_ );
154 }
155
156 sub unlock {
157     my $self = shift->_get_self;
158     return $self->_fileobj->unlock( $self, @_ );
159 }
160
161 sub _copy_value {
162     my $self = shift->_get_self;
163     my ($spot, $value) = @_;
164
165     if ( !ref $value ) {
166         ${$spot} = $value;
167     }
168     elsif ( eval { local $SIG{__DIE__}; $value->isa( 'DBM::Deep' ) } ) {
169         ${$spot} = $value->_repr;
170         $value->_copy_node( ${$spot} );
171     }
172     else {
173         my $r = Scalar::Util::reftype( $value );
174         my $c = Scalar::Util::blessed( $value );
175         if ( $r eq 'ARRAY' ) {
176             ${$spot} = [ @{$value} ];
177         }
178         else {
179             ${$spot} = { %{$value} };
180         }
181         ${$spot} = bless ${$spot}, $c
182             if defined $c;
183     }
184
185     return 1;
186 }
187
188 sub _copy_node {
189     die "Must be implemented in a child class\n";
190 }
191
192 sub _repr {
193     die "Must be implemented in a child class\n";
194 }
195
196 sub export {
197     ##
198     # Recursively export into standard Perl hashes and arrays.
199     ##
200     my $self = shift->_get_self;
201
202     my $temp = $self->_repr;
203
204     $self->lock();
205     $self->_copy_node( $temp );
206     $self->unlock();
207
208     return $temp;
209 }
210
211 sub import {
212     ##
213     # Recursively import Perl hash/array structure
214     ##
215     if (!ref($_[0])) { return; } # Perl calls import() on use -- ignore
216
217     my $self = shift->_get_self;
218     my ($struct) = @_;
219
220     # struct is not a reference, so just import based on our type
221     if (!ref($struct)) {
222         $struct = $self->_repr( @_ );
223     }
224
225     return $self->_import( $struct );
226 }
227
228 sub optimize {
229     ##
230     # Rebuild entire database into new file, then move
231     # it back on top of original.
232     ##
233     my $self = shift->_get_self;
234
235 #XXX Need to create a new test for this
236 #    if ($self->_fileobj->{links} > 1) {
237 #        $self->_throw_error("Cannot optimize: reference count is greater than 1");
238 #    }
239
240     my $db_temp = DBM::Deep->new(
241         file => $self->_fileobj->{file} . '.tmp',
242         type => $self->_type
243     );
244
245     $self->lock();
246     $self->_copy_node( $db_temp );
247     undef $db_temp;
248
249     ##
250     # Attempt to copy user, group and permissions over to new file
251     ##
252     my @stats = stat($self->_fh);
253     my $perms = $stats[2] & 07777;
254     my $uid = $stats[4];
255     my $gid = $stats[5];
256     chown( $uid, $gid, $self->_fileobj->{file} . '.tmp' );
257     chmod( $perms, $self->_fileobj->{file} . '.tmp' );
258
259     # q.v. perlport for more information on this variable
260     if ( $^O eq 'MSWin32' || $^O eq 'cygwin' ) {
261         ##
262         # Potential race condition when optmizing on Win32 with locking.
263         # The Windows filesystem requires that the filehandle be closed
264         # before it is overwritten with rename().  This could be redone
265         # with a soft copy.
266         ##
267         $self->unlock();
268         $self->_fileobj->close;
269     }
270
271     if (!rename $self->_fileobj->{file} . '.tmp', $self->_fileobj->{file}) {
272         unlink $self->_fileobj->{file} . '.tmp';
273         $self->unlock();
274         $self->_throw_error("Optimize failed: Cannot copy temp file over original: $!");
275     }
276
277     $self->unlock();
278     $self->_fileobj->close;
279     $self->_fileobj->open;
280     $self->{engine}->setup_fh( $self );
281
282     return 1;
283 }
284
285 sub clone {
286     ##
287     # Make copy of object and return
288     ##
289     my $self = shift->_get_self;
290
291     return DBM::Deep->new(
292         type => $self->_type,
293         base_offset => $self->_base_offset,
294         fileobj => $self->_fileobj,
295     );
296 }
297
298 {
299     my %is_legal_filter = map {
300         $_ => ~~1,
301     } qw(
302         store_key store_value
303         fetch_key fetch_value
304     );
305
306     sub set_filter {
307         ##
308         # Setup filter function for storing or fetching the key or value
309         ##
310         my $self = shift->_get_self;
311         my $type = lc shift;
312         my $func = shift;
313
314         if ( $is_legal_filter{$type} ) {
315             $self->_fileobj->{"filter_$type"} = $func;
316             return 1;
317         }
318
319         return;
320     }
321 }
322
323 sub begin_work {
324     my $self = shift->_get_self;
325     $self->_fileobj->begin_transaction;
326     return 1;
327 }
328
329 sub rollback {
330     my $self = shift->_get_self;
331     $self->_fileobj->end_transaction;
332     return 1;
333 }
334
335 sub commit {
336     my $self = shift->_get_self;
337     $self->_fileobj->commit_transaction;
338     return 1;
339 }
340
341 ##
342 # Accessor methods
343 ##
344
345 sub _fileobj {
346     my $self = $_[0]->_get_self;
347     return $self->{fileobj};
348 }
349
350 sub _type {
351     my $self = $_[0]->_get_self;
352     return $self->{type};
353 }
354
355 sub _base_offset {
356     my $self = $_[0]->_get_self;
357     return $self->{base_offset};
358 }
359
360 sub _fh {
361     my $self = $_[0]->_get_self;
362     return $self->_fileobj->{fh};
363 }
364
365 ##
366 # Utility methods
367 ##
368
369 sub _throw_error {
370     die "DBM::Deep: $_[1]\n";
371 }
372
373 sub _is_writable {
374     my $fh = shift;
375     (O_WRONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
376 }
377
378 #sub _is_readable {
379 #    my $fh = shift;
380 #    (O_RDONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
381 #}
382
383 sub _find_parent {
384     my $self = shift;
385
386     my $base = '';
387     #XXX This if() is redundant
388     if ( my $parent = $self->{parent} ) {
389         my $child = $self;
390         while ( $parent->{parent} ) {
391             $base = (
392                 $parent->_type eq TYPE_HASH
393                     ? "\{$child->{parent_key}\}"
394                     : "\[$child->{parent_key}\]"
395             ) . $base;
396
397             $child = $parent;
398             $parent = $parent->{parent};
399         }
400         if ( $base ) {
401             $base = "\$db->get( '$child->{parent_key}' )->" . $base;
402         }
403         else {
404             $base = "\$db->get( '$child->{parent_key}' )";
405         }
406     }
407     return $base;
408 }
409
410 sub STORE {
411     ##
412     # Store single hash key/value or array element in database.
413     ##
414     my $self = shift->_get_self;
415     my ($key, $value, $orig_key) = @_;
416
417
418     if ( $^O ne 'MSWin32' && !_is_writable( $self->_fh ) ) {
419         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
420     }
421
422     #XXX The second condition needs to disappear
423     if ( defined $orig_key && !( $self->_type eq TYPE_ARRAY && $orig_key eq 'length') ) {
424         my $rhs;
425
426         my $r = Scalar::Util::reftype( $value ) || '';
427         if ( $r eq 'HASH' ) {
428             $rhs = '{}';
429         }
430         elsif ( $r eq 'ARRAY' ) {
431             $rhs = '[]';
432         }
433         elsif ( defined $value ) {
434             $rhs = "'$value'";
435         }
436         else {
437             $rhs = "undef";
438         }
439
440         if ( my $c = Scalar::Util::blessed( $value ) ) {
441             $rhs = "bless $rhs, '$c'";
442         }
443
444         my $lhs = $self->_find_parent;
445         if ( $lhs ) {
446             if ( $self->_type eq TYPE_HASH ) {
447                 $lhs .= "->\{$orig_key\}";
448             }
449             else {
450                 $lhs .= "->\[$orig_key\]";
451             }
452
453             $lhs .= "=$rhs;";
454         }
455         else {
456             $lhs = "\$db->put('$orig_key',$rhs);";
457         }
458
459         $self->_fileobj->audit($lhs);
460     }
461
462     ##
463     # Request exclusive lock for writing
464     ##
465     $self->lock( LOCK_EX );
466
467     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
468
469     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self->_base_offset, $md5, { create => 1 } );
470
471     # User may be storing a hash, in which case we do not want it run
472     # through the filtering system
473     if ( !ref($value) && $self->_fileobj->{filter_store_value} ) {
474         $value = $self->_fileobj->{filter_store_value}->( $value );
475     }
476
477     ##
478     # Add key/value to bucket list
479     ##
480     $self->{engine}->add_bucket( $tag, $md5, $key, $value, undef, $orig_key ); 
481
482     $self->unlock();
483
484     return 1;
485 }
486
487 sub FETCH {
488     ##
489     # Fetch single value or element given plain key or array index
490     ##
491     my $self = shift->_get_self;
492     my ($key, $orig_key) = @_;
493
494     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
495
496     ##
497     # Request shared lock for reading
498     ##
499     $self->lock( LOCK_SH );
500
501     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self->_base_offset, $md5 );#, { create => 1 } );
502     #XXX This needs to autovivify
503     if (!$tag) {
504         $self->unlock();
505         return;
506     }
507
508     ##
509     # Get value from bucket list
510     ##
511     my $result = $self->{engine}->get_bucket_value( $tag, $md5, $orig_key );
512
513     $self->unlock();
514
515     # Filters only apply to scalar values, so the ref check is making
516     # sure the fetched bucket is a scalar, not a child hash or array.
517     return ($result && !ref($result) && $self->_fileobj->{filter_fetch_value})
518         ? $self->_fileobj->{filter_fetch_value}->($result)
519         : $result;
520 }
521
522 sub DELETE {
523     ##
524     # Delete single key/value pair or element given plain key or array index
525     ##
526     my $self = shift->_get_self;
527     my ($key, $orig_key) = @_;
528
529     if ( $^O ne 'MSWin32' && !_is_writable( $self->_fh ) ) {
530         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
531     }
532
533     if ( defined $orig_key ) {
534         my $lhs = $self->_find_parent;
535         if ( $lhs ) {
536             $self->_fileobj->audit( "delete $lhs;" );
537         }
538         else {
539             $self->_fileobj->audit( "\$db->delete('$orig_key');" );
540         }
541     }
542
543     ##
544     # Request exclusive lock for writing
545     ##
546     $self->lock( LOCK_EX );
547
548     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
549
550     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self->_base_offset, $md5 );
551     if (!$tag) {
552         $self->unlock();
553         return;
554     }
555
556     ##
557     # Delete bucket
558     ##
559     my $value = $self->{engine}->get_bucket_value( $tag, $md5 );
560
561     if (defined $value && !ref($value) && $self->_fileobj->{filter_fetch_value}) {
562         $value = $self->_fileobj->{filter_fetch_value}->($value);
563     }
564
565     my $result = $self->{engine}->delete_bucket( $tag, $md5, $orig_key );
566
567     ##
568     # If this object is an array and the key deleted was on the end of the stack,
569     # decrement the length variable.
570     ##
571
572     $self->unlock();
573
574     return $value;
575 }
576
577 sub EXISTS {
578     ##
579     # Check if a single key or element exists given plain key or array index
580     ##
581     my $self = shift->_get_self;
582     my ($key) = @_;
583
584     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
585
586     ##
587     # Request shared lock for reading
588     ##
589     $self->lock( LOCK_SH );
590
591     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self->_base_offset, $md5 );
592     if (!$tag) {
593         $self->unlock();
594
595         ##
596         # For some reason, the built-in exists() function returns '' for false
597         ##
598         return '';
599     }
600
601     ##
602     # Check if bucket exists and return 1 or ''
603     ##
604     my $result = $self->{engine}->bucket_exists( $tag, $md5 ) || '';
605
606     $self->unlock();
607
608     return $result;
609 }
610
611 sub CLEAR {
612     ##
613     # Clear all keys from hash, or all elements from array.
614     ##
615     my $self = shift->_get_self;
616
617     if ( $^O ne 'MSWin32' && !_is_writable( $self->_fh ) ) {
618         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
619     }
620
621     {
622         my $lhs = $self->_find_parent;
623
624         if ( $self->_type eq TYPE_HASH ) {
625             $lhs = '%{' . $lhs . '}';
626         }
627         else {
628             $lhs = '@{' . $lhs . '}';
629         }
630
631         $self->_fileobj->audit( "$lhs = ();" );
632     }
633
634     ##
635     # Request exclusive lock for writing
636     ##
637     $self->lock( LOCK_EX );
638
639 #XXX This needs updating to use _release_space
640     $self->{engine}->write_tag(
641         $self->_base_offset, $self->_type,
642         chr(0)x$self->{engine}{index_size},
643     );
644
645     $self->unlock();
646
647     return 1;
648 }
649
650 ##
651 # Public method aliases
652 ##
653 sub put { (shift)->STORE( @_ ) }
654 sub store { (shift)->STORE( @_ ) }
655 sub get { (shift)->FETCH( @_ ) }
656 sub fetch { (shift)->FETCH( @_ ) }
657 sub delete { (shift)->DELETE( @_ ) }
658 sub exists { (shift)->EXISTS( @_ ) }
659 sub clear { (shift)->CLEAR( @_ ) }
660
661 1;
662 __END__
663
664 =head1 NAME
665
666 DBM::Deep - A pure perl multi-level hash/array DBM
667
668 =head1 SYNOPSIS
669
670   use DBM::Deep;
671   my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
672
673   $db->{key} = 'value'; # tie() style
674   print $db->{key};
675
676   $db->put('key' => 'value'); # OO style
677   print $db->get('key');
678
679   # true multi-level support
680   $db->{my_complex} = [
681       'hello', { perl => 'rules' },
682       42, 99,
683   ];
684
685 =head1 DESCRIPTION
686
687 A unique flat-file database module, written in pure perl.  True
688 multi-level hash/array support (unlike MLDBM, which is faked), hybrid
689 OO / tie() interface, cross-platform FTPable files, and quite fast.  Can
690 handle millions of keys and unlimited hash levels without significant
691 slow-down.  Written from the ground-up in pure perl -- this is NOT a
692 wrapper around a C-based DBM.  Out-of-the-box compatibility with Unix,
693 Mac OS X and Windows.
694
695 =head1 VERSION DIFFERENCES
696
697 B<NOTE>: 0.99_01 and above have significant file format differences from 0.98 and
698 before. While attempts have been made to be backwards compatible, no guarantees.
699
700 =head1 INSTALLATION
701
702 Hopefully you are using Perl's excellent CPAN module, which will download
703 and install the module for you.  If not, get the tarball, and run these
704 commands:
705
706     tar zxf DBM-Deep-*
707     cd DBM-Deep-*
708     perl Makefile.PL
709     make
710     make test
711     make install
712
713 =head1 SETUP
714
715 Construction can be done OO-style (which is the recommended way), or using
716 Perl's tie() function.  Both are examined here.
717
718 =head2 OO CONSTRUCTION
719
720 The recommended way to construct a DBM::Deep object is to use the new()
721 method, which gets you a blessed, tied hash or array reference.
722
723     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
724
725 This opens a new database handle, mapped to the file "foo.db".  If this
726 file does not exist, it will automatically be created.  DB files are
727 opened in "r+" (read/write) mode, and the type of object returned is a
728 hash, unless otherwise specified (see L<OPTIONS> below).
729
730 You can pass a number of options to the constructor to specify things like
731 locking, autoflush, etc.  This is done by passing an inline hash:
732
733     my $db = DBM::Deep->new(
734         file => "foo.db",
735         locking => 1,
736         autoflush => 1
737     );
738
739 Notice that the filename is now specified I<inside> the hash with
740 the "file" parameter, as opposed to being the sole argument to the
741 constructor.  This is required if any options are specified.
742 See L<OPTIONS> below for the complete list.
743
744
745
746 You can also start with an array instead of a hash.  For this, you must
747 specify the C<type> parameter:
748
749     my $db = DBM::Deep->new(
750         file => "foo.db",
751         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
752     );
753
754 B<Note:> Specifing the C<type> parameter only takes effect when beginning
755 a new DB file.  If you create a DBM::Deep object with an existing file, the
756 C<type> will be loaded from the file header, and an error will be thrown if
757 the wrong type is passed in.
758
759 =head2 TIE CONSTRUCTION
760
761 Alternately, you can create a DBM::Deep handle by using Perl's built-in
762 tie() function.  The object returned from tie() can be used to call methods,
763 such as lock() and unlock(), but cannot be used to assign to the DBM::Deep
764 file (as expected with most tie'd objects).
765
766     my %hash;
767     my $db = tie %hash, "DBM::Deep", "foo.db";
768
769     my @array;
770     my $db = tie @array, "DBM::Deep", "bar.db";
771
772 As with the OO constructor, you can replace the DB filename parameter with
773 a hash containing one or more options (see L<OPTIONS> just below for the
774 complete list).
775
776     tie %hash, "DBM::Deep", {
777         file => "foo.db",
778         locking => 1,
779         autoflush => 1
780     };
781
782 =head2 OPTIONS
783
784 There are a number of options that can be passed in when constructing your
785 DBM::Deep objects.  These apply to both the OO- and tie- based approaches.
786
787 =over
788
789 =item * file
790
791 Filename of the DB file to link the handle to.  You can pass a full absolute
792 filesystem path, partial path, or a plain filename if the file is in the
793 current working directory.  This is a required parameter (though q.v. fh).
794
795 =item * fh
796
797 If you want, you can pass in the fh instead of the file. This is most useful for doing
798 something like:
799
800   my $db = DBM::Deep->new( { fh => \*DATA } );
801
802 You are responsible for making sure that the fh has been opened appropriately for your
803 needs. If you open it read-only and attempt to write, an exception will be thrown. If you
804 open it write-only or append-only, an exception will be thrown immediately as DBM::Deep
805 needs to read from the fh.
806
807 =item * file_offset
808
809 This is the offset within the file that the DBM::Deep db starts. Most of the time, you will
810 not need to set this. However, it's there if you want it.
811
812 If you pass in fh and do not set this, it will be set appropriately.
813
814 =item * type
815
816 This parameter specifies what type of object to create, a hash or array.  Use
817 one of these two constants:
818
819 =over 4
820
821 =item * C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH>
822
823 =item * C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>.
824
825 =back
826
827 This only takes effect when beginning a new file.  This is an optional
828 parameter, and defaults to C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH>.
829
830 =item * locking
831
832 Specifies whether locking is to be enabled.  DBM::Deep uses Perl's Fnctl flock()
833 function to lock the database in exclusive mode for writes, and shared mode for
834 reads.  Pass any true value to enable.  This affects the base DB handle I<and
835 any child hashes or arrays> that use the same DB file.  This is an optional
836 parameter, and defaults to 0 (disabled).  See L<LOCKING> below for more.
837
838 =item * autoflush
839
840 Specifies whether autoflush is to be enabled on the underlying filehandle.
841 This obviously slows down write operations, but is required if you may have
842 multiple processes accessing the same DB file (also consider enable I<locking>).
843 Pass any true value to enable.  This is an optional parameter, and defaults to 0
844 (disabled).
845
846 =item * autobless
847
848 If I<autobless> mode is enabled, DBM::Deep will preserve the class something
849 is blessed into, and restores it when fetched.  This is an optional parameter, and defaults to 1 (enabled).
850
851 B<Note:> If you use the OO-interface, you will not be able to call any methods
852 of DBM::Deep on the blessed item. This is considered to be a feature.
853
854 =item * filter_*
855
856 See L</FILTERS> below.
857
858 =back
859
860 =head1 TIE INTERFACE
861
862 With DBM::Deep you can access your databases using Perl's standard hash/array
863 syntax.  Because all DBM::Deep objects are I<tied> to hashes or arrays, you can
864 treat them as such.  DBM::Deep will intercept all reads/writes and direct them
865 to the right place -- the DB file.  This has nothing to do with the
866 L<TIE CONSTRUCTION> section above.  This simply tells you how to use DBM::Deep
867 using regular hashes and arrays, rather than calling functions like C<get()>
868 and C<put()> (although those work too).  It is entirely up to you how to want
869 to access your databases.
870
871 =head2 HASHES
872
873 You can treat any DBM::Deep object like a normal Perl hash reference.  Add keys,
874 or even nested hashes (or arrays) using standard Perl syntax:
875
876     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
877
878     $db->{mykey} = "myvalue";
879     $db->{myhash} = {};
880     $db->{myhash}->{subkey} = "subvalue";
881
882     print $db->{myhash}->{subkey} . "\n";
883
884 You can even step through hash keys using the normal Perl C<keys()> function:
885
886     foreach my $key (keys %$db) {
887         print "$key: " . $db->{$key} . "\n";
888     }
889
890 Remember that Perl's C<keys()> function extracts I<every> key from the hash and
891 pushes them onto an array, all before the loop even begins.  If you have an
892 extra large hash, this may exhaust Perl's memory.  Instead, consider using
893 Perl's C<each()> function, which pulls keys/values one at a time, using very
894 little memory:
895
896     while (my ($key, $value) = each %$db) {
897         print "$key: $value\n";
898     }
899
900 Please note that when using C<each()>, you should always pass a direct
901 hash reference, not a lookup.  Meaning, you should B<never> do this:
902
903     # NEVER DO THIS
904     while (my ($key, $value) = each %{$db->{foo}}) { # BAD
905
906 This causes an infinite loop, because for each iteration, Perl is calling
907 FETCH() on the $db handle, resulting in a "new" hash for foo every time, so
908 it effectively keeps returning the first key over and over again. Instead,
909 assign a temporary variable to C<$db->{foo}>, then pass that to each().
910
911 =head2 ARRAYS
912
913 As with hashes, you can treat any DBM::Deep object like a normal Perl array
914 reference.  This includes inserting, removing and manipulating elements,
915 and the C<push()>, C<pop()>, C<shift()>, C<unshift()> and C<splice()> functions.
916 The object must have first been created using type C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>,
917 or simply be a nested array reference inside a hash.  Example:
918
919     my $db = DBM::Deep->new(
920         file => "foo-array.db",
921         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
922     );
923
924     $db->[0] = "foo";
925     push @$db, "bar", "baz";
926     unshift @$db, "bah";
927
928     my $last_elem = pop @$db; # baz
929     my $first_elem = shift @$db; # bah
930     my $second_elem = $db->[1]; # bar
931
932     my $num_elements = scalar @$db;
933
934 =head1 OO INTERFACE
935
936 In addition to the I<tie()> interface, you can also use a standard OO interface
937 to manipulate all aspects of DBM::Deep databases.  Each type of object (hash or
938 array) has its own methods, but both types share the following common methods:
939 C<put()>, C<get()>, C<exists()>, C<delete()> and C<clear()>.
940
941 =over
942
943 =item * new() / clone()
944
945 These are the constructor and copy-functions.
946
947 =item * put() / store()
948
949 Stores a new hash key/value pair, or sets an array element value.  Takes two
950 arguments, the hash key or array index, and the new value.  The value can be
951 a scalar, hash ref or array ref.  Returns true on success, false on failure.
952
953     $db->put("foo", "bar"); # for hashes
954     $db->put(1, "bar"); # for arrays
955
956 =item * get() / fetch()
957
958 Fetches the value of a hash key or array element.  Takes one argument: the hash
959 key or array index.  Returns a scalar, hash ref or array ref, depending on the
960 data type stored.
961
962     my $value = $db->get("foo"); # for hashes
963     my $value = $db->get(1); # for arrays
964
965 =item * exists()
966
967 Checks if a hash key or array index exists.  Takes one argument: the hash key
968 or array index.  Returns true if it exists, false if not.
969
970     if ($db->exists("foo")) { print "yay!\n"; } # for hashes
971     if ($db->exists(1)) { print "yay!\n"; } # for arrays
972
973 =item * delete()
974
975 Deletes one hash key/value pair or array element.  Takes one argument: the hash
976 key or array index.  Returns true on success, false if not found.  For arrays,
977 the remaining elements located after the deleted element are NOT moved over.
978 The deleted element is essentially just undefined, which is exactly how Perl's
979 internal arrays work.  Please note that the space occupied by the deleted
980 key/value or element is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY>
981 below for details and workarounds.
982
983     $db->delete("foo"); # for hashes
984     $db->delete(1); # for arrays
985
986 =item * clear()
987
988 Deletes B<all> hash keys or array elements.  Takes no arguments.  No return
989 value.  Please note that the space occupied by the deleted keys/values or
990 elements is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY> below for
991 details and workarounds.
992
993     $db->clear(); # hashes or arrays
994
995 =item * lock() / unlock()
996
997 q.v. Locking.
998
999 =item * optimize()
1000
1001 Recover lost disk space.
1002
1003 =item * import() / export()
1004
1005 Data going in and out.
1006
1007 =back
1008
1009 =head2 HASHES
1010
1011 For hashes, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the
1012 following additional methods: C<first_key()> and C<next_key()>.
1013
1014 =over
1015
1016 =item * first_key()
1017
1018 Returns the "first" key in the hash.  As with built-in Perl hashes, keys are
1019 fetched in an undefined order (which appears random).  Takes no arguments,
1020 returns the key as a scalar value.
1021
1022     my $key = $db->first_key();
1023
1024 =item * next_key()
1025
1026 Returns the "next" key in the hash, given the previous one as the sole argument.
1027 Returns undef if there are no more keys to be fetched.
1028
1029     $key = $db->next_key($key);
1030
1031 =back
1032
1033 Here are some examples of using hashes:
1034
1035     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1036
1037     $db->put("foo", "bar");
1038     print "foo: " . $db->get("foo") . "\n";
1039
1040     $db->put("baz", {}); # new child hash ref
1041     $db->get("baz")->put("buz", "biz");
1042     print "buz: " . $db->get("baz")->get("buz") . "\n";
1043
1044     my $key = $db->first_key();
1045     while ($key) {
1046         print "$key: " . $db->get($key) . "\n";
1047         $key = $db->next_key($key);
1048     }
1049
1050     if ($db->exists("foo")) { $db->delete("foo"); }
1051
1052 =head2 ARRAYS
1053
1054 For arrays, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the
1055 following additional methods: C<length()>, C<push()>, C<pop()>, C<shift()>,
1056 C<unshift()> and C<splice()>.
1057
1058 =over
1059
1060 =item * length()
1061
1062 Returns the number of elements in the array.  Takes no arguments.
1063
1064     my $len = $db->length();
1065
1066 =item * push()
1067
1068 Adds one or more elements onto the end of the array.  Accepts scalars, hash
1069 refs or array refs.  No return value.
1070
1071     $db->push("foo", "bar", {});
1072
1073 =item * pop()
1074
1075 Fetches the last element in the array, and deletes it.  Takes no arguments.
1076 Returns undef if array is empty.  Returns the element value.
1077
1078     my $elem = $db->pop();
1079
1080 =item * shift()
1081
1082 Fetches the first element in the array, deletes it, then shifts all the
1083 remaining elements over to take up the space.  Returns the element value.  This
1084 method is not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for
1085 details.
1086
1087     my $elem = $db->shift();
1088
1089 =item * unshift()
1090
1091 Inserts one or more elements onto the beginning of the array, shifting all
1092 existing elements over to make room.  Accepts scalars, hash refs or array refs.
1093 No return value.  This method is not recommended with large arrays -- see
1094 <LARGE ARRAYS> below for details.
1095
1096     $db->unshift("foo", "bar", {});
1097
1098 =item * splice()
1099
1100 Performs exactly like Perl's built-in function of the same name.  See L<perldoc
1101 -f splice> for usage -- it is too complicated to document here.  This method is
1102 not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for details.
1103
1104 =back
1105
1106 Here are some examples of using arrays:
1107
1108     my $db = DBM::Deep->new(
1109         file => "foo.db",
1110         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
1111     );
1112
1113     $db->push("bar", "baz");
1114     $db->unshift("foo");
1115     $db->put(3, "buz");
1116
1117     my $len = $db->length();
1118     print "length: $len\n"; # 4
1119
1120     for (my $k=0; $k<$len; $k++) {
1121         print "$k: " . $db->get($k) . "\n";
1122     }
1123
1124     $db->splice(1, 2, "biz", "baf");
1125
1126     while (my $elem = shift @$db) {
1127         print "shifted: $elem\n";
1128     }
1129
1130 =head1 LOCKING
1131
1132 Enable automatic file locking by passing a true value to the C<locking>
1133 parameter when constructing your DBM::Deep object (see L<SETUP> above).
1134
1135     my $db = DBM::Deep->new(
1136         file => "foo.db",
1137         locking => 1
1138     );
1139
1140 This causes DBM::Deep to C<flock()> the underlying filehandle with exclusive
1141 mode for writes, and shared mode for reads.  This is required if you have
1142 multiple processes accessing the same database file, to avoid file corruption.
1143 Please note that C<flock()> does NOT work for files over NFS.  See L<DB OVER
1144 NFS> below for more.
1145
1146 =head2 EXPLICIT LOCKING
1147
1148 You can explicitly lock a database, so it remains locked for multiple
1149 transactions.  This is done by calling the C<lock()> method, and passing an
1150 optional lock mode argument (defaults to exclusive mode).  This is particularly
1151 useful for things like counters, where the current value needs to be fetched,
1152 then incremented, then stored again.
1153
1154     $db->lock();
1155     my $counter = $db->get("counter");
1156     $counter++;
1157     $db->put("counter", $counter);
1158     $db->unlock();
1159
1160     # or...
1161
1162     $db->lock();
1163     $db->{counter}++;
1164     $db->unlock();
1165
1166 You can pass C<lock()> an optional argument, which specifies which mode to use
1167 (exclusive or shared).  Use one of these two constants: C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_EX>
1168 or C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_SH>.  These are passed directly to C<flock()>, and are the
1169 same as the constants defined in Perl's C<Fcntl> module.
1170
1171     $db->lock( DBM::Deep->LOCK_SH );
1172     # something here
1173     $db->unlock();
1174
1175 =head1 IMPORTING/EXPORTING
1176
1177 You can import existing complex structures by calling the C<import()> method,
1178 and export an entire database into an in-memory structure using the C<export()>
1179 method.  Both are examined here.
1180
1181 =head2 IMPORTING
1182
1183 Say you have an existing hash with nested hashes/arrays inside it.  Instead of
1184 walking the structure and adding keys/elements to the database as you go,
1185 simply pass a reference to the C<import()> method.  This recursively adds
1186 everything to an existing DBM::Deep object for you.  Here is an example:
1187
1188     my $struct = {
1189         key1 => "value1",
1190         key2 => "value2",
1191         array1 => [ "elem0", "elem1", "elem2" ],
1192         hash1 => {
1193             subkey1 => "subvalue1",
1194             subkey2 => "subvalue2"
1195         }
1196     };
1197
1198     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1199     $db->import( $struct );
1200
1201     print $db->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1202
1203 This recursively imports the entire C<$struct> object into C<$db>, including
1204 all nested hashes and arrays.  If the DBM::Deep object contains exsiting data,
1205 keys are merged with the existing ones, replacing if they already exist.
1206 The C<import()> method can be called on any database level (not just the base
1207 level), and works with both hash and array DB types.
1208
1209 B<Note:> Make sure your existing structure has no circular references in it.
1210 These will cause an infinite loop when importing.
1211
1212 =head2 EXPORTING
1213
1214 Calling the C<export()> method on an existing DBM::Deep object will return
1215 a reference to a new in-memory copy of the database.  The export is done
1216 recursively, so all nested hashes/arrays are all exported to standard Perl
1217 objects.  Here is an example:
1218
1219     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1220
1221     $db->{key1} = "value1";
1222     $db->{key2} = "value2";
1223     $db->{hash1} = {};
1224     $db->{hash1}->{subkey1} = "subvalue1";
1225     $db->{hash1}->{subkey2} = "subvalue2";
1226
1227     my $struct = $db->export();
1228
1229     print $struct->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1230
1231 This makes a complete copy of the database in memory, and returns a reference
1232 to it.  The C<export()> method can be called on any database level (not just
1233 the base level), and works with both hash and array DB types.  Be careful of
1234 large databases -- you can store a lot more data in a DBM::Deep object than an
1235 in-memory Perl structure.
1236
1237 B<Note:> Make sure your database has no circular references in it.
1238 These will cause an infinite loop when exporting.
1239
1240 =head1 FILTERS
1241
1242 DBM::Deep has a number of hooks where you can specify your own Perl function
1243 to perform filtering on incoming or outgoing data.  This is a perfect
1244 way to extend the engine, and implement things like real-time compression or
1245 encryption.  Filtering applies to the base DB level, and all child hashes /
1246 arrays.  Filter hooks can be specified when your DBM::Deep object is first
1247 constructed, or by calling the C<set_filter()> method at any time.  There are
1248 four available filter hooks, described below:
1249
1250 =over
1251
1252 =item * filter_store_key
1253
1254 This filter is called whenever a hash key is stored.  It
1255 is passed the incoming key, and expected to return a transformed key.
1256
1257 =item * filter_store_value
1258
1259 This filter is called whenever a hash key or array element is stored.  It
1260 is passed the incoming value, and expected to return a transformed value.
1261
1262 =item * filter_fetch_key
1263
1264 This filter is called whenever a hash key is fetched (i.e. via
1265 C<first_key()> or C<next_key()>).  It is passed the transformed key,
1266 and expected to return the plain key.
1267
1268 =item * filter_fetch_value
1269
1270 This filter is called whenever a hash key or array element is fetched.
1271 It is passed the transformed value, and expected to return the plain value.
1272
1273 =back
1274
1275 Here are the two ways to setup a filter hook:
1276
1277     my $db = DBM::Deep->new(
1278         file => "foo.db",
1279         filter_store_value => \&my_filter_store,
1280         filter_fetch_value => \&my_filter_fetch
1281     );
1282
1283     # or...
1284
1285     $db->set_filter( "filter_store_value", \&my_filter_store );
1286     $db->set_filter( "filter_fetch_value", \&my_filter_fetch );
1287
1288 Your filter function will be called only when dealing with SCALAR keys or
1289 values.  When nested hashes and arrays are being stored/fetched, filtering
1290 is bypassed.  Filters are called as static functions, passed a single SCALAR
1291 argument, and expected to return a single SCALAR value.  If you want to
1292 remove a filter, set the function reference to C<undef>:
1293
1294     $db->set_filter( "filter_store_value", undef );
1295
1296 =head2 REAL-TIME ENCRYPTION EXAMPLE
1297
1298 Here is a working example that uses the I<Crypt::Blowfish> module to
1299 do real-time encryption / decryption of keys & values with DBM::Deep Filters.
1300 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Crypt::Blowfish> for more
1301 on I<Crypt::Blowfish>.  You'll also need the I<Crypt::CBC> module.
1302
1303     use DBM::Deep;
1304     use Crypt::Blowfish;
1305     use Crypt::CBC;
1306
1307     my $cipher = Crypt::CBC->new({
1308         'key'             => 'my secret key',
1309         'cipher'          => 'Blowfish',
1310         'iv'              => '$KJh#(}q',
1311         'regenerate_key'  => 0,
1312         'padding'         => 'space',
1313         'prepend_iv'      => 0
1314     });
1315
1316     my $db = DBM::Deep->new(
1317         file => "foo-encrypt.db",
1318         filter_store_key => \&my_encrypt,
1319         filter_store_value => \&my_encrypt,
1320         filter_fetch_key => \&my_decrypt,
1321         filter_fetch_value => \&my_decrypt,
1322     );
1323
1324     $db->{key1} = "value1";
1325     $db->{key2} = "value2";
1326     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1327     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1328
1329     undef $db;
1330     exit;
1331
1332     sub my_encrypt {
1333         return $cipher->encrypt( $_[0] );
1334     }
1335     sub my_decrypt {
1336         return $cipher->decrypt( $_[0] );
1337     }
1338
1339 =head2 REAL-TIME COMPRESSION EXAMPLE
1340
1341 Here is a working example that uses the I<Compress::Zlib> module to do real-time
1342 compression / decompression of keys & values with DBM::Deep Filters.
1343 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Compress::Zlib> for
1344 more on I<Compress::Zlib>.
1345
1346     use DBM::Deep;
1347     use Compress::Zlib;
1348
1349     my $db = DBM::Deep->new(
1350         file => "foo-compress.db",
1351         filter_store_key => \&my_compress,
1352         filter_store_value => \&my_compress,
1353         filter_fetch_key => \&my_decompress,
1354         filter_fetch_value => \&my_decompress,
1355     );
1356
1357     $db->{key1} = "value1";
1358     $db->{key2} = "value2";
1359     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1360     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1361
1362     undef $db;
1363     exit;
1364
1365     sub my_compress {
1366         return Compress::Zlib::memGzip( $_[0] ) ;
1367     }
1368     sub my_decompress {
1369         return Compress::Zlib::memGunzip( $_[0] ) ;
1370     }
1371
1372 B<Note:> Filtering of keys only applies to hashes.  Array "keys" are
1373 actually numerical index numbers, and are not filtered.
1374
1375 =head1 ERROR HANDLING
1376
1377 Most DBM::Deep methods return a true value for success, and call die() on
1378 failure.  You can wrap calls in an eval block to catch the die.
1379
1380     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" ); # create hash
1381     eval { $db->push("foo"); }; # ILLEGAL -- push is array-only call
1382
1383     print $@;           # prints error message
1384
1385 =head1 LARGEFILE SUPPORT
1386
1387 If you have a 64-bit system, and your Perl is compiled with both LARGEFILE
1388 and 64-bit support, you I<may> be able to create databases larger than 2 GB.
1389 DBM::Deep by default uses 32-bit file offset tags, but these can be changed
1390 by specifying the 'pack_size' parameter when constructing the file.
1391
1392     DBM::Deep->new(
1393         filename => $filename,
1394         pack_size => 'large',
1395     );
1396
1397 This tells DBM::Deep to pack all file offsets with 8-byte (64-bit) quad words
1398 instead of 32-bit longs.  After setting these values your DB files have a
1399 theoretical maximum size of 16 XB (exabytes).
1400
1401 You can also use C<pack_size =E<gt> 'small'> in order to use 16-bit file
1402 offsets.
1403
1404 B<Note:> Changing these values will B<NOT> work for existing database files.
1405 Only change this for new files. Once the value has been set, it is stored in
1406 the file's header and cannot be changed for the life of the file. These
1407 parameters are per-file, meaning you can access 32-bit and 64-bit files, as
1408 you chose.
1409
1410 B<Note:> We have not personally tested files larger than 2 GB -- all my
1411 systems have only a 32-bit Perl.  However, I have received user reports that
1412 this does indeed work!
1413
1414 =head1 LOW-LEVEL ACCESS
1415
1416 If you require low-level access to the underlying filehandle that DBM::Deep uses,
1417 you can call the C<_fh()> method, which returns the handle:
1418
1419     my $fh = $db->_fh();
1420
1421 This method can be called on the root level of the datbase, or any child
1422 hashes or arrays.  All levels share a I<root> structure, which contains things
1423 like the filehandle, a reference counter, and all the options specified
1424 when you created the object.  You can get access to this file object by
1425 calling the C<_fileobj()> method.
1426
1427     my $file_obj = $db->_fileobj();
1428
1429 This is useful for changing options after the object has already been created,
1430 such as enabling/disabling locking.  You can also store your own temporary user
1431 data in this structure (be wary of name collision), which is then accessible from
1432 any child hash or array.
1433
1434 =head1 CUSTOM DIGEST ALGORITHM
1435
1436 DBM::Deep by default uses the I<Message Digest 5> (MD5) algorithm for hashing
1437 keys.  However you can override this, and use another algorithm (such as SHA-256)
1438 or even write your own.  But please note that DBM::Deep currently expects zero
1439 collisions, so your algorithm has to be I<perfect>, so to speak. Collision
1440 detection may be introduced in a later version.
1441
1442 You can specify a custom digest algorithm by passing it into the parameter
1443 list for new(), passing a reference to a subroutine as the 'digest' parameter,
1444 and the length of the algorithm's hashes (in bytes) as the 'hash_size'
1445 parameter. Here is a working example that uses a 256-bit hash from the
1446 I<Digest::SHA256> module.  Please see
1447 L<http://search.cpan.org/search?module=Digest::SHA256> for more information.
1448
1449     use DBM::Deep;
1450     use Digest::SHA256;
1451
1452     my $context = Digest::SHA256::new(256);
1453
1454     my $db = DBM::Deep->new(
1455         filename => "foo-sha.db",
1456         digest => \&my_digest,
1457         hash_size => 32,
1458     );
1459
1460     $db->{key1} = "value1";
1461     $db->{key2} = "value2";
1462     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1463     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1464
1465     undef $db;
1466     exit;
1467
1468     sub my_digest {
1469         return substr( $context->hash($_[0]), 0, 32 );
1470     }
1471
1472 B<Note:> Your returned digest strings must be B<EXACTLY> the number
1473 of bytes you specify in the hash_size parameter (in this case 32).
1474
1475 B<Note:> If you do choose to use a custom digest algorithm, you must set it
1476 every time you access this file. Otherwise, the default (MD5) will be used.
1477
1478 =head1 CIRCULAR REFERENCES
1479
1480 DBM::Deep has B<experimental> support for circular references.  Meaning you
1481 can have a nested hash key or array element that points to a parent object.
1482 This relationship is stored in the DB file, and is preserved between sessions.
1483 Here is an example:
1484
1485     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1486
1487     $db->{foo} = "bar";
1488     $db->{circle} = $db; # ref to self
1489
1490     print $db->{foo} . "\n"; # prints "bar"
1491     print $db->{circle}->{foo} . "\n"; # prints "bar" again
1492
1493 B<Note>: Passing the object to a function that recursively walks the
1494 object tree (such as I<Data::Dumper> or even the built-in C<optimize()> or
1495 C<export()> methods) will result in an infinite loop. This will be fixed in
1496 a future release.
1497
1498 =head1 CAVEATS / ISSUES / BUGS
1499
1500 This section describes all the known issues with DBM::Deep.  It you have found
1501 something that is not listed here, please send e-mail to L<jhuckaby@cpan.org>.
1502
1503 =head2 UNUSED SPACE RECOVERY
1504
1505 One major caveat with DBM::Deep is that space occupied by existing keys and
1506 values is not recovered when they are deleted.  Meaning if you keep deleting
1507 and adding new keys, your file will continuously grow.  I am working on this,
1508 but in the meantime you can call the built-in C<optimize()> method from time to
1509 time (perhaps in a crontab or something) to recover all your unused space.
1510
1511     $db->optimize(); # returns true on success
1512
1513 This rebuilds the ENTIRE database into a new file, then moves it on top of
1514 the original.  The new file will have no unused space, thus it will take up as
1515 little disk space as possible.  Please note that this operation can take
1516 a long time for large files, and you need enough disk space to temporarily hold
1517 2 copies of your DB file.  The temporary file is created in the same directory
1518 as the original, named with a ".tmp" extension, and is deleted when the
1519 operation completes.  Oh, and if locking is enabled, the DB is automatically
1520 locked for the entire duration of the copy.
1521
1522 B<WARNING:> Only call optimize() on the top-level node of the database, and
1523 make sure there are no child references lying around.  DBM::Deep keeps a reference
1524 counter, and if it is greater than 1, optimize() will abort and return undef.
1525
1526 =head2 REFERENCES
1527
1528 (The reasons given assume a high level of Perl understanding, specifically of
1529 references. You can safely skip this section.)
1530
1531 Currently, the only references supported are HASH and ARRAY. The other reference
1532 types (SCALAR, CODE, GLOB, and REF) cannot be supported for various reasons.
1533
1534 =over 4
1535
1536 =item * GLOB
1537
1538 These are things like filehandles and other sockets. They can't be supported
1539 because it's completely unclear how DBM::Deep should serialize them.
1540
1541 =item * SCALAR / REF
1542
1543 The discussion here refers to the following type of example:
1544
1545   my $x = 25;
1546   $db->{key1} = \$x;
1547
1548   $x = 50;
1549
1550   # In some other process ...
1551
1552   my $val = ${ $db->{key1} };
1553
1554   is( $val, 50, "What actually gets stored in the DB file?" );
1555
1556 The problem is one of synchronization. When the variable being referred to
1557 changes value, the reference isn't notified. This means that the new value won't
1558 be stored in the datafile for other processes to read. There is no TIEREF.
1559
1560 It is theoretically possible to store references to values already within a
1561 DBM::Deep object because everything already is synchronized, but the change to
1562 the internals would be quite large. Specifically, DBM::Deep would have to tie
1563 every single value that is stored. This would bloat the RAM footprint of
1564 DBM::Deep at least twofold (if not more) and be a significant performance drain,
1565 all to support a feature that has never been requested.
1566
1567 =item * CODE
1568
1569 L<http://search.cpan.org/search?module=Data::Dump::Streamer> provides a
1570 mechanism for serializing coderefs, including saving off all closure state.
1571 However, just as for SCALAR and REF, that closure state may change without
1572 notifying the DBM::Deep object storing the reference.
1573
1574 =back
1575
1576 =head2 FILE CORRUPTION
1577
1578 The current level of error handling in DBM::Deep is minimal.  Files I<are> checked
1579 for a 32-bit signature when opened, but other corruption in files can cause
1580 segmentation faults.  DBM::Deep may try to seek() past the end of a file, or get
1581 stuck in an infinite loop depending on the level of corruption.  File write
1582 operations are not checked for failure (for speed), so if you happen to run
1583 out of disk space, DBM::Deep will probably fail in a bad way.  These things will
1584 be addressed in a later version of DBM::Deep.
1585
1586 =head2 DB OVER NFS
1587
1588 Beware of using DB files over NFS.  DBM::Deep uses flock(), which works well on local
1589 filesystems, but will NOT protect you from file corruption over NFS.  I've heard
1590 about setting up your NFS server with a locking daemon, then using lockf() to
1591 lock your files, but your mileage may vary there as well.  From what I
1592 understand, there is no real way to do it.  However, if you need access to the
1593 underlying filehandle in DBM::Deep for using some other kind of locking scheme like
1594 lockf(), see the L<LOW-LEVEL ACCESS> section above.
1595
1596 =head2 COPYING OBJECTS
1597
1598 Beware of copying tied objects in Perl.  Very strange things can happen.
1599 Instead, use DBM::Deep's C<clone()> method which safely copies the object and
1600 returns a new, blessed, tied hash or array to the same level in the DB.
1601
1602     my $copy = $db->clone();
1603
1604 B<Note>: Since clone() here is cloning the object, not the database location, any
1605 modifications to either $db or $copy will be visible in both.
1606
1607 =head2 LARGE ARRAYS
1608
1609 Beware of using C<shift()>, C<unshift()> or C<splice()> with large arrays.
1610 These functions cause every element in the array to move, which can be murder
1611 on DBM::Deep, as every element has to be fetched from disk, then stored again in
1612 a different location.  This will be addressed in the forthcoming version 1.00.
1613
1614 =head2 WRITEONLY FILES
1615
1616 If you pass in a filehandle to new(), you may have opened it in either a readonly or
1617 writeonly mode. STORE will verify that the filehandle is writable. However, there
1618 doesn't seem to be a good way to determine if a filehandle is readable. And, if the
1619 filehandle isn't readable, it's not clear what will happen. So, don't do that.
1620
1621 =head1 PERFORMANCE
1622
1623 This section discusses DBM::Deep's speed and memory usage.
1624
1625 =head2 SPEED
1626
1627 Obviously, DBM::Deep isn't going to be as fast as some C-based DBMs, such as
1628 the almighty I<BerkeleyDB>.  But it makes up for it in features like true
1629 multi-level hash/array support, and cross-platform FTPable files.  Even so,
1630 DBM::Deep is still pretty fast, and the speed stays fairly consistent, even
1631 with huge databases.  Here is some test data:
1632
1633     Adding 1,000,000 keys to new DB file...
1634
1635     At 100 keys, avg. speed is 2,703 keys/sec
1636     At 200 keys, avg. speed is 2,642 keys/sec
1637     At 300 keys, avg. speed is 2,598 keys/sec
1638     At 400 keys, avg. speed is 2,578 keys/sec
1639     At 500 keys, avg. speed is 2,722 keys/sec
1640     At 600 keys, avg. speed is 2,628 keys/sec
1641     At 700 keys, avg. speed is 2,700 keys/sec
1642     At 800 keys, avg. speed is 2,607 keys/sec
1643     At 900 keys, avg. speed is 2,190 keys/sec
1644     At 1,000 keys, avg. speed is 2,570 keys/sec
1645     At 2,000 keys, avg. speed is 2,417 keys/sec
1646     At 3,000 keys, avg. speed is 1,982 keys/sec
1647     At 4,000 keys, avg. speed is 1,568 keys/sec
1648     At 5,000 keys, avg. speed is 1,533 keys/sec
1649     At 6,000 keys, avg. speed is 1,787 keys/sec
1650     At 7,000 keys, avg. speed is 1,977 keys/sec
1651     At 8,000 keys, avg. speed is 2,028 keys/sec
1652     At 9,000 keys, avg. speed is 2,077 keys/sec
1653     At 10,000 keys, avg. speed is 2,031 keys/sec
1654     At 20,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
1655     At 30,000 keys, avg. speed is 2,050 keys/sec
1656     At 40,000 keys, avg. speed is 2,073 keys/sec
1657     At 50,000 keys, avg. speed is 1,973 keys/sec
1658     At 60,000 keys, avg. speed is 1,914 keys/sec
1659     At 70,000 keys, avg. speed is 2,091 keys/sec
1660     At 80,000 keys, avg. speed is 2,103 keys/sec
1661     At 90,000 keys, avg. speed is 1,886 keys/sec
1662     At 100,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
1663     At 200,000 keys, avg. speed is 2,053 keys/sec
1664     At 300,000 keys, avg. speed is 1,697 keys/sec
1665     At 400,000 keys, avg. speed is 1,838 keys/sec
1666     At 500,000 keys, avg. speed is 1,941 keys/sec
1667     At 600,000 keys, avg. speed is 1,930 keys/sec
1668     At 700,000 keys, avg. speed is 1,735 keys/sec
1669     At 800,000 keys, avg. speed is 1,795 keys/sec
1670     At 900,000 keys, avg. speed is 1,221 keys/sec
1671     At 1,000,000 keys, avg. speed is 1,077 keys/sec
1672
1673 This test was performed on a PowerMac G4 1gHz running Mac OS X 10.3.2 & Perl
1674 5.8.1, with an 80GB Ultra ATA/100 HD spinning at 7200RPM.  The hash keys and
1675 values were between 6 - 12 chars in length.  The DB file ended up at 210MB.
1676 Run time was 12 min 3 sec.
1677
1678 =head2 MEMORY USAGE
1679
1680 One of the great things about DBM::Deep is that it uses very little memory.
1681 Even with huge databases (1,000,000+ keys) you will not see much increased
1682 memory on your process.  DBM::Deep relies solely on the filesystem for storing
1683 and fetching data.  Here is output from I</usr/bin/top> before even opening a
1684 database handle:
1685
1686       PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
1687     22831 root      11   0  2716 2716  1296 R     0.0  0.2   0:07 perl
1688
1689 Basically the process is taking 2,716K of memory.  And here is the same
1690 process after storing and fetching 1,000,000 keys:
1691
1692       PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
1693     22831 root      14   0  2772 2772  1328 R     0.0  0.2  13:32 perl
1694
1695 Notice the memory usage increased by only 56K.  Test was performed on a 700mHz
1696 x86 box running Linux RedHat 7.2 & Perl 5.6.1.
1697
1698 =head1 DB FILE FORMAT
1699
1700 In case you were interested in the underlying DB file format, it is documented
1701 here in this section.  You don't need to know this to use the module, it's just
1702 included for reference.
1703
1704 =head2 SIGNATURE
1705
1706 DBM::Deep files always start with a 32-bit signature to identify the file type.
1707 This is at offset 0.  The signature is "DPDB" in network byte order.  This is
1708 checked for when the file is opened and an error will be thrown if it's not found.
1709
1710 =head2 TAG
1711
1712 The DBM::Deep file is in a I<tagged format>, meaning each section of the file
1713 has a standard header containing the type of data, the length of data, and then
1714 the data itself.  The type is a single character (1 byte), the length is a
1715 32-bit unsigned long in network byte order, and the data is, well, the data.
1716 Here is how it unfolds:
1717
1718 =head2 MASTER INDEX
1719
1720 Immediately after the 32-bit file signature is the I<Master Index> record.
1721 This is a standard tag header followed by 1024 bytes (in 32-bit mode) or 2048
1722 bytes (in 64-bit mode) of data.  The type is I<H> for hash or I<A> for array,
1723 depending on how the DBM::Deep object was constructed.
1724
1725 The index works by looking at a I<MD5 Hash> of the hash key (or array index
1726 number).  The first 8-bit char of the MD5 signature is the offset into the
1727 index, multipled by 4 in 32-bit mode, or 8 in 64-bit mode.  The value of the
1728 index element is a file offset of the next tag for the key/element in question,
1729 which is usually a I<Bucket List> tag (see below).
1730
1731 The next tag I<could> be another index, depending on how many keys/elements
1732 exist.  See L<RE-INDEXING> below for details.
1733
1734 =head2 BUCKET LIST
1735
1736 A I<Bucket List> is a collection of 16 MD5 hashes for keys/elements, plus
1737 file offsets to where the actual data is stored.  It starts with a standard
1738 tag header, with type I<B>, and a data size of 320 bytes in 32-bit mode, or
1739 384 bytes in 64-bit mode.  Each MD5 hash is stored in full (16 bytes), plus
1740 the 32-bit or 64-bit file offset for the I<Bucket> containing the actual data.
1741 When the list fills up, a I<Re-Index> operation is performed (See
1742 L<RE-INDEXING> below).
1743
1744 =head2 BUCKET
1745
1746 A I<Bucket> is a tag containing a key/value pair (in hash mode), or a
1747 index/value pair (in array mode).  It starts with a standard tag header with
1748 type I<D> for scalar data (string, binary, etc.), or it could be a nested
1749 hash (type I<H>) or array (type I<A>).  The value comes just after the tag
1750 header.  The size reported in the tag header is only for the value, but then,
1751 just after the value is another size (32-bit unsigned long) and then the plain
1752 key itself.  Since the value is likely to be fetched more often than the plain
1753 key, I figured it would be I<slightly> faster to store the value first.
1754
1755 If the type is I<H> (hash) or I<A> (array), the value is another I<Master Index>
1756 record for the nested structure, where the process begins all over again.
1757
1758 =head2 RE-INDEXING
1759
1760 After a I<Bucket List> grows to 16 records, its allocated space in the file is
1761 exhausted.  Then, when another key/element comes in, the list is converted to a
1762 new index record.  However, this index will look at the next char in the MD5
1763 hash, and arrange new Bucket List pointers accordingly.  This process is called
1764 I<Re-Indexing>.  Basically, a new index tag is created at the file EOF, and all
1765 17 (16 + new one) keys/elements are removed from the old Bucket List and
1766 inserted into the new index.  Several new Bucket Lists are created in the
1767 process, as a new MD5 char from the key is being examined (it is unlikely that
1768 the keys will all share the same next char of their MD5s).
1769
1770 Because of the way the I<MD5> algorithm works, it is impossible to tell exactly
1771 when the Bucket Lists will turn into indexes, but the first round tends to
1772 happen right around 4,000 keys.  You will see a I<slight> decrease in
1773 performance here, but it picks back up pretty quick (see L<SPEED> above).  Then
1774 it takes B<a lot> more keys to exhaust the next level of Bucket Lists.  It's
1775 right around 900,000 keys.  This process can continue nearly indefinitely --
1776 right up until the point the I<MD5> signatures start colliding with each other,
1777 and this is B<EXTREMELY> rare -- like winning the lottery 5 times in a row AND
1778 getting struck by lightning while you are walking to cash in your tickets.
1779 Theoretically, since I<MD5> hashes are 128-bit values, you I<could> have up to
1780 340,282,366,921,000,000,000,000,000,000,000,000,000 keys/elements (I believe
1781 this is 340 unodecillion, but don't quote me).
1782
1783 =head2 STORING
1784
1785 When a new key/element is stored, the key (or index number) is first run through
1786 I<Digest::MD5> to get a 128-bit signature (example, in hex:
1787 b05783b0773d894396d475ced9d2f4f6).  Then, the I<Master Index> record is checked
1788 for the first char of the signature (in this case I<b0>).  If it does not exist,
1789 a new I<Bucket List> is created for our key (and the next 15 future keys that
1790 happen to also have I<b> as their first MD5 char).  The entire MD5 is written
1791 to the I<Bucket List> along with the offset of the new I<Bucket> record (EOF at
1792 this point, unless we are replacing an existing I<Bucket>), where the actual
1793 data will be stored.
1794
1795 =head2 FETCHING
1796
1797 Fetching an existing key/element involves getting a I<Digest::MD5> of the key
1798 (or index number), then walking along the indexes.  If there are enough
1799 keys/elements in this DB level, there might be nested indexes, each linked to
1800 a particular char of the MD5.  Finally, a I<Bucket List> is pointed to, which
1801 contains up to 16 full MD5 hashes.  Each is checked for equality to the key in
1802 question.  If we found a match, the I<Bucket> tag is loaded, where the value and
1803 plain key are stored.
1804
1805 Fetching the plain key occurs when calling the I<first_key()> and I<next_key()>
1806 methods.  In this process the indexes are walked systematically, and each key
1807 fetched in increasing MD5 order (which is why it appears random).   Once the
1808 I<Bucket> is found, the value is skipped and the plain key returned instead.
1809 B<Note:> Do not count on keys being fetched as if the MD5 hashes were
1810 alphabetically sorted.  This only happens on an index-level -- as soon as the
1811 I<Bucket Lists> are hit, the keys will come out in the order they went in --
1812 so it's pretty much undefined how the keys will come out -- just like Perl's
1813 built-in hashes.
1814
1815 =head1 CODE COVERAGE
1816
1817 We use B<Devel::Cover> to test the code coverage of our tests, below is the
1818 B<Devel::Cover> report on this module's test suite.
1819
1820   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1821   File                                  stmt   bran   cond    sub   time  total
1822   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1823   blib/lib/DBM/Deep.pm                  94.9   80.6   73.0  100.0   37.9   90.4
1824   blib/lib/DBM/Deep/Array.pm           100.0   91.1  100.0  100.0   18.2   98.1
1825   blib/lib/DBM/Deep/Engine.pm           98.9   87.3   80.0  100.0   34.2   95.2
1826   blib/lib/DBM/Deep/Hash.pm            100.0   87.5  100.0  100.0    9.7   97.3
1827   Total                                 97.9   85.9   79.7  100.0  100.0   94.3
1828   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1829
1830 =head1 MORE INFORMATION
1831
1832 Check out the DBM::Deep Google Group at L<http://groups.google.com/group/DBM-Deep>
1833 or send email to L<DBM-Deep@googlegroups.com>.
1834
1835 =head1 AUTHORS
1836
1837 Joseph Huckaby, L<jhuckaby@cpan.org>
1838
1839 Rob Kinyon, L<rkinyon@cpan.org>
1840
1841 Special thanks to Adam Sah and Rich Gaushell!  You know why :-)
1842
1843 =head1 SEE ALSO
1844
1845 perltie(1), Tie::Hash(3), Digest::MD5(3), Fcntl(3), flock(2), lockf(3), nfs(5),
1846 Digest::SHA256(3), Crypt::Blowfish(3), Compress::Zlib(3)
1847
1848 =head1 LICENSE
1849
1850 Copyright (c) 2002-2006 Joseph Huckaby.  All Rights Reserved.
1851 This is free software, you may use it and distribute it under the
1852 same terms as Perl itself.
1853
1854 =cut