Branched for fixes off of 0.98
[dbsrgits/DBM-Deep.git] / lib / DBM / Deep.pm
1 package DBM::Deep;
2
3 ##
4 # DBM::Deep
5 #
6 # Description:
7 #    Multi-level database module for storing hash trees, arrays and simple
8 #    key/value pairs into FTP-able, cross-platform binary database files.
9 #
10 #    Type `perldoc DBM::Deep` for complete documentation.
11 #
12 # Usage Examples:
13 #    my %db;
14 #    tie %db, 'DBM::Deep', 'my_database.db'; # standard tie() method
15 #
16 #    my $db = new DBM::Deep( 'my_database.db' ); # preferred OO method
17 #
18 #    $db->{my_scalar} = 'hello world';
19 #    $db->{my_hash} = { larry => 'genius', hashes => 'fast' };
20 #    $db->{my_array} = [ 1, 2, 3, time() ];
21 #    $db->{my_complex} = [ 'hello', { perl => 'rules' }, 42, 99 ];
22 #    push @{$db->{my_array}}, 'another value';
23 #    my @key_list = keys %{$db->{my_hash}};
24 #    print "This module " . $db->{my_complex}->[1]->{perl} . "!\n";
25 #
26 # Copyright:
27 #    (c) 2002-2006 Joseph Huckaby.  All Rights Reserved.
28 #    This program is free software; you can redistribute it and/or
29 #    modify it under the same terms as Perl itself.
30 ##
31
32 use strict;
33
34 use Fcntl qw( :DEFAULT :flock :seek );
35 use Digest::MD5 ();
36 use Scalar::Util ();
37
38 use DBM::Deep::Engine;
39
40 use vars qw( $VERSION );
41 $VERSION = q(0.99_01);
42
43 ##
44 # Setup constants for users to pass to new()
45 ##
46 sub TYPE_HASH   () { DBM::Deep::Engine::SIG_HASH   }
47 sub TYPE_ARRAY  () { DBM::Deep::Engine::SIG_ARRAY  }
48 sub TYPE_SCALAR () { DBM::Deep::Engine::SIG_SCALAR }
49
50 sub _get_args {
51     my $proto = shift;
52
53     my $args;
54     if (scalar(@_) > 1) {
55         if ( @_ % 2 ) {
56             $proto->_throw_error( "Odd number of parameters to " . (caller(1))[2] );
57         }
58         $args = {@_};
59     }
60     elsif ( ref $_[0] ) {
61         unless ( eval { local $SIG{'__DIE__'}; %{$_[0]} || 1 } ) {
62             $proto->_throw_error( "Not a hashref in args to " . (caller(1))[2] );
63         }
64         $args = $_[0];
65     }
66     else {
67         $args = { file => shift };
68     }
69
70     return $args;
71 }
72
73 sub new {
74     ##
75     # Class constructor method for Perl OO interface.
76     # Calls tie() and returns blessed reference to tied hash or array,
77     # providing a hybrid OO/tie interface.
78     ##
79     my $class = shift;
80     my $args = $class->_get_args( @_ );
81
82     ##
83     # Check if we want a tied hash or array.
84     ##
85     my $self;
86     if (defined($args->{type}) && $args->{type} eq TYPE_ARRAY) {
87         $class = 'DBM::Deep::Array';
88         require DBM::Deep::Array;
89         tie @$self, $class, %$args;
90     }
91     else {
92         $class = 'DBM::Deep::Hash';
93         require DBM::Deep::Hash;
94         tie %$self, $class, %$args;
95     }
96
97     return bless $self, $class;
98 }
99
100 sub _init {
101     ##
102     # Setup $self and bless into this class.
103     ##
104     my $class = shift;
105     my ($args) = @_;
106
107     # These are the defaults to be optionally overridden below
108     my $self = bless {
109         type        => TYPE_HASH,
110         engine      => DBM::Deep::Engine->new,
111     }, $class;
112     $self->{base_offset} = length( $self->{engine}->SIG_FILE );
113
114     foreach my $param ( keys %$self ) {
115         next unless exists $args->{$param};
116         $self->{$param} = delete $args->{$param}
117     }
118
119     # locking implicitly enables autoflush
120     if ($args->{locking}) { $args->{autoflush} = 1; }
121
122     $self->{root} = exists $args->{root}
123         ? $args->{root}
124         : DBM::Deep::_::Root->new( $args );
125
126     $self->{engine}->setup_fh( $self );
127
128     return $self;
129 }
130
131 sub TIEHASH {
132     shift;
133     require DBM::Deep::Hash;
134     return DBM::Deep::Hash->TIEHASH( @_ );
135 }
136
137 sub TIEARRAY {
138     shift;
139     require DBM::Deep::Array;
140     return DBM::Deep::Array->TIEARRAY( @_ );
141 }
142
143 #XXX Unneeded now ...
144 #sub DESTROY {
145 #}
146
147 sub lock {
148     ##
149     # If db locking is set, flock() the db file.  If called multiple
150     # times before unlock(), then the same number of unlocks() must
151     # be called before the lock is released.
152     ##
153     my $self = shift->_get_self;
154     my ($type) = @_;
155     $type = LOCK_EX unless defined $type;
156
157     if (!defined($self->_fh)) { return; }
158
159     if ($self->_root->{locking}) {
160         if (!$self->_root->{locked}) {
161             flock($self->_fh, $type);
162
163             # refresh end counter in case file has changed size
164             my @stats = stat($self->_root->{file});
165             $self->_root->{end} = $stats[7];
166
167             # double-check file inode, in case another process
168             # has optimize()d our file while we were waiting.
169             if ($stats[1] != $self->_root->{inode}) {
170                 $self->{engine}->close_fh( $self );
171                 $self->{engine}->setup_fh( $self );
172                 flock($self->_fh, $type); # re-lock
173
174                 # This may not be necessary after re-opening
175                 $self->_root->{end} = (stat($self->_fh))[7]; # re-end
176             }
177         }
178         $self->_root->{locked}++;
179
180         return 1;
181     }
182
183     return;
184 }
185
186 sub unlock {
187     ##
188     # If db locking is set, unlock the db file.  See note in lock()
189     # regarding calling lock() multiple times.
190     ##
191     my $self = shift->_get_self;
192
193     if (!defined($self->_fh)) { return; }
194
195     if ($self->_root->{locking} && $self->_root->{locked} > 0) {
196         $self->_root->{locked}--;
197         if (!$self->_root->{locked}) { flock($self->_fh, LOCK_UN); }
198
199         return 1;
200     }
201
202     return;
203 }
204
205 sub _copy_value {
206     my $self = shift->_get_self;
207     my ($spot, $value) = @_;
208
209     if ( !ref $value ) {
210         ${$spot} = $value;
211     }
212     elsif ( eval { local $SIG{__DIE__}; $value->isa( 'DBM::Deep' ) } ) {
213         my $type = $value->_type;
214         ${$spot} = $type eq TYPE_HASH ? {} : [];
215         $value->_copy_node( ${$spot} );
216     }
217     else {
218         my $r = Scalar::Util::reftype( $value );
219         my $c = Scalar::Util::blessed( $value );
220         if ( $r eq 'ARRAY' ) {
221             ${$spot} = [ @{$value} ];
222         }
223         else {
224             ${$spot} = { %{$value} };
225         }
226         ${$spot} = bless ${$spot}, $c
227             if defined $c;
228     }
229
230     return 1;
231 }
232
233 sub _copy_node {
234     ##
235     # Copy single level of keys or elements to new DB handle.
236     # Recurse for nested structures
237     ##
238     my $self = shift->_get_self;
239     my ($db_temp) = @_;
240
241     if ($self->_type eq TYPE_HASH) {
242         my $key = $self->first_key();
243         while ($key) {
244             my $value = $self->get($key);
245             $self->_copy_value( \$db_temp->{$key}, $value );
246             $key = $self->next_key($key);
247         }
248     }
249     else {
250         my $length = $self->length();
251         for (my $index = 0; $index < $length; $index++) {
252             my $value = $self->get($index);
253             $self->_copy_value( \$db_temp->[$index], $value );
254         }
255     }
256
257     return 1;
258 }
259
260 sub export {
261     ##
262     # Recursively export into standard Perl hashes and arrays.
263     ##
264     my $self = shift->_get_self;
265
266     my $temp;
267     if ($self->_type eq TYPE_HASH) { $temp = {}; }
268     elsif ($self->_type eq TYPE_ARRAY) { $temp = []; }
269
270     $self->lock();
271     $self->_copy_node( $temp );
272     $self->unlock();
273
274     return $temp;
275 }
276
277 sub import {
278     ##
279     # Recursively import Perl hash/array structure
280     ##
281     #XXX This use of ref() seems to be ok
282     if (!ref($_[0])) { return; } # Perl calls import() on use -- ignore
283
284     my $self = shift->_get_self;
285     my ($struct) = @_;
286
287     #XXX This use of ref() seems to be ok
288     if (!ref($struct)) {
289         ##
290         # struct is not a reference, so just import based on our type
291         ##
292         shift @_;
293
294         if ($self->_type eq TYPE_HASH) { $struct = {@_}; }
295         elsif ($self->_type eq TYPE_ARRAY) { $struct = [@_]; }
296     }
297
298     my $r = Scalar::Util::reftype($struct) || '';
299     if ($r eq "HASH" && $self->_type eq TYPE_HASH) {
300         foreach my $key (keys %$struct) { $self->put($key, $struct->{$key}); }
301     }
302     elsif ($r eq "ARRAY" && $self->_type eq TYPE_ARRAY) {
303         $self->push( @$struct );
304     }
305     else {
306         $self->_throw_error("Cannot import: type mismatch");
307     }
308
309     return 1;
310 }
311
312 sub optimize {
313     ##
314     # Rebuild entire database into new file, then move
315     # it back on top of original.
316     ##
317     my $self = shift->_get_self;
318
319 #XXX Need to create a new test for this
320 #    if ($self->_root->{links} > 1) {
321 #        $self->_throw_error("Cannot optimize: reference count is greater than 1");
322 #    }
323
324     my $db_temp = DBM::Deep->new(
325         file => $self->_root->{file} . '.tmp',
326         type => $self->_type
327     );
328     if (!$db_temp) {
329         $self->_throw_error("Cannot optimize: failed to open temp file: $!");
330     }
331
332     $self->lock();
333     $self->_copy_node( $db_temp );
334     undef $db_temp;
335
336     ##
337     # Attempt to copy user, group and permissions over to new file
338     ##
339     my @stats = stat($self->_fh);
340     my $perms = $stats[2] & 07777;
341     my $uid = $stats[4];
342     my $gid = $stats[5];
343     chown( $uid, $gid, $self->_root->{file} . '.tmp' );
344     chmod( $perms, $self->_root->{file} . '.tmp' );
345
346     # q.v. perlport for more information on this variable
347     if ( $^O eq 'MSWin32' || $^O eq 'cygwin' ) {
348         ##
349         # Potential race condition when optmizing on Win32 with locking.
350         # The Windows filesystem requires that the filehandle be closed
351         # before it is overwritten with rename().  This could be redone
352         # with a soft copy.
353         ##
354         $self->unlock();
355         $self->{engine}->close_fh( $self );
356     }
357
358     if (!rename $self->_root->{file} . '.tmp', $self->_root->{file}) {
359         unlink $self->_root->{file} . '.tmp';
360         $self->unlock();
361         $self->_throw_error("Optimize failed: Cannot copy temp file over original: $!");
362     }
363
364     $self->unlock();
365     $self->{engine}->close_fh( $self );
366     $self->{engine}->setup_fh( $self );
367
368     return 1;
369 }
370
371 sub clone {
372     ##
373     # Make copy of object and return
374     ##
375     my $self = shift->_get_self;
376
377     return DBM::Deep->new(
378         type => $self->_type,
379         base_offset => $self->_base_offset,
380         root => $self->_root
381     );
382 }
383
384 {
385     my %is_legal_filter = map {
386         $_ => ~~1,
387     } qw(
388         store_key store_value
389         fetch_key fetch_value
390     );
391
392     sub set_filter {
393         ##
394         # Setup filter function for storing or fetching the key or value
395         ##
396         my $self = shift->_get_self;
397         my $type = lc shift;
398         my $func = shift;
399
400         if ( $is_legal_filter{$type} ) {
401             $self->_root->{"filter_$type"} = $func;
402             return 1;
403         }
404
405         return;
406     }
407 }
408
409 ##
410 # Accessor methods
411 ##
412
413 sub _root {
414     ##
415     # Get access to the root structure
416     ##
417     my $self = $_[0]->_get_self;
418     return $self->{root};
419 }
420
421 sub _type {
422     ##
423     # Get type of current node (TYPE_HASH or TYPE_ARRAY)
424     ##
425     my $self = $_[0]->_get_self;
426     return $self->{type};
427 }
428
429 sub _base_offset {
430     ##
431     # Get base_offset of current node (TYPE_HASH or TYPE_ARRAY)
432     ##
433     my $self = $_[0]->_get_self;
434     return $self->{base_offset};
435 }
436
437 sub _fh {
438     ##
439     # Get access to the raw fh
440     ##
441     my $self = $_[0]->_get_self;
442     return $self->_root->{fh};
443 }
444
445 ##
446 # Utility methods
447 ##
448
449 sub _throw_error {
450     die "DBM::Deep: $_[1]\n";
451 }
452
453 sub _is_writable {
454     my $fh = shift;
455     (O_WRONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
456 }
457
458 #sub _is_readable {
459 #    my $fh = shift;
460 #    (O_RDONLY | O_RDWR) & fcntl( $fh, F_GETFL, my $slush = 0);
461 #}
462
463 sub STORE {
464     ##
465     # Store single hash key/value or array element in database.
466     ##
467     my $self = shift->_get_self;
468     my ($key, $value) = @_;
469
470     unless ( _is_writable( $self->_fh ) ) {
471         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
472     }
473
474     ##
475     # Request exclusive lock for writing
476     ##
477     $self->lock( LOCK_EX );
478
479     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
480
481     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self, $md5, { create => 1 } );
482
483     # User may be storing a hash, in which case we do not want it run
484     # through the filtering system
485     if ( !ref($value) && $self->_root->{filter_store_value} ) {
486         $value = $self->_root->{filter_store_value}->( $value );
487     }
488
489     ##
490     # Add key/value to bucket list
491     ##
492     my $result = $self->{engine}->add_bucket( $self, $tag, $md5, $key, $value );
493
494     $self->unlock();
495
496     return $result;
497 }
498
499 sub FETCH {
500     ##
501     # Fetch single value or element given plain key or array index
502     ##
503     my $self = shift->_get_self;
504     my $key = shift;
505
506     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
507
508     ##
509     # Request shared lock for reading
510     ##
511     $self->lock( LOCK_SH );
512
513     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self, $md5 );
514     if (!$tag) {
515         $self->unlock();
516         return;
517     }
518
519     ##
520     # Get value from bucket list
521     ##
522     my $result = $self->{engine}->get_bucket_value( $self, $tag, $md5 );
523
524     $self->unlock();
525
526     # Filters only apply to scalar values, so the ref check is making
527     # sure the fetched bucket is a scalar, not a child hash or array.
528     return ($result && !ref($result) && $self->_root->{filter_fetch_value})
529         ? $self->_root->{filter_fetch_value}->($result)
530         : $result;
531 }
532
533 sub DELETE {
534     ##
535     # Delete single key/value pair or element given plain key or array index
536     ##
537     my $self = $_[0]->_get_self;
538     my $key = $_[1];
539
540     unless ( _is_writable( $self->_fh ) ) {
541         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
542     }
543
544     ##
545     # Request exclusive lock for writing
546     ##
547     $self->lock( LOCK_EX );
548
549     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
550
551     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self, $md5 );
552     if (!$tag) {
553         $self->unlock();
554         return;
555     }
556
557     ##
558     # Delete bucket
559     ##
560     my $value = $self->{engine}->get_bucket_value($self,  $tag, $md5 );
561
562     if (defined $value && !ref($value) && $self->_root->{filter_fetch_value}) {
563         $value = $self->_root->{filter_fetch_value}->($value);
564     }
565
566     my $result = $self->{engine}->delete_bucket( $self, $tag, $md5 );
567
568     ##
569     # If this object is an array and the key deleted was on the end of the stack,
570     # decrement the length variable.
571     ##
572
573     $self->unlock();
574
575     return $value;
576 }
577
578 sub EXISTS {
579     ##
580     # Check if a single key or element exists given plain key or array index
581     ##
582     my $self = $_[0]->_get_self;
583     my $key = $_[1];
584
585     my $md5 = $self->{engine}{digest}->($key);
586
587     ##
588     # Request shared lock for reading
589     ##
590     $self->lock( LOCK_SH );
591
592     my $tag = $self->{engine}->find_bucket_list( $self, $md5 );
593     if (!$tag) {
594         $self->unlock();
595
596         ##
597         # For some reason, the built-in exists() function returns '' for false
598         ##
599         return '';
600     }
601
602     ##
603     # Check if bucket exists and return 1 or ''
604     ##
605     my $result = $self->{engine}->bucket_exists( $self, $tag, $md5 ) || '';
606
607     $self->unlock();
608
609     return $result;
610 }
611
612 sub CLEAR {
613     ##
614     # Clear all keys from hash, or all elements from array.
615     ##
616     my $self = $_[0]->_get_self;
617
618     unless ( _is_writable( $self->_fh ) ) {
619         $self->_throw_error( 'Cannot write to a readonly filehandle' );
620     }
621
622     ##
623     # Request exclusive lock for writing
624     ##
625     $self->lock( LOCK_EX );
626
627     my $fh = $self->_fh;
628
629     seek($fh, $self->_base_offset + $self->_root->{file_offset}, SEEK_SET);
630     if (eof $fh) {
631         $self->unlock();
632         return;
633     }
634
635     $self->{engine}->create_tag($self, $self->_base_offset, $self->_type, chr(0) x $self->{engine}{index_size});
636
637     $self->unlock();
638
639     return 1;
640 }
641
642 ##
643 # Public method aliases
644 ##
645 sub put { (shift)->STORE( @_ ) }
646 sub store { (shift)->STORE( @_ ) }
647 sub get { (shift)->FETCH( @_ ) }
648 sub fetch { (shift)->FETCH( @_ ) }
649 sub delete { (shift)->DELETE( @_ ) }
650 sub exists { (shift)->EXISTS( @_ ) }
651 sub clear { (shift)->CLEAR( @_ ) }
652
653 package DBM::Deep::_::Root;
654
655 sub new {
656     my $class = shift;
657     my ($args) = @_;
658
659     my $self = bless {
660         autobless          => undef,
661         autoflush          => undef,
662         #XXX It should be this in order to work with the initial create_tag(),
663         #XXX but it's not ... it works out because of the stat() in setup_fh(),
664         #XXX but that's not good.
665         end                => 0, #length(DBM::Deep->SIG_FILE),
666         fh                 => undef,
667         file               => undef,
668         file_offset        => 0,
669         locking            => undef,
670         locked             => 0,
671         filter_store_key   => undef,
672         filter_store_value => undef,
673         filter_fetch_key   => undef,
674         filter_fetch_value => undef,
675         %$args,
676     }, $class;
677
678     if ( $self->{fh} && !$self->{file_offset} ) {
679         $self->{file_offset} = tell( $self->{fh} );
680     }
681
682     return $self;
683 }
684
685 sub DESTROY {
686     my $self = shift;
687     return unless $self;
688
689     close $self->{fh} if $self->{fh};
690
691     return;
692 }
693
694 1;
695 __END__
696
697 =head1 NAME
698
699 DBM::Deep - A pure perl multi-level hash/array DBM
700
701 =head1 SYNOPSIS
702
703   use DBM::Deep;
704   my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
705
706   $db->{key} = 'value'; # tie() style
707   print $db->{key};
708
709   $db->put('key' => 'value'); # OO style
710   print $db->get('key');
711
712   # true multi-level support
713   $db->{my_complex} = [
714       'hello', { perl => 'rules' },
715       42, 99,
716   ];
717
718 =head1 DESCRIPTION
719
720 A unique flat-file database module, written in pure perl.  True
721 multi-level hash/array support (unlike MLDBM, which is faked), hybrid
722 OO / tie() interface, cross-platform FTPable files, and quite fast.  Can
723 handle millions of keys and unlimited hash levels without significant
724 slow-down.  Written from the ground-up in pure perl -- this is NOT a
725 wrapper around a C-based DBM.  Out-of-the-box compatibility with Unix,
726 Mac OS X and Windows.
727
728 =head1 VERSION DIFFERENCES
729
730 B<NOTE>: 0.99_01 and above have significant file format differences from 0.98 and
731 before. While attempts have been made to be backwards compatible, no guarantees.
732
733 =head1 INSTALLATION
734
735 Hopefully you are using Perl's excellent CPAN module, which will download
736 and install the module for you.  If not, get the tarball, and run these
737 commands:
738
739     tar zxf DBM-Deep-*
740     cd DBM-Deep-*
741     perl Makefile.PL
742     make
743     make test
744     make install
745
746 =head1 SETUP
747
748 Construction can be done OO-style (which is the recommended way), or using
749 Perl's tie() function.  Both are examined here.
750
751 =head2 OO CONSTRUCTION
752
753 The recommended way to construct a DBM::Deep object is to use the new()
754 method, which gets you a blessed, tied hash or array reference.
755
756     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
757
758 This opens a new database handle, mapped to the file "foo.db".  If this
759 file does not exist, it will automatically be created.  DB files are
760 opened in "r+" (read/write) mode, and the type of object returned is a
761 hash, unless otherwise specified (see L<OPTIONS> below).
762
763 You can pass a number of options to the constructor to specify things like
764 locking, autoflush, etc.  This is done by passing an inline hash:
765
766     my $db = DBM::Deep->new(
767         file => "foo.db",
768         locking => 1,
769         autoflush => 1
770     );
771
772 Notice that the filename is now specified I<inside> the hash with
773 the "file" parameter, as opposed to being the sole argument to the
774 constructor.  This is required if any options are specified.
775 See L<OPTIONS> below for the complete list.
776
777
778
779 You can also start with an array instead of a hash.  For this, you must
780 specify the C<type> parameter:
781
782     my $db = DBM::Deep->new(
783         file => "foo.db",
784         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
785     );
786
787 B<Note:> Specifing the C<type> parameter only takes effect when beginning
788 a new DB file.  If you create a DBM::Deep object with an existing file, the
789 C<type> will be loaded from the file header, and an error will be thrown if
790 the wrong type is passed in.
791
792 =head2 TIE CONSTRUCTION
793
794 Alternately, you can create a DBM::Deep handle by using Perl's built-in
795 tie() function.  The object returned from tie() can be used to call methods,
796 such as lock() and unlock(), but cannot be used to assign to the DBM::Deep
797 file (as expected with most tie'd objects).
798
799     my %hash;
800     my $db = tie %hash, "DBM::Deep", "foo.db";
801
802     my @array;
803     my $db = tie @array, "DBM::Deep", "bar.db";
804
805 As with the OO constructor, you can replace the DB filename parameter with
806 a hash containing one or more options (see L<OPTIONS> just below for the
807 complete list).
808
809     tie %hash, "DBM::Deep", {
810         file => "foo.db",
811         locking => 1,
812         autoflush => 1
813     };
814
815 =head2 OPTIONS
816
817 There are a number of options that can be passed in when constructing your
818 DBM::Deep objects.  These apply to both the OO- and tie- based approaches.
819
820 =over
821
822 =item * file
823
824 Filename of the DB file to link the handle to.  You can pass a full absolute
825 filesystem path, partial path, or a plain filename if the file is in the
826 current working directory.  This is a required parameter (though q.v. fh).
827
828 =item * fh
829
830 If you want, you can pass in the fh instead of the file. This is most useful for doing
831 something like:
832
833   my $db = DBM::Deep->new( { fh => \*DATA } );
834
835 You are responsible for making sure that the fh has been opened appropriately for your
836 needs. If you open it read-only and attempt to write, an exception will be thrown. If you
837 open it write-only or append-only, an exception will be thrown immediately as DBM::Deep
838 needs to read from the fh.
839
840 =item * file_offset
841
842 This is the offset within the file that the DBM::Deep db starts. Most of the time, you will
843 not need to set this. However, it's there if you want it.
844
845 If you pass in fh and do not set this, it will be set appropriately.
846
847 =item * type
848
849 This parameter specifies what type of object to create, a hash or array.  Use
850 one of these two constants: C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH> or C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>.
851 This only takes effect when beginning a new file.  This is an optional
852 parameter, and defaults to C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_HASH>.
853
854 =item * locking
855
856 Specifies whether locking is to be enabled.  DBM::Deep uses Perl's Fnctl flock()
857 function to lock the database in exclusive mode for writes, and shared mode for
858 reads.  Pass any true value to enable.  This affects the base DB handle I<and
859 any child hashes or arrays> that use the same DB file.  This is an optional
860 parameter, and defaults to 0 (disabled).  See L<LOCKING> below for more.
861
862 =item * autoflush
863
864 Specifies whether autoflush is to be enabled on the underlying filehandle.
865 This obviously slows down write operations, but is required if you may have
866 multiple processes accessing the same DB file (also consider enable I<locking>).
867 Pass any true value to enable.  This is an optional parameter, and defaults to 0
868 (disabled).
869
870 =item * autobless
871
872 If I<autobless> mode is enabled, DBM::Deep will preserve blessed hashes, and
873 restore them when fetched.  This is an B<experimental> feature, and does have
874 side-effects.  Basically, when hashes are re-blessed into their original
875 classes, they are no longer blessed into the DBM::Deep class!  So you won't be
876 able to call any DBM::Deep methods on them.  You have been warned.
877 This is an optional parameter, and defaults to 0 (disabled).
878
879 =item * filter_*
880
881 See L<FILTERS> below.
882
883 =back
884
885 =head1 TIE INTERFACE
886
887 With DBM::Deep you can access your databases using Perl's standard hash/array
888 syntax.  Because all DBM::Deep objects are I<tied> to hashes or arrays, you can
889 treat them as such.  DBM::Deep will intercept all reads/writes and direct them
890 to the right place -- the DB file.  This has nothing to do with the
891 L<TIE CONSTRUCTION> section above.  This simply tells you how to use DBM::Deep
892 using regular hashes and arrays, rather than calling functions like C<get()>
893 and C<put()> (although those work too).  It is entirely up to you how to want
894 to access your databases.
895
896 =head2 HASHES
897
898 You can treat any DBM::Deep object like a normal Perl hash reference.  Add keys,
899 or even nested hashes (or arrays) using standard Perl syntax:
900
901     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
902
903     $db->{mykey} = "myvalue";
904     $db->{myhash} = {};
905     $db->{myhash}->{subkey} = "subvalue";
906
907     print $db->{myhash}->{subkey} . "\n";
908
909 You can even step through hash keys using the normal Perl C<keys()> function:
910
911     foreach my $key (keys %$db) {
912         print "$key: " . $db->{$key} . "\n";
913     }
914
915 Remember that Perl's C<keys()> function extracts I<every> key from the hash and
916 pushes them onto an array, all before the loop even begins.  If you have an
917 extra large hash, this may exhaust Perl's memory.  Instead, consider using
918 Perl's C<each()> function, which pulls keys/values one at a time, using very
919 little memory:
920
921     while (my ($key, $value) = each %$db) {
922         print "$key: $value\n";
923     }
924
925 Please note that when using C<each()>, you should always pass a direct
926 hash reference, not a lookup.  Meaning, you should B<never> do this:
927
928     # NEVER DO THIS
929     while (my ($key, $value) = each %{$db->{foo}}) { # BAD
930
931 This causes an infinite loop, because for each iteration, Perl is calling
932 FETCH() on the $db handle, resulting in a "new" hash for foo every time, so
933 it effectively keeps returning the first key over and over again. Instead,
934 assign a temporary variable to C<$db->{foo}>, then pass that to each().
935
936 =head2 ARRAYS
937
938 As with hashes, you can treat any DBM::Deep object like a normal Perl array
939 reference.  This includes inserting, removing and manipulating elements,
940 and the C<push()>, C<pop()>, C<shift()>, C<unshift()> and C<splice()> functions.
941 The object must have first been created using type C<DBM::Deep-E<gt>TYPE_ARRAY>,
942 or simply be a nested array reference inside a hash.  Example:
943
944     my $db = DBM::Deep->new(
945         file => "foo-array.db",
946         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
947     );
948
949     $db->[0] = "foo";
950     push @$db, "bar", "baz";
951     unshift @$db, "bah";
952
953     my $last_elem = pop @$db; # baz
954     my $first_elem = shift @$db; # bah
955     my $second_elem = $db->[1]; # bar
956
957     my $num_elements = scalar @$db;
958
959 =head1 OO INTERFACE
960
961 In addition to the I<tie()> interface, you can also use a standard OO interface
962 to manipulate all aspects of DBM::Deep databases.  Each type of object (hash or
963 array) has its own methods, but both types share the following common methods:
964 C<put()>, C<get()>, C<exists()>, C<delete()> and C<clear()>.
965
966 =over
967
968 =item * new() / clone()
969
970 These are the constructor and copy-functions.
971
972 =item * put() / store()
973
974 Stores a new hash key/value pair, or sets an array element value.  Takes two
975 arguments, the hash key or array index, and the new value.  The value can be
976 a scalar, hash ref or array ref.  Returns true on success, false on failure.
977
978     $db->put("foo", "bar"); # for hashes
979     $db->put(1, "bar"); # for arrays
980
981 =item * get() / fetch()
982
983 Fetches the value of a hash key or array element.  Takes one argument: the hash
984 key or array index.  Returns a scalar, hash ref or array ref, depending on the
985 data type stored.
986
987     my $value = $db->get("foo"); # for hashes
988     my $value = $db->get(1); # for arrays
989
990 =item * exists()
991
992 Checks if a hash key or array index exists.  Takes one argument: the hash key
993 or array index.  Returns true if it exists, false if not.
994
995     if ($db->exists("foo")) { print "yay!\n"; } # for hashes
996     if ($db->exists(1)) { print "yay!\n"; } # for arrays
997
998 =item * delete()
999
1000 Deletes one hash key/value pair or array element.  Takes one argument: the hash
1001 key or array index.  Returns true on success, false if not found.  For arrays,
1002 the remaining elements located after the deleted element are NOT moved over.
1003 The deleted element is essentially just undefined, which is exactly how Perl's
1004 internal arrays work.  Please note that the space occupied by the deleted
1005 key/value or element is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY>
1006 below for details and workarounds.
1007
1008     $db->delete("foo"); # for hashes
1009     $db->delete(1); # for arrays
1010
1011 =item * clear()
1012
1013 Deletes B<all> hash keys or array elements.  Takes no arguments.  No return
1014 value.  Please note that the space occupied by the deleted keys/values or
1015 elements is B<not> reused again -- see L<UNUSED SPACE RECOVERY> below for
1016 details and workarounds.
1017
1018     $db->clear(); # hashes or arrays
1019
1020 =item * lock() / unlock()
1021
1022 q.v. Locking.
1023
1024 =item * optimize()
1025
1026 Recover lost disk space.
1027
1028 =item * import() / export()
1029
1030 Data going in and out.
1031
1032 =item * set_digest() / set_pack() / set_filter()
1033
1034 q.v. adjusting the interal parameters.
1035
1036 =back
1037
1038 =head2 HASHES
1039
1040 For hashes, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the
1041 following additional methods: C<first_key()> and C<next_key()>.
1042
1043 =over
1044
1045 =item * first_key()
1046
1047 Returns the "first" key in the hash.  As with built-in Perl hashes, keys are
1048 fetched in an undefined order (which appears random).  Takes no arguments,
1049 returns the key as a scalar value.
1050
1051     my $key = $db->first_key();
1052
1053 =item * next_key()
1054
1055 Returns the "next" key in the hash, given the previous one as the sole argument.
1056 Returns undef if there are no more keys to be fetched.
1057
1058     $key = $db->next_key($key);
1059
1060 =back
1061
1062 Here are some examples of using hashes:
1063
1064     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1065
1066     $db->put("foo", "bar");
1067     print "foo: " . $db->get("foo") . "\n";
1068
1069     $db->put("baz", {}); # new child hash ref
1070     $db->get("baz")->put("buz", "biz");
1071     print "buz: " . $db->get("baz")->get("buz") . "\n";
1072
1073     my $key = $db->first_key();
1074     while ($key) {
1075         print "$key: " . $db->get($key) . "\n";
1076         $key = $db->next_key($key);
1077     }
1078
1079     if ($db->exists("foo")) { $db->delete("foo"); }
1080
1081 =head2 ARRAYS
1082
1083 For arrays, DBM::Deep supports all the common methods described above, and the
1084 following additional methods: C<length()>, C<push()>, C<pop()>, C<shift()>,
1085 C<unshift()> and C<splice()>.
1086
1087 =over
1088
1089 =item * length()
1090
1091 Returns the number of elements in the array.  Takes no arguments.
1092
1093     my $len = $db->length();
1094
1095 =item * push()
1096
1097 Adds one or more elements onto the end of the array.  Accepts scalars, hash
1098 refs or array refs.  No return value.
1099
1100     $db->push("foo", "bar", {});
1101
1102 =item * pop()
1103
1104 Fetches the last element in the array, and deletes it.  Takes no arguments.
1105 Returns undef if array is empty.  Returns the element value.
1106
1107     my $elem = $db->pop();
1108
1109 =item * shift()
1110
1111 Fetches the first element in the array, deletes it, then shifts all the
1112 remaining elements over to take up the space.  Returns the element value.  This
1113 method is not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for
1114 details.
1115
1116     my $elem = $db->shift();
1117
1118 =item * unshift()
1119
1120 Inserts one or more elements onto the beginning of the array, shifting all
1121 existing elements over to make room.  Accepts scalars, hash refs or array refs.
1122 No return value.  This method is not recommended with large arrays -- see
1123 <LARGE ARRAYS> below for details.
1124
1125     $db->unshift("foo", "bar", {});
1126
1127 =item * splice()
1128
1129 Performs exactly like Perl's built-in function of the same name.  See L<perldoc
1130 -f splice> for usage -- it is too complicated to document here.  This method is
1131 not recommended with large arrays -- see L<LARGE ARRAYS> below for details.
1132
1133 =back
1134
1135 Here are some examples of using arrays:
1136
1137     my $db = DBM::Deep->new(
1138         file => "foo.db",
1139         type => DBM::Deep->TYPE_ARRAY
1140     );
1141
1142     $db->push("bar", "baz");
1143     $db->unshift("foo");
1144     $db->put(3, "buz");
1145
1146     my $len = $db->length();
1147     print "length: $len\n"; # 4
1148
1149     for (my $k=0; $k<$len; $k++) {
1150         print "$k: " . $db->get($k) . "\n";
1151     }
1152
1153     $db->splice(1, 2, "biz", "baf");
1154
1155     while (my $elem = shift @$db) {
1156         print "shifted: $elem\n";
1157     }
1158
1159 =head1 LOCKING
1160
1161 Enable automatic file locking by passing a true value to the C<locking>
1162 parameter when constructing your DBM::Deep object (see L<SETUP> above).
1163
1164     my $db = DBM::Deep->new(
1165         file => "foo.db",
1166         locking => 1
1167     );
1168
1169 This causes DBM::Deep to C<flock()> the underlying filehandle with exclusive
1170 mode for writes, and shared mode for reads.  This is required if you have
1171 multiple processes accessing the same database file, to avoid file corruption.
1172 Please note that C<flock()> does NOT work for files over NFS.  See L<DB OVER
1173 NFS> below for more.
1174
1175 =head2 EXPLICIT LOCKING
1176
1177 You can explicitly lock a database, so it remains locked for multiple
1178 transactions.  This is done by calling the C<lock()> method, and passing an
1179 optional lock mode argument (defaults to exclusive mode).  This is particularly
1180 useful for things like counters, where the current value needs to be fetched,
1181 then incremented, then stored again.
1182
1183     $db->lock();
1184     my $counter = $db->get("counter");
1185     $counter++;
1186     $db->put("counter", $counter);
1187     $db->unlock();
1188
1189     # or...
1190
1191     $db->lock();
1192     $db->{counter}++;
1193     $db->unlock();
1194
1195 You can pass C<lock()> an optional argument, which specifies which mode to use
1196 (exclusive or shared).  Use one of these two constants: C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_EX>
1197 or C<DBM::Deep-E<gt>LOCK_SH>.  These are passed directly to C<flock()>, and are the
1198 same as the constants defined in Perl's C<Fcntl> module.
1199
1200     $db->lock( DBM::Deep->LOCK_SH );
1201     # something here
1202     $db->unlock();
1203
1204 =head1 IMPORTING/EXPORTING
1205
1206 You can import existing complex structures by calling the C<import()> method,
1207 and export an entire database into an in-memory structure using the C<export()>
1208 method.  Both are examined here.
1209
1210 =head2 IMPORTING
1211
1212 Say you have an existing hash with nested hashes/arrays inside it.  Instead of
1213 walking the structure and adding keys/elements to the database as you go,
1214 simply pass a reference to the C<import()> method.  This recursively adds
1215 everything to an existing DBM::Deep object for you.  Here is an example:
1216
1217     my $struct = {
1218         key1 => "value1",
1219         key2 => "value2",
1220         array1 => [ "elem0", "elem1", "elem2" ],
1221         hash1 => {
1222             subkey1 => "subvalue1",
1223             subkey2 => "subvalue2"
1224         }
1225     };
1226
1227     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1228     $db->import( $struct );
1229
1230     print $db->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1231
1232 This recursively imports the entire C<$struct> object into C<$db>, including
1233 all nested hashes and arrays.  If the DBM::Deep object contains exsiting data,
1234 keys are merged with the existing ones, replacing if they already exist.
1235 The C<import()> method can be called on any database level (not just the base
1236 level), and works with both hash and array DB types.
1237
1238 B<Note:> Make sure your existing structure has no circular references in it.
1239 These will cause an infinite loop when importing.
1240
1241 =head2 EXPORTING
1242
1243 Calling the C<export()> method on an existing DBM::Deep object will return
1244 a reference to a new in-memory copy of the database.  The export is done
1245 recursively, so all nested hashes/arrays are all exported to standard Perl
1246 objects.  Here is an example:
1247
1248     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1249
1250     $db->{key1} = "value1";
1251     $db->{key2} = "value2";
1252     $db->{hash1} = {};
1253     $db->{hash1}->{subkey1} = "subvalue1";
1254     $db->{hash1}->{subkey2} = "subvalue2";
1255
1256     my $struct = $db->export();
1257
1258     print $struct->{key1} . "\n"; # prints "value1"
1259
1260 This makes a complete copy of the database in memory, and returns a reference
1261 to it.  The C<export()> method can be called on any database level (not just
1262 the base level), and works with both hash and array DB types.  Be careful of
1263 large databases -- you can store a lot more data in a DBM::Deep object than an
1264 in-memory Perl structure.
1265
1266 B<Note:> Make sure your database has no circular references in it.
1267 These will cause an infinite loop when exporting.
1268
1269 =head1 FILTERS
1270
1271 DBM::Deep has a number of hooks where you can specify your own Perl function
1272 to perform filtering on incoming or outgoing data.  This is a perfect
1273 way to extend the engine, and implement things like real-time compression or
1274 encryption.  Filtering applies to the base DB level, and all child hashes /
1275 arrays.  Filter hooks can be specified when your DBM::Deep object is first
1276 constructed, or by calling the C<set_filter()> method at any time.  There are
1277 four available filter hooks, described below:
1278
1279 =over
1280
1281 =item * filter_store_key
1282
1283 This filter is called whenever a hash key is stored.  It
1284 is passed the incoming key, and expected to return a transformed key.
1285
1286 =item * filter_store_value
1287
1288 This filter is called whenever a hash key or array element is stored.  It
1289 is passed the incoming value, and expected to return a transformed value.
1290
1291 =item * filter_fetch_key
1292
1293 This filter is called whenever a hash key is fetched (i.e. via
1294 C<first_key()> or C<next_key()>).  It is passed the transformed key,
1295 and expected to return the plain key.
1296
1297 =item * filter_fetch_value
1298
1299 This filter is called whenever a hash key or array element is fetched.
1300 It is passed the transformed value, and expected to return the plain value.
1301
1302 =back
1303
1304 Here are the two ways to setup a filter hook:
1305
1306     my $db = DBM::Deep->new(
1307         file => "foo.db",
1308         filter_store_value => \&my_filter_store,
1309         filter_fetch_value => \&my_filter_fetch
1310     );
1311
1312     # or...
1313
1314     $db->set_filter( "filter_store_value", \&my_filter_store );
1315     $db->set_filter( "filter_fetch_value", \&my_filter_fetch );
1316
1317 Your filter function will be called only when dealing with SCALAR keys or
1318 values.  When nested hashes and arrays are being stored/fetched, filtering
1319 is bypassed.  Filters are called as static functions, passed a single SCALAR
1320 argument, and expected to return a single SCALAR value.  If you want to
1321 remove a filter, set the function reference to C<undef>:
1322
1323     $db->set_filter( "filter_store_value", undef );
1324
1325 =head2 REAL-TIME ENCRYPTION EXAMPLE
1326
1327 Here is a working example that uses the I<Crypt::Blowfish> module to
1328 do real-time encryption / decryption of keys & values with DBM::Deep Filters.
1329 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Crypt::Blowfish> for more
1330 on I<Crypt::Blowfish>.  You'll also need the I<Crypt::CBC> module.
1331
1332     use DBM::Deep;
1333     use Crypt::Blowfish;
1334     use Crypt::CBC;
1335
1336     my $cipher = Crypt::CBC->new({
1337         'key'             => 'my secret key',
1338         'cipher'          => 'Blowfish',
1339         'iv'              => '$KJh#(}q',
1340         'regenerate_key'  => 0,
1341         'padding'         => 'space',
1342         'prepend_iv'      => 0
1343     });
1344
1345     my $db = DBM::Deep->new(
1346         file => "foo-encrypt.db",
1347         filter_store_key => \&my_encrypt,
1348         filter_store_value => \&my_encrypt,
1349         filter_fetch_key => \&my_decrypt,
1350         filter_fetch_value => \&my_decrypt,
1351     );
1352
1353     $db->{key1} = "value1";
1354     $db->{key2} = "value2";
1355     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1356     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1357
1358     undef $db;
1359     exit;
1360
1361     sub my_encrypt {
1362         return $cipher->encrypt( $_[0] );
1363     }
1364     sub my_decrypt {
1365         return $cipher->decrypt( $_[0] );
1366     }
1367
1368 =head2 REAL-TIME COMPRESSION EXAMPLE
1369
1370 Here is a working example that uses the I<Compress::Zlib> module to do real-time
1371 compression / decompression of keys & values with DBM::Deep Filters.
1372 Please visit L<http://search.cpan.org/search?module=Compress::Zlib> for
1373 more on I<Compress::Zlib>.
1374
1375     use DBM::Deep;
1376     use Compress::Zlib;
1377
1378     my $db = DBM::Deep->new(
1379         file => "foo-compress.db",
1380         filter_store_key => \&my_compress,
1381         filter_store_value => \&my_compress,
1382         filter_fetch_key => \&my_decompress,
1383         filter_fetch_value => \&my_decompress,
1384     );
1385
1386     $db->{key1} = "value1";
1387     $db->{key2} = "value2";
1388     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1389     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1390
1391     undef $db;
1392     exit;
1393
1394     sub my_compress {
1395         return Compress::Zlib::memGzip( $_[0] ) ;
1396     }
1397     sub my_decompress {
1398         return Compress::Zlib::memGunzip( $_[0] ) ;
1399     }
1400
1401 B<Note:> Filtering of keys only applies to hashes.  Array "keys" are
1402 actually numerical index numbers, and are not filtered.
1403
1404 =head1 ERROR HANDLING
1405
1406 Most DBM::Deep methods return a true value for success, and call die() on
1407 failure.  You can wrap calls in an eval block to catch the die.
1408
1409     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" ); # create hash
1410     eval { $db->push("foo"); }; # ILLEGAL -- push is array-only call
1411
1412     print $@;           # prints error message
1413
1414 =head1 LARGEFILE SUPPORT
1415
1416 If you have a 64-bit system, and your Perl is compiled with both LARGEFILE
1417 and 64-bit support, you I<may> be able to create databases larger than 2 GB.
1418 DBM::Deep by default uses 32-bit file offset tags, but these can be changed
1419 by calling the static C<set_pack()> method before you do anything else.
1420
1421     DBM::Deep::set_pack(8, 'Q');
1422
1423 This tells DBM::Deep to pack all file offsets with 8-byte (64-bit) quad words
1424 instead of 32-bit longs.  After setting these values your DB files have a
1425 theoretical maximum size of 16 XB (exabytes).
1426
1427 B<Note:> Changing these values will B<NOT> work for existing database files.
1428 Only change this for new files, and make sure it stays set consistently
1429 throughout the file's life.  If you do set these values, you can no longer
1430 access 32-bit DB files.  You can, however, call C<set_pack(4, 'N')> to change
1431 back to 32-bit mode.
1432
1433 B<Note:> I have not personally tested files > 2 GB -- all my systems have
1434 only a 32-bit Perl.  However, I have received user reports that this does
1435 indeed work!
1436
1437 =head1 LOW-LEVEL ACCESS
1438
1439 If you require low-level access to the underlying filehandle that DBM::Deep uses,
1440 you can call the C<_fh()> method, which returns the handle:
1441
1442     my $fh = $db->_fh();
1443
1444 This method can be called on the root level of the datbase, or any child
1445 hashes or arrays.  All levels share a I<root> structure, which contains things
1446 like the filehandle, a reference counter, and all the options specified
1447 when you created the object.  You can get access to this root structure by
1448 calling the C<root()> method.
1449
1450     my $root = $db->_root();
1451
1452 This is useful for changing options after the object has already been created,
1453 such as enabling/disabling locking.  You can also store your own temporary user
1454 data in this structure (be wary of name collision), which is then accessible from
1455 any child hash or array.
1456
1457 =head1 CUSTOM DIGEST ALGORITHM
1458
1459 DBM::Deep by default uses the I<Message Digest 5> (MD5) algorithm for hashing
1460 keys.  However you can override this, and use another algorithm (such as SHA-256)
1461 or even write your own.  But please note that DBM::Deep currently expects zero
1462 collisions, so your algorithm has to be I<perfect>, so to speak.
1463 Collision detection may be introduced in a later version.
1464
1465
1466
1467 You can specify a custom digest algorithm by calling the static C<set_digest()>
1468 function, passing a reference to a subroutine, and the length of the algorithm's
1469 hashes (in bytes).  This is a global static function, which affects ALL DBM::Deep
1470 objects.  Here is a working example that uses a 256-bit hash from the
1471 I<Digest::SHA256> module.  Please see
1472 L<http://search.cpan.org/search?module=Digest::SHA256> for more.
1473
1474     use DBM::Deep;
1475     use Digest::SHA256;
1476
1477     my $context = Digest::SHA256::new(256);
1478
1479     DBM::Deep::set_digest( \&my_digest, 32 );
1480
1481     my $db = DBM::Deep->new( "foo-sha.db" );
1482
1483     $db->{key1} = "value1";
1484     $db->{key2} = "value2";
1485     print "key1: " . $db->{key1} . "\n";
1486     print "key2: " . $db->{key2} . "\n";
1487
1488     undef $db;
1489     exit;
1490
1491     sub my_digest {
1492         return substr( $context->hash($_[0]), 0, 32 );
1493     }
1494
1495 B<Note:> Your returned digest strings must be B<EXACTLY> the number
1496 of bytes you specify in the C<set_digest()> function (in this case 32).
1497
1498 =head1 CIRCULAR REFERENCES
1499
1500 DBM::Deep has B<experimental> support for circular references.  Meaning you
1501 can have a nested hash key or array element that points to a parent object.
1502 This relationship is stored in the DB file, and is preserved between sessions.
1503 Here is an example:
1504
1505     my $db = DBM::Deep->new( "foo.db" );
1506
1507     $db->{foo} = "bar";
1508     $db->{circle} = $db; # ref to self
1509
1510     print $db->{foo} . "\n"; # prints "foo"
1511     print $db->{circle}->{foo} . "\n"; # prints "foo" again
1512
1513 B<Note>: Passing the object to a function that recursively walks the
1514 object tree (such as I<Data::Dumper> or even the built-in C<optimize()> or
1515 C<export()> methods) will result in an infinite loop. This will be fixed in
1516 a future release.
1517
1518 =head1 CAVEATS / ISSUES / BUGS
1519
1520 This section describes all the known issues with DBM::Deep.  It you have found
1521 something that is not listed here, please send e-mail to L<jhuckaby@cpan.org>.
1522
1523 =head2 UNUSED SPACE RECOVERY
1524
1525 One major caveat with DBM::Deep is that space occupied by existing keys and
1526 values is not recovered when they are deleted.  Meaning if you keep deleting
1527 and adding new keys, your file will continuously grow.  I am working on this,
1528 but in the meantime you can call the built-in C<optimize()> method from time to
1529 time (perhaps in a crontab or something) to recover all your unused space.
1530
1531     $db->optimize(); # returns true on success
1532
1533 This rebuilds the ENTIRE database into a new file, then moves it on top of
1534 the original.  The new file will have no unused space, thus it will take up as
1535 little disk space as possible.  Please note that this operation can take
1536 a long time for large files, and you need enough disk space to temporarily hold
1537 2 copies of your DB file.  The temporary file is created in the same directory
1538 as the original, named with a ".tmp" extension, and is deleted when the
1539 operation completes.  Oh, and if locking is enabled, the DB is automatically
1540 locked for the entire duration of the copy.
1541
1542 B<WARNING:> Only call optimize() on the top-level node of the database, and
1543 make sure there are no child references lying around.  DBM::Deep keeps a reference
1544 counter, and if it is greater than 1, optimize() will abort and return undef.
1545
1546 =head2 AUTOVIVIFICATION
1547
1548 Unfortunately, autovivification doesn't work with tied hashes.  This appears to
1549 be a bug in Perl's tie() system, as I<Jakob Schmidt> encountered the very same
1550 issue with his I<DWH_FIle> module (see L<http://search.cpan.org/search?module=DWH_File>),
1551 and it is also mentioned in the BUGS section for the I<MLDBM> module <see
1552 L<http://search.cpan.org/search?module=MLDBM>).  Basically, on a new db file,
1553 this does not work:
1554
1555     $db->{foo}->{bar} = "hello";
1556
1557 Since "foo" doesn't exist, you cannot add "bar" to it.  You end up with "foo"
1558 being an empty hash.  Try this instead, which works fine:
1559
1560     $db->{foo} = { bar => "hello" };
1561
1562 As of Perl 5.8.7, this bug still exists.  I have walked very carefully through
1563 the execution path, and Perl indeed passes an empty hash to the STORE() method.
1564 Probably a bug in Perl.
1565
1566 =head2 REFERENCES
1567
1568 (The reasons given assume a high level of Perl understanding, specifically of
1569 references. You can safely skip this section.)
1570
1571 Currently, the only references supported are HASH and ARRAY. The other reference
1572 types (SCALAR, CODE, GLOB, and REF) cannot be supported for various reasons.
1573
1574 =over 4
1575
1576 =item * GLOB
1577
1578 These are things like filehandles and other sockets. They can't be supported
1579 because it's completely unclear how DBM::Deep should serialize them.
1580
1581 =item * SCALAR / REF
1582
1583 The discussion here refers to the following type of example:
1584
1585   my $x = 25;
1586   $db->{key1} = \$x;
1587
1588   $x = 50;
1589
1590   # In some other process ...
1591
1592   my $val = ${ $db->{key1} };
1593
1594   is( $val, 50, "What actually gets stored in the DB file?" );
1595
1596 The problem is one of synchronization. When the variable being referred to
1597 changes value, the reference isn't notified. This means that the new value won't
1598 be stored in the datafile for other processes to read. There is no TIEREF.
1599
1600 It is theoretically possible to store references to values already within a
1601 DBM::Deep object because everything already is synchronized, but the change to
1602 the internals would be quite large. Specifically, DBM::Deep would have to tie
1603 every single value that is stored. This would bloat the RAM footprint of
1604 DBM::Deep at least twofold (if not more) and be a significant performance drain,
1605 all to support a feature that has never been requested.
1606
1607 =item * CODE
1608
1609 L<http://search.cpan.org/search?module=Data::Dump::Streamer> provides a
1610 mechanism for serializing coderefs, including saving off all closure state.
1611 However, just as for SCALAR and REF, that closure state may change without
1612 notifying the DBM::Deep object storing the reference.
1613
1614 =back
1615
1616 =head2 FILE CORRUPTION
1617
1618 The current level of error handling in DBM::Deep is minimal.  Files I<are> checked
1619 for a 32-bit signature when opened, but other corruption in files can cause
1620 segmentation faults.  DBM::Deep may try to seek() past the end of a file, or get
1621 stuck in an infinite loop depending on the level of corruption.  File write
1622 operations are not checked for failure (for speed), so if you happen to run
1623 out of disk space, DBM::Deep will probably fail in a bad way.  These things will
1624 be addressed in a later version of DBM::Deep.
1625
1626 =head2 DB OVER NFS
1627
1628 Beware of using DB files over NFS.  DBM::Deep uses flock(), which works well on local
1629 filesystems, but will NOT protect you from file corruption over NFS.  I've heard
1630 about setting up your NFS server with a locking daemon, then using lockf() to
1631 lock your files, but your mileage may vary there as well.  From what I
1632 understand, there is no real way to do it.  However, if you need access to the
1633 underlying filehandle in DBM::Deep for using some other kind of locking scheme like
1634 lockf(), see the L<LOW-LEVEL ACCESS> section above.
1635
1636 =head2 COPYING OBJECTS
1637
1638 Beware of copying tied objects in Perl.  Very strange things can happen.
1639 Instead, use DBM::Deep's C<clone()> method which safely copies the object and
1640 returns a new, blessed, tied hash or array to the same level in the DB.
1641
1642     my $copy = $db->clone();
1643
1644 B<Note>: Since clone() here is cloning the object, not the database location, any
1645 modifications to either $db or $copy will be visible in both.
1646
1647 =head2 LARGE ARRAYS
1648
1649 Beware of using C<shift()>, C<unshift()> or C<splice()> with large arrays.
1650 These functions cause every element in the array to move, which can be murder
1651 on DBM::Deep, as every element has to be fetched from disk, then stored again in
1652 a different location.  This will be addressed in the forthcoming version 1.00.
1653
1654 =head2 WRITEONLY FILES
1655
1656 If you pass in a filehandle to new(), you may have opened it in either a readonly or
1657 writeonly mode. STORE will verify that the filehandle is writable. However, there
1658 doesn't seem to be a good way to determine if a filehandle is readable. And, if the
1659 filehandle isn't readable, it's not clear what will happen. So, don't do that.
1660
1661 =head1 PERFORMANCE
1662
1663 This section discusses DBM::Deep's speed and memory usage.
1664
1665 =head2 SPEED
1666
1667 Obviously, DBM::Deep isn't going to be as fast as some C-based DBMs, such as
1668 the almighty I<BerkeleyDB>.  But it makes up for it in features like true
1669 multi-level hash/array support, and cross-platform FTPable files.  Even so,
1670 DBM::Deep is still pretty fast, and the speed stays fairly consistent, even
1671 with huge databases.  Here is some test data:
1672
1673     Adding 1,000,000 keys to new DB file...
1674
1675     At 100 keys, avg. speed is 2,703 keys/sec
1676     At 200 keys, avg. speed is 2,642 keys/sec
1677     At 300 keys, avg. speed is 2,598 keys/sec
1678     At 400 keys, avg. speed is 2,578 keys/sec
1679     At 500 keys, avg. speed is 2,722 keys/sec
1680     At 600 keys, avg. speed is 2,628 keys/sec
1681     At 700 keys, avg. speed is 2,700 keys/sec
1682     At 800 keys, avg. speed is 2,607 keys/sec
1683     At 900 keys, avg. speed is 2,190 keys/sec
1684     At 1,000 keys, avg. speed is 2,570 keys/sec
1685     At 2,000 keys, avg. speed is 2,417 keys/sec
1686     At 3,000 keys, avg. speed is 1,982 keys/sec
1687     At 4,000 keys, avg. speed is 1,568 keys/sec
1688     At 5,000 keys, avg. speed is 1,533 keys/sec
1689     At 6,000 keys, avg. speed is 1,787 keys/sec
1690     At 7,000 keys, avg. speed is 1,977 keys/sec
1691     At 8,000 keys, avg. speed is 2,028 keys/sec
1692     At 9,000 keys, avg. speed is 2,077 keys/sec
1693     At 10,000 keys, avg. speed is 2,031 keys/sec
1694     At 20,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
1695     At 30,000 keys, avg. speed is 2,050 keys/sec
1696     At 40,000 keys, avg. speed is 2,073 keys/sec
1697     At 50,000 keys, avg. speed is 1,973 keys/sec
1698     At 60,000 keys, avg. speed is 1,914 keys/sec
1699     At 70,000 keys, avg. speed is 2,091 keys/sec
1700     At 80,000 keys, avg. speed is 2,103 keys/sec
1701     At 90,000 keys, avg. speed is 1,886 keys/sec
1702     At 100,000 keys, avg. speed is 1,970 keys/sec
1703     At 200,000 keys, avg. speed is 2,053 keys/sec
1704     At 300,000 keys, avg. speed is 1,697 keys/sec
1705     At 400,000 keys, avg. speed is 1,838 keys/sec
1706     At 500,000 keys, avg. speed is 1,941 keys/sec
1707     At 600,000 keys, avg. speed is 1,930 keys/sec
1708     At 700,000 keys, avg. speed is 1,735 keys/sec
1709     At 800,000 keys, avg. speed is 1,795 keys/sec
1710     At 900,000 keys, avg. speed is 1,221 keys/sec
1711     At 1,000,000 keys, avg. speed is 1,077 keys/sec
1712
1713 This test was performed on a PowerMac G4 1gHz running Mac OS X 10.3.2 & Perl
1714 5.8.1, with an 80GB Ultra ATA/100 HD spinning at 7200RPM.  The hash keys and
1715 values were between 6 - 12 chars in length.  The DB file ended up at 210MB.
1716 Run time was 12 min 3 sec.
1717
1718 =head2 MEMORY USAGE
1719
1720 One of the great things about DBM::Deep is that it uses very little memory.
1721 Even with huge databases (1,000,000+ keys) you will not see much increased
1722 memory on your process.  DBM::Deep relies solely on the filesystem for storing
1723 and fetching data.  Here is output from I</usr/bin/top> before even opening a
1724 database handle:
1725
1726       PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
1727     22831 root      11   0  2716 2716  1296 R     0.0  0.2   0:07 perl
1728
1729 Basically the process is taking 2,716K of memory.  And here is the same
1730 process after storing and fetching 1,000,000 keys:
1731
1732       PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT %CPU %MEM   TIME COMMAND
1733     22831 root      14   0  2772 2772  1328 R     0.0  0.2  13:32 perl
1734
1735 Notice the memory usage increased by only 56K.  Test was performed on a 700mHz
1736 x86 box running Linux RedHat 7.2 & Perl 5.6.1.
1737
1738 =head1 DB FILE FORMAT
1739
1740 In case you were interested in the underlying DB file format, it is documented
1741 here in this section.  You don't need to know this to use the module, it's just
1742 included for reference.
1743
1744 =head2 SIGNATURE
1745
1746 DBM::Deep files always start with a 32-bit signature to identify the file type.
1747 This is at offset 0.  The signature is "DPDB" in network byte order.  This is
1748 checked for when the file is opened and an error will be thrown if it's not found.
1749
1750 =head2 TAG
1751
1752 The DBM::Deep file is in a I<tagged format>, meaning each section of the file
1753 has a standard header containing the type of data, the length of data, and then
1754 the data itself.  The type is a single character (1 byte), the length is a
1755 32-bit unsigned long in network byte order, and the data is, well, the data.
1756 Here is how it unfolds:
1757
1758 =head2 MASTER INDEX
1759
1760 Immediately after the 32-bit file signature is the I<Master Index> record.
1761 This is a standard tag header followed by 1024 bytes (in 32-bit mode) or 2048
1762 bytes (in 64-bit mode) of data.  The type is I<H> for hash or I<A> for array,
1763 depending on how the DBM::Deep object was constructed.
1764
1765 The index works by looking at a I<MD5 Hash> of the hash key (or array index
1766 number).  The first 8-bit char of the MD5 signature is the offset into the
1767 index, multipled by 4 in 32-bit mode, or 8 in 64-bit mode.  The value of the
1768 index element is a file offset of the next tag for the key/element in question,
1769 which is usually a I<Bucket List> tag (see below).
1770
1771 The next tag I<could> be another index, depending on how many keys/elements
1772 exist.  See L<RE-INDEXING> below for details.
1773
1774 =head2 BUCKET LIST
1775
1776 A I<Bucket List> is a collection of 16 MD5 hashes for keys/elements, plus
1777 file offsets to where the actual data is stored.  It starts with a standard
1778 tag header, with type I<B>, and a data size of 320 bytes in 32-bit mode, or
1779 384 bytes in 64-bit mode.  Each MD5 hash is stored in full (16 bytes), plus
1780 the 32-bit or 64-bit file offset for the I<Bucket> containing the actual data.
1781 When the list fills up, a I<Re-Index> operation is performed (See
1782 L<RE-INDEXING> below).
1783
1784 =head2 BUCKET
1785
1786 A I<Bucket> is a tag containing a key/value pair (in hash mode), or a
1787 index/value pair (in array mode).  It starts with a standard tag header with
1788 type I<D> for scalar data (string, binary, etc.), or it could be a nested
1789 hash (type I<H>) or array (type I<A>).  The value comes just after the tag
1790 header.  The size reported in the tag header is only for the value, but then,
1791 just after the value is another size (32-bit unsigned long) and then the plain
1792 key itself.  Since the value is likely to be fetched more often than the plain
1793 key, I figured it would be I<slightly> faster to store the value first.
1794
1795 If the type is I<H> (hash) or I<A> (array), the value is another I<Master Index>
1796 record for the nested structure, where the process begins all over again.
1797
1798 =head2 RE-INDEXING
1799
1800 After a I<Bucket List> grows to 16 records, its allocated space in the file is
1801 exhausted.  Then, when another key/element comes in, the list is converted to a
1802 new index record.  However, this index will look at the next char in the MD5
1803 hash, and arrange new Bucket List pointers accordingly.  This process is called
1804 I<Re-Indexing>.  Basically, a new index tag is created at the file EOF, and all
1805 17 (16 + new one) keys/elements are removed from the old Bucket List and
1806 inserted into the new index.  Several new Bucket Lists are created in the
1807 process, as a new MD5 char from the key is being examined (it is unlikely that
1808 the keys will all share the same next char of their MD5s).
1809
1810 Because of the way the I<MD5> algorithm works, it is impossible to tell exactly
1811 when the Bucket Lists will turn into indexes, but the first round tends to
1812 happen right around 4,000 keys.  You will see a I<slight> decrease in
1813 performance here, but it picks back up pretty quick (see L<SPEED> above).  Then
1814 it takes B<a lot> more keys to exhaust the next level of Bucket Lists.  It's
1815 right around 900,000 keys.  This process can continue nearly indefinitely --
1816 right up until the point the I<MD5> signatures start colliding with each other,
1817 and this is B<EXTREMELY> rare -- like winning the lottery 5 times in a row AND
1818 getting struck by lightning while you are walking to cash in your tickets.
1819 Theoretically, since I<MD5> hashes are 128-bit values, you I<could> have up to
1820 340,282,366,921,000,000,000,000,000,000,000,000,000 keys/elements (I believe
1821 this is 340 unodecillion, but don't quote me).
1822
1823 =head2 STORING
1824
1825 When a new key/element is stored, the key (or index number) is first run through
1826 I<Digest::MD5> to get a 128-bit signature (example, in hex:
1827 b05783b0773d894396d475ced9d2f4f6).  Then, the I<Master Index> record is checked
1828 for the first char of the signature (in this case I<b0>).  If it does not exist,
1829 a new I<Bucket List> is created for our key (and the next 15 future keys that
1830 happen to also have I<b> as their first MD5 char).  The entire MD5 is written
1831 to the I<Bucket List> along with the offset of the new I<Bucket> record (EOF at
1832 this point, unless we are replacing an existing I<Bucket>), where the actual
1833 data will be stored.
1834
1835 =head2 FETCHING
1836
1837 Fetching an existing key/element involves getting a I<Digest::MD5> of the key
1838 (or index number), then walking along the indexes.  If there are enough
1839 keys/elements in this DB level, there might be nested indexes, each linked to
1840 a particular char of the MD5.  Finally, a I<Bucket List> is pointed to, which
1841 contains up to 16 full MD5 hashes.  Each is checked for equality to the key in
1842 question.  If we found a match, the I<Bucket> tag is loaded, where the value and
1843 plain key are stored.
1844
1845 Fetching the plain key occurs when calling the I<first_key()> and I<next_key()>
1846 methods.  In this process the indexes are walked systematically, and each key
1847 fetched in increasing MD5 order (which is why it appears random).   Once the
1848 I<Bucket> is found, the value is skipped and the plain key returned instead.
1849 B<Note:> Do not count on keys being fetched as if the MD5 hashes were
1850 alphabetically sorted.  This only happens on an index-level -- as soon as the
1851 I<Bucket Lists> are hit, the keys will come out in the order they went in --
1852 so it's pretty much undefined how the keys will come out -- just like Perl's
1853 built-in hashes.
1854
1855 =head1 CODE COVERAGE
1856
1857 We use B<Devel::Cover> to test the code coverage of our tests, below is the
1858 B<Devel::Cover> report on this module's test suite.
1859
1860   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1861   File                                  stmt   bran   cond    sub   time  total
1862   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1863   blib/lib/DBM/Deep.pm                  94.9   80.6   73.0  100.0   37.9   90.4
1864   blib/lib/DBM/Deep/Array.pm           100.0   91.1  100.0  100.0   18.2   98.1
1865   blib/lib/DBM/Deep/Engine.pm           98.9   87.3   80.0  100.0   34.2   95.2
1866   blib/lib/DBM/Deep/Hash.pm            100.0   87.5  100.0  100.0    9.7   97.3
1867   Total                                 97.9   85.9   79.7  100.0  100.0   94.3
1868   ----------------------------------- ------ ------ ------ ------ ------ ------
1869
1870 =head1 MORE INFORMATION
1871
1872 Check out the DBM::Deep Google Group at L<http://groups.google.com/group/DBM-Deep>
1873 or send email to L<DBM-Deep@googlegroups.com>.
1874
1875 =head1 AUTHORS
1876
1877 Joseph Huckaby, L<jhuckaby@cpan.org>
1878
1879 Rob Kinyon, L<rkinyon@cpan.org>
1880
1881 Special thanks to Adam Sah and Rich Gaushell!  You know why :-)
1882
1883 =head1 SEE ALSO
1884
1885 perltie(1), Tie::Hash(3), Digest::MD5(3), Fcntl(3), flock(2), lockf(3), nfs(5),
1886 Digest::SHA256(3), Crypt::Blowfish(3), Compress::Zlib(3)
1887
1888 =head1 LICENSE
1889
1890 Copyright (c) 2002-2006 Joseph Huckaby.  All Rights Reserved.
1891 This is free software, you may use it and distribute it under the
1892 same terms as Perl itself.
1893
1894 =cut