some documention updates and changed the way we find paths for the sqlite dbfiles...
[dbsrgits/DBIx-Class.git] / lib / DBIx / Class / Storage / DBI / Replicated.pm
1 package DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated;
2
3 BEGIN {
4   use Carp::Clan qw/^DBIx::Class/;
5         
6   ## Modules required for Replication support not required for general DBIC
7   ## use, so we explicitly test for these.
8         
9   my %replication_required = (
10     'Moose' => '0.77',
11     'MooseX::AttributeHelpers' => '0.12',
12     'MooseX::Types' => '0.10',
13     'namespace::clean' => '0.11',
14     'Hash::Merge' => '0.11'
15   );
16         
17   my @didnt_load;
18   
19   for my $module (keys %replication_required) {
20         eval "use $module $replication_required{$module}";
21         push @didnt_load, "$module $replication_required{$module}"
22          if $@;
23   }
24         
25   croak("@{[ join ', ', @didnt_load ]} are missing and are required for Replication")
26     if @didnt_load;     
27 }
28
29 use Moose;
30 use DBIx::Class::Storage::DBI;
31 use DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Pool;
32 use DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Balancer;
33 use DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Types 'BalancerClassNamePart';
34 use MooseX::Types::Moose qw/ClassName HashRef Object/;
35 use Scalar::Util 'reftype';
36 use Carp::Clan qw/^DBIx::Class/;
37 use Hash::Merge 'merge';
38
39 use namespace::clean -except => 'meta';
40
41 =head1 NAME
42
43 DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated - BETA Replicated database support
44
45 =head1 SYNOPSIS
46
47 The Following example shows how to change an existing $schema to a replicated
48 storage type, add some replicated (readonly) databases, and perform reporting
49 tasks.
50
51 You should set the 'storage_type attribute to a replicated type.  You should
52 also defined you arguments, such as which balancer you want and any arguments
53 that the Pool object should get.
54
55   $schema->storage_type( ['::DBI::Replicated', {balancer=>'::Random'}] );
56   
57 Next, you need to add in the Replicants.  Basically this is an array of 
58 arrayrefs, where each arrayref is database connect information.  Think of these
59 arguments as what you'd pass to the 'normal' $schema->connect method.
60   
61   $schema->storage->connect_replicants(
62     [$dsn1, $user, $pass, \%opts],
63     [$dsn2, $user, $pass, \%opts],
64     [$dsn3, $user, $pass, \%opts],
65   );
66   
67 Now, just use the $schema as you normally would.  Automatically all reads will
68 be delegated to the replicants, while writes to the master.
69
70   $schema->resultset('Source')->search({name=>'etc'});
71   
72 You can force a given query to use a particular storage using the search
73 attribute 'force_pool'.  For example:
74   
75   my $RS = $schema->resultset('Source')->search(undef, {force_pool=>'master'});
76
77 Now $RS will force everything (both reads and writes) to use whatever was setup
78 as the master storage.  'master' is hardcoded to always point to the Master, 
79 but you can also use any Replicant name.  Please see:
80 L<DBIx::Class::Storage::Replicated::Pool> and the replicants attribute for more.
81
82 Also see transactions and L</execute_reliably> for alternative ways to
83 force read traffic to the master.  In general, you should wrap your statements
84 in a transaction when you are reading and writing to the same tables at the
85 same time, since your replicants will often lag a bit behind the master.
86   
87 =head1 DESCRIPTION
88
89 Warning: This class is marked BETA.  This has been running a production
90 website using MySQL native replication as its backend and we have some decent
91 test coverage but the code hasn't yet been stressed by a variety of databases.
92 Individual DB's may have quirks we are not aware of.  Please use this in first
93 development and pass along your experiences/bug fixes.
94
95 This class implements replicated data store for DBI. Currently you can define
96 one master and numerous slave database connections. All write-type queries
97 (INSERT, UPDATE, DELETE and even LAST_INSERT_ID) are routed to master
98 database, all read-type queries (SELECTs) go to the slave database.
99
100 Basically, any method request that L<DBIx::Class::Storage::DBI> would normally
101 handle gets delegated to one of the two attributes: L</read_handler> or to
102 L</write_handler>.  Additionally, some methods need to be distributed
103 to all existing storages.  This way our storage class is a drop in replacement
104 for L<DBIx::Class::Storage::DBI>.
105
106 Read traffic is spread across the replicants (slaves) occuring to a user
107 selected algorithm.  The default algorithm is random weighted.
108
109 =head1 NOTES
110
111 The consistancy betweeen master and replicants is database specific.  The Pool
112 gives you a method to validate it's replicants, removing and replacing them
113 when they fail/pass predefined criteria.  Please make careful use of the ways
114 to force a query to run against Master when needed.
115
116 =head1 REQUIREMENTS
117
118 Replicated Storage has additional requirements not currently part of L<DBIx::Class>
119
120   Moose => 0.77
121   MooseX::AttributeHelpers => 0.12 
122   MooseX::Types => 0.10
123   namespace::clean => 0.11
124   Hash::Merge => 0.11
125   
126 You will need to install these modules manually via CPAN or make them part of the
127 Makefile for your distribution.
128
129 =head1 ATTRIBUTES
130
131 This class defines the following attributes.
132
133 =head2 schema
134
135 The underlying L<DBIx::Class::Schema> object this storage is attaching
136
137 =cut
138
139 has 'schema' => (
140     is=>'rw',
141     isa=>'DBIx::Class::Schema',
142     weak_ref=>1,
143     required=>1,
144 );
145
146 =head2 pool_type
147
148 Contains the classname which will instantiate the L</pool> object.  Defaults 
149 to: L<DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Pool>.
150
151 =cut
152
153 has 'pool_type' => (
154   is=>'rw',
155   isa=>ClassName,
156   default=>'DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Pool',
157   handles=>{
158     'create_pool' => 'new',
159   },
160 );
161
162 =head2 pool_args
163
164 Contains a hashref of initialized information to pass to the Balancer object.
165 See L<DBIx::Class::Storage::Replicated::Pool> for available arguments.
166
167 =cut
168
169 has 'pool_args' => (
170   is=>'rw',
171   isa=>HashRef,
172   lazy=>1,
173   default=>sub { {} },
174 );
175
176
177 =head2 balancer_type
178
179 The replication pool requires a balance class to provider the methods for
180 choose how to spread the query load across each replicant in the pool.
181
182 =cut
183
184 has 'balancer_type' => (
185   is=>'rw',
186   isa=>BalancerClassNamePart,
187   coerce=>1,
188   required=>1,
189   default=> 'DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Balancer::First',
190   handles=>{
191     'create_balancer' => 'new',
192   },
193 );
194
195 =head2 balancer_args
196
197 Contains a hashref of initialized information to pass to the Balancer object.
198 See L<DBIx::Class::Storage::Replicated::Balancer> for available arguments.
199
200 =cut
201
202 has 'balancer_args' => (
203   is=>'rw',
204   isa=>HashRef,
205   lazy=>1,
206   required=>1,
207   default=>sub { {} },
208 );
209
210 =head2 pool
211
212 Is a <DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Pool> or derived class.  This is a
213 container class for one or more replicated databases.
214
215 =cut
216
217 has 'pool' => (
218   is=>'ro',
219   isa=>'DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Pool',
220   lazy_build=>1,
221   handles=>[qw/
222     connect_replicants    
223     replicants
224     has_replicants
225   /],
226 );
227
228 =head2 balancer
229
230 Is a <DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Balancer> or derived class.  This 
231 is a class that takes a pool (<DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Pool>)
232
233 =cut
234
235 has 'balancer' => (
236   is=>'rw',
237   isa=>'DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::Balancer',
238   lazy_build=>1,
239   handles=>[qw/auto_validate_every/],
240 );
241
242 =head2 master
243
244 The master defines the canonical state for a pool of connected databases.  All
245 the replicants are expected to match this databases state.  Thus, in a classic
246 Master / Slaves distributed system, all the slaves are expected to replicate
247 the Master's state as quick as possible.  This is the only database in the
248 pool of databases that is allowed to handle write traffic.
249
250 =cut
251
252 has 'master' => (
253   is=> 'ro',
254   isa=>'DBIx::Class::Storage::DBI',
255   lazy_build=>1,
256 );
257
258 =head1 ATTRIBUTES IMPLEMENTING THE DBIx::Storage::DBI INTERFACE
259
260 The following methods are delegated all the methods required for the 
261 L<DBIx::Class::Storage::DBI> interface.
262
263 =head2 read_handler
264
265 Defines an object that implements the read side of L<BIx::Class::Storage::DBI>.
266
267 =cut
268
269 has 'read_handler' => (
270   is=>'rw',
271   isa=>Object,
272   lazy_build=>1,
273   handles=>[qw/
274     select
275     select_single
276     columns_info_for
277   /],    
278 );
279
280 =head2 write_handler
281
282 Defines an object that implements the write side of L<BIx::Class::Storage::DBI>.
283
284 =cut
285
286 has 'write_handler' => (
287   is=>'ro',
288   isa=>Object,
289   lazy_build=>1,
290   handles=>[qw/   
291     on_connect_do
292     on_disconnect_do       
293     connect_info
294     throw_exception
295     sql_maker
296     sqlt_type
297     create_ddl_dir
298     deployment_statements
299     datetime_parser
300     datetime_parser_type  
301     build_datetime_parser      
302     last_insert_id
303     insert
304     insert_bulk
305     update
306     delete
307     dbh
308     txn_begin
309     txn_do
310     txn_commit
311     txn_rollback
312     txn_scope_guard
313     sth
314     deploy
315     with_deferred_fk_checks
316         dbh_do
317     reload_row
318         with_deferred_fk_checks
319     _prep_for_execute
320
321         backup
322         is_datatype_numeric
323         _count_select
324         _subq_count_select
325         _subq_update_delete 
326         svp_rollback
327         svp_begin
328         svp_release
329   /],
330 );
331
332 has _master_connect_info_opts =>
333   (is => 'rw', isa => HashRef, default => sub { {} });
334
335 =head2 around: connect_info
336
337 Preserve master's C<connect_info> options (for merging with replicants.)
338 Also set any Replicated related options from connect_info, such as
339 C<pool_type>, C<pool_args>, C<balancer_type> and C<balancer_args>.
340
341 =cut
342
343 around connect_info => sub {
344   my ($next, $self, $info, @extra) = @_;
345
346   my $wantarray = wantarray;
347
348   my %opts;
349   for my $arg (@$info) {
350     next unless (reftype($arg)||'') eq 'HASH';
351     %opts = %{ merge($arg, \%opts) };
352   }
353   delete $opts{dsn};
354
355   if (@opts{qw/pool_type pool_args/}) {
356     $self->pool_type(delete $opts{pool_type})
357       if $opts{pool_type};
358
359     $self->pool_args(
360       merge((delete $opts{pool_args} || {}), $self->pool_args)
361     );
362
363     $self->pool($self->_build_pool)
364         if $self->pool;
365   }
366
367   if (@opts{qw/balancer_type balancer_args/}) {
368     $self->balancer_type(delete $opts{balancer_type})
369       if $opts{balancer_type};
370
371     $self->balancer_args(
372       merge((delete $opts{balancer_args} || {}), $self->balancer_args)
373     );
374
375     $self->balancer($self->_build_balancer)
376         if $self->balancer;
377   }
378
379   $self->_master_connect_info_opts(\%opts);
380
381   my (@res, $res);
382   if ($wantarray) {
383     @res = $self->$next($info, @extra);
384   } else {
385     $res = $self->$next($info, @extra);
386   }
387
388   # Make sure master is blessed into the correct class and apply role to it.
389   my $master = $self->master;
390   $master->_determine_driver;
391   Moose::Meta::Class->initialize(ref $master);
392   DBIx::Class::Storage::DBI::Replicated::WithDSN->meta->apply($master);
393
394   $wantarray ? @res : $res;
395 };
396
397 =head1 METHODS
398
399 This class defines the following methods.
400
401 =head2 BUILDARGS
402
403 L<DBIx::Class::Schema> when instantiating it's storage passed itself as the
404 first argument.  So we need to massage the arguments a bit so that all the
405 bits get put into the correct places.
406
407 =cut
408
409 sub BUILDARGS {
410   my ($class, $schema, $storage_type_args, @args) = @_; 
411   
412   return {
413         schema=>$schema, 
414         %$storage_type_args,
415         @args
416   }
417 }
418
419 =head2 _build_master
420
421 Lazy builder for the L</master> attribute.
422
423 =cut
424
425 sub _build_master {
426   my $self = shift @_;
427   my $master = DBIx::Class::Storage::DBI->new($self->schema);
428   $master
429 }
430
431 =head2 _build_pool
432
433 Lazy builder for the L</pool> attribute.
434
435 =cut
436
437 sub _build_pool {
438   my $self = shift @_;
439   $self->create_pool(%{$self->pool_args});
440 }
441
442 =head2 _build_balancer
443
444 Lazy builder for the L</balancer> attribute.  This takes a Pool object so that
445 the balancer knows which pool it's balancing.
446
447 =cut
448
449 sub _build_balancer {
450   my $self = shift @_;
451   $self->create_balancer(
452     pool=>$self->pool, 
453     master=>$self->master,
454     %{$self->balancer_args},
455   );
456 }
457
458 =head2 _build_write_handler
459
460 Lazy builder for the L</write_handler> attribute.  The default is to set this to
461 the L</master>.
462
463 =cut
464
465 sub _build_write_handler {
466   return shift->master;
467 }
468
469 =head2 _build_read_handler
470
471 Lazy builder for the L</read_handler> attribute.  The default is to set this to
472 the L</balancer>.
473
474 =cut
475
476 sub _build_read_handler {
477   return shift->balancer;
478 }
479
480 =head2 around: connect_replicants
481
482 All calls to connect_replicants needs to have an existing $schema tacked onto
483 top of the args, since L<DBIx::Storage::DBI> needs it, and any C<connect_info>
484 options merged with the master, with replicant opts having higher priority.
485
486 =cut
487
488 around connect_replicants => sub {
489   my ($next, $self, @args) = @_;
490
491   for my $r (@args) {
492     $r = [ $r ] unless reftype $r eq 'ARRAY';
493
494     croak "coderef replicant connect_info not supported"
495       if ref $r->[0] && reftype $r->[0] eq 'CODE';
496
497 # any connect_info options?
498     my $i = 0;
499     $i++ while $i < @$r && (reftype($r->[$i])||'') ne 'HASH';
500
501 # make one if none    
502     $r->[$i] = {} unless $r->[$i];
503
504 # merge if two hashes
505     my @hashes = @$r[$i .. $#{$r}];
506
507     croak "invalid connect_info options"
508       if (grep { reftype($_) eq 'HASH' } @hashes) != @hashes;
509
510     croak "too many hashrefs in connect_info"
511       if @hashes > 2;
512
513     my %opts = %{ merge(reverse @hashes) };
514
515 # delete them
516     splice @$r, $i+1, ($#{$r} - $i), ();
517
518 # merge with master
519     %opts = %{ merge(\%opts, $self->_master_connect_info_opts) };
520
521 # update
522     $r->[$i] = \%opts;
523   }
524
525   $self->$next($self->schema, @args);
526 };
527
528 =head2 all_storages
529
530 Returns an array of of all the connected storage backends.  The first element
531 in the returned array is the master, and the remainings are each of the
532 replicants.
533
534 =cut
535
536 sub all_storages {
537   my $self = shift @_;
538   return grep {defined $_ && blessed $_} (
539      $self->master,
540      values %{ $self->replicants },
541   );
542 }
543
544 =head2 execute_reliably ($coderef, ?@args)
545
546 Given a coderef, saves the current state of the L</read_handler>, forces it to
547 use reliable storage (ie sets it to the master), executes a coderef and then
548 restores the original state.
549
550 Example:
551
552   my $reliably = sub {
553     my $name = shift @_;
554     $schema->resultset('User')->create({name=>$name});
555     my $user_rs = $schema->resultset('User')->find({name=>$name}); 
556     return $user_rs;
557   };
558
559   my $user_rs = $schema->storage->execute_reliably($reliably, 'John');
560
561 Use this when you must be certain of your database state, such as when you just
562 inserted something and need to get a resultset including it, etc.
563
564 =cut
565
566 sub execute_reliably {
567   my ($self, $coderef, @args) = @_;
568   
569   unless( ref $coderef eq 'CODE') {
570     $self->throw_exception('Second argument must be a coderef');
571   }
572   
573   ##Get copy of master storage
574   my $master = $self->master;
575   
576   ##Get whatever the current read hander is
577   my $current = $self->read_handler;
578   
579   ##Set the read handler to master
580   $self->read_handler($master);
581   
582   ## do whatever the caller needs
583   my @result;
584   my $want_array = wantarray;
585   
586   eval {
587     if($want_array) {
588       @result = $coderef->(@args);
589     } elsif(defined $want_array) {
590       ($result[0]) = ($coderef->(@args));
591     } else {
592       $coderef->(@args);
593     }       
594   };
595   
596   ##Reset to the original state
597   $self->read_handler($current); 
598   
599   ##Exception testing has to come last, otherwise you might leave the 
600   ##read_handler set to master.
601   
602   if($@) {
603     $self->throw_exception("coderef returned an error: $@");
604   } else {
605     return $want_array ? @result : $result[0];
606   }
607 }
608
609 =head2 set_reliable_storage
610
611 Sets the current $schema to be 'reliable', that is all queries, both read and
612 write are sent to the master
613   
614 =cut
615
616 sub set_reliable_storage {
617   my $self = shift @_;
618   my $schema = $self->schema;
619   my $write_handler = $self->schema->storage->write_handler;
620   
621   $schema->storage->read_handler($write_handler);
622 }
623
624 =head2 set_balanced_storage
625
626 Sets the current $schema to be use the </balancer> for all reads, while all
627 writea are sent to the master only
628   
629 =cut
630
631 sub set_balanced_storage {
632   my $self = shift @_;
633   my $schema = $self->schema;
634   my $balanced_handler = $self->schema->storage->balancer;
635   
636   $schema->storage->read_handler($balanced_handler);
637 }
638
639 =head2 connected
640
641 Check that the master and at least one of the replicants is connected.
642
643 =cut
644
645 sub connected {
646   my $self = shift @_;
647   return
648     $self->master->connected &&
649     $self->pool->connected_replicants;
650 }
651
652 =head2 ensure_connected
653
654 Make sure all the storages are connected.
655
656 =cut
657
658 sub ensure_connected {
659   my $self = shift @_;
660   foreach my $source ($self->all_storages) {
661     $source->ensure_connected(@_);
662   }
663 }
664
665 =head2 limit_dialect
666
667 Set the limit_dialect for all existing storages
668
669 =cut
670
671 sub limit_dialect {
672   my $self = shift @_;
673   foreach my $source ($self->all_storages) {
674     $source->limit_dialect(@_);
675   }
676   return $self->master->quote_char;
677 }
678
679 =head2 quote_char
680
681 Set the quote_char for all existing storages
682
683 =cut
684
685 sub quote_char {
686   my $self = shift @_;
687   foreach my $source ($self->all_storages) {
688     $source->quote_char(@_);
689   }
690   return $self->master->quote_char;
691 }
692
693 =head2 name_sep
694
695 Set the name_sep for all existing storages
696
697 =cut
698
699 sub name_sep {
700   my $self = shift @_;
701   foreach my $source ($self->all_storages) {
702     $source->name_sep(@_);
703   }
704   return $self->master->name_sep;
705 }
706
707 =head2 set_schema
708
709 Set the schema object for all existing storages
710
711 =cut
712
713 sub set_schema {
714   my $self = shift @_;
715   foreach my $source ($self->all_storages) {
716     $source->set_schema(@_);
717   }
718 }
719
720 =head2 debug
721
722 set a debug flag across all storages
723
724 =cut
725
726 sub debug {
727   my $self = shift @_;
728   if(@_) {
729     foreach my $source ($self->all_storages) {
730       $source->debug(@_);
731     }   
732   }
733   return $self->master->debug;
734 }
735
736 =head2 debugobj
737
738 set a debug object across all storages
739
740 =cut
741
742 sub debugobj {
743   my $self = shift @_;
744   if(@_) {
745     foreach my $source ($self->all_storages) {
746       $source->debugobj(@_);
747     }   
748   }
749   return $self->master->debugobj;
750 }
751
752 =head2 debugfh
753
754 set a debugfh object across all storages
755
756 =cut
757
758 sub debugfh {
759   my $self = shift @_;
760   if(@_) {
761     foreach my $source ($self->all_storages) {
762       $source->debugfh(@_);
763     }   
764   }
765   return $self->master->debugfh;
766 }
767
768 =head2 debugcb
769
770 set a debug callback across all storages
771
772 =cut
773
774 sub debugcb {
775   my $self = shift @_;
776   if(@_) {
777     foreach my $source ($self->all_storages) {
778       $source->debugcb(@_);
779     }   
780   }
781   return $self->master->debugcb;
782 }
783
784 =head2 disconnect
785
786 disconnect everything
787
788 =cut
789
790 sub disconnect {
791   my $self = shift @_;
792   foreach my $source ($self->all_storages) {
793     $source->disconnect(@_);
794   }
795 }
796
797 =head2 cursor_class
798
799 set cursor class on all storages, or return master's
800
801 =cut
802
803 sub cursor_class {
804   my ($self, $cursor_class) = @_;
805
806   if ($cursor_class) {
807     $_->cursor_class($cursor_class) for $self->all_storages;
808   }
809   $self->master->cursor_class;
810 }
811   
812 =head1 GOTCHAS
813
814 Due to the fact that replicants can lag behind a master, you must take care to
815 make sure you use one of the methods to force read queries to a master should
816 you need realtime data integrity.  For example, if you insert a row, and then
817 immediately re-read it from the database (say, by doing $row->discard_changes)
818 or you insert a row and then immediately build a query that expects that row
819 to be an item, you should force the master to handle reads.  Otherwise, due to
820 the lag, there is no certainty your data will be in the expected state.
821
822 For data integrity, all transactions automatically use the master storage for
823 all read and write queries.  Using a transaction is the preferred and recommended
824 method to force the master to handle all read queries.
825
826 Otherwise, you can force a single query to use the master with the 'force_pool'
827 attribute:
828
829   my $row = $resultset->search(undef, {force_pool=>'master'})->find($pk);
830
831 This attribute will safely be ignore by non replicated storages, so you can use
832 the same code for both types of systems.
833
834 Lastly, you can use the L</execute_reliably> method, which works very much like
835 a transaction.
836
837 For debugging, you can turn replication on/off with the methods L</set_reliable_storage>
838 and L</set_balanced_storage>, however this operates at a global level and is not
839 suitable if you have a shared Schema object being used by multiple processes,
840 such as on a web application server.  You can get around this limitation by
841 using the Schema clone method.
842
843   my $new_schema = $schema->clone;
844   $new_schema->set_reliable_storage;
845   
846   ## $new_schema will use only the Master storage for all reads/writes while
847   ## the $schema object will use replicated storage.
848
849 =head1 AUTHOR
850
851   John Napiorkowski <john.napiorkowski@takkle.com>
852
853 Based on code originated by:
854
855   Norbert Csongrádi <bert@cpan.org>
856   Peter Siklósi <einon@einon.hu>
857
858 =head1 LICENSE
859
860 You may distribute this code under the same terms as Perl itself.
861
862 =cut
863
864 __PACKAGE__->meta->make_immutable;
865
866 1;