qb/chunkenc/insdelta.go

package chunkenc

import (
	"fmt"
	"log"
	"math"

	"gordenko.dev/dima/qb"
	"gordenko.dev/dima/qb/bin"
)

type InstantDeltaCompressor struct {
	buf           []byte
	coef          float64
	pos           int
	baseValue     float64
	lastDelta     int64
	lastDeltaSize int
	h             byte
	state         *InstantDeltaBound
}

func NewInstantDeltaCompressor(buf []byte, size int, fracDigits byte) *InstantDeltaCompressor {
	var coef float64 = 1
	if fracDigits > 0 {
		coef = math.Pow(10, float64(fracDigits))
	}
	s := &InstantDeltaCompressor{
		buf:  buf,
		pos:  size,
		coef: coef,
	}
	if size > 0 {
		i64, _, err := bin.GetVarInt64(s.buf)
		if err != nil {
			log.Fatalf("bug: get base value: %s", err)
		}
		s.baseValue = float64(i64) / s.coef
		s.h = s.buf[s.pos-1]
		s.lastDelta, s.lastDeltaSize, err = bin.ReverseGetVarInt64(s.buf[:s.pos-2])
		if err != nil {
			log.Fatalf("bug: get last delta: %s", err)
		}
	}
	return s
}

func (s *InstantDeltaCompressor) Size() int {
	return s.pos
}

func (s *InstantDeltaCompressor) Append(value float64) {
	if s.pos == 0 {
		// base value
		n, _ := bin.PutVarInt64(s.buf[s.pos:], int64(value*s.coef))
		s.pos += n
		s.baseValue = value
		s.appendNewLiteral(0)
	} else {
		tmp := (value - s.baseValue) * s.coef
		if tmp > 0 {
			tmp += eps
		} else {
			tmp -= eps
		}
		delta := int64(tmp)
		if delta == s.lastDelta {
			if s.h < 128 {
				// run блок - отже треба збільшити лічильник
				if s.h < 127 {
					// increase counter
					s.h++
					s.buf[s.pos-1] = s.h
				} else {
					// не можу збільшити - буде переповнення. Додаю новий literal блок
					// counter overflow
					// fix encode delta
					s.appendNewLiteral(delta)
				}
			} else {
				// literal блок.
				// Якщо в ньому лише одне значення - перетворюю його на run блок.
				// Інакше забираю останнє значення із literal блока і додаю новий run блок.
				q := s.h & 127
				if q == 0 { // 1 кодується як 0
					s.convertLiteralToRun()
				} else {
					s.convertLastFromLiteralToRun()
				}
			}
		} else {
			if s.h < 127 {
				// end of run
				s.appendNewLiteral(delta)
			} else {
				if s.h < 255 {
					// encode value from pos - 1, then append h byte
					s.appendDeltaToLiteral(delta)
				} else {
					// overflowed - encode new
					s.appendNewLiteral(delta)
				}
			}
		}
	}
}

func (s *InstantDeltaCompressor) convertLastFromLiteralToRun() {
	// Зменшую кількість елементів в literal блоці
	s.h--
	s.pos -= 1 + s.lastDeltaSize
	s.buf[s.pos] = s.h // закриваю literal блок
	s.pos++
	s.lastDeltaSize, _ = bin.ReversePutVarInt64(s.buf[:s.pos], s.lastDelta)
	s.pos += s.lastDeltaSize
	s.h = 0 // run блок, довжини 2
	s.buf[s.pos] = s.h
	s.pos++
}

func (s *InstantDeltaCompressor) convertLiteralToRun() {
	// Знімаю flagLiteral, а лічильник 0 дорівнює 2 елементам в серії.
	s.h = 0
	s.buf[s.pos-1] = s.h
}

func (s *InstantDeltaCompressor) appendDeltaToLiteral(delta int64) {
	s.h++ // збільшую к-сть дельт
	s.lastDelta = delta
	s.pos--
	s.lastDeltaSize, _ = bin.ReversePutVarInt64(s.buf[s.pos:], delta)
	s.pos += s.lastDeltaSize
	s.buf[s.pos] = s.h
	s.pos++
}

func (s *InstantDeltaCompressor) appendNewLiteral(delta int64) {
	s.h = flagLiteral
	s.lastDelta = delta
	s.lastDeltaSize, _ = bin.ReversePutVarInt64(s.buf[s.pos:], delta)
	s.pos += s.lastDeltaSize
	s.buf[s.pos] = flagLiteral // literal, length = 1
	s.pos++
}

func (s *InstantDeltaCompressor) DeleteLast() {}

type InstantDeltaBound struct {
	Pos       int
	H         byte
	LastDelta int64
	Chunks    []byte
}

// delta h
func (s *InstantDeltaCompressor) Lock() {
	if s.state != nil {
		qb.Abort(qb.RepeatableLock, nil)
	}
	// позиція посувається вліво, отже може перескочити на попередній chunk
	pos := s.pos - 1 - s.lastDeltaSize
	s.state = &InstantDeltaBound{
		Pos:       pos,
		H:         s.h,
		LastDelta: s.lastDelta,
		Chunks:    s.buf[:s.pos], // fix check ?
	}
}

// fix - повернути в Pool буфери
func (s *InstantDeltaCompressor) Unlock() {
	s.state = nil
}

func (s *InstantDeltaCompressor) Offset() int {
	if s.state != nil {
		return s.state.Pos
	}
	return 0
}

func (s *InstantDeltaCompressor) Snapshot() ([]byte, int) {
	// if s.state == nil {
	// 	return s.buf, s.Size()
	// }
	// // ВАЖЛИВО!
	// // Треба відтворити стан останнього чанка
	// var (
	// 	pos          = s.state.Pos
	// 	chunk        = make([]byte, conbuf.ChunkSize)
	// 	lastChunkIdx = len(s.state.Chunks) - 1
	// 	qtyToCopy    = pos % conbuf.ChunkSize
	// )
	// copy(chunk, s.state.Chunks[lastChunkIdx][:qtyToCopy])
	// chunks := append(s.state.Chunks[:lastChunkIdx], chunk)

	// buf := conbuf.New(chunks)
	// pos += buf.ReversePutVarInt64(pos, s.state.LastDelta)
	// buf.SetByte(pos, s.state.H)
	// pos++
	// return chunks, pos
	return nil, 0
}

func (s *InstantDeltaCompressor) CreateDecompressor(fracDigits byte) qb.ValueDecompressor {
	if s.state == nil {
		d := NewInstantDeltaDecompressor(s.buf, s.Size(), fracDigits)
		d.RestoreFromEnd()
		return d
	}
	d := NewInstantDeltaDecompressor(s.buf, s.Size(), fracDigits)
	d.RestoreFromBound(*s.state)
	return d
}

func (s *InstantDeltaCompressor) Renew() {
	// УВАГА!
	// state не чіпаємо
	s.buf = make([]byte, minBufferSize)
	s.pos = 0
	//
	s.baseValue = 0
	s.lastDelta = 0
	s.lastDeltaSize = 0
	s.h = 0
}

func (s *InstantDeltaCompressor) CalcRequiredSpace(value float64) int {
	return 0
}

func (s *InstantDeltaCompressor) Chunks() []byte {
	return s.buf
}

// DECOMPRESSOR

type InstantDeltaDecompressor struct {
	buf       []byte
	coef      float64
	pos       int
	bound     int
	baseValue float64
	lastValue float64
	isRun     bool
	pending   int
	done      bool
}

func NewInstantDeltaDecompressor(buf []byte, size int, fracDigits byte) *InstantDeltaDecompressor {
	var coef float64 = 1
	if fracDigits > 0 {
		coef = math.Pow(10, float64(fracDigits))
	}
	i64, n, err := bin.GetVarInt64(buf)
	if err != nil {
		log.Fatalf("bug: get base value: %s", err)
	}
	//fmt.Printf("baseValue: %.2f, bound: %d, pos: %d\n", float64(u64)/coef, n, size)
	return &InstantDeltaDecompressor{
		buf:       buf,
		coef:      coef,
		pos:       size - 1, // last elem
		baseValue: float64(i64) / coef,
		bound:     n,
	}
}

func (s *InstantDeltaDecompressor) RestoreFromEnd() {
	if s.pos > s.bound {
		// читаю заголовок наступної серії
		s.readHeader()
		s.readValue()
	} else {
		s.done = true
	}
}

func (s *InstantDeltaDecompressor) RestoreFromBound(bound InstantDeltaBound) {
	s.pos = bound.Pos - 1
	s.lastValue = s.baseValue + float64(bound.LastDelta)
	s.decodeHeaderByte(bound.H)
	fmt.Printf("restore from bound: isRun=%t, pending=%d\n", s.isRun, s.pending)
}

func (s *InstantDeltaDecompressor) NextValue() (value float64, done bool) {
	//fmt.Printf("NextValue(): bound: %d, pos: %d, pending: %d\n", s.bound, s.pos, s.pending)
	if s.done {
		return 0, true
	}
	// повертаю значення, що було прочитано в методі RestoreFromBound/RestoreFromEnd
	value = s.lastValue
	s.pending--
	if s.pending > 0 {
		// якщо в серії залишаються елементи
		if !s.isRun {
			s.readValue()
		}
	} else if s.pos > s.bound {
		// в серії більше немає елементів, отже перевіряє чи є ще дані в буфері.
		// дані є - читаю заголовок наступної серії
		s.readHeader()
		s.readValue()
	} else {
		s.done = true
	}
	// серія завершена - перевіряю чи є ще серії
	return value, false
}

func (s *InstantDeltaDecompressor) readHeader() {
	h := s.buf[s.pos]
	s.pos--
	s.decodeHeaderByte(h)
	// fmt.Println("h:", h)
	// fmt.Println("isRun:", s.isRun)
	// fmt.Println("pending:", s.pending)
}
func (s *InstantDeltaDecompressor) readValue() {
	i64, n, err := bin.ReverseGetVarInt64(s.buf[:s.pos])
	if err != nil {
		log.Fatalln(err)
	}
	// fmt.Println()
	// fmt.Println("read from pos:", s.pos)
	// fmt.Println("read delta:", u64)
	// fmt.Println("read delta n:", n)
	// fmt.Println()
	s.pos -= n
	s.lastValue = s.baseValue + float64(i64)/s.coef
}

func (s *InstantDeltaDecompressor) decodeHeaderByte(h byte) {
	s.isRun = h < 128
	if s.isRun {
		s.pending = int(h&127) + 2
	} else {
		s.pending = int(h&127) + 1
	}
}

// DECOMPRESSOR

// type ReverseInstantDeltaDecompressor struct {
// 	buf       *conbuf.ContinuousBuffer
// 	pos       int
// 	bound     int
// 	baseValue float64
// 	lastValue float64
// 	coef      float64
// 	isRun     bool
// 	pending   int
// }

// func NewReverseInstantDeltaDecompressor(buf *conbuf.ContinuousBuffer, size int, fracDigits byte) *ReverseInstantDeltaDecompressor {
// 	var coef float64 = 1
// 	if fracDigits > 0 {
// 		coef = math.Pow(10, float64(fracDigits))
// 	}
// 	u64, n, err := buf.GetVarInt64(0)
// 	if err != nil {
// 		log.Fatalf("bug: get base value: %s", err)
// 	}
// 	//fmt.Printf("baseValue: %.2f, bound: %d, pos: %d\n", float64(u64)/coef, n, size)
// 	return &ReverseInstantDeltaDecompressor{
// 		buf:       buf,
// 		coef:      coef,
// 		pos:       size - 1, // last elem
// 		baseValue: float64(u64) / coef,
// 		bound:     n,
// 	}
// }

// func (s *ReverseInstantDeltaDecompressor) NextValue() (value float64, done bool) {
// 	//fmt.Printf("NextValue(): bound: %d, pos: %d, pending: %d\n", s.bound, s.pos, s.pending)
// 	if s.pending > 0 {
// 		// якщо в серії залишаються елементи
// 		if !s.isRun {
// 			s.readValue()
// 		}
// 		s.pending--
// 		return s.lastValue, false
// 	}
// 	if s.pos > s.bound {
// 		// читаю заголовок наступної серії
// 		s.readHeader()
// 		s.readValue()
// 		s.pending--
// 		return s.lastValue, false
// 	}
// 	// серія завершена - перевіряю чи є ще серії
// 	return 0, true
// }

//	func (s *ReverseInstantDeltaDecompressor) readHeader() {
//		h := s.buf.GetByte(s.pos)
//		s.pos--
//		s.isRun = h < 128
//		if s.isRun {
//			s.pending = int(h&127) + 2
//		} else {
//			s.pending = int(h&127) + 1
//		}
//		// fmt.Println("h:", h)
//		// fmt.Println("isRun:", s.isRun)
//		// fmt.Println("pending:", s.pending)
//	}
// func (s *ReverseInstantDeltaDecompressor) readValue() {
// 	i64, n, err := s.buf.ReverseGetVarInt64(s.pos)
// 	if err != nil {
// 		log.Fatalln(err)
// 	}
// 	// fmt.Println()
// 	// fmt.Println("read from pos:", s.pos)
// 	// fmt.Println("read delta:", u64)
// 	// fmt.Println("read delta n:", n)
// 	// fmt.Println()
// 	s.pos -= n
// 	s.lastValue = s.baseValue + float64(i64)/s.coef
// }