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Valery Kharseko
yesterday 020b274ff6e0540aed79fa43bfd9e131c37382a2
opendj-server-legacy/src/main/java/org/opends/server/api/CompressedSchema.java
@@ -21,6 +21,8 @@
import static org.opends.server.util.StaticUtils.bytesToHexNoSpace;
import java.util.AbstractMap.SimpleImmutableEntry;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.Iterator;
@@ -45,6 +47,7 @@
import org.forgerock.opendj.ldap.schema.AttributeType;
import org.forgerock.opendj.ldap.schema.ObjectClass;
import org.forgerock.opendj.ldap.schema.Schema;
import org.forgerock.util.annotations.VisibleForTesting;
import org.opends.server.core.DirectoryServer;
import org.opends.server.core.ServerContext;
import org.opends.server.types.Attribute;
@@ -94,6 +97,29 @@
  /** The most bytes {@link #encodeId(int)} ever writes a schema element ID in. */
  private static final int MAX_ID_BYTES = 4;
  /**
   * The highest ID a definition may be loaded under.
   * <p>
   * The decode maps are indexed by the ID, so an ID read out of a storage is also the size the map
   * has to be padded to, and the padding runs under {@link #exclusiveLock} while a backend opens.
   * Nothing in a token says whether the ID it folds to is one this server allocated or one a
   * corrupt record composed, so the ceiling is what keeps the second from costing the memory of the
   * first: four bytes address two billion slots, and {@link #encodeId(int)} writes four of them for
   * every ID past 16777214, so a truncated or partially written record is enough to name one.
   * <p>
   * An ID is allocated per distinct attribute description - the type together with its options -
   * and per distinct object class set, once and for the life of the storage. A deployment encodes
   * those in the hundreds, and a large one in the thousands, so this leaves a hundredfold headroom
   * over what a compressed schema is asked to hold. Above it a definition is skipped and reported:
   * a definition wrongly skipped is one the decode path reports as an unknown token, which is loud,
   * whereas an ID taken at face value is an open that does not finish.
   * <p>
   * The same ceiling bounds what {@link #allocatable(int)} hands out, and it has to: a token this
   * schema writes but would not take back leaves an entry that cannot be decoded after a restart.
   */
  @VisibleForTesting
  static final int MAX_LOAD_ID = 1 << 20;
  private final ServerContext serverContext;
  /** Lock serializing all mutations (id registration and schema reload). */
  private final ReentrantLock exclusiveLock = new ReentrantLock();
@@ -143,8 +169,8 @@
        // build new maps from one stable snapshot of the existing ones
        final Mappings oldMappings = mappings;
        Mappings newMappings = new Mappings(oldMappings.adEncodeMap.size(), oldMappings.ocEncodeMap.size());
        reloadAttributeTypeMaps(oldMappings, newMappings);
        reloadObjectClassesMap(oldMappings, newMappings);
        reloadAttributeTypeMaps(oldMappings, newMappings, currentSchema);
        reloadObjectClassesMap(oldMappings, newMappings, currentSchema);
        mappings = newMappings;
        schema = currentSchema;
@@ -161,44 +187,68 @@
   * Reload the attribute types maps. This should be called when schema has changed, because some
   * types may be out dated.
   */
  private void reloadAttributeTypeMaps(Mappings mappings, Mappings newMappings)
  private void reloadAttributeTypeMaps(Mappings mappings, Mappings newMappings, Schema newSchema)
  {
    for(int id=0;id<mappings.adDecodeMap.size();id++){
    // Built whole and handed to the decode map in one go: it is a CopyOnWriteArrayList, so
    // appending the elements one at a time copies the whole backing array per element, and this
    // walks every id the compressed schema holds while readers of every backend wait on the lock.
    final int size = mappings.adDecodeMap.size();
    final List<AttributeDescription> reloaded = new ArrayList<>(size);
    for (int id = 0; id < size; id++)
    {
      final AttributeDescription ad = mappings.adDecodeMap.get(id);
      if (ad != null)
      {
        loadAttributeToMaps(id, ad.getAttributeType().getNameOrOID(), ad.getOptions(), newMappings);
      }
      else
      if (ad == null)
      {
        // A decode map can carry a gap: it is padded with null for the ids missing from the
        // compressed schema it was loaded from. Carry the gap over rather than dereferencing it,
        // and carry it over as a gap - dropping it would shift the ids of the elements after it,
        // and would let the next registration hand out an id an already written entry carries.
        // The ids are walked in order from zero, so the new map holds exactly id elements here.
        newMappings.adDecodeMap.add(null);
        // compressed schema it was loaded from, and for the ids of the definitions it skipped.
        // Carried over rather than dereferenced, and carried over as a gap - dropping it would
        // shift the ids of the elements after it, and would let the next registration hand out an
        // id an already written entry carries.
        reloaded.add(null);
        continue;
      }
      final AttributeDescription reloadedAd = AttributeDescription.create(
          newSchema.getAttributeType(ad.getAttributeType().getNameOrOID()), getOptions(ad.getOptions()));
      newMappings.adEncodeMap.put(reloadedAd, id);
      reloaded.add(reloadedAd);
    }
    newMappings.adDecodeMap.addAll(reloaded);
  }
  /**
   * Reload the object classes maps. This should be called when schema has changed, because some
   * classes may be out dated.
   */
  private void reloadObjectClassesMap(Mappings mappings, Mappings newMappings)
  private void reloadObjectClassesMap(Mappings mappings, Mappings newMappings, Schema newSchema)
  {
    for(int id=0;id<mappings.ocDecodeMap.size();id++){
    // Built whole and handed over in one go, and the gaps are carried, as in
    // reloadAttributeTypeMaps().
    final int size = mappings.ocDecodeMap.size();
    final List<Map<ObjectClass, String>> reloaded = new ArrayList<>(size);
    for (int id = 0; id < size; id++)
    {
      final Map<ObjectClass, String> ocMap = mappings.ocDecodeMap.get(id);
      if (ocMap != null)
      if (ocMap == null)
      {
        loadObjectClassesToMaps(id, ocMap.values(), newMappings, false);
        reloaded.add(null);
        continue;
      }
      else
      {
        // A gap, as in reloadAttributeTypeMaps().
        newMappings.ocDecodeMap.add(null);
      }
      final Map<ObjectClass, String> reloadedOcMap = objectClassMap(newSchema, ocMap.values());
      newMappings.ocEncodeMap.put(reloadedOcMap, id);
      reloaded.add(reloadedOcMap);
    }
    newMappings.ocDecodeMap.addAll(reloaded);
  }
  /** The object class set a compressed schema holds for the provided names, resolved against a schema. */
  private static Map<ObjectClass, String> objectClassMap(final Schema schema, final Collection<String> names)
  {
    final LinkedHashMap<ObjectClass, String> ocMap = new LinkedHashMap<>(names.size());
    for (final String name : names)
    {
      ocMap.put(schema.getObjectClass(name), name);
    }
    return ocMap;
  }
  /**
@@ -394,7 +444,7 @@
   */
  private int registerAttribute(final Mappings mappings, final AttributeDescription ad) throws DirectoryException
  {
    final int id = mappings.adDecodeMap.size();
    final int id = allocatable(mappings.adDecodeMap.size());
    // Appended to the decode map first: storeAttribute() is free to persist the whole content of
    // this compressed schema rather than the single element it is handed - DefaultCompressedSchema
    // rewrites its file from getAllAttributes() - so the element being registered has to be part
@@ -530,7 +580,7 @@
  private int registerObjectClasses(final Mappings mappings, final Map<ObjectClass, String> objectClasses)
      throws DirectoryException
  {
    final int id = mappings.ocDecodeMap.size();
    final int id = allocatable(mappings.ocDecodeMap.size());
    mappings.ocDecodeMap.add(objectClasses);
    boolean registered = false;
    try
@@ -693,17 +743,115 @@
   *          The user provided attribute type name.
   * @param attributeOptions
   *          The non-null but possibly empty set of attribute options.
   * @return The attribute type description.
   * @return The attribute type description, or {@code null} if the definition was skipped because
   *         the key it is stored under is not one a compressed schema hands out.
   */
  protected final AttributeDescription loadAttribute(
      final byte[] encodedAttribute, final String attributeName,
      final Collection<String> attributeOptions)
  {
    final int id = decodeId(encodedAttribute);
    if (!isLoadable(encodedAttribute, id))
    {
      logger.error(ERR_COMPRESSEDSCHEMA_UNUSABLE_AD_TOKEN, attributeName,
          tokenInMessage(encodedAttribute, id));
      reserve(getMappings().adDecodeMap, id);
      return null;
    }
    return loadAttributeToMaps(id, attributeName, attributeOptions, getMappings());
  }
  /**
   * Tells whether a definition may be loaded under the key a storage holds it under, which is the
   * one thing the load path knows about that key: {@link #decodeId(byte[])} folds whatever it is
   * handed, so every key reads as an ID and nothing after this can tell one a compressed schema
   * wrote from one a corrupt or truncated record composed. A record failing this is skipped rather
   * than loaded - the ID it names is left with no definition, which the decode path already
   * reports - because the alternative is an open that fails or never finishes for one bad record.
   * <p>
   * The key has to be the one {@link #encodeId(int)} writes for the ID it folds to. A key padded
   * with leading zeros, or longer than the four bytes an ID is ever written in, folds to the ID its
   * canonical key addresses, and loading it would displace the definition that ID belongs to: the
   * decode map is only overwritten there, so entries carrying that token would go on decoding, as
   * another attribute description. The sign is checked on its own because the canonical key of the
   * ID -1 is the all-zero key that folds to it, and an ID is checked against
   * {@link #MAX_LOAD_ID} because the decode map is padded up to it.
   *
   * @param idBytes
   *          The key the definition is stored under.
   * @param id
   *          The ID that key folds to.
   * @return {@code true} if the definition may be loaded under that key.
   */
  private boolean isLoadable(final byte[] idBytes, final int id)
  {
    return id >= 0 && id <= MAX_LOAD_ID && Arrays.equals(idBytes, encodeId(id));
  }
  /**
   * Returns the ID a registration is about to allocate, having checked that a load would take it
   * back. An ID past {@link #MAX_LOAD_ID} is refused rather than handed out: an entry written under
   * a token the next open skips cannot be decoded once the server is restarted, which is the same
   * reason a registration whose store failed is withdrawn rather than published.
   * <p>
   * Only reachable where a stored definition named an ID near the ceiling - no registration walks
   * there on its own, since every ID it hands out is the size of a map it grows one element at a
   * time - so this reports a storage to be exported and imported again rather than a limit a
   * running server is expected to meet.
   *
   * @param id
   *          The ID the registration would allocate.
   * @return That ID.
   * @throws DirectoryException
   *           If no load would take a definition back under it.
   */
  private static int allocatable(final int id) throws DirectoryException
  {
    if (id > MAX_LOAD_ID)
    {
      throw new DirectoryException(DirectoryServer.getCoreConfigManager().getServerErrorResultCode(),
          ERR_COMPRESSEDSCHEMA_NO_TOKEN_LEFT.get(id, MAX_LOAD_ID));
    }
    return id;
  }
  /**
   * Holds the ID of a definition that was skipped, so that no registration hands it out again.
   * <p>
   * A key mangled from the one it was written under folds to the ID that key addressed, and the
   * entries carrying that ID are still in the backend. Were the ID left out of the decode map, the
   * next registration would take it - a registration takes the size of the map - and those entries
   * would decode as whatever it stored, silently. Held as the gap it is, they are reported as the
   * unknown token they now carry instead, which is what the decode path does with a gap.
   * <p>
   * An ID that no registration can reach is not held: a negative one is no index at all, and one
   * past {@link #MAX_LOAD_ID} is one {@link #registerAttribute} refuses to allocate, so neither can
   * be handed out to begin with and padding a map up to either is the cost this ceiling exists to
   * refuse.
   *
   * @param decodeMap
   *          The decode map the skipped definition would have gone into.
   * @param id
   *          The ID its key folds to.
   */
  private <T> void reserve(final List<T> decodeMap, final int id)
  {
    if (id < 0 || id > MAX_LOAD_ID)
    {
      return;
    }
    exclusiveLock.lock();
    try
    {
      padTo(decodeMap, id + 1);
    }
    finally
    {
      exclusiveLock.unlock();
    }
  }
  /**
   * Loads an attribute into provided encode and decode maps, given its id, name, and options.
   *
   * @param id
@@ -719,8 +867,7 @@
  private AttributeDescription loadAttributeToMaps(final int id, final String attributeName,
      final Iterable<String> attributeOptions, final Mappings mappings)
  {
    Schema schema2 = DirectoryServer.getInstance().getServerContext().getSchema();
    final AttributeType type = schema2.getAttributeType(attributeName);
    final AttributeType type = serverContext.getSchema().getAttributeType(attributeName);
    final Set<String> options = getOptions(attributeOptions);
    final AttributeDescription ad = AttributeDescription.create(type, options);
    exclusiveLock.lock();
@@ -733,11 +880,8 @@
      }
      else
      {
        // Grow the decode array.
        while (id > mappings.adDecodeMap.size())
        {
          mappings.adDecodeMap.add(null);
        }
        // Grow the decode array, in one pass rather than a slot at a time.
        padTo(mappings.adDecodeMap, id);
        mappings.adDecodeMap.add(ad);
      }
      return ad;
@@ -778,14 +922,22 @@
   *          The encoded object classes.
   * @param objectClassNames
   *          The user provided set of object class names.
   * @return The object class set.
   * @return The object class set, or {@code null} if the definition was skipped because the key it
   *         is stored under is not one a compressed schema hands out.
   */
  protected final Map<ObjectClass, String> loadObjectClasses(
      final byte[] encodedObjectClasses,
      final Collection<String> objectClassNames)
  {
    final int id = decodeId(encodedObjectClasses);
    return loadObjectClassesToMaps(id, objectClassNames, mappings, true);
    if (!isLoadable(encodedObjectClasses, id))
    {
      logger.error(ERR_COMPRESSEDSCHEMA_UNUSABLE_OC_TOKEN, objectClassNames,
          tokenInMessage(encodedObjectClasses, id));
      reserve(getMappings().ocDecodeMap, id);
      return null;
    }
    return loadObjectClassesToMaps(id, objectClassNames, mappings);
  }
  /**
@@ -804,34 +956,23 @@
   *          indicates if update of maps should be synchronized
   * @return The object class set.
   */
  private final Map<ObjectClass, String> loadObjectClassesToMaps(int id, final Collection<String> objectClassNames,
      Mappings mappings, boolean sync)
  private Map<ObjectClass, String> loadObjectClassesToMaps(int id, final Collection<String> objectClassNames,
      Mappings mappings)
  {
    final LinkedHashMap<ObjectClass, String> ocMap = new LinkedHashMap<>(objectClassNames.size());
    for (final String name : objectClassNames)
    {
      ocMap.put(DirectoryServer.getInstance().getServerContext().getSchema().getObjectClass(name), name);
    }
    if (sync)
    {
      exclusiveLock.lock();
      try
      {
        updateObjectClassesMaps(id, mappings, ocMap);
      }
      finally
      {
        exclusiveLock.unlock();
      }
    }
    else
    final Map<ObjectClass, String> ocMap = objectClassMap(serverContext.getSchema(), objectClassNames);
    exclusiveLock.lock();
    try
    {
      updateObjectClassesMaps(id, mappings, ocMap);
    }
    finally
    {
      exclusiveLock.unlock();
    }
    return ocMap;
  }
  private void updateObjectClassesMaps(int id, Mappings mappings, LinkedHashMap<ObjectClass, String> ocMap)
  private void updateObjectClassesMaps(int id, Mappings mappings, Map<ObjectClass, String> ocMap)
  {
    mappings.ocEncodeMap.put(ocMap, id);
    if (id < mappings.ocDecodeMap.size())
@@ -840,16 +981,37 @@
    }
    else
    {
      // Grow the decode array.
      while (id > mappings.ocDecodeMap.size())
      {
        mappings.ocDecodeMap.add(null);
      }
      // Grow the decode array, in one pass rather than a slot at a time.
      padTo(mappings.ocDecodeMap, id);
      mappings.ocDecodeMap.add(ocMap);
    }
  }
  /**
   * Pads a decode map with the slots of the IDs it holds no definition for, up to the provided
   * size, and leaves a map already that long alone.
   * <p>
   * In one pass, because a decode map is a {@link CopyOnWriteArrayList}: appending the slots one at
   * a time copies the whole backing array per slot, so padding a map to an ID costs the square of
   * it. That is paid under {@link #exclusiveLock}, and for the pluggable backends inside the write
   * transaction the root container opens in, where nothing says what the open is waiting for - and
   * the IDs are read out of a storage, so how far a map is padded is not this server's to choose.
   *
   * @param decodeMap
   *          The decode map to pad.
   * @param size
   *          The size to pad it to.
   */
  private static <T> void padTo(final List<T> decodeMap, final int size)
  {
    final int missing = size - decodeMap.size();
    if (missing > 0)
    {
      decodeMap.addAll(Collections.<T> nCopies(missing, null));
    }
  }
  /**
   * Persists the provided encoded attribute. The default implementation is to
   * do nothing. Calls to this method are synchronized, so implementations can
   * assume that this method is not being called by other threads. Note that
@@ -1018,13 +1180,15 @@
  }
  /**
   * Encodes the provided schema element ID.
   * Encodes the provided schema element ID, in as few bytes as it fits in - which is what
   * {@link #isLoadable(byte[], int)} holds a stored key to, so nothing else may encode one.
   *
   * @param id
   *          The schema element ID.
   * @return The encoded schema element ID.
   */
  private byte[] encodeId(final int id)
  @VisibleForTesting
  static byte[] encodeId(final int id)
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