merge with remote
[epclust.git] / pkg / R / de_serialize.R
diff --git a/pkg/R/de_serialize.R b/pkg/R/de_serialize.R
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb964b6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,150 @@
+#' (De)Serialization of a [big]matrix or data stream
+#'
+#' \code{binarize()} serializes a matrix or CSV file with minimal overhead, into a
+#' binary file. \code{getDataInFile()} achieves the inverse task: she retrieves (ASCII)
+#' data rows from indices in the binary file. Finally, \code{binarizeTransform()}
+#' serialize transformations of all data chunks. To use it a data-retrieval function
+#' must be provided -- thus \code{binarize} will most likely be used first
+#' (and then a function defined to seek in generated binary file)
+#'
+#' @param data_ascii Matrix (by columns) or CSV file or connection (by rows)
+#' @param data_bin_file Name of binary file on output of \code{binarize()}
+#'   or input of \code{getDataInFile()}
+#' @param nb_per_chunk Number of lines to process in one batch
+#' @param getData Function to retrieve data chunks
+#' @param transform Transformation function to apply on data chunks
+#' @param indices Indices of the lines to retrieve
+#' @inheritParams claws
+#'
+#' @return For \code{getDataInFile()}, a matrix with columns corresponding to the
+#'   requested indices. \code{binarizeTransform()} returns the number of processed lines.
+#'   \code{binarize()} is designed to serialize in several calls, thus returns nothing.
+#'
+#' @name de_serialize
+#' @rdname de_serialize
+#' @aliases binarize binarizeTransform getDataInFile
+NULL
+
+#' @rdname de_serialize
+#' @export
+binarize <- function(data_ascii, data_bin_file, nb_per_chunk,
+       sep=",", nbytes=4, endian=.Platform$endian)
+{
+       # data_ascii can be of two types: [big.]matrix, or connection
+       if (is.character(data_ascii))
+               data_ascii <- file(data_ascii, open="r")
+       else if (methods::is(data_ascii,"connection") && !isOpen(data_ascii))
+               open(data_ascii)
+       is_matrix <- !methods::is(data_ascii,"connection")
+
+       # At first call, the length of a stored row is written. So it's important to determine
+       # if the serialization process already started.
+       first_write <- (!file.exists(data_bin_file) || file.info(data_bin_file)$size == 0)
+
+       # Open the binary file for writing (or 'append' if already exists)
+       data_bin <- file(data_bin_file, open=ifelse(first_write,"wb","ab"))
+
+       if (first_write)
+       {
+               # Write data length on first call: number of items always on 8 bytes
+               writeBin(0L, data_bin, size=8, endian=endian)
+               if (is_matrix)
+                       data_length <- nrow(data_ascii)
+               else #connection
+               {
+                       # Read the first line to know data length, and write it then
+                       data_line <- scan(data_ascii, double(), sep=sep, nlines=1, quiet=TRUE)
+                       writeBin(data_line, data_bin, size=nbytes, endian=endian)
+                       data_length <- length(data_line)
+               }
+       }
+
+       if (is_matrix)
+       {
+               # Data is processed by chunks; although this may not be so useful for (normal) matrix
+               # input, it could for a file-backed big.matrix. It's easier to follow a unified pattern.
+               index <- 1
+       }
+       repeat
+       {
+               if (is_matrix)
+               {
+                       data_chunk <-
+                               if (index <= ncol(data_ascii))
+                                       as.double(data_ascii[,index:min(ncol(data_ascii),index+nb_per_chunk-1)])
+                               else
+                                       double(0)
+                       index <- index + nb_per_chunk
+               }
+               else #connection
+                       data_chunk <- scan(data_ascii, double(), sep=sep, nlines=nb_per_chunk, quiet=TRUE)
+
+               # Data size is unknown in the case of a connection
+               if (length(data_chunk)==0)
+                       break
+
+               # Write this chunk of data to the binary file
+               writeBin(data_chunk, data_bin, size=nbytes, endian=endian)
+       }
+
+       if (first_write)
+       {
+               # Write data_length, == (file_size-1) / (nbytes*nbWritten) at offset 0 in data_bin
+               ignored <- seek(data_bin, 0)
+               writeBin(data_length, data_bin, size=8, endian=endian)
+       }
+       close(data_bin)
+
+       if ( ! is_matrix )
+               close(data_ascii)
+}
+
+#' @rdname de_serialize
+#' @export
+binarizeTransform <- function(getData, transform, data_bin_file, nb_per_chunk,
+       nbytes=4, endian=.Platform$endian)
+{
+       nb_items <- 0 #side-effect: store the number of transformed items
+       index <- 1
+       repeat
+       {
+               # Retrieve a chunk of data in a binary file (generally obtained by binarize())
+               data_chunk <- getData((index-1)+seq_len(nb_per_chunk))
+               if (is.null(data_chunk))
+                       break
+
+               # Apply transformation on the current chunk (by columns)
+               transformed_chunk <- transform(data_chunk)
+
+               # Save the result in binary format
+               binarize(transformed_chunk, data_bin_file, nb_per_chunk, ",", nbytes, endian)
+
+               index <- index + nb_per_chunk
+               nb_items <- nb_items + ncol(data_chunk)
+       }
+       nb_items #number of transformed items
+}
+
+#' @rdname de_serialize
+#' @export
+getDataInFile <- function(indices, data_bin_file, nbytes=4, endian=.Platform$endian)
+{
+       data_bin <- file(data_bin_file, "rb") #source binary file
+
+       data_size <- file.info(data_bin_file)$size #number of bytes in the file
+       # data_length: length of a vector in the binary file (first element, 8 bytes)
+       data_length <- readBin(data_bin, "integer", n=1, size=8, endian=endian)
+
+       # Seek all 'indices' columns in the binary file, using data_length and nbytes
+       # to compute the offset ( index i at 8 + i*data_length*nbytes )
+       data_ascii <- do.call( cbind, lapply( indices, function(i) {
+               offset <- 8+(i-1)*data_length*nbytes
+               if (offset >= data_size)
+                       return (NULL)
+               ignored <- seek(data_bin, offset) #position cursor at computed offset
+               readBin(data_bin, "double", n=data_length, size=nbytes, endian=endian)
+       } ) )
+       close(data_bin)
+
+       data_ascii #retrieved data, in columns
+}