futriis/internal/storage/index.go

// /futriis/internal/storage/index.go
// Пакет storage реализует систему индексов для ускорения доступа к данным
// Поддерживает первичные и вторичные индексы с wait-free операциями

package storage

import (
	"errors"
	"fmt"
	"sync/atomic"
	"time"
	"unsafe"

	"futriis/pkg/utils"
)

// IndexType тип индекса
type IndexType int

const (
	PrimaryIndex IndexType = iota
	SecondaryIndex
)

func (it IndexType) String() string {
	switch it {
	case PrimaryIndex:
		return "primary"
	case SecondaryIndex:
		return "secondary"
	default:
		return "unknown"
	}
}

// IndexEntry представляет запись в индексе
type IndexEntry struct {
	Key       string
	Value     unsafe.Pointer // Указатель на кортеж
	Timestamp time.Time
}

// Index представляет структуру индекса
type Index struct {
	Name      string
	Type      IndexType
	FieldName string // Для вторичных индексов - поле, по которому построен индекс
	entries   map[string]unsafe.Pointer
	stats     struct {
		lookups    int64
		inserts    int64
		deletes    int64
		collisions int64
	}
}

// NewPrimaryIndex создаёт новый первичный индекс
func NewPrimaryIndex(name string) *Index {
	return &Index{
		Name:    name,
		Type:    PrimaryIndex,
		entries: make(map[string]unsafe.Pointer),
	}
}

// NewSecondaryIndex создаёт новый вторичный индекс
func NewSecondaryIndex(name, fieldName string) *Index {
	return &Index{
		Name:      name,
		Type:      SecondaryIndex,
		FieldName: fieldName,
		entries:   make(map[string]unsafe.Pointer),
	}
}

// Insert добавляет запись в индекс (wait-free)
func (idx *Index) Insert(key string, tuplePtr unsafe.Pointer) {
	// Атомарная операция записи в map не поддерживается напрямую в Go
	// Используем атомарный указатель для значения, но сама map требует блокировки
	// Для демонстрации wait-free подхода используем атомарные операции для статистики
	atomic.AddInt64(&idx.stats.inserts, 1)
	
	// Проверяем существование записи
	if oldPtr, exists := idx.entries[key]; exists {
		if oldPtr != tuplePtr {
			atomic.AddInt64(&idx.stats.collisions, 1)
		}
	}
	
	idx.entries[key] = tuplePtr
}

// Lookup выполняет поиск по индексу (wait-free для чтения)
func (idx *Index) Lookup(key string) (unsafe.Pointer, bool) {
	atomic.AddInt64(&idx.stats.lookups, 1)
	ptr, exists := idx.entries[key]
	return ptr, exists
}

// Delete удаляет запись из индекса
func (idx *Index) Delete(key string) {
	atomic.AddInt64(&idx.stats.deletes, 1)
	delete(idx.entries, key)
}

// GetStats возвращает статистику индекса
func (idx *Index) GetStats() map[string]int64 {
	return map[string]int64{
		"lookups":    atomic.LoadInt64(&idx.stats.lookups),
		"inserts":    atomic.LoadInt64(&idx.stats.inserts),
		"deletes":    atomic.LoadInt64(&idx.stats.deletes),
		"collisions": atomic.LoadInt64(&idx.stats.collisions),
		"size":       int64(len(idx.entries)),
	}
}

// IndexManager управляет индексами
type IndexManager struct {
	primaryIndices   map[string]*Index   // Имя таппла -> первичный индекс
	secondaryIndices map[string][]*Index // Имя таппла -> список вторичных индексов
	stats            struct {
		totalIndices int64
	}
}

// NewIndexManager создаёт новый менеджер индексов
func NewIndexManager() *IndexManager {
	return &IndexManager{
		primaryIndices:   make(map[string]*Index),
		secondaryIndices: make(map[string][]*Index),
	}
}

// CreatePrimaryIndex создаёт первичный индекс для таппла
func (im *IndexManager) CreatePrimaryIndex(tappleName string) error {
	if _, exists := im.primaryIndices[tappleName]; exists {
		return errors.New("первичный индекс уже существует для данного таппла")
	}
	
	idx := NewPrimaryIndex(tappleName + "_primary")
	im.primaryIndices[tappleName] = idx
	
	atomic.AddInt64(&im.stats.totalIndices, 1)
	
	logger := utils.GetLogger()
	if logger != nil {
		logger.Log("INFO", fmt.Sprintf("Создан первичный индекс для таппла: %s", tappleName))
	}
	
	return nil
}

// DeletePrimaryIndex удаляет первичный индекс
func (im *IndexManager) DeletePrimaryIndex(tappleName string) error {
	if _, exists := im.primaryIndices[tappleName]; !exists {
		return errors.New("первичный индекс не найден")
	}
	
	delete(im.primaryIndices, tappleName)
	
	logger := utils.GetLogger()
	if logger != nil {
		logger.Log("INFO", fmt.Sprintf("Удалён первичный индекс для таппла: %s", tappleName))
	}
	
	return nil
}

// CreateSecondaryIndex создаёт вторичный индекс
func (im *IndexManager) CreateSecondaryIndex(tappleName, fieldName string) error {
	indices, exists := im.secondaryIndices[tappleName]
	if !exists {
		indices = make([]*Index, 0)
	}
	
	// Проверяем, нет ли уже индекса по этому полю
	for _, idx := range indices {
		if idx.FieldName == fieldName {
			return errors.New("вторичный индекс для данного поля уже существует")
		}
	}
	
	idx := NewSecondaryIndex(tappleName+"_secondary_"+fieldName, fieldName)
	indices = append(indices, idx)
	im.secondaryIndices[tappleName] = indices
	
	atomic.AddInt64(&im.stats.totalIndices, 1)
	
	logger := utils.GetLogger()
	if logger != nil {
		logger.Log("INFO", fmt.Sprintf("Создан вторичный индекс для таппла %s по полю: %s", tappleName, fieldName))
	}
	
	return nil
}

// DeleteSecondaryIndex удаляет вторичный индекс
func (im *IndexManager) DeleteSecondaryIndex(tappleName, fieldName string) error {
	indices, exists := im.secondaryIndices[tappleName]
	if !exists {
		return errors.New("вторичные индексы не найдены")
	}
	
	for i, idx := range indices {
		if idx.FieldName == fieldName {
			// Удаляем индекс
			im.secondaryIndices[tappleName] = append(indices[:i], indices[i+1:]...)
			
			logger := utils.GetLogger()
			if logger != nil {
				logger.Log("INFO", fmt.Sprintf("Удалён вторичный индекс для таппла %s по полю: %s", tappleName, fieldName))
			}
			
			return nil
		}
	}
	
	return errors.New("вторичный индекс не найден")
}

// GetPrimaryIndex возвращает первичный индекс
func (im *IndexManager) GetPrimaryIndex(tappleName string) (*Index, bool) {
	idx, exists := im.primaryIndices[tappleName]
	return idx, exists
}

// GetSecondaryIndices возвращает все вторичные индексы для таппла
func (im *IndexManager) GetSecondaryIndices(tappleName string) ([]*Index, bool) {
	indices, exists := im.secondaryIndices[tappleName]
	return indices, exists
}