js/src/v8/deltablue.js

   1 // Copyright 2008 Google Inc. All Rights Reserved.
   2 // Copyright 1996 John Maloney and Mario Wolczko.
   3
   4 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6 // the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7 // (at your option) any later version.
   8 //
   9 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 // GNU General Public License for more details.
  13 //
  14 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 // along with this program; if not, write to the Free Software
  16 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  17
  18
  19 // This implementation of the DeltaBlue benchmark is derived
  20 // from the Smalltalk implementation by John Maloney and Mario
  21 // Wolczko. Some parts have been translated directly, whereas
  22 // others have been modified more aggresively to make it feel
  23 // more like a JavaScript program.
  24
  25
  26 var DeltaBlue = new BenchmarkSuite('DeltaBlue', 71104, [
  27   new Benchmark('DeltaBlue', deltaBlue)
  28 ]);
  29
  30
  31 /**
  32  * A JavaScript implementation of the DeltaBlue constrain-solving
  33  * algorithm, as described in:
  34  *
  35  * "The DeltaBlue Algorithm: An Incremental Constraint Hierarchy Solver"
  36  *   Bjorn N. Freeman-Benson and John Maloney
  37  *   January 1990 Communications of the ACM,
  38  *   also available as University of Washington TR 89-08-06.
  39  *
  40  * Beware: this benchmark is written in a grotesque style where
  41  * the constraint model is built by side-effects from constructors.
  42  * I've kept it this way to avoid deviating too much from the original
  43  * implementation.
  44  */
  45
  46
  47 /* --- O b j e c t   M o d e l --- */
  48
  49 Object.prototype.inherits = function (shuper) {
  50   function Inheriter() { }
  51   Inheriter.prototype = shuper.prototype;
  52   this.prototype = new Inheriter();
  53   this.superConstructor = shuper;
  54 }
  55
  56 function OrderedCollection() {
  57   this.elms = new Array();
  58 }
  59
  60 OrderedCollection.prototype.add = function (elm) {
  61   this.elms.push(elm);
  62 }
  63
  64 OrderedCollection.prototype.at = function (index) {
  65   return this.elms[index];
  66 }
  67
  68 OrderedCollection.prototype.size = function () {
  69   return this.elms.length;
  70 }
  71
  72 OrderedCollection.prototype.removeFirst = function () {
  73   return this.elms.pop();
  74 }
  75
  76 OrderedCollection.prototype.remove = function (elm) {
  77   var index = 0, skipped = 0;
  78   for (var i = 0; i < this.elms.length; i++) {
  79     var value = this.elms[i];
  80     if (value != elm) {
  81       this.elms[index] = value;
  82       index++;
  83     } else {
  84       skipped++;
  85     }
  86   }
  87   for (var i = 0; i < skipped; i++)
  88     this.elms.pop();
  89 }
  90
  91 /* --- *
  92  * S t r e n g t h
  93  * --- */
  94
  95 /**
  96  * Strengths are used to measure the relative importance of constraints.
  97  * New strengths may be inserted in the strength hierarchy without
  98  * disrupting current constraints.  Strengths cannot be created outside
  99  * this class, so pointer comparison can be used for value comparison.
 100  */
 101 function Strength(strengthValue, name) {
 102   this.strengthValue = strengthValue;
 103   this.name = name;
 104 }
 105
 106 Strength.stronger = function (s1, s2) {
 107   return s1.strengthValue < s2.strengthValue;
 108 }
 109
 110 Strength.weaker = function (s1, s2) {
 111   return s1.strengthValue > s2.strengthValue;
 112 }
 113
 114 Strength.weakestOf = function (s1, s2) {
 115   return this.weaker(s1, s2) ? s1 : s2;
 116 }
 117
 118 Strength.strongest = function (s1, s2) {
 119   return this.stronger(s1, s2) ? s1 : s2;
 120 }
 121
 122 Strength.prototype.nextWeaker = function () {
 123   switch (this.strengthValue) {
 124     case 0: return Strength.WEAKEST;
 125     case 1: return Strength.WEAK_DEFAULT;
 126     case 2: return Strength.NORMAL;
 127     case 3: return Strength.STRONG_DEFAULT;
 128     case 4: return Strength.PREFERRED;
 129     case 5: return Strength.REQUIRED;
 130   }
 131 }
 132
 133 // Strength constants.
 134 Strength.REQUIRED        = new Strength(0, "required");
 135 Strength.STONG_PREFERRED = new Strength(1, "strongPreferred");
 136 Strength.PREFERRED       = new Strength(2, "preferred");
 137 Strength.STRONG_DEFAULT  = new Strength(3, "strongDefault");
 138 Strength.NORMAL          = new Strength(4, "normal");
 139 Strength.WEAK_DEFAULT    = new Strength(5, "weakDefault");
 140 Strength.WEAKEST         = new Strength(6, "weakest");
 141
 142 /* --- *
 143  * C o n s t r a i n t
 144  * --- */
 145
 146 /**
 147  * An abstract class representing a system-maintainable relationship
 148  * (or "constraint") between a set of variables. A constraint supplies
 149  * a strength instance variable; concrete subclasses provide a means
 150  * of storing the constrained variables and other information required
 151  * to represent a constraint.
 152  */
 153 function Constraint(strength) {
 154   this.strength = strength;
 155 }
 156
 157 /**
 158  * Activate this constraint and attempt to satisfy it.
 159  */
 160 Constraint.prototype.addConstraint = function () {
 161   this.addToGraph();
 162   planner.incrementalAdd(this);
 163 }
 164
 165 /**
 166  * Attempt to find a way to enforce this constraint. If successful,
 167  * record the solution, perhaps modifying the current dataflow
 168  * graph. Answer the constraint that this constraint overrides, if
 169  * there is one, or nil, if there isn't.
 170  * Assume: I am not already satisfied.
 171  */
 172 Constraint.prototype.satisfy = function (mark) {
 173   this.chooseMethod(mark);
 174   if (!this.isSatisfied()) {
 175     if (this.strength == Strength.REQUIRED)
 176       alert("Could not satisfy a required constraint!");
 177     return null;
 178   }
 179   this.markInputs(mark);
 180   var out = this.output();
 181   var overridden = out.determinedBy;
 182   if (overridden != null) overridden.markUnsatisfied();
 183   out.determinedBy = this;
 184   if (!planner.addPropagate(this, mark))
 185     alert("Cycle encountered");
 186   out.mark = mark;
 187   return overridden;
 188 }
 189
 190 Constraint.prototype.destroyConstraint = function () {
 191   if (this.isSatisfied()) planner.incrementalRemove(this);
 192   else this.removeFromGraph();
 193 }
 194
 195 /**
 196  * Normal constraints are not input constraints.  An input constraint
 197  * is one that depends on external state, such as the mouse, the
 198  * keybord, a clock, or some arbitraty piece of imperative code.
 199  */
 200 Constraint.prototype.isInput = function () {
 201   return false;
 202 }
 203
 204 /* --- *
 205  * U n a r y   C o n s t r a i n t
 206  * --- */
 207
 208 /**
 209  * Abstract superclass for constraints having a single possible output
 210  * variable.
 211  */
 212 function UnaryConstraint(v, strength) {
 213   UnaryConstraint.superConstructor.call(this, strength);
 214   this.myOutput = v;
 215   this.satisfied = false;
 216   this.addConstraint();
 217 }
 218
 219 UnaryConstraint.inherits(Constraint);
 220
 221 /**
 222  * Adds this constraint to the constraint graph
 223  */
 224 UnaryConstraint.prototype.addToGraph = function () {
 225   this.myOutput.addConstraint(this);
 226   this.satisfied = false;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * Decides if this constraint can be satisfied and records that
 231  * decision.
 232  */
 233 UnaryConstraint.prototype.chooseMethod = function (mark) {
 234   this.satisfied = (this.myOutput.mark != mark)
 235     && Strength.stronger(this.strength, this.myOutput.walkStrength);
 236 }
 237
 238 /**
 239  * Returns true if this constraint is satisfied in the current solution.
 240  */
 241 UnaryConstraint.prototype.isSatisfied = function () {
 242   return this.satisfied;
 243 }
 244
 245 UnaryConstraint.prototype.markInputs = function (mark) {
 246   // has no inputs
 247 }
 248
 249 /**
 250  * Returns the current output variable.
 251  */
 252 UnaryConstraint.prototype.output = function () {
 253   return this.myOutput;
 254 }
 255
 256 /**
 257  * Calculate the walkabout strength, the stay flag, and, if it is
 258  * 'stay', the value for the current output of this constraint. Assume
 259  * this constraint is satisfied.
 260  */
 261 UnaryConstraint.prototype.recalculate = function () {
 262   this.myOutput.walkStrength = this.strength;
 263   this.myOutput.stay = !this.isInput();
 264   if (this.myOutput.stay) this.execute(); // Stay optimization
 265 }
 266
 267 /**
 268  * Records that this constraint is unsatisfied
 269  */
 270 UnaryConstraint.prototype.markUnsatisfied = function () {
 271   this.satisfied = false;
 272 }
 273
 274 UnaryConstraint.prototype.inputsKnown = function () {
 275   return true;
 276 }
 277
 278 UnaryConstraint.prototype.removeFromGraph = function () {
 279   if (this.myOutput != null) this.myOutput.removeConstraint(this);
 280   this.satisfied = false;
 281 }
 282
 283 /* --- *
 284  * S t a y   C o n s t r a i n t
 285  * --- */
 286
 287 /**
 288  * Variables that should, with some level of preference, stay the same.
 289  * Planners may exploit the fact that instances, if satisfied, will not
 290  * change their output during plan execution.  This is called "stay
 291  * optimization".
 292  */
 293 function StayConstraint(v, str) {
 294   StayConstraint.superConstructor.call(this, v, str);
 295 }
 296
 297 StayConstraint.inherits(UnaryConstraint);
 298
 299 StayConstraint.prototype.execute = function () {
 300   // Stay constraints do nothing
 301 }
 302
 303 /* --- *
 304  * E d i t   C o n s t r a i n t
 305  * --- */
 306
 307 /**
 308  * A unary input constraint used to mark a variable that the client
 309  * wishes to change.
 310  */
 311 function EditConstraint(v, str) {
 312   EditConstraint.superConstructor.call(this, v, str);
 313 }
 314
 315 EditConstraint.inherits(UnaryConstraint);
 316
 317 /**
 318  * Edits indicate that a variable is to be changed by imperative code.
 319  */
 320 EditConstraint.prototype.isInput = function () {
 321   return true;
 322 }
 323
 324 EditConstraint.prototype.execute = function () {
 325   // Edit constraints do nothing
 326 }
 327
 328 /* --- *
 329  * B i n a r y   C o n s t r a i n t
 330  * --- */
 331
 332 var Direction = new Object();
 333 Direction.NONE     = 0;
 334 Direction.FORWARD  = 1;
 335 Direction.BACKWARD = -1;
 336
 337 /**
 338  * Abstract superclass for constraints having two possible output
 339  * variables.
 340  */
 341 function BinaryConstraint(var1, var2, strength) {
 342   BinaryConstraint.superConstructor.call(this, strength);
 343   this.v1 = var1;
 344   this.v2 = var2;
 345   this.direction = Direction.NONE;
 346   this.addConstraint();
 347 }
 348
 349 BinaryConstraint.inherits(Constraint);
 350
 351 /**
 352  * Decides if this constratint can be satisfied and which way it
 353  * should flow based on the relative strength of the variables related,
 354  * and record that decision.
 355  */
 356 BinaryConstraint.prototype.chooseMethod = function (mark) {
 357   if (this.v1.mark == mark) {
 358     this.direction = (this.v1.mark != mark && Strength.stronger(this.strength, this.v2.walkStrength))
 359       ? Direction.FORWARD
 360       : Direction.NONE;
 361   }
 362   if (this.v2.mark == mark) {
 363     this.direction = (this.v1.mark != mark && Strength.stronger(this.strength, this.v1.walkStrength))
 364       ? Direction.BACKWARD
 365       : Direction.NONE;
 366   }
 367   if (Strength.weaker(this.v1.walkStrength, this.v2.walkStrength)) {
 368     this.direction = Strength.stronger(this.strength, this.v1.walkStrength)
 369       ? Direction.BACKWARD
 370       : Direction.NONE;
 371   } else {
 372     this.direction = Strength.stronger(this.strength, this.v2.walkStrength)
 373       ? Direction.FORWARD
 374       : Direction.BACKWARD
 375   }
 376 }
 377
 378 /**
 379  * Add this constraint to the constraint graph
 380  */
 381 BinaryConstraint.prototype.addToGraph = function () {
 382   this.v1.addConstraint(this);
 383   this.v2.addConstraint(this);
 384   this.direction = Direction.NONE;
 385 }
 386
 387 /**
 388  * Answer true if this constraint is satisfied in the current solution.
 389  */
 390 BinaryConstraint.prototype.isSatisfied = function () {
 391   return this.direction != Direction.NONE;
 392 }
 393
 394 /**
 395  * Mark the input variable with the given mark.
 396  */
 397 BinaryConstraint.prototype.markInputs = function (mark) {
 398   this.input().mark = mark;
 399 }
 400
 401 /**
 402  * Returns the current input variable
 403  */
 404 BinaryConstraint.prototype.input = function () {
 405   return (this.direction == Direction.FORWARD) ? this.v1 : this.v2;
 406 }
 407
 408 /**
 409  * Returns the current output variable
 410  */
 411 BinaryConstraint.prototype.output = function () {
 412   return (this.direction == Direction.FORWARD) ? this.v2 : this.v1;
 413 }
 414
 415 /**
 416  * Calculate the walkabout strength, the stay flag, and, if it is
 417  * 'stay', the value for the current output of this
 418  * constraint. Assume this constraint is satisfied.
 419  */
 420 BinaryConstraint.prototype.recalculate = function () {
 421   var ihn = this.input(), out = this.output();
 422   out.walkStrength = Strength.weakestOf(this.strength, ihn.walkStrength);
 423   out.stay = ihn.stay;
 424   if (out.stay) this.execute();
 425 }
 426
 427 /**
 428  * Record the fact that this constraint is unsatisfied.
 429  */
 430 BinaryConstraint.prototype.markUnsatisfied = function () {
 431   this.direction = Direction.NONE;
 432 }
 433
 434 BinaryConstraint.prototype.inputsKnown = function (mark) {
 435   var i = this.input();
 436   return i.mark == mark || i.stay || i.determinedBy == null;
 437 }
 438
 439 BinaryConstraint.prototype.removeFromGraph = function () {
 440   if (this.v1 != null) this.v1.removeConstraint(this);
 441   if (this.v2 != null) this.v2.removeConstraint(this);
 442   this.direction = Direction.NONE;
 443 }
 444
 445 /* --- *
 446  * S c a l e   C o n s t r a i n t
 447  * --- */
 448
 449 /**
 450  * Relates two variables by the linear scaling relationship: "v2 =
 451  * (v1 * scale) + offset". Either v1 or v2 may be changed to maintain
 452  * this relationship but the scale factor and offset are considered
 453  * read-only.
 454  */
 455 function ScaleConstraint(src, scale, offset, dest, strength) {
 456   this.direction = Direction.NONE;
 457   this.scale = scale;
 458   this.offset = offset;
 459   ScaleConstraint.superConstructor.call(this, src, dest, strength);
 460 }
 461
 462 ScaleConstraint.inherits(BinaryConstraint);
 463
 464 /**
 465  * Adds this constraint to the constraint graph.
 466  */
 467 ScaleConstraint.prototype.addToGraph = function () {
 468   ScaleConstraint.superConstructor.prototype.addToGraph.call(this);
 469   this.scale.addConstraint(this);
 470   this.offset.addConstraint(this);
 471 }
 472
 473 ScaleConstraint.prototype.removeFromGraph = function () {
 474   ScaleConstraint.superConstructor.prototype.removeFromGraph.call(this);
 475   if (this.scale != null) this.scale.removeConstraint(this);
 476   if (this.offset != null) this.offset.removeConstraint(this);
 477 }
 478
 479 ScaleConstraint.prototype.markInputs = function (mark) {
 480   ScaleConstraint.superConstructor.prototype.markInputs.call(this, mark);
 481   this.scale.mark = this.offset.mark = mark;
 482 }
 483
 484 /**
 485  * Enforce this constraint. Assume that it is satisfied.
 486  */
 487 ScaleConstraint.prototype.execute = function () {
 488   if (this.direction == Direction.FORWARD) {
 489     this.v2.value = this.v1.value * this.scale.value + this.offset.value;
 490   } else {
 491     this.v1.value = (this.v2.value - this.offset.value) / this.scale.value;
 492   }
 493 }
 494
 495 /**
 496  * Calculate the walkabout strength, the stay flag, and, if it is
 497  * 'stay', the value for the current output of this constraint. Assume
 498  * this constraint is satisfied.
 499  */
 500 ScaleConstraint.prototype.recalculate = function () {
 501   var ihn = this.input(), out = this.output();
 502   out.walkStrength = Strength.weakestOf(this.strength, ihn.walkStrength);
 503   out.stay = ihn.stay && this.scale.stay && this.offset.stay;
 504   if (out.stay) this.execute();
 505 }
 506
 507 /* --- *
 508  * E q u a l i t  y   C o n s t r a i n t
 509  * --- */
 510
 511 /**
 512  * Constrains two variables to have the same value.
 513  */
 514 function EqualityConstraint(var1, var2, strength) {
 515   EqualityConstraint.superConstructor.call(this, var1, var2, strength);
 516 }
 517
 518 EqualityConstraint.inherits(BinaryConstraint);
 519
 520 /**
 521  * Enforce this constraint. Assume that it is satisfied.
 522  */
 523 EqualityConstraint.prototype.execute = function () {
 524   this.output().value = this.input().value;
 525 }
 526
 527 /* --- *
 528  * V a r i a b l e
 529  * --- */
 530
 531 /**
 532  * A constrained variable. In addition to its value, it maintain the
 533  * structure of the constraint graph, the current dataflow graph, and
 534  * various parameters of interest to the DeltaBlue incremental
 535  * constraint solver.
 536  **/
 537 function Variable(name, initialValue) {
 538   this.value = initialValue || 0;
 539   this.constraints = new OrderedCollection();
 540   this.determinedBy = null;
 541   this.mark = 0;
 542   this.walkStrength = Strength.WEAKEST;
 543   this.stay = true;
 544   this.name = name;
 545 }
 546
 547 /**
 548  * Add the given constraint to the set of all constraints that refer
 549  * this variable.
 550  */
 551 Variable.prototype.addConstraint = function (c) {
 552   this.constraints.add(c);
 553 }
 554
 555 /**
 556  * Removes all traces of c from this variable.
 557  */
 558 Variable.prototype.removeConstraint = function (c) {
 559   this.constraints.remove(c);
 560   if (this.determinedBy == c) this.determinedBy = null;
 561 }
 562
 563 /* --- *
 564  * P l a n n e r
 565  * --- */
 566
 567 /**
 568  * The DeltaBlue planner
 569  */
 570 function Planner() {
 571   this.currentMark = 0;
 572 }
 573
 574 /**
 575  * Attempt to satisfy the given constraint and, if successful,
 576  * incrementally update the dataflow graph.  Details: If satifying
 577  * the constraint is successful, it may override a weaker constraint
 578  * on its output. The algorithm attempts to resatisfy that
 579  * constraint using some other method. This process is repeated
 580  * until either a) it reaches a variable that was not previously
 581  * determined by any constraint or b) it reaches a constraint that
 582  * is too weak to be satisfied using any of its methods. The
 583  * variables of constraints that have been processed are marked with
 584  * a unique mark value so that we know where we've been. This allows
 585  * the algorithm to avoid getting into an infinite loop even if the
 586  * constraint graph has an inadvertent cycle.
 587  */
 588 Planner.prototype.incrementalAdd = function (c) {
 589   var mark = this.newMark();
 590   var overridden = c.satisfy(mark);
 591   while (overridden != null)
 592     overridden = overridden.satisfy(mark);
 593 }
 594
 595 /**
 596  * Entry point for retracting a constraint. Remove the given
 597  * constraint and incrementally update the dataflow graph.
 598  * Details: Retracting the given constraint may allow some currently
 599  * unsatisfiable downstream constraint to be satisfied. We therefore collect
 600  * a list of unsatisfied downstream constraints and attempt to
 601  * satisfy each one in turn. This list is traversed by constraint
 602  * strength, strongest first, as a heuristic for avoiding
 603  * unnecessarily adding and then overriding weak constraints.
 604  * Assume: c is satisfied.
 605  */
 606 Planner.prototype.incrementalRemove = function (c) {
 607   var out = c.output();
 608   c.markUnsatisfied();
 609   c.removeFromGraph();
 610   var unsatisfied = this.removePropagateFrom(out);
 611   var strength = Strength.REQUIRED;
 612   do {
 613     for (var i = 0; i < unsatisfied.size(); i++) {
 614       var u = unsatisfied.at(i);
 615       if (u.strength == strength)
 616         this.incrementalAdd(u);
 617     }
 618     strength = strength.nextWeaker();
 619   } while (strength != Strength.WEAKEST);
 620 }
 621
 622 /**
 623  * Select a previously unused mark value.
 624  */
 625 Planner.prototype.newMark = function () {
 626   return ++this.currentMark;
 627 }
 628
 629 /**
 630  * Extract a plan for resatisfaction starting from the given source
 631  * constraints, usually a set of input constraints. This method
 632  * assumes that stay optimization is desired; the plan will contain
 633  * only constraints whose output variables are not stay. Constraints
 634  * that do no computation, such as stay and edit constraints, are
 635  * not included in the plan.
 636  * Details: The outputs of a constraint are marked when it is added
 637  * to the plan under construction. A constraint may be appended to
 638  * the plan when all its input variables are known. A variable is
 639  * known if either a) the variable is marked (indicating that has
 640  * been computed by a constraint appearing earlier in the plan), b)
 641  * the variable is 'stay' (i.e. it is a constant at plan execution
 642  * time), or c) the variable is not determined by any
 643  * constraint. The last provision is for past states of history
 644  * variables, which are not stay but which are also not computed by
 645  * any constraint.
 646  * Assume: sources are all satisfied.
 647  */
 648 Planner.prototype.makePlan = function (sources) {
 649   var mark = this.newMark();
 650   var plan = new Plan();
 651   var todo = sources;
 652   while (todo.size() > 0) {
 653     var c = todo.removeFirst();
 654     if (c.output().mark != mark && c.inputsKnown(mark)) {
 655       plan.addConstraint(c);
 656       c.output().mark = mark;
 657       this.addConstraintsConsumingTo(c.output(), todo);
 658     }
 659   }
 660   return plan;
 661 }
 662
 663 /**
 664  * Extract a plan for resatisfying starting from the output of the
 665  * given constraints, usually a set of input constraints.
 666  */
 667 Planner.prototype.extractPlanFromConstraints = function (constraints) {
 668   var sources = new OrderedCollection();
 669   for (var i = 0; i < constraints.size(); i++) {
 670     var c = constraints.at(i);
 671     if (c.isInput() && c.isSatisfied())
 672       // not in plan already and eligible for inclusion
 673       sources.add(c);
 674   }
 675   return this.makePlan(sources);
 676 }
 677
 678 /**
 679  * Recompute the walkabout strengths and stay flags of all variables
 680  * downstream of the given constraint and recompute the actual
 681  * values of all variables whose stay flag is true. If a cycle is
 682  * detected, remove the given constraint and answer
 683  * false. Otherwise, answer true.
 684  * Details: Cycles are detected when a marked variable is
 685  * encountered downstream of the given constraint. The sender is
 686  * assumed to have marked the inputs of the given constraint with
 687  * the given mark. Thus, encountering a marked node downstream of
 688  * the output constraint means that there is a path from the
 689  * constraint's output to one of its inputs.
 690  */
 691 Planner.prototype.addPropagate = function (c, mark) {
 692   var todo = new OrderedCollection();
 693   todo.add(c);
 694   while (todo.size() > 0) {
 695     var d = todo.removeFirst();
 696     if (d.output().mark == mark) {
 697       this.incrementalRemove(c);
 698       return false;
 699     }
 700     d.recalculate();
 701     this.addConstraintsConsumingTo(d.output(), todo);
 702   }
 703   return true;
 704 }
 705
 706
 707 /**
 708  * Update the walkabout strengths and stay flags of all variables
 709  * downstream of the given constraint. Answer a collection of
 710  * unsatisfied constraints sorted in order of decreasing strength.
 711  */
 712 Planner.prototype.removePropagateFrom = function (out) {
 713   out.determinedBy = null;
 714   out.walkStrength = Strength.WEAKEST;
 715   out.stay = true;
 716   var unsatisfied = new OrderedCollection();
 717   var todo = new OrderedCollection();
 718   todo.add(out);
 719   while (todo.size() > 0) {
 720     var v = todo.removeFirst();
 721     for (var i = 0; i < v.constraints.size(); i++) {
 722       var c = v.constraints.at(i);
 723       if (!c.isSatisfied())
 724         unsatisfied.add(c);
 725     }
 726     var determining = v.determinedBy;
 727     for (var i = 0; i < v.constraints.size(); i++) {
 728       var next = v.constraints.at(i);
 729       if (next != determining && next.isSatisfied()) {
 730         next.recalculate();
 731         todo.add(next.output());
 732       }
 733     }
 734   }
 735   return unsatisfied;
 736 }
 737
 738 Planner.prototype.addConstraintsConsumingTo = function (v, coll) {
 739   var determining = v.determinedBy;
 740   var cc = v.constraints;
 741   for (var i = 0; i < cc.size(); i++) {
 742     var c = cc.at(i);
 743     if (c != determining && c.isSatisfied())
 744       coll.add(c);
 745   }
 746 }
 747
 748 /* --- *
 749  * P l a n
 750  * --- */
 751
 752 /**
 753  * A Plan is an ordered list of constraints to be executed in sequence
 754  * to resatisfy all currently satisfiable constraints in the face of
 755  * one or more changing inputs.
 756  */
 757 function Plan() {
 758   this.v = new OrderedCollection();
 759 }
 760
 761 Plan.prototype.addConstraint = function (c) {
 762   this.v.add(c);
 763 }
 764
 765 Plan.prototype.size = function () {
 766   return this.v.size();
 767 }
 768
 769 Plan.prototype.constraintAt = function (index) {
 770   return this.v.at(index);
 771 }
 772
 773 Plan.prototype.execute = function () {
 774   for (var i = 0; i < this.size(); i++) {
 775     var c = this.constraintAt(i);
 776     c.execute();
 777   }
 778 }
 779
 780 /* --- *
 781  * M a i n
 782  * --- */
 783
 784 /**
 785  * This is the standard DeltaBlue benchmark. A long chain of equality
 786  * constraints is constructed with a stay constraint on one end. An
 787  * edit constraint is then added to the opposite end and the time is
 788  * measured for adding and removing this constraint, and extracting
 789  * and executing a constraint satisfaction plan. There are two cases.
 790  * In case 1, the added constraint is stronger than the stay
 791  * constraint and values must propagate down the entire length of the
 792  * chain. In case 2, the added constraint is weaker than the stay
 793  * constraint so it cannot be accomodated. The cost in this case is,
 794  * of course, very low. Typical situations lie somewhere between these
 795  * two extremes.
 796  */
 797 function chainTest(n) {
 798   planner = new Planner();
 799   var prev = null, first = null, last = null;
 800
 801   // Build chain of n equality constraints
 802   for (var i = 0; i <= n; i++) {
 803     var name = "v" + i;
 804     var v = new Variable(name);
 805     if (prev != null)
 806       new EqualityConstraint(prev, v, Strength.REQUIRED);
 807     if (i == 0) first = v;
 808     if (i == n) last = v;
 809     prev = v;
 810   }
 811
 812   new StayConstraint(last, Strength.STRONG_DEFAULT);
 813   var edit = new EditConstraint(first, Strength.PREFERRED);
 814   var edits = new OrderedCollection();
 815   edits.add(edit);
 816   var plan = planner.extractPlanFromConstraints(edits);
 817   for (var i = 0; i < 100; i++) {
 818     first.value = i;
 819     plan.execute();
 820     if (last.value != i)
 821       alert("Chain test failed.");
 822   }
 823 }
 824
 825 /**
 826  * This test constructs a two sets of variables related to each
 827  * other by a simple linear transformation (scale and offset). The
 828  * time is measured to change a variable on either side of the
 829  * mapping and to change the scale and offset factors.
 830  */
 831 function projectionTest(n) {
 832   planner = new Planner();
 833   var scale = new Variable("scale", 10);
 834   var offset = new Variable("offset", 1000);
 835   var src = null, dst = null;
 836
 837   var dests = new OrderedCollection();
 838   for (var i = 0; i < n; i++) {
 839     src = new Variable("src" + i, i);
 840     dst = new Variable("dst" + i, i);
 841     dests.add(dst);
 842     new StayConstraint(src, Strength.NORMAL);
 843     new ScaleConstraint(src, scale, offset, dst, Strength.REQUIRED);
 844   }
 845
 846   change(src, 17);
 847   if (dst.value != 1170) alert("Projection 1 failed");
 848   change(dst, 1050);
 849   if (src.value != 5) alert("Projection 2 failed");
 850   change(scale, 5);
 851   for (var i = 0; i < n - 1; i++) {
 852     if (dests.at(i).value != i * 5 + 1000)
 853       alert("Projection 3 failed");
 854   }
 855   change(offset, 2000);
 856   for (var i = 0; i < n - 1; i++) {
 857     if (dests.at(i).value != i * 5 + 2000)
 858       alert("Projection 4 failed");
 859   }
 860 }
 861
 862 function change(v, newValue) {
 863   var edit = new EditConstraint(v, Strength.PREFERRED);
 864   var edits = new OrderedCollection();
 865   edits.add(edit);
 866   var plan = planner.extractPlanFromConstraints(edits);
 867   for (var i = 0; i < 10; i++) {
 868     v.value = newValue;
 869     plan.execute();
 870   }
 871   edit.destroyConstraint();
 872 }
 873
 874 // Global variable holding the current planner.
 875 var planner = null;
 876
 877 function deltaBlue() {
 878   chainTest(100);
 879   projectionTest(100);
 880 }