Update To 11.40.268.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / net / http / http_cache.h
1 // Copyright (c) 2012 The Chromium Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
3 // found in the LICENSE file.
4
5 // This file declares a HttpTransactionFactory implementation that can be
6 // layered on top of another HttpTransactionFactory to add HTTP caching.  The
7 // caching logic follows RFC 2616 (any exceptions are called out in the code).
8 //
9 // The HttpCache takes a disk_cache::Backend as a parameter, and uses that for
10 // the cache storage.
11 //
12 // See HttpTransactionFactory and HttpTransaction for more details.
13
14 #ifndef NET_HTTP_HTTP_CACHE_H_
15 #define NET_HTTP_HTTP_CACHE_H_
16
17 #include <list>
18 #include <map>
19 #include <set>
20 #include <string>
21
22 #include "base/basictypes.h"
23 #include "base/containers/hash_tables.h"
24 #include "base/files/file_path.h"
25 #include "base/memory/scoped_ptr.h"
26 #include "base/memory/weak_ptr.h"
27 #include "base/threading/non_thread_safe.h"
28 #include "base/time/time.h"
29 #include "net/base/cache_type.h"
30 #include "net/base/completion_callback.h"
31 #include "net/base/load_states.h"
32 #include "net/base/net_export.h"
33 #include "net/base/request_priority.h"
34 #include "net/http/http_network_session.h"
35 #include "net/http/http_transaction_factory.h"
36
37 class GURL;
38
39 namespace base {
40 class SingleThreadTaskRunner;
41 }  // namespace base
42
43 namespace disk_cache {
44 class Backend;
45 class Entry;
46 }  // namespace disk_cache
47
48 namespace net {
49
50 class CertVerifier;
51 class ChannelIDService;
52 class DiskBasedCertCache;
53 class HostResolver;
54 class HttpAuthHandlerFactory;
55 class HttpNetworkSession;
56 class HttpResponseInfo;
57 class HttpServerProperties;
58 class IOBuffer;
59 class NetLog;
60 class NetworkDelegate;
61 class ProxyService;
62 class SSLConfigService;
63 class TransportSecurityState;
64 class ViewCacheHelper;
65 struct HttpRequestInfo;
66
67 class NET_EXPORT HttpCache : public HttpTransactionFactory,
68                              NON_EXPORTED_BASE(public base::NonThreadSafe) {
69  public:
70   // The cache mode of operation.
71   enum Mode {
72     // Normal mode just behaves like a standard web cache.
73     NORMAL = 0,
74     // Record mode caches everything for purposes of offline playback.
75     RECORD,
76     // Playback mode replays from a cache without considering any
77     // standard invalidations.
78     PLAYBACK,
79     // Disables reads and writes from the cache.
80     // Equivalent to setting LOAD_DISABLE_CACHE on every request.
81     DISABLE
82   };
83
84   // A BackendFactory creates a backend object to be used by the HttpCache.
85   class NET_EXPORT BackendFactory {
86    public:
87     virtual ~BackendFactory() {}
88
89     // The actual method to build the backend. Returns a net error code. If
90     // ERR_IO_PENDING is returned, the |callback| will be notified when the
91     // operation completes, and |backend| must remain valid until the
92     // notification arrives.
93     // The implementation must not access the factory object after invoking the
94     // |callback| because the object can be deleted from within the callback.
95     virtual int CreateBackend(NetLog* net_log,
96                               scoped_ptr<disk_cache::Backend>* backend,
97                               const CompletionCallback& callback) = 0;
98   };
99
100   // A default backend factory for the common use cases.
101   class NET_EXPORT DefaultBackend : public BackendFactory {
102    public:
103     // |path| is the destination for any files used by the backend, and
104     // |thread| is the thread where disk operations should take place. If
105     // |max_bytes| is  zero, a default value will be calculated automatically.
106     DefaultBackend(CacheType type,
107                    BackendType backend_type,
108                    const base::FilePath& path,
109                    int max_bytes,
110                    const scoped_refptr<base::SingleThreadTaskRunner>& thread);
111     ~DefaultBackend() override;
112
113     // Returns a factory for an in-memory cache.
114     static BackendFactory* InMemory(int max_bytes);
115
116     // BackendFactory implementation.
117     int CreateBackend(NetLog* net_log,
118                       scoped_ptr<disk_cache::Backend>* backend,
119                       const CompletionCallback& callback) override;
120
121    private:
122     CacheType type_;
123     BackendType backend_type_;
124     const base::FilePath path_;
125     int max_bytes_;
126     scoped_refptr<base::SingleThreadTaskRunner> thread_;
127   };
128
129   // The disk cache is initialized lazily (by CreateTransaction) in this case.
130   // The HttpCache takes ownership of the |backend_factory|.
131   HttpCache(const net::HttpNetworkSession::Params& params,
132             BackendFactory* backend_factory);
133
134   // The disk cache is initialized lazily (by CreateTransaction) in this case.
135   // Provide an existing HttpNetworkSession, the cache can construct a
136   // network layer with a shared HttpNetworkSession in order for multiple
137   // network layers to share information (e.g. authentication data). The
138   // HttpCache takes ownership of the |backend_factory|.
139   HttpCache(HttpNetworkSession* session, BackendFactory* backend_factory);
140
141   // Initialize the cache from its component parts. The lifetime of the
142   // |network_layer| and |backend_factory| are managed by the HttpCache and
143   // will be destroyed using |delete| when the HttpCache is destroyed.
144   HttpCache(HttpTransactionFactory* network_layer,
145             NetLog* net_log,
146             BackendFactory* backend_factory);
147
148   ~HttpCache() override;
149
150   HttpTransactionFactory* network_layer() { return network_layer_.get(); }
151
152   DiskBasedCertCache* cert_cache() const { return cert_cache_.get(); }
153
154   // Retrieves the cache backend for this HttpCache instance. If the backend
155   // is not initialized yet, this method will initialize it. The return value is
156   // a network error code, and it could be ERR_IO_PENDING, in which case the
157   // |callback| will be notified when the operation completes. The pointer that
158   // receives the |backend| must remain valid until the operation completes.
159   int GetBackend(disk_cache::Backend** backend,
160                  const net::CompletionCallback& callback);
161
162   // Returns the current backend (can be NULL).
163   disk_cache::Backend* GetCurrentBackend() const;
164
165   // Given a header data blob, convert it to a response info object.
166   static bool ParseResponseInfo(const char* data, int len,
167                                 HttpResponseInfo* response_info,
168                                 bool* response_truncated);
169
170   // Writes |buf_len| bytes of metadata stored in |buf| to the cache entry
171   // referenced by |url|, as long as the entry's |expected_response_time| has
172   // not changed. This method returns without blocking, and the operation will
173   // be performed asynchronously without any completion notification.
174   void WriteMetadata(const GURL& url,
175                      RequestPriority priority,
176                      base::Time expected_response_time,
177                      IOBuffer* buf,
178                      int buf_len);
179
180   // Get/Set the cache's mode.
181   void set_mode(Mode value) { mode_ = value; }
182   Mode mode() { return mode_; }
183
184   // Close currently active sockets so that fresh page loads will not use any
185   // recycled connections.  For sockets currently in use, they may not close
186   // immediately, but they will not be reusable. This is for debugging.
187   void CloseAllConnections();
188
189   // Close all idle connections. Will close all sockets not in active use.
190   void CloseIdleConnections();
191
192   // Called whenever an external cache in the system reuses the resource
193   // referred to by |url| and |http_method|.
194   void OnExternalCacheHit(const GURL& url, const std::string& http_method);
195
196   // Initializes the Infinite Cache, if selected by the field trial.
197   void InitializeInfiniteCache(const base::FilePath& path);
198
199   // Causes all transactions created after this point to effectively bypass
200   // the cache lock whenever there is lock contention.
201   void BypassLockForTest() {
202     bypass_lock_for_test_ = true;
203   }
204
205   bool use_stale_while_revalidate() const {
206     return use_stale_while_revalidate_;
207   }
208
209   // Enable stale_while_revalidate functionality for testing purposes.
210   void set_use_stale_while_revalidate_for_testing(
211       bool use_stale_while_revalidate) {
212     use_stale_while_revalidate_ = use_stale_while_revalidate;
213   }
214
215   // HttpTransactionFactory implementation:
216   int CreateTransaction(RequestPriority priority,
217                         scoped_ptr<HttpTransaction>* trans) override;
218   HttpCache* GetCache() override;
219   HttpNetworkSession* GetSession() override;
220
221   base::WeakPtr<HttpCache> GetWeakPtr() { return weak_factory_.GetWeakPtr(); }
222
223   // Resets the network layer to allow for tests that probe
224   // network changes (e.g. host unreachable).  The old network layer is
225   // returned to allow for filter patterns that only intercept
226   // some creation requests.  Note ownership exchange.
227   scoped_ptr<HttpTransactionFactory>
228       SetHttpNetworkTransactionFactoryForTesting(
229           scoped_ptr<HttpTransactionFactory> new_network_layer);
230
231  private:
232   // Types --------------------------------------------------------------------
233
234   // Disk cache entry data indices.
235   enum {
236     kResponseInfoIndex = 0,
237     kResponseContentIndex,
238     kMetadataIndex,
239
240     // Must remain at the end of the enum.
241     kNumCacheEntryDataIndices
242   };
243
244   class MetadataWriter;
245   class QuicServerInfoFactoryAdaptor;
246   class Transaction;
247   class WorkItem;
248   friend class Transaction;
249   friend class ViewCacheHelper;
250   struct PendingOp;  // Info for an entry under construction.
251   class AsyncValidation;  // Encapsulates a single async revalidation.
252
253   typedef std::list<Transaction*> TransactionList;
254   typedef std::list<WorkItem*> WorkItemList;
255   typedef std::map<std::string, AsyncValidation*> AsyncValidationMap;
256
257   struct ActiveEntry {
258     explicit ActiveEntry(disk_cache::Entry* entry);
259     ~ActiveEntry();
260
261     disk_cache::Entry* disk_entry;
262     Transaction*       writer;
263     TransactionList    readers;
264     TransactionList    pending_queue;
265     bool               will_process_pending_queue;
266     bool               doomed;
267   };
268
269   typedef base::hash_map<std::string, ActiveEntry*> ActiveEntriesMap;
270   typedef base::hash_map<std::string, PendingOp*> PendingOpsMap;
271   typedef std::set<ActiveEntry*> ActiveEntriesSet;
272   typedef base::hash_map<std::string, int> PlaybackCacheMap;
273
274   // Methods ------------------------------------------------------------------
275
276   // Creates the |backend| object and notifies the |callback| when the operation
277   // completes. Returns an error code.
278   int CreateBackend(disk_cache::Backend** backend,
279                     const net::CompletionCallback& callback);
280
281   // Makes sure that the backend creation is complete before allowing the
282   // provided transaction to use the object. Returns an error code.  |trans|
283   // will be notified via its IO callback if this method returns ERR_IO_PENDING.
284   // The transaction is free to use the backend directly at any time after
285   // receiving the notification.
286   int GetBackendForTransaction(Transaction* trans);
287
288   // Generates the cache key for this request.
289   std::string GenerateCacheKey(const HttpRequestInfo*);
290
291   // Dooms the entry selected by |key|, if it is currently in the list of active
292   // entries.
293   void DoomActiveEntry(const std::string& key);
294
295   // Dooms the entry selected by |key|. |trans| will be notified via its IO
296   // callback if this method returns ERR_IO_PENDING. The entry can be
297   // currently in use or not.
298   int DoomEntry(const std::string& key, Transaction* trans);
299
300   // Dooms the entry selected by |key|. |trans| will be notified via its IO
301   // callback if this method returns ERR_IO_PENDING. The entry should not
302   // be currently in use.
303   int AsyncDoomEntry(const std::string& key, Transaction* trans);
304
305   // Dooms the entry associated with a GET for a given |url|.
306   void DoomMainEntryForUrl(const GURL& url);
307
308   // Closes a previously doomed entry.
309   void FinalizeDoomedEntry(ActiveEntry* entry);
310
311   // Returns an entry that is currently in use and not doomed, or NULL.
312   ActiveEntry* FindActiveEntry(const std::string& key);
313
314   // Creates a new ActiveEntry and starts tracking it. |disk_entry| is the disk
315   // cache entry.
316   ActiveEntry* ActivateEntry(disk_cache::Entry* disk_entry);
317
318   // Deletes an ActiveEntry.
319   void DeactivateEntry(ActiveEntry* entry);
320
321   // Deletes an ActiveEntry using an exhaustive search.
322   void SlowDeactivateEntry(ActiveEntry* entry);
323
324   // Returns the PendingOp for the desired |key|. If an entry is not under
325   // construction already, a new PendingOp structure is created.
326   PendingOp* GetPendingOp(const std::string& key);
327
328   // Deletes a PendingOp.
329   void DeletePendingOp(PendingOp* pending_op);
330
331   // Opens the disk cache entry associated with |key|, returning an ActiveEntry
332   // in |*entry|. |trans| will be notified via its IO callback if this method
333   // returns ERR_IO_PENDING.
334   int OpenEntry(const std::string& key, ActiveEntry** entry,
335                 Transaction* trans);
336
337   // Creates the disk cache entry associated with |key|, returning an
338   // ActiveEntry in |*entry|. |trans| will be notified via its IO callback if
339   // this method returns ERR_IO_PENDING.
340   int CreateEntry(const std::string& key, ActiveEntry** entry,
341                   Transaction* trans);
342
343   // Destroys an ActiveEntry (active or doomed).
344   void DestroyEntry(ActiveEntry* entry);
345
346   // Adds a transaction to an ActiveEntry. If this method returns ERR_IO_PENDING
347   // the transaction will be notified about completion via its IO callback. This
348   // method returns ERR_CACHE_RACE to signal the transaction that it cannot be
349   // added to the provided entry, and it should retry the process with another
350   // one (in this case, the entry is no longer valid).
351   int AddTransactionToEntry(ActiveEntry* entry, Transaction* trans);
352
353   // Called when the transaction has finished working with this entry. |cancel|
354   // is true if the operation was cancelled by the caller instead of running
355   // to completion.
356   void DoneWithEntry(ActiveEntry* entry, Transaction* trans, bool cancel);
357
358   // Called when the transaction has finished writing to this entry. |success|
359   // is false if the cache entry should be deleted.
360   void DoneWritingToEntry(ActiveEntry* entry, bool success);
361
362   // Called when the transaction has finished reading from this entry.
363   void DoneReadingFromEntry(ActiveEntry* entry, Transaction* trans);
364
365   // Converts the active writer transaction to a reader so that other
366   // transactions can start reading from this entry.
367   void ConvertWriterToReader(ActiveEntry* entry);
368
369   // Returns the LoadState of the provided pending transaction.
370   LoadState GetLoadStateForPendingTransaction(const Transaction* trans);
371
372   // Removes the transaction |trans|, from the pending list of an entry
373   // (PendingOp, active or doomed entry).
374   void RemovePendingTransaction(Transaction* trans);
375
376   // Removes the transaction |trans|, from the pending list of |entry|.
377   bool RemovePendingTransactionFromEntry(ActiveEntry* entry,
378                                          Transaction* trans);
379
380   // Removes the transaction |trans|, from the pending list of |pending_op|.
381   bool RemovePendingTransactionFromPendingOp(PendingOp* pending_op,
382                                              Transaction* trans);
383
384   // Instantiates and sets QUIC server info factory.
385   void SetupQuicServerInfoFactory(HttpNetworkSession* session);
386
387   // Resumes processing the pending list of |entry|.
388   void ProcessPendingQueue(ActiveEntry* entry);
389
390   // Called by Transaction to perform an asynchronous revalidation. Creates a
391   // new independent transaction as a copy of the original.
392   void PerformAsyncValidation(const HttpRequestInfo& original_request,
393                               const BoundNetLog& net_log);
394
395   // Remove the AsyncValidation with url |url| from the |async_validations_| set
396   // and delete it.
397   void DeleteAsyncValidation(const std::string& url);
398
399   // Events (called via PostTask) ---------------------------------------------
400
401   void OnProcessPendingQueue(ActiveEntry* entry);
402
403   // Callbacks ----------------------------------------------------------------
404
405   // Processes BackendCallback notifications.
406   void OnIOComplete(int result, PendingOp* entry);
407
408   // Helper to conditionally delete |pending_op| if the HttpCache object it
409   // is meant for has been deleted.
410   //
411   // TODO(ajwong): The PendingOp lifetime management is very tricky.  It might
412   // be possible to simplify it using either base::Owned() or base::Passed()
413   // with the callback.
414   static void OnPendingOpComplete(const base::WeakPtr<HttpCache>& cache,
415                                   PendingOp* pending_op,
416                                   int result);
417
418   // Processes the backend creation notification.
419   void OnBackendCreated(int result, PendingOp* pending_op);
420
421   // Variables ----------------------------------------------------------------
422
423   NetLog* net_log_;
424
425   // Used when lazily constructing the disk_cache_.
426   scoped_ptr<BackendFactory> backend_factory_;
427   bool building_backend_;
428   bool bypass_lock_for_test_;
429
430   // true if the implementation of Cache-Control: stale-while-revalidate
431   // directive is enabled (either via command-line flag or experiment).
432   bool use_stale_while_revalidate_;
433
434   Mode mode_;
435
436   scoped_ptr<QuicServerInfoFactoryAdaptor> quic_server_info_factory_;
437
438   scoped_ptr<HttpTransactionFactory> network_layer_;
439
440   scoped_ptr<disk_cache::Backend> disk_cache_;
441
442   scoped_ptr<DiskBasedCertCache> cert_cache_;
443
444   // The set of active entries indexed by cache key.
445   ActiveEntriesMap active_entries_;
446
447   // The set of doomed entries.
448   ActiveEntriesSet doomed_entries_;
449
450   // The set of entries "under construction".
451   PendingOpsMap pending_ops_;
452
453   scoped_ptr<PlaybackCacheMap> playback_cache_map_;
454
455   // The async validations currently in progress, keyed by URL.
456   AsyncValidationMap async_validations_;
457
458   base::WeakPtrFactory<HttpCache> weak_factory_;
459
460   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(HttpCache);
461 };
462
463 }  // namespace net
464
465 #endif  // NET_HTTP_HTTP_CACHE_H_