Upstream version 10.39.225.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / sql / connection.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 #ifndef SQL_CONNECTION_H_
6 #define SQL_CONNECTION_H_
7
8 #include <map>
9 #include <set>
10 #include <string>
11 #include <vector>
12
13 #include "base/basictypes.h"
14 #include "base/callback.h"
15 #include "base/compiler_specific.h"
16 #include "base/memory/ref_counted.h"
17 #include "base/memory/scoped_ptr.h"
18 #include "base/threading/thread_restrictions.h"
19 #include "base/time/time.h"
20 #include "sql/sql_export.h"
21
22 struct sqlite3;
23 struct sqlite3_stmt;
24
25 namespace base {
26 class FilePath;
27 }
28
29 namespace sql {
30
31 class Recovery;
32 class Statement;
33
34 // Uniquely identifies a statement. There are two modes of operation:
35 //
36 // - In the most common mode, you will use the source file and line number to
37 //   identify your statement. This is a convienient way to get uniqueness for
38 //   a statement that is only used in one place. Use the SQL_FROM_HERE macro
39 //   to generate a StatementID.
40 //
41 // - In the "custom" mode you may use the statement from different places or
42 //   need to manage it yourself for whatever reason. In this case, you should
43 //   make up your own unique name and pass it to the StatementID. This name
44 //   must be a static string, since this object only deals with pointers and
45 //   assumes the underlying string doesn't change or get deleted.
46 //
47 // This object is copyable and assignable using the compiler-generated
48 // operator= and copy constructor.
49 class StatementID {
50  public:
51   // Creates a uniquely named statement with the given file ane line number.
52   // Normally you will use SQL_FROM_HERE instead of calling yourself.
53   StatementID(const char* file, int line)
54       : number_(line),
55         str_(file) {
56   }
57
58   // Creates a uniquely named statement with the given user-defined name.
59   explicit StatementID(const char* unique_name)
60       : number_(-1),
61         str_(unique_name) {
62   }
63
64   // This constructor is unimplemented and will generate a linker error if
65   // called. It is intended to try to catch people dynamically generating
66   // a statement name that will be deallocated and will cause a crash later.
67   // All strings must be static and unchanging!
68   explicit StatementID(const std::string& dont_ever_do_this);
69
70   // We need this to insert into our map.
71   bool operator<(const StatementID& other) const;
72
73  private:
74   int number_;
75   const char* str_;
76 };
77
78 #define SQL_FROM_HERE sql::StatementID(__FILE__, __LINE__)
79
80 class Connection;
81
82 class SQL_EXPORT Connection {
83  private:
84   class StatementRef;  // Forward declaration, see real one below.
85
86  public:
87   // The database is opened by calling Open[InMemory](). Any uncommitted
88   // transactions will be rolled back when this object is deleted.
89   Connection();
90   ~Connection();
91
92   // Pre-init configuration ----------------------------------------------------
93
94   // Sets the page size that will be used when creating a new database. This
95   // must be called before Init(), and will only have an effect on new
96   // databases.
97   //
98   // From sqlite.org: "The page size must be a power of two greater than or
99   // equal to 512 and less than or equal to SQLITE_MAX_PAGE_SIZE. The maximum
100   // value for SQLITE_MAX_PAGE_SIZE is 32768."
101   void set_page_size(int page_size) { page_size_ = page_size; }
102
103   // Sets the number of pages that will be cached in memory by sqlite. The
104   // total cache size in bytes will be page_size * cache_size. This must be
105   // called before Open() to have an effect.
106   void set_cache_size(int cache_size) { cache_size_ = cache_size; }
107
108   // Call to put the database in exclusive locking mode. There is no "back to
109   // normal" flag because of some additional requirements sqlite puts on this
110   // transaction (requires another access to the DB) and because we don't
111   // actually need it.
112   //
113   // Exclusive mode means that the database is not unlocked at the end of each
114   // transaction, which means there may be less time spent initializing the
115   // next transaction because it doesn't have to re-aquire locks.
116   //
117   // This must be called before Open() to have an effect.
118   void set_exclusive_locking() { exclusive_locking_ = true; }
119
120   // Call to cause Open() to restrict access permissions of the
121   // database file to only the owner.
122   // TODO(shess): Currently only supported on OS_POSIX, is a noop on
123   // other platforms.
124   void set_restrict_to_user() { restrict_to_user_ = true; }
125
126   // Set an error-handling callback.  On errors, the error number (and
127   // statement, if available) will be passed to the callback.
128   //
129   // If no callback is set, the default action is to crash in debug
130   // mode or return failure in release mode.
131   typedef base::Callback<void(int, Statement*)> ErrorCallback;
132   void set_error_callback(const ErrorCallback& callback) {
133     error_callback_ = callback;
134   }
135   bool has_error_callback() const {
136     return !error_callback_.is_null();
137   }
138   void reset_error_callback() {
139     error_callback_.Reset();
140   }
141
142   // Set this tag to enable additional connection-type histogramming
143   // for SQLite error codes and database version numbers.
144   void set_histogram_tag(const std::string& tag) {
145     histogram_tag_ = tag;
146   }
147
148   // Record a sparse UMA histogram sample under
149   // |name|+"."+|histogram_tag_|.  If |histogram_tag_| is empty, no
150   // histogram is recorded.
151   void AddTaggedHistogram(const std::string& name, size_t sample) const;
152
153   // Run "PRAGMA integrity_check" and post each line of
154   // results into |messages|.  Returns the success of running the
155   // statement - per the SQLite documentation, if no errors are found the
156   // call should succeed, and a single value "ok" should be in messages.
157   bool FullIntegrityCheck(std::vector<std::string>* messages);
158
159   // Runs "PRAGMA quick_check" and, unlike the FullIntegrityCheck method,
160   // interprets the results returning true if the the statement executes
161   // without error and results in a single "ok" value.
162   bool QuickIntegrityCheck() WARN_UNUSED_RESULT;
163
164   // Initialization ------------------------------------------------------------
165
166   // Initializes the SQL connection for the given file, returning true if the
167   // file could be opened. You can call this or OpenInMemory.
168   bool Open(const base::FilePath& path) WARN_UNUSED_RESULT;
169
170   // Initializes the SQL connection for a temporary in-memory database. There
171   // will be no associated file on disk, and the initial database will be
172   // empty. You can call this or Open.
173   bool OpenInMemory() WARN_UNUSED_RESULT;
174
175   // Create a temporary on-disk database.  The database will be
176   // deleted after close.  This kind of database is similar to
177   // OpenInMemory() for small databases, but can page to disk if the
178   // database becomes large.
179   bool OpenTemporary() WARN_UNUSED_RESULT;
180
181   // Returns true if the database has been successfully opened.
182   bool is_open() const { return !!db_; }
183
184   // Closes the database. This is automatically performed on destruction for
185   // you, but this allows you to close the database early. You must not call
186   // any other functions after closing it. It is permissable to call Close on
187   // an uninitialized or already-closed database.
188   void Close();
189
190   // Reads the first <cache-size>*<page-size> bytes of the file to prime the
191   // filesystem cache.  This can be more efficient than faulting pages
192   // individually.  Since this involves blocking I/O, it should only be used if
193   // the caller will immediately read a substantial amount of data from the
194   // database.
195   //
196   // TODO(shess): Design a set of histograms or an experiment to inform this
197   // decision.  Preloading should almost always improve later performance
198   // numbers for this database simply because it pulls operations forward, but
199   // if the data isn't actually used soon then preloading just slows down
200   // everything else.
201   void Preload();
202
203   // Try to trim the cache memory used by the database.  If |aggressively| is
204   // true, this function will try to free all of the cache memory it can. If
205   // |aggressively| is false, this function will try to cut cache memory
206   // usage by half.
207   void TrimMemory(bool aggressively);
208
209   // Raze the database to the ground.  This approximates creating a
210   // fresh database from scratch, within the constraints of SQLite's
211   // locking protocol (locks and open handles can make doing this with
212   // filesystem operations problematic).  Returns true if the database
213   // was razed.
214   //
215   // false is returned if the database is locked by some other
216   // process.  RazeWithTimeout() may be used if appropriate.
217   //
218   // NOTE(shess): Raze() will DCHECK in the following situations:
219   // - database is not open.
220   // - the connection has a transaction open.
221   // - a SQLite issue occurs which is structural in nature (like the
222   //   statements used are broken).
223   // Since Raze() is expected to be called in unexpected situations,
224   // these all return false, since it is unlikely that the caller
225   // could fix them.
226   //
227   // The database's page size is taken from |page_size_|.  The
228   // existing database's |auto_vacuum| setting is lost (the
229   // possibility of corruption makes it unreliable to pull it from the
230   // existing database).  To re-enable on the empty database requires
231   // running "PRAGMA auto_vacuum = 1;" then "VACUUM".
232   //
233   // NOTE(shess): For Android, SQLITE_DEFAULT_AUTOVACUUM is set to 1,
234   // so Raze() sets auto_vacuum to 1.
235   //
236   // TODO(shess): Raze() needs a connection so cannot clear SQLITE_NOTADB.
237   // TODO(shess): Bake auto_vacuum into Connection's API so it can
238   // just pick up the default.
239   bool Raze();
240   bool RazeWithTimout(base::TimeDelta timeout);
241
242   // Breaks all outstanding transactions (as initiated by
243   // BeginTransaction()), closes the SQLite database, and poisons the
244   // object so that all future operations against the Connection (or
245   // its Statements) fail safely, without side effects.
246   //
247   // This is intended as an alternative to Close() in error callbacks.
248   // Close() should still be called at some point.
249   void Poison();
250
251   // Raze() the database and Poison() the handle.  Returns the return
252   // value from Raze().
253   // TODO(shess): Rename to RazeAndPoison().
254   bool RazeAndClose();
255
256   // Delete the underlying database files associated with |path|.
257   // This should be used on a database which has no existing
258   // connections.  If any other connections are open to the same
259   // database, this could cause odd results or corruption (for
260   // instance if a hot journal is deleted but the associated database
261   // is not).
262   //
263   // Returns true if the database file and associated journals no
264   // longer exist, false otherwise.  If the database has never
265   // existed, this will return true.
266   static bool Delete(const base::FilePath& path);
267
268   // Transactions --------------------------------------------------------------
269
270   // Transaction management. We maintain a virtual transaction stack to emulate
271   // nested transactions since sqlite can't do nested transactions. The
272   // limitation is you can't roll back a sub transaction: if any transaction
273   // fails, all transactions open will also be rolled back. Any nested
274   // transactions after one has rolled back will return fail for Begin(). If
275   // Begin() fails, you must not call Commit or Rollback().
276   //
277   // Normally you should use sql::Transaction to manage a transaction, which
278   // will scope it to a C++ context.
279   bool BeginTransaction();
280   void RollbackTransaction();
281   bool CommitTransaction();
282
283   // Rollback all outstanding transactions.  Use with care, there may
284   // be scoped transactions on the stack.
285   void RollbackAllTransactions();
286
287   // Returns the current transaction nesting, which will be 0 if there are
288   // no open transactions.
289   int transaction_nesting() const { return transaction_nesting_; }
290
291   // Attached databases---------------------------------------------------------
292
293   // SQLite supports attaching multiple database files to a single
294   // handle.  Attach the database in |other_db_path| to the current
295   // handle under |attachment_point|.  |attachment_point| should only
296   // contain characters from [a-zA-Z0-9_].
297   //
298   // Note that calling attach or detach with an open transaction is an
299   // error.
300   bool AttachDatabase(const base::FilePath& other_db_path,
301                       const char* attachment_point);
302   bool DetachDatabase(const char* attachment_point);
303
304   // Statements ----------------------------------------------------------------
305
306   // Executes the given SQL string, returning true on success. This is
307   // normally used for simple, 1-off statements that don't take any bound
308   // parameters and don't return any data (e.g. CREATE TABLE).
309   //
310   // This will DCHECK if the |sql| contains errors.
311   //
312   // Do not use ignore_result() to ignore all errors.  Use
313   // ExecuteAndReturnErrorCode() and ignore only specific errors.
314   bool Execute(const char* sql) WARN_UNUSED_RESULT;
315
316   // Like Execute(), but returns the error code given by SQLite.
317   int ExecuteAndReturnErrorCode(const char* sql) WARN_UNUSED_RESULT;
318
319   // Returns true if we have a statement with the given identifier already
320   // cached. This is normally not necessary to call, but can be useful if the
321   // caller has to dynamically build up SQL to avoid doing so if it's already
322   // cached.
323   bool HasCachedStatement(const StatementID& id) const;
324
325   // Returns a statement for the given SQL using the statement cache. It can
326   // take a nontrivial amount of work to parse and compile a statement, so
327   // keeping commonly-used ones around for future use is important for
328   // performance.
329   //
330   // If the |sql| has an error, an invalid, inert StatementRef is returned (and
331   // the code will crash in debug). The caller must deal with this eventuality,
332   // either by checking validity of the |sql| before calling, by correctly
333   // handling the return of an inert statement, or both.
334   //
335   // The StatementID and the SQL must always correspond to one-another. The
336   // ID is the lookup into the cache, so crazy things will happen if you use
337   // different SQL with the same ID.
338   //
339   // You will normally use the SQL_FROM_HERE macro to generate a statement
340   // ID associated with the current line of code. This gives uniqueness without
341   // you having to manage unique names. See StatementID above for more.
342   //
343   // Example:
344   //   sql::Statement stmt(connection_.GetCachedStatement(
345   //       SQL_FROM_HERE, "SELECT * FROM foo"));
346   //   if (!stmt)
347   //     return false;  // Error creating statement.
348   scoped_refptr<StatementRef> GetCachedStatement(const StatementID& id,
349                                                  const char* sql);
350
351   // Used to check a |sql| statement for syntactic validity. If the statement is
352   // valid SQL, returns true.
353   bool IsSQLValid(const char* sql);
354
355   // Returns a non-cached statement for the given SQL. Use this for SQL that
356   // is only executed once or only rarely (there is overhead associated with
357   // keeping a statement cached).
358   //
359   // See GetCachedStatement above for examples and error information.
360   scoped_refptr<StatementRef> GetUniqueStatement(const char* sql);
361
362   // Info querying -------------------------------------------------------------
363
364   // Returns true if the given table exists.
365   bool DoesTableExist(const char* table_name) const;
366
367   // Returns true if the given index exists.
368   bool DoesIndexExist(const char* index_name) const;
369
370   // Returns true if a column with the given name exists in the given table.
371   bool DoesColumnExist(const char* table_name, const char* column_name) const;
372
373   // Returns sqlite's internal ID for the last inserted row. Valid only
374   // immediately after an insert.
375   int64 GetLastInsertRowId() const;
376
377   // Returns sqlite's count of the number of rows modified by the last
378   // statement executed. Will be 0 if no statement has executed or the database
379   // is closed.
380   int GetLastChangeCount() const;
381
382   // Errors --------------------------------------------------------------------
383
384   // Returns the error code associated with the last sqlite operation.
385   int GetErrorCode() const;
386
387   // Returns the errno associated with GetErrorCode().  See
388   // SQLITE_LAST_ERRNO in SQLite documentation.
389   int GetLastErrno() const;
390
391   // Returns a pointer to a statically allocated string associated with the
392   // last sqlite operation.
393   const char* GetErrorMessage() const;
394
395   // Return a reproducible representation of the schema equivalent to
396   // running the following statement at a sqlite3 command-line:
397   //   SELECT type, name, tbl_name, sql FROM sqlite_master ORDER BY 1, 2, 3, 4;
398   std::string GetSchema() const;
399
400   // Clients which provide an error_callback don't see the
401   // error-handling at the end of OnSqliteError().  Expose to allow
402   // those clients to work appropriately with ScopedErrorIgnorer in
403   // tests.
404   static bool ShouldIgnoreSqliteError(int error);
405
406  private:
407   // For recovery module.
408   friend class Recovery;
409
410   // Allow test-support code to set/reset error ignorer.
411   friend class ScopedErrorIgnorer;
412
413   // Statement accesses StatementRef which we don't want to expose to everybody
414   // (they should go through Statement).
415   friend class Statement;
416
417   // Internal initialize function used by both Init and InitInMemory. The file
418   // name is always 8 bits since we want to use the 8-bit version of
419   // sqlite3_open. The string can also be sqlite's special ":memory:" string.
420   //
421   // |retry_flag| controls retrying the open if the error callback
422   // addressed errors using RazeAndClose().
423   enum Retry {
424     NO_RETRY = 0,
425     RETRY_ON_POISON
426   };
427   bool OpenInternal(const std::string& file_name, Retry retry_flag);
428
429   // Internal close function used by Close() and RazeAndClose().
430   // |forced| indicates that orderly-shutdown checks should not apply.
431   void CloseInternal(bool forced);
432
433   // Check whether the current thread is allowed to make IO calls, but only
434   // if database wasn't open in memory. Function is inlined to be a no-op in
435   // official build.
436   void AssertIOAllowed() {
437     if (!in_memory_)
438       base::ThreadRestrictions::AssertIOAllowed();
439   }
440
441   // Internal helper for DoesTableExist and DoesIndexExist.
442   bool DoesTableOrIndexExist(const char* name, const char* type) const;
443
444   // Accessors for global error-ignorer, for injecting behavior during tests.
445   // See test/scoped_error_ignorer.h.
446   typedef base::Callback<bool(int)> ErrorIgnorerCallback;
447   static ErrorIgnorerCallback* current_ignorer_cb_;
448   static void SetErrorIgnorer(ErrorIgnorerCallback* ignorer);
449   static void ResetErrorIgnorer();
450
451   // A StatementRef is a refcounted wrapper around a sqlite statement pointer.
452   // Refcounting allows us to give these statements out to sql::Statement
453   // objects while also optionally maintaining a cache of compiled statements
454   // by just keeping a refptr to these objects.
455   //
456   // A statement ref can be valid, in which case it can be used, or invalid to
457   // indicate that the statement hasn't been created yet, has an error, or has
458   // been destroyed.
459   //
460   // The Connection may revoke a StatementRef in some error cases, so callers
461   // should always check validity before using.
462   class SQL_EXPORT StatementRef : public base::RefCounted<StatementRef> {
463    public:
464     // |connection| is the sql::Connection instance associated with
465     // the statement, and is used for tracking outstanding statements
466     // and for error handling.  Set to NULL for invalid or untracked
467     // refs.  |stmt| is the actual statement, and should only be NULL
468     // to create an invalid ref.  |was_valid| indicates whether the
469     // statement should be considered valid for diagnistic purposes.
470     // |was_valid| can be true for NULL |stmt| if the connection has
471     // been forcibly closed by an error handler.
472     StatementRef(Connection* connection, sqlite3_stmt* stmt, bool was_valid);
473
474     // When true, the statement can be used.
475     bool is_valid() const { return !!stmt_; }
476
477     // When true, the statement is either currently valid, or was
478     // previously valid but the connection was forcibly closed.  Used
479     // for diagnostic checks.
480     bool was_valid() const { return was_valid_; }
481
482     // If we've not been linked to a connection, this will be NULL.
483     // TODO(shess): connection_ can be NULL in case of GetUntrackedStatement(),
484     // which prevents Statement::OnError() from forwarding errors.
485     Connection* connection() const { return connection_; }
486
487     // Returns the sqlite statement if any. If the statement is not active,
488     // this will return NULL.
489     sqlite3_stmt* stmt() const { return stmt_; }
490
491     // Destroys the compiled statement and marks it NULL. The statement will
492     // no longer be active.  |forced| is used to indicate if orderly-shutdown
493     // checks should apply (see Connection::RazeAndClose()).
494     void Close(bool forced);
495
496     // Check whether the current thread is allowed to make IO calls, but only
497     // if database wasn't open in memory.
498     void AssertIOAllowed() { if (connection_) connection_->AssertIOAllowed(); }
499
500    private:
501     friend class base::RefCounted<StatementRef>;
502
503     ~StatementRef();
504
505     Connection* connection_;
506     sqlite3_stmt* stmt_;
507     bool was_valid_;
508
509     DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(StatementRef);
510   };
511   friend class StatementRef;
512
513   // Executes a rollback statement, ignoring all transaction state. Used
514   // internally in the transaction management code.
515   void DoRollback();
516
517   // Called by a StatementRef when it's being created or destroyed. See
518   // open_statements_ below.
519   void StatementRefCreated(StatementRef* ref);
520   void StatementRefDeleted(StatementRef* ref);
521
522   // Called when a sqlite function returns an error, which is passed
523   // as |err|.  The return value is the error code to be reflected
524   // back to client code.  |stmt| is non-NULL if the error relates to
525   // an sql::Statement instance.  |sql| is non-NULL if the error
526   // relates to non-statement sql code (Execute, for instance).  Both
527   // can be NULL, but both should never be set.
528   // NOTE(shess): Originally, the return value was intended to allow
529   // error handlers to transparently convert errors into success.
530   // Unfortunately, transactions are not generally restartable, so
531   // this did not work out.
532   int OnSqliteError(int err, Statement* stmt, const char* sql);
533
534   // Like |Execute()|, but retries if the database is locked.
535   bool ExecuteWithTimeout(const char* sql, base::TimeDelta ms_timeout)
536       WARN_UNUSED_RESULT;
537
538   // Internal helper for const functions.  Like GetUniqueStatement(),
539   // except the statement is not entered into open_statements_,
540   // allowing this function to be const.  Open statements can block
541   // closing the database, so only use in cases where the last ref is
542   // released before close could be called (which should always be the
543   // case for const functions).
544   scoped_refptr<StatementRef> GetUntrackedStatement(const char* sql) const;
545
546   bool IntegrityCheckHelper(
547       const char* pragma_sql,
548       std::vector<std::string>* messages) WARN_UNUSED_RESULT;
549
550   // The actual sqlite database. Will be NULL before Init has been called or if
551   // Init resulted in an error.
552   sqlite3* db_;
553
554   // Parameters we'll configure in sqlite before doing anything else. Zero means
555   // use the default value.
556   int page_size_;
557   int cache_size_;
558   bool exclusive_locking_;
559   bool restrict_to_user_;
560
561   // All cached statements. Keeping a reference to these statements means that
562   // they'll remain active.
563   typedef std::map<StatementID, scoped_refptr<StatementRef> >
564       CachedStatementMap;
565   CachedStatementMap statement_cache_;
566
567   // A list of all StatementRefs we've given out. Each ref must register with
568   // us when it's created or destroyed. This allows us to potentially close
569   // any open statements when we encounter an error.
570   typedef std::set<StatementRef*> StatementRefSet;
571   StatementRefSet open_statements_;
572
573   // Number of currently-nested transactions.
574   int transaction_nesting_;
575
576   // True if any of the currently nested transactions have been rolled back.
577   // When we get to the outermost transaction, this will determine if we do
578   // a rollback instead of a commit.
579   bool needs_rollback_;
580
581   // True if database is open with OpenInMemory(), False if database is open
582   // with Open().
583   bool in_memory_;
584
585   // |true| if the connection was closed using RazeAndClose().  Used
586   // to enable diagnostics to distinguish calls to never-opened
587   // databases (incorrect use of the API) from calls to once-valid
588   // databases.
589   bool poisoned_;
590
591   ErrorCallback error_callback_;
592
593   // Tag for auxiliary histograms.
594   std::string histogram_tag_;
595
596   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Connection);
597 };
598
599 }  // namespace sql
600
601 #endif  // SQL_CONNECTION_H_