Upstream version 10.39.225.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / base / metrics / histogram.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 // Histogram is an object that aggregates statistics, and can summarize them in
6 // various forms, including ASCII graphical, HTML, and numerically (as a
7 // vector of numbers corresponding to each of the aggregating buckets).
8
9 // It supports calls to accumulate either time intervals (which are processed
10 // as integral number of milliseconds), or arbitrary integral units.
11
12 // For Histogram(exponential histogram), LinearHistogram and CustomHistogram,
13 // the minimum for a declared range is 1 (instead of 0), while the maximum is
14 // (HistogramBase::kSampleType_MAX - 1). Currently you can declare histograms
15 // with ranges exceeding those limits (e.g. 0 as minimal or
16 // HistogramBase::kSampleType_MAX as maximal), but those excesses will be
17 // silently clamped to those limits (for backwards compatibility with existing
18 // code). Best practice is to not exceed the limits.
19
20 // Each use of a histogram with the same name will reference the same underlying
21 // data, so it is safe to record to the same histogram from multiple locations
22 // in the code. It is a runtime error if all uses of the same histogram do not
23 // agree exactly in type, bucket size and range.
24
25 // For Histogram and LinearHistogram, the maximum for a declared range should
26 // always be larger (not equal) than minimal range. Zero and
27 // HistogramBase::kSampleType_MAX are implicitly added as first and last ranges,
28 // so the smallest legal bucket_count is 3. However CustomHistogram can have
29 // bucket count as 2 (when you give a custom ranges vector containing only 1
30 // range).
31 // For these 3 kinds of histograms, the max bucket count is always
32 // (Histogram::kBucketCount_MAX - 1).
33
34 // The buckets layout of class Histogram is exponential. For example, buckets
35 // might contain (sequentially) the count of values in the following intervals:
36 // [0,1), [1,2), [2,4), [4,8), [8,16), [16,32), [32,64), [64,infinity)
37 // That bucket allocation would actually result from construction of a histogram
38 // for values between 1 and 64, with 8 buckets, such as:
39 // Histogram count("some name", 1, 64, 8);
40 // Note that the underflow bucket [0,1) and the overflow bucket [64,infinity)
41 // are also counted by the constructor in the user supplied "bucket_count"
42 // argument.
43 // The above example has an exponential ratio of 2 (doubling the bucket width
44 // in each consecutive bucket.  The Histogram class automatically calculates
45 // the smallest ratio that it can use to construct the number of buckets
46 // selected in the constructor.  An another example, if you had 50 buckets,
47 // and millisecond time values from 1 to 10000, then the ratio between
48 // consecutive bucket widths will be approximately somewhere around the 50th
49 // root of 10000.  This approach provides very fine grain (narrow) buckets
50 // at the low end of the histogram scale, but allows the histogram to cover a
51 // gigantic range with the addition of very few buckets.
52
53 // Usually we use macros to define and use a histogram. These macros use a
54 // pattern involving a function static variable, that is a pointer to a
55 // histogram.  This static is explicitly initialized on any thread
56 // that detects a uninitialized (NULL) pointer.  The potentially racy
57 // initialization is not a problem as it is always set to point to the same
58 // value (i.e., the FactoryGet always returns the same value).  FactoryGet
59 // is also completely thread safe, which results in a completely thread safe,
60 // and relatively fast, set of counters.  To avoid races at shutdown, the static
61 // pointer is NOT deleted, and we leak the histograms at process termination.
62
63 #ifndef BASE_METRICS_HISTOGRAM_H_
64 #define BASE_METRICS_HISTOGRAM_H_
65
66 #include <map>
67 #include <string>
68 #include <vector>
69
70 #include "base/atomicops.h"
71 #include "base/base_export.h"
72 #include "base/basictypes.h"
73 #include "base/compiler_specific.h"
74 #include "base/gtest_prod_util.h"
75 #include "base/logging.h"
76 #include "base/memory/scoped_ptr.h"
77 #include "base/metrics/bucket_ranges.h"
78 #include "base/metrics/histogram_base.h"
79 #include "base/metrics/histogram_samples.h"
80 #include "base/time/time.h"
81
82 class Pickle;
83 class PickleIterator;
84
85 namespace base {
86
87 class Lock;
88 //------------------------------------------------------------------------------
89 // Histograms are often put in areas where they are called many many times, and
90 // performance is critical.  As a result, they are designed to have a very low
91 // recurring cost of executing (adding additional samples).  Toward that end,
92 // the macros declare a static pointer to the histogram in question, and only
93 // take a "slow path" to construct (or find) the histogram on the first run
94 // through the macro.  We leak the histograms at shutdown time so that we don't
95 // have to validate using the pointers at any time during the running of the
96 // process.
97
98 // The following code is generally what a thread-safe static pointer
99 // initialization looks like for a histogram (after a macro is expanded).  This
100 // sample is an expansion (with comments) of the code for
101 // LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS().
102
103 /*
104   do {
105     // The pointer's presence indicates the initialization is complete.
106     // Initialization is idempotent, so it can safely be atomically repeated.
107     static base::subtle::AtomicWord atomic_histogram_pointer = 0;
108
109     // Acquire_Load() ensures that we acquire visibility to the pointed-to data
110     // in the histogram.
111     base::Histogram* histogram_pointer(reinterpret_cast<base::Histogram*>(
112         base::subtle::Acquire_Load(&atomic_histogram_pointer)));
113
114     if (!histogram_pointer) {
115       // This is the slow path, which will construct OR find the matching
116       // histogram.  FactoryGet includes locks on a global histogram name map
117       // and is completely thread safe.
118       histogram_pointer = base::Histogram::FactoryGet(
119           name, min, max, bucket_count, base::HistogramBase::kNoFlags);
120
121       // Use Release_Store to ensure that the histogram data is made available
122       // globally before we make the pointer visible.
123       // Several threads may perform this store, but the same value will be
124       // stored in all cases (for a given named/spec'ed histogram).
125       // We could do this without any barrier, since FactoryGet entered and
126       // exited a lock after construction, but this barrier makes things clear.
127       base::subtle::Release_Store(&atomic_histogram_pointer,
128           reinterpret_cast<base::subtle::AtomicWord>(histogram_pointer));
129     }
130
131     // Ensure calling contract is upheld, and the name does NOT vary.
132     DCHECK(histogram_pointer->histogram_name() == constant_histogram_name);
133
134     histogram_pointer->Add(sample);
135   } while (0);
136 */
137
138 // The above pattern is repeated in several macros.  The only elements that
139 // vary are the invocation of the Add(sample) vs AddTime(sample), and the choice
140 // of which FactoryGet method to use.  The different FactoryGet methods have
141 // various argument lists, so the function with its argument list is provided as
142 // a macro argument here.  The name is only used in a DCHECK, to assure that
143 // callers don't try to vary the name of the histogram (which would tend to be
144 // ignored by the one-time initialization of the histogtram_pointer).
145 #define STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(constant_histogram_name, \
146                                        histogram_add_method_invocation, \
147                                        histogram_factory_get_invocation) \
148   do { \
149     static base::subtle::AtomicWord atomic_histogram_pointer = 0; \
150     base::HistogramBase* histogram_pointer( \
151         reinterpret_cast<base::HistogramBase*>( \
152             base::subtle::Acquire_Load(&atomic_histogram_pointer))); \
153     if (!histogram_pointer) { \
154       histogram_pointer = histogram_factory_get_invocation; \
155       base::subtle::Release_Store(&atomic_histogram_pointer, \
156           reinterpret_cast<base::subtle::AtomicWord>(histogram_pointer)); \
157     } \
158     if (DCHECK_IS_ON) \
159       histogram_pointer->CheckName(constant_histogram_name); \
160     histogram_pointer->histogram_add_method_invocation; \
161   } while (0)
162
163
164 //------------------------------------------------------------------------------
165 // Provide easy general purpose histogram in a macro, just like stats counters.
166 // The first four macros use 50 buckets.
167
168 #define LOCAL_HISTOGRAM_TIMES(name, sample) LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_TIMES( \
169     name, sample, base::TimeDelta::FromMilliseconds(1), \
170     base::TimeDelta::FromSeconds(10), 50)
171
172 // For folks that need real specific times, use this to select a precise range
173 // of times you want plotted, and the number of buckets you want used.
174 #define LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_TIMES(name, sample, min, max, bucket_count) \
175     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, AddTime(sample), \
176         base::Histogram::FactoryTimeGet(name, min, max, bucket_count, \
177                                         base::HistogramBase::kNoFlags))
178
179 #define LOCAL_HISTOGRAM_COUNTS(name, sample) LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS( \
180     name, sample, 1, 1000000, 50)
181
182 #define LOCAL_HISTOGRAM_COUNTS_100(name, sample) \
183     LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS(name, sample, 1, 100, 50)
184
185 #define LOCAL_HISTOGRAM_COUNTS_10000(name, sample) \
186     LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS(name, sample, 1, 10000, 50)
187
188 #define LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS(name, sample, min, max, bucket_count) \
189     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, Add(sample), \
190         base::Histogram::FactoryGet(name, min, max, bucket_count, \
191                                     base::HistogramBase::kNoFlags))
192
193 // This is a helper macro used by other macros and shouldn't be used directly.
194 #define HISTOGRAM_ENUMERATION_WITH_FLAG(name, sample, boundary, flag) \
195     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, Add(sample), \
196         base::LinearHistogram::FactoryGet(name, 1, boundary, boundary + 1, \
197             flag))
198
199 #define LOCAL_HISTOGRAM_PERCENTAGE(name, under_one_hundred) \
200     LOCAL_HISTOGRAM_ENUMERATION(name, under_one_hundred, 101)
201
202 #define LOCAL_HISTOGRAM_BOOLEAN(name, sample) \
203     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, AddBoolean(sample), \
204         base::BooleanHistogram::FactoryGet(name, base::Histogram::kNoFlags))
205
206 // Support histograming of an enumerated value.  The samples should always be
207 // strictly less than |boundary_value| -- this prevents you from running into
208 // problems down the line if you add additional buckets to the histogram.  Note
209 // also that, despite explicitly setting the minimum bucket value to |1| below,
210 // it is fine for enumerated histograms to be 0-indexed -- this is because
211 // enumerated histograms should never have underflow.
212 #define LOCAL_HISTOGRAM_ENUMERATION(name, sample, boundary_value) \
213     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, Add(sample), \
214         base::LinearHistogram::FactoryGet(name, 1, boundary_value, \
215             boundary_value + 1, base::HistogramBase::kNoFlags))
216
217 // Support histograming of an enumerated value. Samples should be one of the
218 // std::vector<int> list provided via |custom_ranges|. See comments above
219 // CustomRanges::FactoryGet about the requirement of |custom_ranges|.
220 // You can use the helper function CustomHistogram::ArrayToCustomRanges to
221 // transform a C-style array of valid sample values to a std::vector<int>.
222 #define LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_ENUMERATION(name, sample, custom_ranges) \
223     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, Add(sample), \
224         base::CustomHistogram::FactoryGet(name, custom_ranges, \
225                                           base::HistogramBase::kNoFlags))
226
227 #define LOCAL_HISTOGRAM_MEMORY_KB(name, sample) LOCAL_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS( \
228     name, sample, 1000, 500000, 50)
229
230 //------------------------------------------------------------------------------
231 // The following macros provide typical usage scenarios for callers that wish
232 // to record histogram data, and have the data submitted/uploaded via UMA.
233 // Not all systems support such UMA, but if they do, the following macros
234 // should work with the service.
235
236 #define UMA_HISTOGRAM_TIMES(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_TIMES( \
237     name, sample, base::TimeDelta::FromMilliseconds(1), \
238     base::TimeDelta::FromSeconds(10), 50)
239
240 #define UMA_HISTOGRAM_MEDIUM_TIMES(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_TIMES( \
241     name, sample, base::TimeDelta::FromMilliseconds(10), \
242     base::TimeDelta::FromMinutes(3), 50)
243
244 // Use this macro when times can routinely be much longer than 10 seconds.
245 #define UMA_HISTOGRAM_LONG_TIMES(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_TIMES( \
246     name, sample, base::TimeDelta::FromMilliseconds(1), \
247     base::TimeDelta::FromHours(1), 50)
248
249 // Use this macro when times can routinely be much longer than 10 seconds and
250 // you want 100 buckets.
251 #define UMA_HISTOGRAM_LONG_TIMES_100(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_TIMES( \
252     name, sample, base::TimeDelta::FromMilliseconds(1), \
253     base::TimeDelta::FromHours(1), 100)
254
255 #define UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_TIMES(name, sample, min, max, bucket_count) \
256     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, AddTime(sample), \
257         base::Histogram::FactoryTimeGet(name, min, max, bucket_count, \
258             base::HistogramBase::kUmaTargetedHistogramFlag))
259
260 #define UMA_HISTOGRAM_COUNTS(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS( \
261     name, sample, 1, 1000000, 50)
262
263 #define UMA_HISTOGRAM_COUNTS_100(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS( \
264     name, sample, 1, 100, 50)
265
266 #define UMA_HISTOGRAM_COUNTS_10000(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS( \
267     name, sample, 1, 10000, 50)
268
269 #define UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS(name, sample, min, max, bucket_count) \
270     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, Add(sample), \
271         base::Histogram::FactoryGet(name, min, max, bucket_count, \
272             base::HistogramBase::kUmaTargetedHistogramFlag))
273
274 #define UMA_HISTOGRAM_MEMORY_KB(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS( \
275     name, sample, 1000, 500000, 50)
276
277 #define UMA_HISTOGRAM_MEMORY_MB(name, sample) UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_COUNTS( \
278     name, sample, 1, 1000, 50)
279
280 #define UMA_HISTOGRAM_PERCENTAGE(name, under_one_hundred) \
281     UMA_HISTOGRAM_ENUMERATION(name, under_one_hundred, 101)
282
283 #define UMA_HISTOGRAM_BOOLEAN(name, sample) \
284     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, AddBoolean(sample), \
285         base::BooleanHistogram::FactoryGet(name, \
286             base::HistogramBase::kUmaTargetedHistogramFlag))
287
288 // The samples should always be strictly less than |boundary_value|.  For more
289 // details, see the comment for the |HISTOGRAM_ENUMERATION| macro, above.
290 #define UMA_HISTOGRAM_ENUMERATION(name, sample, boundary_value) \
291     HISTOGRAM_ENUMERATION_WITH_FLAG(name, sample, boundary_value, \
292         base::HistogramBase::kUmaTargetedHistogramFlag)
293
294 // Similar to UMA_HISTOGRAM_ENUMERATION, but used for recording stability
295 // histograms.  Use this if recording a histogram that should be part of the
296 // initial stability log.
297 #define UMA_STABILITY_HISTOGRAM_ENUMERATION(name, sample, boundary_value) \
298     HISTOGRAM_ENUMERATION_WITH_FLAG(name, sample, boundary_value, \
299         base::HistogramBase::kUmaStabilityHistogramFlag)
300
301 #define UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_ENUMERATION(name, sample, custom_ranges) \
302     STATIC_HISTOGRAM_POINTER_BLOCK(name, Add(sample), \
303         base::CustomHistogram::FactoryGet(name, custom_ranges, \
304             base::HistogramBase::kUmaTargetedHistogramFlag))
305
306 //------------------------------------------------------------------------------
307
308 class BucketRanges;
309 class SampleVector;
310
311 class BooleanHistogram;
312 class CustomHistogram;
313 class Histogram;
314 class LinearHistogram;
315
316 class BASE_EXPORT Histogram : public HistogramBase {
317  public:
318   // Initialize maximum number of buckets in histograms as 16,384.
319   static const size_t kBucketCount_MAX;
320
321   typedef std::vector<Count> Counts;
322
323   //----------------------------------------------------------------------------
324   // For a valid histogram, input should follow these restrictions:
325   // minimum > 0 (if a minimum below 1 is specified, it will implicitly be
326   //              normalized up to 1)
327   // maximum > minimum
328   // buckets > 2 [minimum buckets needed: underflow, overflow and the range]
329   // Additionally,
330   // buckets <= (maximum - minimum + 2) - this is to ensure that we don't have
331   // more buckets than the range of numbers; having more buckets than 1 per
332   // value in the range would be nonsensical.
333   static HistogramBase* FactoryGet(const std::string& name,
334                                    Sample minimum,
335                                    Sample maximum,
336                                    size_t bucket_count,
337                                    int32 flags);
338   static HistogramBase* FactoryTimeGet(const std::string& name,
339                                        base::TimeDelta minimum,
340                                        base::TimeDelta maximum,
341                                        size_t bucket_count,
342                                        int32 flags);
343
344   static void InitializeBucketRanges(Sample minimum,
345                                      Sample maximum,
346                                      BucketRanges* ranges);
347
348   // This constant if for FindCorruption. Since snapshots of histograms are
349   // taken asynchronously relative to sampling, and our counting code currently
350   // does not prevent race conditions, it is pretty likely that we'll catch a
351   // redundant count that doesn't match the sample count.  We allow for a
352   // certain amount of slop before flagging this as an inconsistency. Even with
353   // an inconsistency, we'll snapshot it again (for UMA in about a half hour),
354   // so we'll eventually get the data, if it was not the result of a corruption.
355   static const int kCommonRaceBasedCountMismatch;
356
357   // Check to see if bucket ranges, counts and tallies in the snapshot are
358   // consistent with the bucket ranges and checksums in our histogram.  This can
359   // produce a false-alarm if a race occurred in the reading of the data during
360   // a SnapShot process, but should otherwise be false at all times (unless we
361   // have memory over-writes, or DRAM failures).
362   virtual int FindCorruption(const HistogramSamples& samples) const OVERRIDE;
363
364   //----------------------------------------------------------------------------
365   // Accessors for factory construction, serialization and testing.
366   //----------------------------------------------------------------------------
367   Sample declared_min() const { return declared_min_; }
368   Sample declared_max() const { return declared_max_; }
369   virtual Sample ranges(size_t i) const;
370   virtual size_t bucket_count() const;
371   const BucketRanges* bucket_ranges() const { return bucket_ranges_; }
372
373   // This function validates histogram construction arguments. It returns false
374   // if some of the arguments are totally bad.
375   // Note. Currently it allow some bad input, e.g. 0 as minimum, but silently
376   // converts it to good input: 1.
377   // TODO(kaiwang): Be more restrict and return false for any bad input, and
378   // make this a readonly validating function.
379   static bool InspectConstructionArguments(const std::string& name,
380                                            Sample* minimum,
381                                            Sample* maximum,
382                                            size_t* bucket_count);
383
384   // HistogramBase implementation:
385   virtual HistogramType GetHistogramType() const OVERRIDE;
386   virtual bool HasConstructionArguments(
387       Sample expected_minimum,
388       Sample expected_maximum,
389       size_t expected_bucket_count) const OVERRIDE;
390   virtual void Add(Sample value) OVERRIDE;
391   virtual scoped_ptr<HistogramSamples> SnapshotSamples() const OVERRIDE;
392   virtual void AddSamples(const HistogramSamples& samples) OVERRIDE;
393   virtual bool AddSamplesFromPickle(PickleIterator* iter) OVERRIDE;
394   virtual void WriteHTMLGraph(std::string* output) const OVERRIDE;
395   virtual void WriteAscii(std::string* output) const OVERRIDE;
396
397  protected:
398   // |ranges| should contain the underflow and overflow buckets. See top
399   // comments for example.
400   Histogram(const std::string& name,
401             Sample minimum,
402             Sample maximum,
403             const BucketRanges* ranges);
404
405   virtual ~Histogram();
406
407   // HistogramBase implementation:
408   virtual bool SerializeInfoImpl(Pickle* pickle) const OVERRIDE;
409
410   // Method to override to skip the display of the i'th bucket if it's empty.
411   virtual bool PrintEmptyBucket(size_t index) const;
412
413   // Get normalized size, relative to the ranges(i).
414   virtual double GetBucketSize(Count current, size_t i) const;
415
416   // Return a string description of what goes in a given bucket.
417   // Most commonly this is the numeric value, but in derived classes it may
418   // be a name (or string description) given to the bucket.
419   virtual const std::string GetAsciiBucketRange(size_t it) const;
420
421  private:
422   // Allow tests to corrupt our innards for testing purposes.
423   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HistogramTest, BoundsTest);
424   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HistogramTest, BucketPlacementTest);
425   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HistogramTest, CorruptBucketBounds);
426   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HistogramTest, CorruptSampleCounts);
427   FRIEND_TEST_ALL_PREFIXES(HistogramTest, NameMatchTest);
428
429   friend class StatisticsRecorder;  // To allow it to delete duplicates.
430   friend class StatisticsRecorderTest;
431
432   friend BASE_EXPORT_PRIVATE HistogramBase* DeserializeHistogramInfo(
433       PickleIterator* iter);
434   static HistogramBase* DeserializeInfoImpl(PickleIterator* iter);
435
436   // Implementation of SnapshotSamples function.
437   scoped_ptr<SampleVector> SnapshotSampleVector() const;
438
439   //----------------------------------------------------------------------------
440   // Helpers for emitting Ascii graphic.  Each method appends data to output.
441
442   void WriteAsciiImpl(bool graph_it,
443                       const std::string& newline,
444                       std::string* output) const;
445
446   // Find out how large (graphically) the largest bucket will appear to be.
447   double GetPeakBucketSize(const SampleVector& samples) const;
448
449   // Write a common header message describing this histogram.
450   void WriteAsciiHeader(const SampleVector& samples,
451                         Count sample_count,
452                         std::string* output) const;
453
454   // Write information about previous, current, and next buckets.
455   // Information such as cumulative percentage, etc.
456   void WriteAsciiBucketContext(const int64 past, const Count current,
457                                const int64 remaining, const size_t i,
458                                std::string* output) const;
459
460   // WriteJSON calls these.
461   virtual void GetParameters(DictionaryValue* params) const OVERRIDE;
462
463   virtual void GetCountAndBucketData(Count* count,
464                                      int64* sum,
465                                      ListValue* buckets) const OVERRIDE;
466
467   // Does not own this object. Should get from StatisticsRecorder.
468   const BucketRanges* bucket_ranges_;
469
470   Sample declared_min_;  // Less than this goes into the first bucket.
471   Sample declared_max_;  // Over this goes into the last bucket.
472
473   // Finally, provide the state that changes with the addition of each new
474   // sample.
475   scoped_ptr<SampleVector> samples_;
476
477   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Histogram);
478 };
479
480 //------------------------------------------------------------------------------
481
482 // LinearHistogram is a more traditional histogram, with evenly spaced
483 // buckets.
484 class BASE_EXPORT LinearHistogram : public Histogram {
485  public:
486   virtual ~LinearHistogram();
487
488   /* minimum should start from 1. 0 is as minimum is invalid. 0 is an implicit
489      default underflow bucket. */
490   static HistogramBase* FactoryGet(const std::string& name,
491                                    Sample minimum,
492                                    Sample maximum,
493                                    size_t bucket_count,
494                                    int32 flags);
495   static HistogramBase* FactoryTimeGet(const std::string& name,
496                                        TimeDelta minimum,
497                                        TimeDelta maximum,
498                                        size_t bucket_count,
499                                        int32 flags);
500
501   struct DescriptionPair {
502     Sample sample;
503     const char* description;  // Null means end of a list of pairs.
504   };
505
506   // Create a LinearHistogram and store a list of number/text values for use in
507   // writing the histogram graph.
508   // |descriptions| can be NULL, which means no special descriptions to set. If
509   // it's not NULL, the last element in the array must has a NULL in its
510   // "description" field.
511   static HistogramBase* FactoryGetWithRangeDescription(
512       const std::string& name,
513       Sample minimum,
514       Sample maximum,
515       size_t bucket_count,
516       int32 flags,
517       const DescriptionPair descriptions[]);
518
519   static void InitializeBucketRanges(Sample minimum,
520                                      Sample maximum,
521                                      BucketRanges* ranges);
522
523   // Overridden from Histogram:
524   virtual HistogramType GetHistogramType() const OVERRIDE;
525
526  protected:
527   LinearHistogram(const std::string& name,
528                   Sample minimum,
529                   Sample maximum,
530                   const BucketRanges* ranges);
531
532   virtual double GetBucketSize(Count current, size_t i) const OVERRIDE;
533
534   // If we have a description for a bucket, then return that.  Otherwise
535   // let parent class provide a (numeric) description.
536   virtual const std::string GetAsciiBucketRange(size_t i) const OVERRIDE;
537
538   // Skip printing of name for numeric range if we have a name (and if this is
539   // an empty bucket).
540   virtual bool PrintEmptyBucket(size_t index) const OVERRIDE;
541
542  private:
543   friend BASE_EXPORT_PRIVATE HistogramBase* DeserializeHistogramInfo(
544       PickleIterator* iter);
545   static HistogramBase* DeserializeInfoImpl(PickleIterator* iter);
546
547   // For some ranges, we store a printable description of a bucket range.
548   // If there is no description, then GetAsciiBucketRange() uses parent class
549   // to provide a description.
550   typedef std::map<Sample, std::string> BucketDescriptionMap;
551   BucketDescriptionMap bucket_description_;
552
553   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(LinearHistogram);
554 };
555
556 //------------------------------------------------------------------------------
557
558 // BooleanHistogram is a histogram for booleans.
559 class BASE_EXPORT BooleanHistogram : public LinearHistogram {
560  public:
561   static HistogramBase* FactoryGet(const std::string& name, int32 flags);
562
563   virtual HistogramType GetHistogramType() const OVERRIDE;
564
565  private:
566   BooleanHistogram(const std::string& name, const BucketRanges* ranges);
567
568   friend BASE_EXPORT_PRIVATE HistogramBase* DeserializeHistogramInfo(
569       PickleIterator* iter);
570   static HistogramBase* DeserializeInfoImpl(PickleIterator* iter);
571
572   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(BooleanHistogram);
573 };
574
575 //------------------------------------------------------------------------------
576
577 // CustomHistogram is a histogram for a set of custom integers.
578 class BASE_EXPORT CustomHistogram : public Histogram {
579  public:
580   // |custom_ranges| contains a vector of limits on ranges. Each limit should be
581   // > 0 and < kSampleType_MAX. (Currently 0 is still accepted for backward
582   // compatibility). The limits can be unordered or contain duplication, but
583   // client should not depend on this.
584   static HistogramBase* FactoryGet(const std::string& name,
585                                    const std::vector<Sample>& custom_ranges,
586                                    int32 flags);
587
588   // Overridden from Histogram:
589   virtual HistogramType GetHistogramType() const OVERRIDE;
590
591   // Helper method for transforming an array of valid enumeration values
592   // to the std::vector<int> expected by UMA_HISTOGRAM_CUSTOM_ENUMERATION.
593   // This function ensures that a guard bucket exists right after any
594   // valid sample value (unless the next higher sample is also a valid value),
595   // so that invalid samples never fall into the same bucket as valid samples.
596   // TODO(kaiwang): Change name to ArrayToCustomEnumRanges.
597   static std::vector<Sample> ArrayToCustomRanges(const Sample* values,
598                                                  size_t num_values);
599  protected:
600   CustomHistogram(const std::string& name,
601                   const BucketRanges* ranges);
602
603   // HistogramBase implementation:
604   virtual bool SerializeInfoImpl(Pickle* pickle) const OVERRIDE;
605
606   virtual double GetBucketSize(Count current, size_t i) const OVERRIDE;
607
608  private:
609   friend BASE_EXPORT_PRIVATE HistogramBase* DeserializeHistogramInfo(
610       PickleIterator* iter);
611   static HistogramBase* DeserializeInfoImpl(PickleIterator* iter);
612
613   static bool ValidateCustomRanges(const std::vector<Sample>& custom_ranges);
614   static BucketRanges* CreateBucketRangesFromCustomRanges(
615       const std::vector<Sample>& custom_ranges);
616
617   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(CustomHistogram);
618 };
619
620 }  // namespace base
621
622 #endif  // BASE_METRICS_HISTOGRAM_H_