Upstream version 5.34.104.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / extensions / browser / quota_service.h
1 // Copyright 2013 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 // The QuotaService uses heuristics to limit abusive requests
6 // made by extensions.  In this model 'items' (e.g individual bookmarks) are
7 // represented by a 'Bucket' that holds state for that item for one single
8 // interval of time.  The interval of time is defined as 'how long we need to
9 // watch an item (for a particular heuristic) before making a decision about
10 // quota violations'.  A heuristic is two functions: one mapping input
11 // arguments to a unique Bucket (the BucketMapper), and another to determine
12 // if a new request involving such an item at a given time is a violation.
13
14 #ifndef EXTENSIONS_BROWSER_QUOTA_SERVICE_H_
15 #define EXTENSIONS_BROWSER_QUOTA_SERVICE_H_
16
17 #include <list>
18 #include <map>
19 #include <string>
20
21 #include "base/compiler_specific.h"
22 #include "base/containers/hash_tables.h"
23 #include "base/memory/scoped_ptr.h"
24 #include "base/threading/non_thread_safe.h"
25 #include "base/time/time.h"
26 #include "base/timer/timer.h"
27 #include "base/values.h"
28
29 class ExtensionFunction;
30
31 namespace extensions {
32 class QuotaLimitHeuristic;
33 class TestResetQuotaFunction;
34
35 typedef std::list<QuotaLimitHeuristic*> QuotaLimitHeuristics;
36
37 // The QuotaService takes care that calls to certain extension
38 // functions do not exceed predefined quotas.
39 //
40 // The QuotaService needs to live entirely on one thread, i.e. be created,
41 // called and destroyed on the same thread, due to its use of a RepeatingTimer.
42 // It is not a BrowserContextKeyedService because instances exist on both the UI
43 // and IO threads.
44 class QuotaService : public base::NonThreadSafe {
45  public:
46   // Some concrete heuristics (declared below) that ExtensionFunctions can
47   // use to help the service make decisions about quota violations.
48   class TimedLimit;
49   class SustainedLimit;
50
51   QuotaService();
52   virtual ~QuotaService();
53
54   // Decide whether the invocation of |function| with argument |args| by the
55   // extension specified by |extension_id| results in a quota limit violation.
56   // Returns an error message representing the failure if quota was exceeded,
57   // or empty-string if the request is fine and can proceed.
58   std::string Assess(const std::string& extension_id,
59                      ExtensionFunction* function,
60                      const base::ListValue* args,
61                      const base::TimeTicks& event_time);
62
63  private:
64   friend class extensions::TestResetQuotaFunction;
65   typedef std::string ExtensionId;
66   typedef std::string FunctionName;
67   // All QuotaLimitHeuristic instances in this map are owned by us.
68   typedef std::map<FunctionName, QuotaLimitHeuristics> FunctionHeuristicsMap;
69
70   // Purge resets all accumulated data (except |violation_errors_|) as if the
71   // service was just created. Called periodically so we don't consume an
72   // unbounded amount of memory while tracking quota.  Yes, this could mean an
73   // extension gets away with murder if it is timed right, but the extensions
74   // we are trying to limit are ones that consistently violate, so we'll
75   // converge to the correct set.
76   void Purge();
77   void PurgeFunctionHeuristicsMap(FunctionHeuristicsMap* map);
78   base::RepeatingTimer<QuotaService> purge_timer_;
79
80   // Our quota tracking state for extensions that have invoked quota limited
81   // functions.  Each extension is treated separately, so extension ids are the
82   // key for the mapping.  As an extension invokes functions, the map keeps
83   // track of which functions it has invoked and the heuristics for each one.
84   // Each heuristic will be evaluated and ANDed together to get a final answer.
85   std::map<ExtensionId, FunctionHeuristicsMap> function_heuristics_;
86
87   // For now, as soon as an extension violates quota, we don't allow it to
88   // make any more requests to quota limited functions.  This provides a quick
89   // lookup for these extensions that is only stored in memory.
90   typedef std::map<std::string, std::string> ViolationErrorMap;
91   ViolationErrorMap violation_errors_;
92
93   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(QuotaService);
94 };
95
96 // A QuotaLimitHeuristic is two things: 1, A heuristic to map extension
97 // function arguments to corresponding Buckets for each input arg, and 2) a
98 // heuristic for determining if a new event involving a particular item
99 // (represented by its Bucket) constitutes a quota violation.
100 class QuotaLimitHeuristic {
101  public:
102   // Parameters to configure the amount of tokens allotted to individual
103   // Bucket objects (see Below) and how often they are replenished.
104   struct Config {
105     // The maximum number of tokens a bucket can contain, and is refilled to
106     // every epoch.
107     int64 refill_token_count;
108
109     // Specifies how frequently the bucket is logically refilled with tokens.
110     base::TimeDelta refill_interval;
111   };
112
113   // A Bucket is how the heuristic portrays an individual item (since quota
114   // limits are per item) and all associated state for an item that needs to
115   // carry through multiple calls to Apply.  It "holds" tokens, which are
116   // debited and credited in response to new events involving the item being
117   // being represented.  For convenience, instead of actually periodically
118   // refilling buckets they are just 'Reset' on-demand (e.g. when new events
119   // come in). So, a bucket has an expiration to denote it has becomes stale.
120   class Bucket {
121    public:
122     Bucket() : num_tokens_(0) {}
123     // Removes a token from this bucket, and returns true if the bucket had
124     // any tokens in the first place.
125     bool DeductToken() { return num_tokens_-- > 0; }
126
127     // Returns true if this bucket has tokens to deduct.
128     bool has_tokens() const { return num_tokens_ > 0; }
129
130     // Reset this bucket to specification (from internal configuration), to be
131     // valid from |start| until the first refill interval elapses and it needs
132     // to be reset again.
133     void Reset(const Config& config, const base::TimeTicks& start);
134
135     // The time at which the token count and next expiration should be reset,
136     // via a call to Reset.
137     const base::TimeTicks& expiration() { return expiration_; }
138
139    private:
140     base::TimeTicks expiration_;
141     int64 num_tokens_;
142     DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Bucket);
143   };
144   typedef std::list<Bucket*> BucketList;
145
146   // A helper interface to retrieve the bucket corresponding to |args| from
147   // the set of buckets (which is typically stored in the BucketMapper itself)
148   // for this QuotaLimitHeuristic.
149   class BucketMapper {
150    public:
151     virtual ~BucketMapper() {}
152     // In most cases, this should simply extract item IDs from the arguments
153     // (e.g for bookmark operations involving an existing item). If a problem
154     // occurs while parsing |args|, the function aborts - buckets may be non-
155     // empty). The expectation is that invalid args and associated errors are
156     // handled by the ExtensionFunction itself so we don't concern ourselves.
157     virtual void GetBucketsForArgs(const base::ListValue* args,
158                                    BucketList* buckets) = 0;
159   };
160
161   // Maps all calls to the same bucket, regardless of |args|, for this
162   // QuotaLimitHeuristic.
163   class SingletonBucketMapper : public BucketMapper {
164    public:
165     SingletonBucketMapper() {}
166     virtual ~SingletonBucketMapper() {}
167     virtual void GetBucketsForArgs(const base::ListValue* args,
168                                    BucketList* buckets) OVERRIDE;
169
170    private:
171     Bucket bucket_;
172     DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(SingletonBucketMapper);
173   };
174
175   // Ownership of |map| is given to the new QuotaLimitHeuristic.
176   QuotaLimitHeuristic(const Config& config,
177                       BucketMapper* map,
178                       const std::string& name);
179   virtual ~QuotaLimitHeuristic();
180
181   // Determines if sufficient quota exists (according to the Apply
182   // implementation of a derived class) to perform an operation with |args|,
183   // based on the history of similar operations with similar arguments (which
184   // is retrieved using the BucketMapper).
185   bool ApplyToArgs(const base::ListValue* args,
186                    const base::TimeTicks& event_time);
187
188   // Returns an error formatted according to this heuristic.
189   std::string GetError() const;
190
191  protected:
192   const Config& config() { return config_; }
193
194   // Determine if the new event occurring at |event_time| involving |bucket|
195   // constitutes a quota violation according to this heuristic.
196   virtual bool Apply(Bucket* bucket, const base::TimeTicks& event_time) = 0;
197
198  private:
199   friend class QuotaLimitHeuristicTest;
200
201   const Config config_;
202
203   // The mapper used in Map. Cannot be NULL.
204   scoped_ptr<BucketMapper> bucket_mapper_;
205
206   // The name of the heuristic for formatting error messages.
207   std::string name_;
208
209   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(QuotaLimitHeuristic);
210 };
211
212 // A simple per-item heuristic to limit the number of events that can occur in
213 // a given period of time; e.g "no more than 100 events in an hour".
214 class QuotaService::TimedLimit : public QuotaLimitHeuristic {
215  public:
216   TimedLimit(const Config& config, BucketMapper* map, const std::string& name)
217       : QuotaLimitHeuristic(config, map, name) {}
218   virtual bool Apply(Bucket* bucket,
219                      const base::TimeTicks& event_time) OVERRIDE;
220 };
221
222 // A per-item heuristic to limit the number of events that can occur in a
223 // period of time over a sustained longer interval. E.g "no more than two
224 // events per minute, sustained over 10 minutes".
225 class QuotaService::SustainedLimit : public QuotaLimitHeuristic {
226  public:
227   SustainedLimit(const base::TimeDelta& sustain,
228                  const Config& config,
229                  BucketMapper* map,
230                  const std::string& name);
231   virtual bool Apply(Bucket* bucket,
232                      const base::TimeTicks& event_time) OVERRIDE;
233
234  private:
235   // Specifies how long exhaustion of buckets is allowed to continue before
236   // denying requests.
237   const int64 repeat_exhaustion_allowance_;
238   int64 num_available_repeat_exhaustions_;
239 };
240
241 }  // namespace extensions
242
243 #endif  // EXTENSIONS_BROWSER_QUOTA_SERVICE_H_