]> git.donarmstrong.com Git - biopieces.git/blob - code_ruby/lib/maasha/biopieces.rb
added some file locking to biopieces.rb
[biopieces.git] / code_ruby / lib / maasha / biopieces.rb
1 raise "Ruby 1.9 or later required" if RUBY_VERSION < "1.9"
2
3 # Copyright (C) 2007-2011 Martin A. Hansen.
4
5 # This program is free software; you can redistribute it and/or
6 # modify it under the terms of the GNU General Public License
7 # as published by the Free Software Foundation; either version 2
8 # of the License, or (at your option) any later version.
9
10 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
11 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13 # GNU General Public License for more details.
14
15 # You should have received a copy of the GNU General Public License
16 # along with this program; if not, write to the Free Software
17 # Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
18
19 # http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
20
21 # >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>><<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
22
23 # This software is part of the Biopieces framework (www.biopieces.org).
24
25 # >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>><<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
26
27 require 'date'
28 require 'fileutils'
29 require 'optparse'
30 require 'pp'
31 require 'stringio'
32 require 'zlib'
33
34 TEST = false
35
36 # Monkey patch (evil) changing the to_s method of the Hash class to
37 # return a Hash in Biopieces format; keys and value pairs on one line
38 # each seperated with ': ' and terminated by a line of '---'.
39 class Hash
40   def to_s
41     string = ""
42
43     self.each do |key, value|
44       string << "#{key.to_s}: #{value}\n"
45     end
46
47     string << "---\n"
48
49     string
50   end
51 end
52
53 # Error class for all exceptions to do with the Biopieces class.
54 class BiopiecesError < StandardError; end
55
56 # Biopieces are command line scripts and uses OptionParser to parse command line
57 # options according to a list of casts. Each cast prescribes the long and short
58 # name of the option, the type, if it is mandatory, the default value, and allowed
59 # and disallowed values. An optional list of extra casts can be supplied, and the
60 # integrity of the casts are checked. Following the command line parsing, the
61 # options are checked according to the casts. Methods are also included for handling
62 # the parsing and emitting of Biopiece records, which are ASCII text records consisting
63 # of lines with a key/value pair separated by a colon and a white space ': '.
64 # Each record is separated by a line with three dashes '---'.
65 class Biopieces
66   include Enumerable
67
68   # Class method to check the integrity of a list of casts, followed by parsing
69   # options from argv and finally checking the options according to the casts.
70   def self.options_parse(argv, cast_list=[], script_path=$0)
71     casts          = Casts.new(cast_list)
72     option_handler = OptionHandler.new(argv, casts, script_path)
73     options        = option_handler.options_parse
74
75     options
76   end
77
78   # Class method for opening data streams for reading and writing Biopiece
79   # records. Records are read from STDIN (default) or file (possibly gzipped)
80   # and written to STDOUT (default) or file.
81   def self.open(input = STDIN, output = STDOUT)
82     io_in  = self.open_input(input)
83     io_out = self.open_output(output)
84
85     if block_given?
86       begin
87         yield io_in, io_out
88       ensure
89         io_in.close
90         io_out.close
91       end
92     else
93       return io_in, io_out
94     end
95   end
96
97   # Class method to create a temporary directory inside the ENV["BP_TMP"] directory.
98   def self.mktmpdir
99     time = Time.now.to_i
100     user = ENV["USER"]
101     pid  = $$
102     path = File.join(ENV["BP_TMP"], [user, time + pid, pid, "bp_tmp"].join("_"))
103     Dir.mkdir(path)
104     Status.new.set_tmpdir(path)
105     path
106   end
107
108   # Initialize a Biopiece object for either reading or writing from _ios_.
109   def initialize(ios, stdio = nil)
110     @ios   = ios
111     @stdio = stdio
112   end
113
114   # Method to write a Biopiece record to _ios_.
115   def puts(foo)
116     @ios << foo.to_s
117   end
118
119   # Method to close _ios_.
120   def close
121     @ios.close unless @stdio
122   end
123
124   # Method to parse and yield a Biopiece record from _ios_.
125   def each_record
126     record = {}
127
128     @ios.each_line do |line|
129       case line
130       when /^([^:]+): (.*)$/
131         record[$1.to_sym] = $2
132       when /^---$/
133         yield record unless record.empty?
134         record = {}
135       else
136         raise BiopiecesError, "Bad record format: #{line}"
137       end
138     end
139
140     yield record unless record.empty?
141
142     self # conventionally
143   end
144
145   alias :each :each_record
146
147   private
148
149   # Class method for opening data stream for reading Biopiece records.
150   # Records are read from STDIN (default) or file (possibly gzipped).
151   def self.open_input(input)
152     if input.nil?
153       if STDIN.tty?
154         input = self.new(StringIO.new)
155       else
156         input = self.new(STDIN, true)
157       end
158     elsif File.exists? input
159       ios = File.open(input, 'r')
160
161       begin
162         ios = Zlib::GzipReader.new(ios)
163       rescue
164         ios.rewind
165       end
166
167       input = self.new(ios)
168     end
169
170     input
171   end
172
173   # Class method for opening data stream for writing Biopiece records.
174   # Records are written to STDOUT (default) or file.
175   def self.open_output(output)
176     if output.nil?
177       output = self.new(STDOUT, true)
178     elsif not output.is_a? IO
179       output = self.new(File.open(output, 'w'))
180     end
181
182     output
183   end
184 end
185
186
187 # Error class for all exceptions to do with option casts.
188 class CastError < StandardError; end
189
190 # Class to handle casts of command line options. Each cast prescribes the long and
191 # short name of the option, the type, if it is mandatory, the default value, and
192 # allowed and disallowed values. An optional list of extra casts can be supplied,
193 # and the integrity of the casts are checked.
194 class Casts < Array
195   TYPES     = %w[flag string list int uint float file file! files files! dir dir! genome]
196   MANDATORY = %w[long short type mandatory default allowed disallowed]
197
198   # Initialize cast object with an optional options cast list to which
199   # ubiquitous casts are added after which all casts are checked.
200   def initialize(cast_list=[])
201     @cast_list = cast_list
202     ubiquitous
203     check
204     long_to_sym
205     self.push(*@cast_list)
206   end
207
208   private
209
210   # Add ubiquitous options casts.
211   def ubiquitous
212     @cast_list << {:long=>'help',       :short=>'?', :type=>'flag',  :mandatory=>false, :default=>nil, :allowed=>nil, :disallowed=>nil}
213     @cast_list << {:long=>'stream_in',  :short=>'I', :type=>'file!', :mandatory=>false, :default=>nil, :allowed=>nil, :disallowed=>nil}
214     @cast_list << {:long=>'stream_out', :short=>'O', :type=>'file',  :mandatory=>false, :default=>nil, :allowed=>nil, :disallowed=>nil}
215     @cast_list << {:long=>'verbose',    :short=>'v', :type=>'flag',  :mandatory=>false, :default=>nil, :allowed=>nil, :disallowed=>nil}
216   end
217
218   # Check integrity of the casts.
219   def check
220     check_keys
221     check_values
222     check_duplicates
223   end
224   
225   # Check if all mandatory keys are present in casts and raise if not.
226   def check_keys
227     @cast_list.each do |cast|
228       MANDATORY.each do |mandatory|
229         raise CastError, "Missing symbol in cast: '#{mandatory.to_sym}'" unless cast.has_key? mandatory.to_sym
230       end
231     end
232   end
233
234   # Check if all values in casts are valid.
235   def check_values
236     @cast_list.each do |cast|
237       check_val_long(cast)
238       check_val_short(cast)
239       check_val_type(cast)
240       check_val_mandatory(cast)
241       check_val_default(cast)
242       check_val_allowed(cast)
243       check_val_disallowed(cast)
244     end
245   end
246
247   # Check if the values to long are legal and raise if not.
248   def check_val_long(cast)
249     unless cast[:long].is_a? String and cast[:long].length > 1
250       raise CastError, "Illegal cast of long: '#{cast[:long]}'"
251     end
252   end
253   
254   # Check if the values to short are legal and raise if not.
255   def check_val_short(cast)
256     unless cast[:short].is_a? String and cast[:short].length == 1
257       raise CastError, "Illegal cast of short: '#{cast[:short]}'"
258     end
259   end
260
261   # Check if values to type are legal and raise if not.
262   def check_val_type(cast)
263     type_hash = {}
264     TYPES.each do |type|
265       type_hash[type] = true
266     end
267
268     unless type_hash.has_key? cast[:type]
269       raise CastError, "Illegal cast of type: '#{cast[:type]}'"
270     end
271   end
272
273   # Check if values to mandatory are legal and raise if not.
274   def check_val_mandatory(cast)
275     unless cast[:mandatory] == true or cast[:mandatory] == false
276       raise CastError, "Illegal cast of mandatory: '#{cast[:mandatory]}'"
277     end
278   end
279
280   # Check if values to default are legal and raise if not.
281   def check_val_default(cast)
282     unless cast[:default].nil?          or
283            cast[:default].is_a? String  or
284            cast[:default].is_a? Integer or
285            cast[:default].is_a? Float
286       raise CastError, "Illegal cast of default: '#{cast[:default]}'"
287     end
288   end
289
290   # Check if values to allowed are legal and raise if not.
291   def check_val_allowed(cast)
292     unless cast[:allowed].is_a? String or cast[:allowed].nil?
293       raise CastError, "Illegal cast of allowed: '#{cast[:allowed]}'"
294     end
295   end
296
297   # Check if values to disallowed are legal and raise if not.
298   def check_val_disallowed(cast)
299     unless cast[:disallowed].is_a? String or cast[:disallowed].nil?
300       raise CastError, "Illegal cast of disallowed: '#{cast[:disallowed]}'"
301     end
302   end
303
304   # Check cast for duplicate long or short options names.
305   def check_duplicates
306     check_hash = {}
307     @cast_list.each do |cast|
308       raise CastError, "Duplicate argument: '--#{cast[:long]}'" if check_hash.has_key? cast[:long]
309       raise CastError, "Duplicate argument: '-#{cast[:short]}'" if check_hash.has_key? cast[:short]
310       check_hash[cast[:long]]  = true
311       check_hash[cast[:short]] = true
312     end
313   end
314
315   # Convert values to :long keys to symbols for all casts.
316   def long_to_sym
317     @cast_list.each do |cast|
318       cast[:long] = cast[:long].to_sym
319     end
320   end
321 end
322
323
324 # Class for parsing argv using OptionParser according to given casts.
325 # Default options are set, file glob expressions expanded, and options are
326 # checked according to the casts. Usage information is printed and exit called
327 # if required.
328 class OptionHandler
329   REGEX_LIST   = /^(list|files|files!)$/
330   REGEX_INT    = /^(int|uint)$/
331   REGEX_STRING = /^(file|file!|dir|dir!|genome)$/
332
333   def initialize(argv, casts, script_path)
334     @argv        = argv
335     @casts       = casts
336     @script_path = script_path
337     @options     = {}
338   end
339
340   # Parse options from argv using OptionParser and casts denoting long and
341   # short option names. Usage information is printed and exit called.
342   # A hash with options is returned.
343   def options_parse
344     option_parser = OptionParser.new do |option|
345       @casts.each do |cast|
346         case cast[:type]
347         when 'flag'
348           option.on("-#{cast[:short]}", "--#{cast[:long]}") do |o|
349             @options[cast[:long]] = o
350           end
351         when 'float'
352           option.on("-#{cast[:short]}", "--#{cast[:long]} F", Float) do |f|
353             @options[cast[:long]] = f
354           end
355         when 'string'
356           option.on("-#{cast[:short]}", "--#{cast[:long]} S", String) do |s|
357             @options[cast[:long]] = s
358           end
359         when REGEX_LIST
360           option.on( "-#{cast[:short]}", "--#{cast[:long]} A", Array) do |a|
361             @options[cast[:long]] = a
362           end
363         when REGEX_INT
364           option.on("-#{cast[:short]}", "--#{cast[:long]} I", Integer) do |i|
365             @options[cast[:long]] = i
366           end
367         when REGEX_STRING
368           option.on("-#{cast[:short]}", "--#{cast[:long]} S", String) do |s|
369             @options[cast[:long]] = s
370           end
371         else
372           raise ArgumentError, "Unknown option type: '#{cast[:type]}'"
373         end
374       end
375     end
376
377     option_parser.parse!(@argv)
378
379     if print_usage_full?
380       print_usage_and_exit(true)
381     elsif print_usage_short?
382       print_usage_and_exit
383     end
384
385     options_default
386     options_glob
387     options_check
388
389     @options
390   end
391
392   # Given the script name determine the path of the wiki file with the usage info.
393   def wiki_path
394     path = File.join(ENV["BP_DIR"], "bp_usage", File.basename(@script_path)) + ".wiki"
395     raise "No such wiki file: #{path}" unless File.file? path
396     path
397   end
398
399   # Check if full "usage info" should be printed.
400   def print_usage_full?
401     @options[:help]
402   end
403
404   # Check if short "usage info" should be printed.
405   def print_usage_short?
406     if not STDIN.tty?
407       return false
408     elsif @options[:stream_in]
409       return false
410     elsif @options[:data_in]
411       return false
412     elsif wiki_path =~ /^(list_biopieces|list_genomes|list_mysql_databases|biostat)$/  # TODO get rid of this!
413       return false
414     else
415       return true
416     end
417   end
418
419   # Print usage info by Calling an external script 'print_wiki'
420   # using a system() call and exit. An optional 'full' flag
421   # outputs the full usage info.
422   def print_usage_and_exit(full=nil)
423     if TEST
424       return
425     else
426       if full
427         system("print_wiki --data_in #{wiki_path} --help")
428       else
429         system("print_wiki --data_in #{wiki_path}")
430       end
431
432       raise "Failed printing wiki: #{wiki_path}" unless $?.success?
433
434       exit
435     end
436   end
437
438   # Set default options value from cast unless a value is set.
439   def options_default
440     @casts.each do |cast|
441       if cast[:default]
442         unless @options.has_key? cast[:long]
443           if cast[:type] == 'list'
444             @options[cast[:long]] = cast[:default].split ','
445           else
446             @options[cast[:long]] = cast[:default]
447           end
448         end
449       end
450     end
451   end
452
453   # Expands glob expressions to a full list of paths.
454   # Examples: "*.fna" or "foo.fna,*.fna" or "foo.fna,/bar/*.fna"
455   def options_glob
456     @casts.each do |cast|
457       if cast[:type] == 'files' or cast[:type] == 'files!'
458         if @options.has_key? cast[:long]
459           files = []
460         
461           @options[cast[:long]].each do |path|
462             if path.include? "*"
463               Dir.glob(path).each do |file|
464                 files << file if File.file? file
465               end
466             else
467               files << path
468             end
469           end
470
471           @options[cast[:long]] = files
472         end
473       end
474     end
475   end
476
477   # Check all options according to casts.
478   def options_check
479     @casts.each do |cast|
480       options_check_mandatory(cast)
481       options_check_int(cast)
482       options_check_uint(cast)
483       options_check_file(cast)
484       options_check_files(cast)
485       options_check_dir(cast)
486       options_check_allowed(cast)
487       options_check_disallowed(cast)
488     end
489   end
490   
491   # Check if a mandatory option is set and raise if it isn't.
492   def options_check_mandatory(cast)
493     if cast[:mandatory]
494       raise ArgumentError, "Mandatory argument: --#{cast[:long]}" unless @options.has_key? cast[:long]
495     end
496   end
497
498   # Check int type option and raise if not an integer.
499   def options_check_int(cast)
500     if cast[:type] == 'int' and @options.has_key? cast[:long]
501       unless @options[cast[:long]].is_a? Integer
502         raise ArgumentError, "Argument to --#{cast[:long]} must be an integer, not '#{@options[cast[:long]]}'"
503       end
504     end
505   end
506   
507   # Check uint type option and raise if not an unsinged integer.
508   def options_check_uint(cast)
509     if cast[:type] == 'uint' and @options.has_key? cast[:long]
510       unless @options[cast[:long]].is_a? Integer and @options[cast[:long]] >= 0
511         raise ArgumentError, "Argument to --#{cast[:long]} must be an unsigned integer, not '#{@options[cast[:long]]}'"
512       end
513     end
514   end
515
516   # Check file! type argument and raise if file don't exists.
517   def options_check_file(cast)
518     if cast[:type] == 'file!' and @options.has_key? cast[:long]
519       raise ArgumentError, "No such file: '#{@options[cast[:long]]}'" unless File.file? @options[cast[:long]]
520     end
521   end
522
523   # Check files! type argument and raise if files don't exists.
524   def options_check_files(cast)
525     if cast[:type] == 'files!' and @options.has_key? cast[:long]
526       @options[cast[:long]].each do |path|
527         next if path == "-"
528         raise ArgumentError, "File not readable: '#{path}'" unless File.readable? path
529       end
530     end
531   end
532   
533   # Check dir! type argument and raise if directory don't exist.
534   def options_check_dir(cast)
535     if cast[:type] == 'dir!' and @options.has_key? cast[:long]
536       raise ArgumentError, "No such directory: '#{@options[cast[:long]]}'" unless File.directory? @options[cast[:long]]
537     end
538   end
539   
540   # Check options and raise unless allowed.
541   def options_check_allowed(cast)
542     if cast[:allowed] and @options.has_key? cast[:long]
543       allowed_hash = {}
544       cast[:allowed].split(',').each { |a| allowed_hash[a.to_s] = 1 }
545   
546       raise ArgumentError, "Argument '#{@options[cast[:long]]}' to --#{cast[:long]} not allowed" unless allowed_hash.has_key? @options[cast[:long]].to_s
547     end
548   end
549   
550   # Check disallowed argument values and raise if disallowed.
551   def options_check_disallowed(cast)
552     if cast[:disallowed] and @options.has_key? cast[:long]
553       cast[:disallowed].split(',').each do |val|
554         raise ArgumentError, "Argument '#{@options[cast[:long]]}' to --#{cast[:long]} is disallowed" if val.to_s == @options[cast[:long]].to_s
555       end
556     end
557   end
558 end
559
560 # Class for manipulating the execution status of Biopieces by setting a
561 # status file with a time stamp, process id, and command arguments. The
562 # status file is used for creating log entries and for displaying the
563 # runtime status of Biopieces.
564 class Status
565   # Write the status to a status file.
566   def set
567     time0  = Time.new.strftime("%Y-%m-%d %X")
568
569     File.open(path, "w") do |fh|
570       fh.flock(File::LOCK_EX)
571       fh.puts [time0, ARGV.join(" ")].join(";")
572     end
573   end
574
575   # Append the a temporary directory path to the status file.
576   def set_tmpdir(tmpdir_path)
577     status = ""
578
579     File.open(path, "r") do |fh|
580       fh.flock(File::LOCK_SH)
581       status = fh.read.chomp
582     end
583
584     status = "#{status};#{tmpdir_path}\n"
585
586     File.open(path, "w") do |fh|
587       fh.flock(File::LOCK_EX)
588       fh << status
589     end
590   end
591
592   # Extract the temporary directory path from the status file,
593   # and return this or nil if not found.
594   def get_tmpdir
595     File.open(path, "r") do |fh|
596       fh.flock(File::LOCK_SH)
597       tmpdir_path = fh.read.chomp.split(";").last
598       return tmpdir_path if File.directory?(tmpdir_path)
599     end
600
601     nil
602   end
603
604   # Write the Biopiece status to the log file.
605   def log(exit_status)
606     time1   = Time.new.strftime("%Y-%m-%d %X")
607     user    = ENV["USER"]
608     script  = File.basename($0)
609
610     time0 = nil
611     args  = nil
612
613     File.open(path, "r") do |fh|
614       fh.flock(File::LOCK_SH)
615       time0, args = fh.first.split(";")
616     end
617
618     elap     = time_diff(time0, time1)
619     command  = [script, args].join(" ") 
620     log_file = File.join(ENV["BP_LOG"], "biopieces.log")
621
622     File.open(log_file, "a") do |fh|
623       fh.flock(File::LOCK_EX)
624       fh.puts [time0, time1, elap, user, exit_status, command].join("\t")
625     end
626   end
627
628   # Delete status file.
629   def delete
630     File.delete(path)
631   end
632   
633   private
634
635   # Path to status file
636   def path
637     user   = ENV["USER"]
638     script = File.basename($0)
639     pid    = $$
640     path   = File.join(ENV["BP_TMP"], [user, script, pid, "status"].join("."))
641
642     path
643   end
644
645   # Get the elapsed time from the difference between two time stamps.
646   def time_diff(t0, t1)
647     Time.at((DateTime.parse(t1).to_time - DateTime.parse(t0).to_time).to_i).gmtime.strftime('%X')
648   end
649 end
650
651
652 # Set status when 'biopieces' is required.
653 Status.new.set
654
655 # Clean up when 'biopieces' exists.
656 at_exit do
657   exit_status = $! ? $!.inspect : "OK"
658
659   case exit_status
660   when /error|errno/i
661     exit_status = "ERROR"
662   when "Interrupt"
663     exit_status = "INTERRUPTED"
664   when /SIGTERM/
665     exit_status = "TERMINATED"
666   when /SIGQUIT/
667     exit_status = "QUIT"
668   end
669
670   status = Status.new
671   tmpdir = status.get_tmpdir
672   FileUtils.remove_entry_secure(tmpdir, true) unless tmpdir.nil?
673   status.log(exit_status)
674   status.delete
675 end
676
677
678 __END__
679