]> git.donarmstrong.com Git - bamtools.git/blobdiff - src/api/BamMultiReader.cpp
Added explicit merge order to BamMultiReader
[bamtools.git] / src / api / BamMultiReader.cpp
index e5af282f5101aca4b244b1b06b41c1a293f21f48..57c826daa80ccd5368bc0cde3c7254d1f417f496 100644 (file)
 // ***************************************************************************
 // BamMultiReader.cpp (c) 2010 Erik Garrison, Derek Barnett
 // Marth Lab, Department of Biology, Boston College
-// All rights reserved.
 // ---------------------------------------------------------------------------
-// Last modified: 23 December 2010 (DB)
+// Last modified: 14 January 2013 (DB)
 // ---------------------------------------------------------------------------
-// Uses BGZF routines were adapted from the bgzf.c code developed at the Broad
-// Institute.
-// ---------------------------------------------------------------------------
-// Functionality for simultaneously reading multiple BAM files.
+// Convenience class for reading multiple BAM files.
 //
 // This functionality allows applications to work on very large sets of files
 // without requiring intermediate merge, sort, and index steps for each file
-// subset.  It also improves the performance of our merge system as it
+// subset. It also improves the performance of our merge system as it
 // precludes the need to sort merged files.
 // ***************************************************************************
 
-#include <api/BamMultiReader.h>
-#include <api/BGZF.h>
-#include <api/internal/BamMultiReader_p.h>
+#include "api/BamMultiReader.h"
+#include "api/internal/bam/BamMultiReader_p.h"
 using namespace BamTools;
 
 #include <string>
 #include <vector>
 using namespace std;
 
-// -----------------------------------------------------
-// BamMultiReader implementation
-// -----------------------------------------------------
+/*! \class BamTools::BamMultiReader
+    \brief Convenience class for reading multiple BAM files.
+*/
+
+/*! \enum BamMultiReader::MergeOrder
+    \brief A description of the enum type.
+*/
+/*! \var BamMultiReader::MergeOrder BamMultiReader::MergeByCoordinate
+    \brief The description of the first enum value.
+*/
+/*! \var BamMultiReader::MergeOrder BamMultiReader::MergeByName
+    \brief BAM files are
+*/
+
 
+
+/*! \fn BamMultiReader::BamMultiReader(void)
+    \brief constructor
+*/
 BamMultiReader::BamMultiReader(void)
     : d(new Internal::BamMultiReaderPrivate)
 { }
 
+/*! \fn BamMultiReader::~BamMultiReader(void)
+    \brief destructor
+*/
 BamMultiReader::~BamMultiReader(void) {
     delete d;
     d = 0;
 }
 
-void BamMultiReader::Close(void) {
-    d->Close();
+/*! \fn void BamMultiReader::Close(void)
+    \brief Closes all open BAM files.
+
+    Also clears out all header and reference data.
+
+    \sa CloseFile(), IsOpen(), Open(), BamReader::Close()
+*/
+bool BamMultiReader::Close(void) {
+    return d->Close();
+}
+
+/*! \fn void BamMultiReader::CloseFile(const std::string& filename)
+    \brief Closes requested BAM file.
+
+    Leaves any other file(s) open, along with header and reference data.
+
+    \param[in] filename name of specific BAM file to close
+
+    \sa Close(), IsOpen(), Open(), BamReader::Close()
+*/
+bool BamMultiReader::CloseFile(const std::string& filename) {
+    return d->CloseFile(filename);
+}
+
+/*! \fn bool BamMultiReader::CreateIndexes(const BamIndex::IndexType& type)
+    \brief Creates index files for the current BAM files.
+
+    \param[in] type file format to create, see BamIndex::IndexType for available formats
+    \return \c true if index files created OK
+    \sa LocateIndexes(), OpenIndexes(), BamReader::CreateIndex()
+*/
+bool BamMultiReader::CreateIndexes(const BamIndex::IndexType& type) {
+    return d->CreateIndexes(type);
 }
 
-bool BamMultiReader::CreateIndexes(bool useStandardIndex) {
-    return d->CreateIndexes(useStandardIndex);
+/*! \fn const std::vector<std::string> BamMultiReader::Filenames(void) const
+    \brief Returns list of filenames for all open BAM files.
+
+    Retrieved filenames will contain whatever was passed via Open().
+    If you need full directory paths here, be sure to include them
+    when you open the BAM files.
+
+    \returns names of open BAM files. If no files are open, returns an empty vector.
+    \sa IsOpen(), BamReader::GetFilename()
+*/
+const std::vector<std::string> BamMultiReader::Filenames(void) const {
+    return d->Filenames();
 }
 
-void BamMultiReader::SetIndexCacheMode(const BamIndex::BamIndexCacheMode mode) {
-    d->SetIndexCacheMode(mode);
+/*! \fn std::string BamMultiReader::GetErrorString(void) const
+    \brief Returns a human-readable description of the last error that occurred
+
+    This method allows elimination of STDERR pollution. Developers of client code
+    may choose how the messages are displayed to the user, if at all.
+
+    \return error description
+*/
+std::string BamMultiReader::GetErrorString(void) const {
+    return d->GetErrorString();
+}
+
+/*! \fn SamHeader BamMultiReader::GetHeader(void) const
+    \brief Returns unified SAM-format header for all files
+
+    \note Modifying the retrieved text does NOT affect the current
+    BAM files. These files have been opened in a read-only mode. However,
+    your modified header text can be used in conjunction with BamWriter
+    to generate a new BAM file with the appropriate header information.
+
+    \returns header data wrapped in SamHeader object
+    \sa GetHeaderText(), BamReader::GetHeader()
+*/
+SamHeader BamMultiReader::GetHeader(void) const {
+    return d->GetHeader();
 }
 
-const string BamMultiReader::GetHeaderText(void) const {
+/*! \fn std::string BamMultiReader::GetHeaderText(void) const
+    \brief Returns unified SAM-format header text for all files
+
+    \note Modifying the retrieved text does NOT affect the current
+    BAM files. These files have been opened in a read-only mode. However,
+    your modified header text can be used in conjunction with BamWriter
+    to generate a new BAM file with the appropriate header information.
+
+    \returns SAM-formatted header text
+    \sa GetHeader(), BamReader::GetHeaderText()
+*/
+std::string BamMultiReader::GetHeaderText(void) const {
     return d->GetHeaderText();
 }
 
+/*! \fn BamMultiReader::MergeOrder BamMultiReader::GetMergeOrder(void) const
+    \brief Returns curent merge order strategy.
+
+    \returns current merge order enum value
+    \sa BamMultiReader::MergeOrder, SetExplicitMergeOrder()
+*/
+BamMultiReader::MergeOrder BamMultiReader::GetMergeOrder(void) const {
+    return d->GetMergeOrder();
+}
+
+/*! \fn bool BamMultiReader::GetNextAlignment(BamAlignment& alignment)
+    \brief Retrieves next available alignment.
+
+    Equivalent to BamReader::GetNextAlignment() with respect to what is a valid
+    overlapping alignment and what data gets populated.
+
+    This method takes care of determining which alignment actually is 'next'
+    across multiple files, depending on their sort order.
+
+    \param[out] alignment destination for alignment record data
+    \returns \c true if a valid alignment was found
+    \sa GetNextAlignmentCore(), SetExplicitMergeOrder(), SetRegion(), BamReader::GetNextAlignment()
+*/
 bool BamMultiReader::GetNextAlignment(BamAlignment& nextAlignment) {
     return d->GetNextAlignment(nextAlignment);
 }
 
+/*! \fn bool BamMultiReader::GetNextAlignmentCore(BamAlignment& alignment)
+    \brief Retrieves next available alignment.
+
+    Equivalent to BamReader::GetNextAlignmentCore() with respect to what is a valid
+    overlapping alignment and what data gets populated.
+
+    This method takes care of determining which alignment actually is 'next'
+    across multiple files, depending on their sort order.
+
+    \param[out] alignment destination for alignment record data
+    \returns \c true if a valid alignment was found
+    \sa GetNextAlignment(), SetExplicitMergeOrder(), SetRegion(), BamReader::GetNextAlignmentCore()
+*/
 bool BamMultiReader::GetNextAlignmentCore(BamAlignment& nextAlignment) {
     return d->GetNextAlignmentCore(nextAlignment);
 }
 
-const int BamMultiReader::GetReferenceCount(void) const {
+/*! \fn int BamMultiReader::GetReferenceCount(void) const
+    \brief Returns number of reference sequences.
+    \sa BamReader::GetReferenceCount()
+*/
+int BamMultiReader::GetReferenceCount(void) const {
     return d->GetReferenceCount();
 }
 
+/*! \fn const RefVector& BamMultiReader::GetReferenceData(void) const
+    \brief Returns all reference sequence entries.
+    \sa RefData, BamReader::GetReferenceData()
+*/
 const BamTools::RefVector BamMultiReader::GetReferenceData(void) const {
     return d->GetReferenceData();
 }
 
-const int BamMultiReader::GetReferenceID(const string& refName) const { 
+/*! \fn int BamMultiReader::GetReferenceID(const std::string& refName) const
+    \brief Returns the ID of the reference with this name.
+
+    If \a refName is not found, returns -1.
+
+    \param[in] refName name of reference to look up
+    \sa BamReader::GetReferenceID()
+*/
+int BamMultiReader::GetReferenceID(const std::string& refName) const {
     return d->GetReferenceID(refName);
 }
 
-bool BamMultiReader::HasOpenReaders() {
-    return d->HasOpenReaders();
+/*! \fn bool BamMultiReader::HasIndexes(void) const
+    \brief Returns \c true if all BAM files have index data available.
+    \sa BamReader::HasIndex()
+*/
+bool BamMultiReader::HasIndexes(void) const {
+    return d->HasIndexes();
 }
 
-bool BamMultiReader::IsIndexLoaded(void) const {
-    return d->IsIndexLoaded();
+/*! \fn bool BamMultiReader::HasOpenReaders(void) const
+    \brief Returns \c true if there are any open BAM files.
+*/
+bool BamMultiReader::HasOpenReaders(void) const {
+    return d->HasOpenReaders();
 }
 
+/*! \fn bool BamMultiReader::Jump(int refID, int position)
+    \brief Performs a random-access jump within current BAM files.
+
+    This is a convenience method, equivalent to calling SetRegion()
+    with only a left boundary specified.
+
+    \param[in] refID    ID of reference to jump to
+    \param[in] position (0-based) left boundary
+
+    \returns \c true if jump was successful
+    \sa HasIndex(), BamReader::Jump()
+*/
+
 bool BamMultiReader::Jump(int refID, int position) {
     return d->Jump(refID, position);
 }
 
-bool BamMultiReader::Open(const vector<string>& filenames,
-                          bool openIndexes,
-                          bool coreMode,
-                          bool preferStandardIndex)
-{
-    return d->Open(filenames, openIndexes, coreMode, preferStandardIndex);
+/*! \fn bool BamMultiReader::LocateIndexes(const BamIndex::IndexType& preferredType)
+    \brief Looks for index files that match current BAM files.
+
+    Use this function when you need index files, and perhaps have a
+    preferred index format, but do not depend heavily on which indexes
+    actually get loaded at runtime.
+
+    For each BAM file, this function will defer to your \a preferredType
+    whenever possible. However, if an index file of \a preferredType can
+    not be found, then it will look for any other index file that matches
+    that BAM file.
+
+    An example case would look this:
+    \code
+        BamMultiReader reader;
+
+        // do setup...
+
+        // ensure that all files have an index
+        if ( !reader.LocateIndexes() )      // opens any existing index files that match our BAM files
+            reader.CreateIndexes();         // creates index files for any BAM files that still lack one
+
+        // do interesting stuff using random-access...
+
+    \endcode
+
+    If you want precise control over which index files are loaded, use OpenIndexes()
+    with the desired index filenames. If that function returns false, you can use
+    CreateIndexes() to then build index files of the exact requested format.
+
+    \param[in] preferredType desired index file format, see BamIndex::IndexType for available formats
+    \returns \c true if index files could be found for \b ALL open BAM files
+    \sa BamReader::LocateIndex()
+*/
+bool BamMultiReader::LocateIndexes(const BamIndex::IndexType& preferredType) {
+    return d->LocateIndexes(preferredType);
+}
+
+/*! \fn bool BamMultiReader::Open(const std::vector<std::string>& filenames)
+    \brief Opens BAM files.
+
+    \note Opening BAM files will invalidate any current region set on the multireader.
+    All file pointers will be returned to the beginning of the alignment data. Follow
+    this with Jump() or SetRegion() to establish a region of interest.
+
+    \param[in] filenames list of BAM filenames to open
+    \returns \c true if BAM files were opened successfully
+    \sa Close(), HasOpenReaders(), OpenFile(), OpenIndexes(), BamReader::Open()
+*/
+bool BamMultiReader::Open(const std::vector<std::string>& filenames) {
+    return d->Open(filenames);
 }
 
-void BamMultiReader::PrintFilenames(void) const {
-    d->PrintFilenames();
+/*! \fn bool BamMultiReader::OpenFile(const std::string& filename)
+    \brief Opens a single BAM file.
+
+    Adds another BAM file to multireader "on-the-fly".
+
+    \note Opening a BAM file will invalidate any current region set on the multireader.
+    All file pointers will be returned to the beginning of the alignment data. Follow
+    this with Jump() or SetRegion() to establish a region of interest.
+
+    \param[in] filename BAM filename to open
+    \returns \c true if BAM file was opened successfully
+    \sa Close(), HasOpenReaders(), Open(), OpenIndexes(), BamReader::Open()
+*/
+bool BamMultiReader::OpenFile(const std::string& filename) {
+    return d->OpenFile(filename);
 }
 
+/*! \fn bool BamMultiReader::OpenIndexes(const std::vector<std::string>& indexFilenames)
+    \brief Opens index files for current BAM files.
+
+    \note Currently assumes that index filenames match the order (and number) of
+    BAM files passed to Open().
+
+    \param[in] indexFilenames list of BAM index file names
+    \returns \c true if BAM index file was opened & data loaded successfully
+    \sa LocateIndex(), Open(), SetIndex(), BamReader::OpenIndex()
+*/
+bool BamMultiReader::OpenIndexes(const std::vector<std::string>& indexFilenames) {
+    return d->OpenIndexes(indexFilenames);
+}
+
+/*! \fn bool BamMultiReader::Rewind(void)
+    \brief Returns the internal file pointers to the beginning of alignment records.
+
+    Useful for performing multiple sequential passes through BAM files.
+    Calling this function clears any prior region that may have been set.
+
+    \returns \c true if rewind operation was successful
+    \sa Jump(), SetRegion(), BamReader::Rewind()
+*/
 bool BamMultiReader::Rewind(void) {
     return d->Rewind();
 }
 
-bool BamMultiReader::SetRegion(const int& leftRefID,
-                               const int& leftPosition,
-                               const int& rightRefID,
-                               const int& rightPosition)
-{
-    BamRegion region(leftRefID, leftPosition, rightRefID, rightPosition);
-    return d->SetRegion(region);
+/*! \fn void BamMultiReader::SetExplicitMergeOrder(BamMultiReader::MergeOrder order)
+    \brief Sets an explicit merge order, regardless of the BAM files' SO header tag.
+
+    The default behavior of the BamMultiReader is to check the SO tag in the BAM files'
+    SAM header text to determine the merge strategy". The merge strategy is used to
+    determine from which BAM file the next alignment should come when either
+    GetNextAlignment() or GetNextAlignmentCore() are called. If files share a
+    'coordinate' or 'queryname' value for this tag, then the merge strategy is
+    selected accordingly. If any of them do not match, or if any fileis marked as
+    'unsorted', then the merge strategy is simply a round-robin.
+
+    This method allows client code to explicitly override the lookup behavior. This
+    method can be useful when you know, for example, that your BAM files are sorted
+    by coordinate but upstream processes did not set the header tag properly.
+
+    \note This method should \bold not be called while reading alignments via
+    GetNextAlignment() or GetNextAlignmentCore(). For proper results, you should
+    call this method before (or immediately after) opening files, rewinding,
+    jumping, etc. but \bold not once alignment fetching has started. There is
+    nothing in the API to prevent you from doing so, but the results may be
+    unexpected.
+
+    \sa BamMultiReader::MergeOrder, GetMergeOrder(), GetNextAlignment(), GetNextAlignmentCore()
+*/
+void BamMultiReader::SetExplicitMergeOrder(BamMultiReader::MergeOrder order) {
+    d->SetExplicitMergeOrder(order);
 }
 
+/*! \fn bool BamMultiReader::SetRegion(const BamRegion& region)
+    \brief Sets a target region of interest
+
+    Equivalent to calling BamReader::SetRegion() on all open BAM files.
+
+    \warning BamRegion now represents a zero-based, HALF-OPEN interval.
+    In previous versions of BamTools (0.x & 1.x) all intervals were treated
+    as zero-based, CLOSED.
+
+    \param[in] region desired region-of-interest to activate
+    \returns \c true if ALL readers set the region successfully
+    \sa HasIndexes(), Jump(), BamReader::SetRegion()
+*/
 bool BamMultiReader::SetRegion(const BamRegion& region) {
     return d->SetRegion(region);
 }
 
-void BamMultiReader::SetSortOrder(const SortOrder& order) {
-    d->SetSortOrder(order);
+/*! \fn bool BamMultiReader::SetRegion(const int& leftRefID,
+                                       const int& leftPosition,
+                                       const int& rightRefID,
+                                       const int& rightPosition)
+    \brief Sets a target region of interest
+
+    This is an overloaded function. Equivalent to calling BamReader::SetRegion() on all open BAM files.
+
+    \warning This function now expects a zero-based, HALF-OPEN interval.
+    In previous versions of BamTools (0.x & 1.x) all intervals were treated
+    as zero-based, CLOSED.
+
+    \param[in] leftRefID     referenceID of region's left boundary
+    \param[in] leftPosition  position of region's left boundary
+    \param[in] rightRefID    reference ID of region's right boundary
+    \param[in] rightPosition position of region's right boundary
+
+    \returns \c true if ALL readers set the region successfully
+    \sa HasIndexes(), Jump(), BamReader::SetRegion()
+*/
+bool BamMultiReader::SetRegion(const int& leftRefID,
+                               const int& leftPosition,
+                               const int& rightRefID,
+                               const int& rightPosition)
+{
+    return d->SetRegion( BamRegion(leftRefID, leftPosition, rightRefID, rightPosition) );
 }