JAL-3949 fixed failing commandlinetests due to more output and line count limit
[jalview.git] / src / jalview / datamodel / SequenceFeature.java
1 /*
2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
3  * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
4  * 
5  * This file is part of Jalview.
6  * 
7  * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License 
9  * as published by the Free Software Foundation, either version 3
10  * of the License, or (at your option) any later version.
11  *  
12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but 
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty 
14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR 
15  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
16  * 
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
20  */
21 package jalview.datamodel;
22
23 import java.util.Comparator;
24 import java.util.LinkedHashMap;
25 import java.util.Map;
26 import java.util.Map.Entry;
27 import java.util.SortedMap;
28 import java.util.TreeMap;
29 import java.util.Vector;
30
31 import jalview.datamodel.features.FeatureAttributeType;
32 import jalview.datamodel.features.FeatureAttributes;
33 import jalview.datamodel.features.FeatureLocationI;
34 import jalview.datamodel.features.FeatureSourceI;
35 import jalview.datamodel.features.FeatureSources;
36 import jalview.util.StringUtils;
37
38 /**
39  * A class that models a single contiguous feature on a sequence. If flag
40  * 'contactFeature' is true, the start and end positions are interpreted instead
41  * as two contact points.
42  */
43 public class SequenceFeature implements FeatureLocationI
44 {
45   /*
46    * score value if none is set; preferably Float.Nan, but see
47    * JAL-2060 and JAL-2554 for a couple of blockers to that
48    */
49   private static final float NO_SCORE = 0f;
50
51   private static final String STATUS = "status";
52
53   public static final String STRAND = "STRAND";
54
55   // key for Phase designed not to conflict with real GFF data
56   public static final String PHASE = "!Phase";
57
58   // private key for ENA location designed not to conflict with real GFF data
59   private static final String LOCATION = "!Location";
60
61   private static final String ROW_DATA = "<tr><td>%s</td><td>%s</td><td>%s</td></tr>";
62
63   /*
64    * type, begin, end, featureGroup, score and contactFeature are final 
65    * to ensure that the integrity of SequenceFeatures data store 
66    * can't be broken by direct update of these fields
67    */
68   public final String type;
69
70   public final int begin;
71
72   public final int end;
73
74   public final String featureGroup;
75
76   public final float score;
77
78   private final boolean contactFeature;
79
80   public String description;
81
82   /*
83    * a map of key-value pairs; may be populated from GFF 'column 9' data,
84    * other data sources (e.g. GenBank file), or programmatically
85    */
86   public Map<String, Object> otherDetails;
87
88   public Vector<String> links;
89
90   /*
91    * the identifier (if known) for the FeatureSource held in FeatureSources,
92    * as a provider of metadata about feature attributes 
93    */
94   private String source;
95
96   /**
97    * Constructs a duplicate feature. Note: Uses makes a shallow copy of the
98    * otherDetails map, so the new and original SequenceFeature may reference the
99    * same objects in the map.
100    * 
101    * @param cpy
102    */
103   public SequenceFeature(SequenceFeature cpy)
104   {
105     this(cpy, cpy.getBegin(), cpy.getEnd(), cpy.getFeatureGroup(), cpy
106             .getScore());
107   }
108
109   /**
110    * Constructor
111    * 
112    * @param theType
113    * @param theDesc
114    * @param theBegin
115    * @param theEnd
116    * @param group
117    */
118   public SequenceFeature(String theType, String theDesc, int theBegin,
119           int theEnd, String group)
120   {
121     this(theType, theDesc, theBegin, theEnd, NO_SCORE, group);
122   }
123
124   /**
125    * Constructor including a score value
126    * 
127    * @param theType
128    * @param theDesc
129    * @param theBegin
130    * @param theEnd
131    * @param theScore
132    * @param group
133    */
134   public SequenceFeature(String theType, String theDesc, int theBegin,
135           int theEnd, float theScore, String group)
136   {
137     this.type = theType;
138     this.description = theDesc;
139     this.begin = theBegin;
140     this.end = theEnd;
141     this.featureGroup = group;
142     this.score = theScore;
143
144     /*
145      * for now, only "Disulfide/disulphide bond" is treated as a contact feature
146      */
147     this.contactFeature = "disulfide bond".equalsIgnoreCase(type)
148             || "disulphide bond".equalsIgnoreCase(type);
149   }
150
151   /**
152    * A copy constructor that allows the value of final fields to be 'modified'
153    * 
154    * @param sf
155    * @param newType
156    * @param newBegin
157    * @param newEnd
158    * @param newGroup
159    * @param newScore
160    */
161   public SequenceFeature(SequenceFeature sf, String newType, int newBegin,
162           int newEnd, String newGroup, float newScore)
163   {
164     this(newType, sf.getDescription(), newBegin, newEnd, newScore,
165             newGroup);
166
167     this.source = sf.source;
168
169     if (sf.otherDetails != null)
170     {
171       otherDetails = new LinkedHashMap<>();
172       otherDetails.putAll(sf.otherDetails);
173     }
174     if (sf.links != null && sf.links.size() > 0)
175     {
176       links = new Vector<>();
177       links.addAll(sf.links);
178     }
179   }
180
181   /**
182    * A copy constructor that allows the value of final fields to be 'modified'
183    * 
184    * @param sf
185    * @param newBegin
186    * @param newEnd
187    * @param newGroup
188    * @param newScore
189    */
190   public SequenceFeature(SequenceFeature sf, int newBegin, int newEnd,
191           String newGroup, float newScore)
192   {
193     this(sf, sf.getType(), newBegin, newEnd, newGroup, newScore);
194   }
195
196   /**
197    * Two features are considered equal if they have the same type, group,
198    * description, start, end, phase, strand, and (if present) 'Name', ID' and
199    * 'Parent' attributes.
200    * 
201    * Note we need to check Parent to distinguish the same exon occurring in
202    * different transcripts (in Ensembl GFF). This allows assembly of transcript
203    * sequences from their component exon regions.
204    */
205   @Override
206   public boolean equals(Object o)
207   {
208     return equals(o, false);
209   }
210
211   /**
212    * Overloaded method allows the equality test to optionally ignore the
213    * 'Parent' attribute of a feature. This supports avoiding adding many
214    * superficially duplicate 'exon' or CDS features to genomic or protein
215    * sequence.
216    * 
217    * @param o
218    * @param ignoreParent
219    * @return
220    */
221   public boolean equals(Object o, boolean ignoreParent)
222   {
223     if (o == null || !(o instanceof SequenceFeature))
224     {
225       return false;
226     }
227
228     SequenceFeature sf = (SequenceFeature) o;
229     boolean sameScore = Float.isNaN(score) ? Float.isNaN(sf.score)
230             : score == sf.score;
231     if (begin != sf.begin || end != sf.end || !sameScore)
232     {
233       return false;
234     }
235
236     if (getStrand() != sf.getStrand())
237     {
238       return false;
239     }
240
241     if (!(type + description + featureGroup + getPhase()).equals(
242             sf.type + sf.description + sf.featureGroup + sf.getPhase()))
243     {
244       return false;
245     }
246     if (!equalAttribute(getValue("ID"), sf.getValue("ID")))
247     {
248       return false;
249     }
250     if (!equalAttribute(getValue("Name"), sf.getValue("Name")))
251     {
252       return false;
253     }
254     if (!ignoreParent)
255     {
256       if (!equalAttribute(getValue("Parent"), sf.getValue("Parent")))
257       {
258         return false;
259       }
260     }
261     return true;
262   }
263
264   /**
265    * Returns true if both values are null, are both non-null and equal
266    * 
267    * @param att1
268    * @param att2
269    * @return
270    */
271   protected static boolean equalAttribute(Object att1, Object att2)
272   {
273     if (att1 == null && att2 == null)
274     {
275       return true;
276     }
277     if (att1 != null)
278     {
279       return att1.equals(att2);
280     }
281     return att2.equals(att1);
282   }
283
284   /**
285    * DOCUMENT ME!
286    * 
287    * @return DOCUMENT ME!
288    */
289   @Override
290   public int getBegin()
291   {
292     return begin;
293   }
294
295   /**
296    * DOCUMENT ME!
297    * 
298    * @return DOCUMENT ME!
299    */
300   @Override
301   public int getEnd()
302   {
303     return end;
304   }
305
306   /**
307    * DOCUMENT ME!
308    * 
309    * @return DOCUMENT ME!
310    */
311   public String getType()
312   {
313     return type;
314   }
315
316   /**
317    * DOCUMENT ME!
318    * 
319    * @return DOCUMENT ME!
320    */
321   public String getDescription()
322   {
323     return description;
324   }
325
326   public void setDescription(String desc)
327   {
328     description = desc;
329   }
330
331   public String getFeatureGroup()
332   {
333     return featureGroup;
334   }
335
336   /**
337    * Adds a hyperlink for the feature. This should have the format label|url.
338    * 
339    * @param labelLink
340    */
341   public void addLink(String labelLink)
342   {
343     if (links == null)
344     {
345       links = new Vector<>();
346     }
347
348     if (!links.contains(labelLink))
349     {
350       links.insertElementAt(labelLink, 0);
351     }
352   }
353
354   public float getScore()
355   {
356     return score;
357   }
358
359   /**
360    * Used for getting values which are not in the basic set. eg STRAND, PHASE
361    * for GFF file
362    * 
363    * @param key
364    *          String
365    */
366   public Object getValue(String key)
367   {
368     if (otherDetails == null)
369     {
370       return null;
371     }
372     else
373     {
374       return otherDetails.get(key);
375     }
376   }
377
378   /**
379    * Answers the value of the specified attribute as string, or null if no such
380    * value. If more than one attribute name is provided, tries to resolve as keys
381    * to nested maps. For example, if attribute "CSQ" holds a map of key-value
382    * pairs, then getValueAsString("CSQ", "Allele") returns the value of "Allele"
383    * in that map.
384    * 
385    * @param key
386    * @return
387    */
388   public String getValueAsString(String... key)
389   {
390     if (otherDetails == null)
391     {
392       return null;
393     }
394     Object value = otherDetails.get(key[0]);
395     if (key.length > 1 && value instanceof Map<?, ?>)
396     {
397       value = ((Map) value).get(key[1]);
398     }
399     return value == null ? null : value.toString();
400   }
401
402   /**
403    * Returns a property value for the given key if known, else the specified
404    * default value
405    * 
406    * @param key
407    * @param defaultValue
408    * @return
409    */
410   public Object getValue(String key, Object defaultValue)
411   {
412     Object value = getValue(key);
413     return value == null ? defaultValue : value;
414   }
415
416   /**
417    * Used for setting values which are not in the basic set. eg STRAND, FRAME
418    * for GFF file
419    * 
420    * @param key
421    *          eg STRAND
422    * @param value
423    *          eg +
424    */
425   public void setValue(String key, Object value)
426   {
427     if (value != null)
428     {
429       if (otherDetails == null)
430       {
431         /*
432          * LinkedHashMap preserves insertion order of attributes
433          */
434         otherDetails = new LinkedHashMap<>();
435       }
436
437       otherDetails.put(key, value);
438       recordAttribute(key, value);
439     }
440   }
441
442   /**
443    * Notifies the addition of a feature attribute. This lets us keep track of
444    * which attributes are present on each feature type, and also the range of
445    * numerical-valued attributes.
446    * 
447    * @param key
448    * @param value
449    */
450   protected void recordAttribute(String key, Object value)
451   {
452     String attDesc = null;
453     if (source != null)
454     {
455       attDesc = FeatureSources.getInstance().getSource(source)
456               .getAttributeName(key);
457     }
458
459     FeatureAttributes.getInstance().addAttribute(this.type, attDesc, value,
460             key);
461   }
462
463   /*
464    * The following methods are added to maintain the castor Uniprot mapping file
465    * for the moment.
466    */
467   public void setStatus(String status)
468   {
469     setValue(STATUS, status);
470   }
471
472   public String getStatus()
473   {
474     return (String) getValue(STATUS);
475   }
476
477   /**
478    * Return 1 for forward strand ('+' in GFF), -1 for reverse strand ('-' in
479    * GFF), and 0 for unknown or not (validly) specified
480    * 
481    * @return
482    */
483   public int getStrand()
484   {
485     int strand = 0;
486     if (otherDetails != null)
487     {
488       Object str = otherDetails.get(STRAND);
489       if ("-".equals(str))
490       {
491         strand = -1;
492       }
493       else if ("+".equals(str))
494       {
495         strand = 1;
496       }
497     }
498     return strand;
499   }
500
501   /**
502    * Set the value of strand
503    * 
504    * @param strand
505    *          should be "+" for forward, or "-" for reverse
506    */
507   public void setStrand(String strand)
508   {
509     setValue(STRAND, strand);
510   }
511
512   public void setPhase(String phase)
513   {
514     setValue(PHASE, phase);
515   }
516
517   public String getPhase()
518   {
519     return (String) getValue(PHASE);
520   }
521
522   /**
523    * Sets the 'raw' ENA format location specifier e.g. join(12..45,89..121)
524    * 
525    * @param loc
526    */
527   public void setEnaLocation(String loc)
528   {
529     setValue(LOCATION, loc);
530   }
531
532   /**
533    * Gets the 'raw' ENA format location specifier e.g. join(12..45,89..121)
534    * 
535    * @param loc
536    */
537   public String getEnaLocation()
538   {
539     return (String) getValue(LOCATION);
540   }
541
542   /**
543    * Readable representation, for debug only, not guaranteed not to change
544    * between versions
545    */
546   @Override
547   public String toString()
548   {
549     return String.format("%d %d %s %s", getBegin(), getEnd(), getType(),
550             getDescription());
551   }
552
553   /**
554    * Overridden to ensure that whenever two objects are equal, they have the
555    * same hashCode
556    */
557   @Override
558   public int hashCode()
559   {
560     String s = getType() + getDescription() + getFeatureGroup()
561             + getValue("ID") + getValue("Name") + getValue("Parent")
562             + getPhase();
563     return s.hashCode() + getBegin() + getEnd() + (int) getScore()
564             + getStrand();
565   }
566
567   /**
568    * Answers true if the feature's start/end values represent two related
569    * positions, rather than ends of a range. Such features may be visualised or
570    * reported differently to features on a range.
571    */
572   @Override
573   public boolean isContactFeature()
574   {
575     return contactFeature;
576   }
577
578   /**
579    * Answers true if the sequence has zero start and end position
580    * 
581    * @return
582    */
583   public boolean isNonPositional()
584   {
585     return begin == 0 && end == 0;
586   }
587
588   /**
589    * Answers an html-formatted report of feature details. If parameter
590    * {@code mf} is not null, the feature is a virtual linked feature, and
591    * details included both the original location and the mapped location
592    * (CDS/peptide).
593    * 
594    * @param seqName
595    * @param mf
596    * 
597    * @return
598    */
599   public String getDetailsReport(String seqName, MappedFeatures mf)
600   {
601     FeatureSourceI metadata = FeatureSources.getInstance()
602             .getSource(source);
603
604     StringBuilder sb = new StringBuilder(128);
605     sb.append("<br>");
606     sb.append("<table>");
607     String name = mf == null ? seqName : mf.getLinkedSequenceName();
608     sb.append(String.format(ROW_DATA, "Location", name,
609             begin == end ? begin
610                     : begin + (isContactFeature() ? ":" : "-") + end));
611
612     String consequence = "";
613     if (mf != null)
614     {
615       int[] localRange = mf.getMappedPositions(begin, end);
616       int from = localRange[0];
617       int to = localRange[localRange.length - 1];
618       String s = mf.isFromCds() ? "Peptide Location" : "Coding location";
619       sb.append(String.format(ROW_DATA, s, seqName, from == to ? from
620               : from + (isContactFeature() ? ":" : "-") + to));
621       if (mf.isFromCds())
622       {
623         consequence = mf.findProteinVariants(this);
624       }
625     }
626     sb.append(String.format(ROW_DATA, "Type", type, ""));
627     String desc = StringUtils.stripHtmlTags(description);
628     sb.append(String.format(ROW_DATA, "Description", desc, ""));
629     if (!Float.isNaN(score) && score != 0f)
630     {
631       sb.append(String.format(ROW_DATA, "Score", score, ""));
632     }
633     if (featureGroup != null)
634     {
635       sb.append(String.format(ROW_DATA, "Group", featureGroup, ""));
636     }
637
638     if (!consequence.isEmpty())
639     {
640       sb.append(String.format(ROW_DATA, "Consequence",
641               "<i>Translated by Jalview</i>", consequence));
642     }
643
644     if (otherDetails != null)
645     {
646       TreeMap<String, Object> ordered = new TreeMap<>(
647               String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
648       ordered.putAll(otherDetails);
649
650       for (Entry<String, Object> entry : ordered.entrySet())
651       {
652         String key = entry.getKey();
653
654         Object value = entry.getValue();
655         if (value instanceof Map<?, ?>)
656         {
657           /*
658            * expand values in a Map attribute across separate lines
659            * copy to a TreeMap for alphabetical ordering
660            */
661           Map<String, Object> values = (Map<String, Object>) value;
662           SortedMap<String, Object> sm = new TreeMap<>(
663                   String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
664           sm.putAll(values);
665           for (Entry<?, ?> e : sm.entrySet())
666           {
667             sb.append(String.format(ROW_DATA, key, e.getKey().toString(), e
668                     .getValue().toString()));
669           }
670         }
671         else
672         {
673           // tried <td title="key"> but it failed to provide a tooltip :-(
674           String attDesc = null;
675           if (metadata != null)
676           {
677             attDesc = metadata.getAttributeName(key);
678           }
679           String s = entry.getValue().toString();
680           if (isValueInteresting(key, s, metadata))
681           {
682             sb.append(String.format(ROW_DATA, key, attDesc == null ? ""
683                     : attDesc, s));
684           }
685         }
686       }
687     }
688     sb.append("</table>");
689
690     String text = sb.toString();
691     return text;
692   }
693
694   /**
695    * Answers true if we judge the value is worth displaying, by some heuristic
696    * rules, else false
697    * 
698    * @param key
699    * @param value
700    * @param metadata
701    * @return
702    */
703   boolean isValueInteresting(String key, String value,
704           FeatureSourceI metadata)
705   {
706     /*
707      * currently suppressing zero values as well as null or empty
708      */
709     if (value == null || "".equals(value) || ".".equals(value)
710             || "0".equals(value))
711     {
712       return false;
713     }
714
715     if (metadata == null)
716     {
717       return true;
718     }
719
720     FeatureAttributeType attType = metadata.getAttributeType(key);
721     if (attType != null
722             && (attType == FeatureAttributeType.Float || attType
723                     .equals(FeatureAttributeType.Integer)))
724     {
725       try
726       {
727         float fval = Float.valueOf(value);
728         if (fval == 0f)
729         {
730           return false;
731         }
732       } catch (NumberFormatException e)
733       {
734         // ignore
735       }
736     }
737
738     return true; // default to interesting
739   }
740
741   /**
742    * Sets the feature source identifier
743    * 
744    * @param theSource
745    */
746   public void setSource(String theSource)
747   {
748     source = theSource;
749   }
750 }
751
752 class SFSortByEnd implements Comparator<SequenceFeature>
753 {
754   @Override
755   public int compare(SequenceFeature a, SequenceFeature b)
756   {
757     return a.getEnd() - b.getEnd();
758   }
759 }
760
761 class SFSortByBegin implements Comparator<SequenceFeature>
762 {
763   @Override
764   public int compare(SequenceFeature a, SequenceFeature b)
765   {
766     return a.getBegin() - b.getBegin();
767   }
768 }