src/jalview/io/FeaturesFile.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.io;
  22
  23 import jalview.analysis.AlignmentUtils;
  24 import jalview.analysis.SequenceIdMatcher;
  25 import jalview.api.AlignViewportI;
  26 import jalview.api.FeatureColourI;
  27 import jalview.api.FeatureRenderer;
  28 import jalview.api.FeaturesSourceI;
  29 import jalview.datamodel.AlignedCodonFrame;
  30 import jalview.datamodel.Alignment;
  31 import jalview.datamodel.AlignmentI;
  32 import jalview.datamodel.SequenceDummy;
  33 import jalview.datamodel.SequenceFeature;
  34 import jalview.datamodel.SequenceI;
  35 import jalview.datamodel.features.FeatureMatcherSet;
  36 import jalview.datamodel.features.FeatureMatcherSetI;
  37 import jalview.io.gff.GffHelperBase;
  38 import jalview.io.gff.GffHelperFactory;
  39 import jalview.io.gff.GffHelperI;
  40 import jalview.schemes.FeatureColour;
  41 import jalview.util.ColorUtils;
  42 import jalview.util.MapList;
  43 import jalview.util.ParseHtmlBodyAndLinks;
  44 import jalview.util.StringUtils;
  45
  46 import java.awt.Color;
  47 import java.io.IOException;
  48 import java.util.ArrayList;
  49 import java.util.Arrays;
  50 import java.util.Collections;
  51 import java.util.HashMap;
  52 import java.util.List;
  53 import java.util.Map;
  54 import java.util.Map.Entry;
  55
  56 /**
  57  * Parses and writes features files, which may be in Jalview, GFF2 or GFF3
  58  * format. These are tab-delimited formats but with differences in the use of
  59  * columns.
  60  *
  61  * A Jalview feature file may define feature colours and then declare that the
  62  * remainder of the file is in GFF format with the line 'GFF'.
  63  *
  64  * GFF3 files may include alignment mappings for features, which Jalview will
  65  * attempt to model, and may include sequence data following a ##FASTA line.
  66  *
  67  *
  68  * @author AMW
  69  * @author jbprocter
  70  * @author gmcarstairs
  71  */
  72 public class FeaturesFile extends AlignFile implements FeaturesSourceI
  73 {
  74   private static final String TAB_REGEX = "\\t";
  75
  76   private static final String STARTGROUP = "STARTGROUP";
  77
  78   private static final String ENDGROUP = "ENDGROUP";
  79
  80   private static final String STARTFILTERS = "STARTFILTERS";
  81
  82   private static final String ENDFILTERS = "ENDFILTERS";
  83
  84   private static final String ID_NOT_SPECIFIED = "ID_NOT_SPECIFIED";
  85
  86   private static final String NOTE = "Note";
  87
  88   protected static final String GFF_VERSION = "##gff-version";
  89
  90   private AlignmentI lastmatchedAl = null;
  91
  92   private SequenceIdMatcher matcher = null;
  93
  94   protected AlignmentI dataset;
  95
  96   protected int gffVersion;
  97
  98   /**
  99    * Creates a new FeaturesFile object.
 100    */
 101   public FeaturesFile()
 102   {
 103   }
 104
 105   /**
 106    * Constructor which does not parse the file immediately
 107    *
 108    * @param file
 109    * @param paste
 110    * @throws IOException
 111    */
 112   public FeaturesFile(String file, DataSourceType paste)
 113           throws IOException
 114   {
 115     super(false, file, paste);
 116   }
 117
 118   /**
 119    * @param source
 120    * @throws IOException
 121    */
 122   public FeaturesFile(FileParse source) throws IOException
 123   {
 124     super(source);
 125   }
 126
 127   /**
 128    * Constructor that optionally parses the file immediately
 129    *
 130    * @param parseImmediately
 131    * @param file
 132    * @param type
 133    * @throws IOException
 134    */
 135   public FeaturesFile(boolean parseImmediately, String file,
 136           DataSourceType type) throws IOException
 137   {
 138     super(parseImmediately, file, type);
 139   }
 140
 141   /**
 142    * Parse GFF or sequence features file using case-independent matching,
 143    * discarding URLs
 144    *
 145    * @param align
 146    *          - alignment/dataset containing sequences that are to be annotated
 147    * @param colours
 148    *          - hashtable to store feature colour definitions
 149    * @param removeHTML
 150    *          - process html strings into plain text
 151    * @return true if features were added
 152    */
 153   public boolean parse(AlignmentI align,
 154           Map<String, FeatureColourI> colours, boolean removeHTML)
 155   {
 156     return parse(align, colours, removeHTML, false);
 157   }
 158
 159   /**
 160    * Extends the default addProperties by also adding peptide-to-cDNA mappings
 161    * (if any) derived while parsing a GFF file
 162    */
 163   @Override
 164   public void addProperties(AlignmentI al)
 165   {
 166     super.addProperties(al);
 167     if (dataset != null && dataset.getCodonFrames() != null)
 168     {
 169       AlignmentI ds = (al.getDataset() == null) ? al : al.getDataset();
 170       for (AlignedCodonFrame codons : dataset.getCodonFrames())
 171       {
 172         ds.addCodonFrame(codons);
 173       }
 174     }
 175   }
 176
 177   /**
 178    * Parse GFF or Jalview format sequence features file
 179    *
 180    * @param align
 181    *          - alignment/dataset containing sequences that are to be annotated
 182    * @param colours
 183    *          - map to store feature colour definitions
 184    * @param removeHTML
 185    *          - process html strings into plain text
 186    * @param relaxedIdmatching
 187    *          - when true, ID matches to compound sequence IDs are allowed
 188    * @return true if features were added
 189    */
 190   public boolean parse(AlignmentI align,
 191           Map<String, FeatureColourI> colours, boolean removeHTML,
 192           boolean relaxedIdmatching)
 193   {
 194     return parse(align, colours, null, removeHTML, relaxedIdmatching);
 195   }
 196
 197   /**
 198    * Parse GFF or Jalview format sequence features file
 199    *
 200    * @param align
 201    *          - alignment/dataset containing sequences that are to be annotated
 202    * @param colours
 203    *          - map to store feature colour definitions
 204    * @param filters
 205    *          - map to store feature filter definitions
 206    * @param removeHTML
 207    *          - process html strings into plain text
 208    * @param relaxedIdmatching
 209    *          - when true, ID matches to compound sequence IDs are allowed
 210    * @return true if features were added
 211    */
 212   public boolean parse(AlignmentI align,
 213           Map<String, FeatureColourI> colours,
 214           Map<String, FeatureMatcherSetI> filters, boolean removeHTML,
 215           boolean relaxedIdmatching)
 216   {
 217     Map<String, String> gffProps = new HashMap<>();
 218     /*
 219      * keep track of any sequences we try to create from the data
 220      */
 221     List<SequenceI> newseqs = new ArrayList<>();
 222
 223     String line = null;
 224     try
 225     {
 226       String[] gffColumns;
 227       String featureGroup = null;
 228
 229       while ((line = nextLine()) != null)
 230       {
 231         // skip comments/process pragmas
 232         if (line.length() == 0 || line.startsWith("#"))
 233         {
 234           if (line.toLowerCase().startsWith("##"))
 235           {
 236             processGffPragma(line, gffProps, align, newseqs);
 237           }
 238           continue;
 239         }
 240
 241         gffColumns = line.split(TAB_REGEX);
 242         if (gffColumns.length == 1)
 243         {
 244           if (line.trim().equalsIgnoreCase("GFF"))
 245           {
 246             /*
 247              * Jalview features file with appended GFF
 248              * assume GFF2 (though it may declare ##gff-version 3)
 249              */
 250             gffVersion = 2;
 251             continue;
 252           }
 253         }
 254
 255         if (gffColumns.length > 0 && gffColumns.length < 4)
 256         {
 257           /*
 258            * if 2 or 3 tokens, we anticipate either 'startgroup', 'endgroup' or
 259            * a feature type colour specification
 260            */
 261           String ft = gffColumns[0];
 262           if (ft.equalsIgnoreCase(STARTFILTERS))
 263           {
 264             parseFilters(filters);
 265             continue;
 266           }
 267           if (ft.equalsIgnoreCase(STARTGROUP))
 268           {
 269             featureGroup = gffColumns[1];
 270           }
 271           else if (ft.equalsIgnoreCase(ENDGROUP))
 272           {
 273             // We should check whether this is the current group,
 274             // but at present there's no way of showing more than 1 group
 275             featureGroup = null;
 276           }
 277           else
 278           {
 279             String colscheme = gffColumns[1];
 280             FeatureColourI colour = FeatureColour
 281                     .parseJalviewFeatureColour(colscheme);
 282             if (colour != null)
 283             {
 284               colours.put(ft, colour);
 285             }
 286           }
 287           continue;
 288         }
 289
 290         /*
 291          * if not a comment, GFF pragma, startgroup, endgroup or feature
 292          * colour specification, that just leaves a feature details line
 293          * in either Jalview or GFF format
 294          */
 295         if (gffVersion == 0)
 296         {
 297           parseJalviewFeature(line, gffColumns, align, colours, removeHTML,
 298                   relaxedIdmatching, featureGroup);
 299         }
 300         else
 301         {
 302           parseGff(gffColumns, align, relaxedIdmatching, newseqs);
 303         }
 304       }
 305       resetMatcher();
 306     } catch (Exception ex)
 307     {
 308       // should report somewhere useful for UI if necessary
 309       warningMessage = ((warningMessage == null) ? "" : warningMessage)
 310               + "Parsing error at\n" + line;
 311       System.out.println("Error parsing feature file: " + ex + "\n" + line);
 312       ex.printStackTrace(System.err);
 313       resetMatcher();
 314       return false;
 315     }
 316
 317     /*
 318      * experimental - add any dummy sequences with features to the alignment
 319      * - we need them for Ensembl feature extraction - though maybe not otherwise
 320      */
 321     for (SequenceI newseq : newseqs)
 322     {
 323       if (newseq.getFeatures().hasFeatures())
 324       {
 325         align.addSequence(newseq);
 326       }
 327     }
 328     return true;
 329   }
 330
 331   /**
 332    * Reads input lines from STARTFILTERS to ENDFILTERS and adds a feature type
 333    * filter to the map for each line parsed. After exit from this method,
 334    * nextLine() should return the line after ENDFILTERS (or we are already at
 335    * end of file if ENDFILTERS was missing).
 336    *
 337    * @param filters
 338    * @throws IOException
 339    */
 340   protected void parseFilters(Map<String, FeatureMatcherSetI> filters)
 341           throws IOException
 342   {
 343     String line;
 344     while ((line = nextLine()) != null)
 345     {
 346       if (line.toUpperCase().startsWith(ENDFILTERS))
 347       {
 348         return;
 349       }
 350       String[] tokens = line.split(TAB_REGEX);
 351       if (tokens.length != 2)
 352       {
 353         System.err.println(String.format("Invalid token count %d for %d",
 354                 tokens.length, line));
 355       }
 356       else
 357       {
 358         String featureType = tokens[0];
 359         FeatureMatcherSetI fm = FeatureMatcherSet.fromString(tokens[1]);
 360         if (fm != null && filters != null)
 361         {
 362           filters.put(featureType, fm);
 363         }
 364       }
 365     }
 366   }
 367
 368   /**
 369    * Try to parse a Jalview format feature specification and add it as a
 370    * sequence feature to any matching sequences in the alignment. Returns true
 371    * if successful (a feature was added), or false if not.
 372    *
 373    * @param line
 374    * @param gffColumns
 375    * @param alignment
 376    * @param featureColours
 377    * @param removeHTML
 378    * @param relaxedIdmatching
 379    * @param featureGroup
 380    */
 381   protected boolean parseJalviewFeature(String line, String[] gffColumns,
 382           AlignmentI alignment, Map<String, FeatureColourI> featureColours,
 383           boolean removeHTML, boolean relaxedIdMatching,
 384           String featureGroup)
 385   {
 386     /*
 387      * tokens: description seqid seqIndex start end type [score]
 388      */
 389     if (gffColumns.length < 6)
 390     {
 391       System.err.println("Ignoring feature line '" + line
 392               + "' with too few columns (" + gffColumns.length + ")");
 393       return false;
 394     }
 395     String desc = gffColumns[0];
 396     String seqId = gffColumns[1];
 397     SequenceI seq = findSequence(seqId, alignment, null, relaxedIdMatching);
 398
 399     if (!ID_NOT_SPECIFIED.equals(seqId))
 400     {
 401       seq = findSequence(seqId, alignment, null, relaxedIdMatching);
 402     }
 403     else
 404     {
 405       seqId = null;
 406       seq = null;
 407       String seqIndex = gffColumns[2];
 408       try
 409       {
 410         int idx = Integer.parseInt(seqIndex);
 411         seq = alignment.getSequenceAt(idx);
 412       } catch (NumberFormatException ex)
 413       {
 414         System.err.println("Invalid sequence index: " + seqIndex);
 415       }
 416     }
 417
 418     if (seq == null)
 419     {
 420       System.out.println("Sequence not found: " + line);
 421       return false;
 422     }
 423
 424     int startPos = Integer.parseInt(gffColumns[3]);
 425     int endPos = Integer.parseInt(gffColumns[4]);
 426
 427     String ft = gffColumns[5];
 428
 429     if (!featureColours.containsKey(ft))
 430     {
 431       /*
 432        * Perhaps an old style groups file with no colours -
 433        * synthesize a colour from the feature type
 434        */
 435       Color colour = ColorUtils.createColourFromName(ft);
 436       featureColours.put(ft, new FeatureColour(colour));
 437     }
 438     SequenceFeature sf = null;
 439     if (gffColumns.length > 6)
 440     {
 441       float score = Float.NaN;
 442       try
 443       {
 444         score = new Float(gffColumns[6]).floatValue();
 445       } catch (NumberFormatException ex)
 446       {
 447         sf = new SequenceFeature(ft, desc, startPos, endPos, featureGroup);
 448       }
 449       sf = new SequenceFeature(ft, desc, startPos, endPos, score,
 450               featureGroup);
 451     }
 452     else
 453     {
 454       sf = new SequenceFeature(ft, desc, startPos, endPos, featureGroup);
 455     }
 456
 457     parseDescriptionHTML(sf, removeHTML);
 458
 459     seq.addSequenceFeature(sf);
 460
 461     while (seqId != null
 462             && (seq = alignment.findName(seq, seqId, false)) != null)
 463     {
 464       seq.addSequenceFeature(new SequenceFeature(sf));
 465     }
 466     return true;
 467   }
 468
 469   /**
 470    * clear any temporary handles used to speed up ID matching
 471    */
 472   protected void resetMatcher()
 473   {
 474     lastmatchedAl = null;
 475     matcher = null;
 476   }
 477
 478   /**
 479    * Returns a sequence matching the given id, as follows
 480    * <ul>
 481    * <li>strict matching is on exact sequence name</li>
 482    * <li>relaxed matching allows matching on a token within the sequence name,
 483    * or a dbxref</li>
 484    * <li>first tries to find a match in the alignment sequences</li>
 485    * <li>else tries to find a match in the new sequences already generated while
 486    * parsing the features file</li>
 487    * <li>else creates a new placeholder sequence, adds it to the new sequences
 488    * list, and returns it</li>
 489    * </ul>
 490    *
 491    * @param seqId
 492    * @param align
 493    * @param newseqs
 494    * @param relaxedIdMatching
 495    *
 496    * @return
 497    */
 498   protected SequenceI findSequence(String seqId, AlignmentI align,
 499           List<SequenceI> newseqs, boolean relaxedIdMatching)
 500   {
 501     // TODO encapsulate in SequenceIdMatcher, share the matcher
 502     // with the GffHelper (removing code duplication)
 503     SequenceI match = null;
 504     if (relaxedIdMatching)
 505     {
 506       if (lastmatchedAl != align)
 507       {
 508         lastmatchedAl = align;
 509         matcher = new SequenceIdMatcher(align.getSequencesArray());
 510         if (newseqs != null)
 511         {
 512           matcher.addAll(newseqs);
 513         }
 514       }
 515       match = matcher.findIdMatch(seqId);
 516     }
 517     else
 518     {
 519       match = align.findName(seqId, true);
 520       if (match == null && newseqs != null)
 521       {
 522         for (SequenceI m : newseqs)
 523         {
 524           if (seqId.equals(m.getName()))
 525           {
 526             return m;
 527           }
 528         }
 529       }
 530
 531     }
 532     if (match == null && newseqs != null)
 533     {
 534       match = new SequenceDummy(seqId);
 535       if (relaxedIdMatching)
 536       {
 537         matcher.addAll(Arrays.asList(new SequenceI[] { match }));
 538       }
 539       // add dummy sequence to the newseqs list
 540       newseqs.add(match);
 541     }
 542     return match;
 543   }
 544
 545   public void parseDescriptionHTML(SequenceFeature sf, boolean removeHTML)
 546   {
 547     if (sf.getDescription() == null)
 548     {
 549       return;
 550     }
 551     ParseHtmlBodyAndLinks parsed = new ParseHtmlBodyAndLinks(
 552             sf.getDescription(), removeHTML, newline);
 553
 554     if (removeHTML)
 555     {
 556       sf.setDescription(parsed.getNonHtmlContent());
 557     }
 558
 559     for (String link : parsed.getLinks())
 560     {
 561       sf.addLink(link);
 562     }
 563   }
 564
 565   /**
 566    * Returns contents of a Jalview format features file, for visible features,
 567    * as filtered by type and group. Features with a null group are displayed if
 568    * their feature type is visible. Non-positional features may optionally be
 569    * included (with no check on type or group).
 570    *
 571    * @param sequences
 572    * @param fr
 573    * @param includeNonPositional
 574    *          if true, include non-positional features (regardless of group or
 575    *          type)
 576    * @return
 577    */
 578   public String printJalviewFormat(SequenceI[] sequences,
 579           FeatureRenderer fr, boolean includeNonPositional)
 580   {
 581     Map<String, FeatureColourI> visibleColours = fr
 582             .getDisplayedFeatureCols();
 583     Map<String, FeatureMatcherSetI> featureFilters = fr.getFeatureFilters();
 584     List<String> visibleFeatureGroups = fr.getDisplayedFeatureGroups();
 585
 586     if (!includeNonPositional
 587             && (visibleColours == null || visibleColours.isEmpty()))
 588     {
 589       // no point continuing.
 590       return "No Features Visible";
 591     }
 592
 593     /*
 594      * write out feature colours (if we know them)
 595      */
 596     // TODO: decide if feature links should also be written here ?
 597     StringBuilder out = new StringBuilder(256);
 598     if (visibleColours != null)
 599     {
 600       for (Entry<String, FeatureColourI> featureColour : visibleColours
 601               .entrySet())
 602       {
 603         FeatureColourI colour = featureColour.getValue();
 604         out.append(colour.toJalviewFormat(featureColour.getKey())).append(
 605                 newline);
 606       }
 607     }
 608
 609     String[] types = visibleColours == null ? new String[0]
 610             : visibleColours.keySet()
 611                     .toArray(new String[visibleColours.keySet().size()]);
 612
 613     /*
 614      * feature filters if any
 615      */
 616     outputFeatureFilters(out, visibleColours, featureFilters);
 617
 618     /*
 619      * sort groups alphabetically, and ensure that features with a
 620      * null or empty group are output after those in named groups
 621      */
 622     List<String> sortedGroups = new ArrayList<>(visibleFeatureGroups);
 623     sortedGroups.remove(null);
 624     sortedGroups.remove("");
 625     Collections.sort(sortedGroups);
 626     sortedGroups.add(null);
 627     sortedGroups.add("");
 628
 629     boolean foundSome = false;
 630
 631     /*
 632      * first output any non-positional features
 633      */
 634     if (includeNonPositional)
 635     {
 636       for (int i = 0; i < sequences.length; i++)
 637       {
 638         String sequenceName = sequences[i].getName();
 639         for (SequenceFeature feature : sequences[i].getFeatures()
 640                 .getNonPositionalFeatures())
 641         {
 642           foundSome = true;
 643           out.append(formatJalviewFeature(sequenceName, feature));
 644         }
 645       }
 646     }
 647
 648     /*
 649      * positional features within groups
 650      */
 651     foundSome |= outputFeaturesByGroup(out, fr, sortedGroups, types,
 652             sequences);
 653
 654     return foundSome ? out.toString() : "No Features Visible";
 655   }
 656
 657   /**
 658    * Outputs any feature filters defined for visible feature types, sandwiched by
 659    * STARTFILTERS and ENDFILTERS lines
 660    *
 661    * @param out
 662    * @param visible
 663    * @param featureFilters
 664    */
 665   void outputFeatureFilters(StringBuilder out,
 666           Map<String, FeatureColourI> visible,
 667           Map<String, FeatureMatcherSetI> featureFilters)
 668   {
 669     if (visible == null || featureFilters == null
 670             || featureFilters.isEmpty())
 671     {
 672       return;
 673     }
 674
 675     boolean first = true;
 676     for (String featureType : visible.keySet())
 677     {
 678       FeatureMatcherSetI filter = featureFilters.get(featureType);
 679       if (filter != null)
 680       {
 681         if (first)
 682         {
 683           first = false;
 684           out.append(newline).append(STARTFILTERS).append(newline);
 685         }
 686         out.append(featureType).append(TAB).append(filter.toStableString())
 687                 .append(newline);
 688       }
 689     }
 690     if (!first)
 691     {
 692       out.append(ENDFILTERS).append(newline);
 693     }
 694
 695   }
 696
 697   /**
 698    * Appends output of visible sequence features within feature groups to the
 699    * output buffer. Groups other than the null or empty group are sandwiched by
 700    * STARTGROUP and ENDGROUP lines. Answers true if at least one feature was
 701    * written, else false.
 702    *
 703    * @param out
 704    * @param fr
 705    * @param groups
 706    * @param featureTypes
 707    * @param sequences
 708    * @return
 709    */
 710   private boolean outputFeaturesByGroup(StringBuilder out,
 711           FeatureRenderer fr, List<String> groups, String[] featureTypes,
 712           SequenceI[] sequences)
 713   {
 714     boolean foundSome = false;
 715     for (String group : groups)
 716     {
 717       boolean firstInGroup = true;
 718       boolean isNamedGroup = (group != null && !"".equals(group));
 719
 720       /*
 721        * output positional features within groups
 722        */
 723       for (int i = 0; i < sequences.length; i++)
 724       {
 725         String sequenceName = sequences[i].getName();
 726         List<SequenceFeature> features = new ArrayList<>();
 727         if (featureTypes.length > 0)
 728         {
 729           features.addAll(sequences[i].getFeatures().getFeaturesForGroup(
 730                   true, group, featureTypes));
 731         }
 732
 733         for (SequenceFeature sequenceFeature : features)
 734         {
 735           if (fr.isVisible(sequenceFeature))
 736           {
 737             foundSome = true;
 738             if (firstInGroup && isNamedGroup)
 739             {
 740               out.append(newline).append(STARTGROUP).append(TAB)
 741                       .append(group).append(newline);
 742             }
 743             firstInGroup = false;
 744             out.append(formatJalviewFeature(sequenceName, sequenceFeature));
 745           }
 746         }
 747       }
 748
 749       if (isNamedGroup && !firstInGroup)
 750       {
 751         out.append(ENDGROUP).append(TAB).append(group).append(newline);
 752       }
 753     }
 754     return foundSome;
 755   }
 756
 757   /**
 758    * @param out
 759    * @param sequenceName
 760    * @param sequenceFeature
 761    */
 762   protected String formatJalviewFeature(
 763           String sequenceName, SequenceFeature sequenceFeature)
 764   {
 765     StringBuilder out = new StringBuilder(64);
 766     if (sequenceFeature.description == null
 767             || sequenceFeature.description.equals(""))
 768     {
 769       out.append(sequenceFeature.type).append(TAB);
 770     }
 771     else
 772     {
 773       if (sequenceFeature.links != null
 774               && sequenceFeature.getDescription().indexOf("<html>") == -1)
 775       {
 776         out.append("<html>");
 777       }
 778
 779       out.append(sequenceFeature.description);
 780       if (sequenceFeature.links != null)
 781       {
 782         for (int l = 0; l < sequenceFeature.links.size(); l++)
 783         {
 784           String label = sequenceFeature.links.elementAt(l);
 785           String href = label.substring(label.indexOf("|") + 1);
 786           label = label.substring(0, label.indexOf("|"));
 787
 788           if (sequenceFeature.description.indexOf(href) == -1)
 789           {
 790             out.append(" <a href=\"" + href + "\">" + label + "</a>");
 791           }
 792         }
 793
 794         if (sequenceFeature.getDescription().indexOf("</html>") == -1)
 795         {
 796           out.append("</html>");
 797         }
 798       }
 799
 800       out.append(TAB);
 801     }
 802     out.append(sequenceName);
 803     out.append("\t-1\t");
 804     out.append(sequenceFeature.begin);
 805     out.append(TAB);
 806     out.append(sequenceFeature.end);
 807     out.append(TAB);
 808     out.append(sequenceFeature.type);
 809     if (!Float.isNaN(sequenceFeature.score))
 810     {
 811       out.append(TAB);
 812       out.append(sequenceFeature.score);
 813     }
 814     out.append(newline);
 815
 816     return out.toString();
 817   }
 818
 819   /**
 820    * Parse method that is called when a GFF file is dragged to the desktop
 821    */
 822   @Override
 823   public void parse()
 824   {
 825     AlignViewportI av = getViewport();
 826     if (av != null)
 827     {
 828       if (av.getAlignment() != null)
 829       {
 830         dataset = av.getAlignment().getDataset();
 831       }
 832       if (dataset == null)
 833       {
 834         // working in the applet context ?
 835         dataset = av.getAlignment();
 836       }
 837     }
 838     else
 839     {
 840       dataset = new Alignment(new SequenceI[] {});
 841     }
 842
 843     Map<String, FeatureColourI> featureColours = new HashMap<>();
 844     boolean parseResult = parse(dataset, featureColours, false, true);
 845     if (!parseResult)
 846     {
 847       // pass error up somehow
 848     }
 849     if (av != null)
 850     {
 851       // update viewport with the dataset data ?
 852     }
 853     else
 854     {
 855       setSeqs(dataset.getSequencesArray());
 856     }
 857   }
 858
 859   /**
 860    * Implementation of unused abstract method
 861    *
 862    * @return error message
 863    */
 864   @Override
 865   public String print(SequenceI[] sqs, boolean jvsuffix)
 866   {
 867     System.out.println("Use printGffFormat() or printJalviewFormat()");
 868     return null;
 869   }
 870
 871   /**
 872    * Returns features output in GFF2 format
 873    *
 874    * @param sequences
 875    *          the sequences whose features are to be output
 876    * @param visible
 877    *          a map whose keys are the type names of visible features
 878    * @param visibleFeatureGroups
 879    * @param includeNonPositionalFeatures
 880    * @return
 881    */
 882   public String printGffFormat(SequenceI[] sequences,
 883           FeatureRenderer fr, boolean includeNonPositionalFeatures)
 884   {
 885     Map<String, FeatureColourI> visibleColours = fr.getDisplayedFeatureCols();
 886
 887     StringBuilder out = new StringBuilder(256);
 888
 889     out.append(String.format("%s %d\n", GFF_VERSION, gffVersion == 0 ? 2 : gffVersion));
 890
 891     if (!includeNonPositionalFeatures
 892             && (visibleColours == null || visibleColours.isEmpty()))
 893     {
 894       return out.toString();
 895     }
 896
 897     String[] types = visibleColours == null ? new String[0]
 898             : visibleColours.keySet()
 899                     .toArray(new String[visibleColours.keySet().size()]);
 900
 901     for (SequenceI seq : sequences)
 902     {
 903       List<SequenceFeature> features = new ArrayList<>();
 904       if (includeNonPositionalFeatures)
 905       {
 906         features.addAll(seq.getFeatures().getNonPositionalFeatures());
 907       }
 908       if (visibleColours != null && !visibleColours.isEmpty())
 909       {
 910         features.addAll(seq.getFeatures().getPositionalFeatures(types));
 911       }
 912
 913       for (SequenceFeature sf : features)
 914       {
 915         if (!sf.isNonPositional() && !fr.isVisible(sf))
 916         {
 917           /*
 918            * feature hidden by group visibility, colour threshold,
 919            * or feature filter condition
 920            */
 921           continue;
 922         }
 923
 924         String source = sf.featureGroup;
 925         if (source == null)
 926         {
 927           source = sf.getDescription();
 928         }
 929
 930         out.append(seq.getName());
 931         out.append(TAB);
 932         out.append(source);
 933         out.append(TAB);
 934         out.append(sf.type);
 935         out.append(TAB);
 936         out.append(sf.begin);
 937         out.append(TAB);
 938         out.append(sf.end);
 939         out.append(TAB);
 940         out.append(sf.score);
 941         out.append(TAB);
 942
 943         int strand = sf.getStrand();
 944         out.append(strand == 1 ? "+" : (strand == -1 ? "-" : "."));
 945         out.append(TAB);
 946
 947         String phase = sf.getPhase();
 948         out.append(phase == null ? "." : phase);
 949
 950         // miscellaneous key-values (GFF column 9)
 951         String attributes = sf.getAttributes();
 952         if (attributes != null)
 953         {
 954           out.append(TAB).append(attributes);
 955         }
 956
 957         out.append(newline);
 958       }
 959     }
 960
 961     return out.toString();
 962   }
 963
 964   /**
 965    * Returns a mapping given list of one or more Align descriptors (exonerate
 966    * format)
 967    *
 968    * @param alignedRegions
 969    *          a list of "Align fromStart toStart fromCount"
 970    * @param mapIsFromCdna
 971    *          if true, 'from' is dna, else 'from' is protein
 972    * @param strand
 973    *          either 1 (forward) or -1 (reverse)
 974    * @return
 975    * @throws IOException
 976    */
 977   protected MapList constructCodonMappingFromAlign(
 978           List<String> alignedRegions, boolean mapIsFromCdna, int strand)
 979           throws IOException
 980   {
 981     if (strand == 0)
 982     {
 983       throw new IOException(
 984               "Invalid strand for a codon mapping (cannot be 0)");
 985     }
 986     int regions = alignedRegions.size();
 987     // arrays to hold [start, end] for each aligned region
 988     int[] fromRanges = new int[regions * 2]; // from dna
 989     int[] toRanges = new int[regions * 2]; // to protein
 990     int fromRangesIndex = 0;
 991     int toRangesIndex = 0;
 992
 993     for (String range : alignedRegions)
 994     {
 995       /*
 996        * Align mapFromStart mapToStart mapFromCount
 997        * e.g. if mapIsFromCdna
 998        *     Align 11270 143 120
 999        * means:
1000        *     120 bases from pos 11270 align to pos 143 in peptide
1001        * if !mapIsFromCdna this would instead be
1002        *     Align 143 11270 40
1003        */
1004       String[] tokens = range.split(" ");
1005       if (tokens.length != 3)
1006       {
1007         throw new IOException("Wrong number of fields for Align");
1008       }
1009       int fromStart = 0;
1010       int toStart = 0;
1011       int fromCount = 0;
1012       try
1013       {
1014         fromStart = Integer.parseInt(tokens[0]);
1015         toStart = Integer.parseInt(tokens[1]);
1016         fromCount = Integer.parseInt(tokens[2]);
1017       } catch (NumberFormatException nfe)
1018       {
1019         throw new IOException(
1020                 "Invalid number in Align field: " + nfe.getMessage());
1021       }
1022
1023       /*
1024        * Jalview always models from dna to protein, so adjust values if the
1025        * GFF mapping is from protein to dna
1026        */
1027       if (!mapIsFromCdna)
1028       {
1029         fromCount *= 3;
1030         int temp = fromStart;
1031         fromStart = toStart;
1032         toStart = temp;
1033       }
1034       fromRanges[fromRangesIndex++] = fromStart;
1035       fromRanges[fromRangesIndex++] = fromStart + strand * (fromCount - 1);
1036
1037       /*
1038        * If a codon has an intron gap, there will be contiguous 'toRanges';
1039        * this is handled for us by the MapList constructor.
1040        * (It is not clear that exonerate ever generates this case)
1041        */
1042       toRanges[toRangesIndex++] = toStart;
1043       toRanges[toRangesIndex++] = toStart + (fromCount - 1) / 3;
1044     }
1045
1046     return new MapList(fromRanges, toRanges, 3, 1);
1047   }
1048
1049   /**
1050    * Parse a GFF format feature. This may include creating a 'dummy' sequence to
1051    * hold the feature, or for its mapped sequence, or both, to be resolved
1052    * either later in the GFF file (##FASTA section), or when the user loads
1053    * additional sequences.
1054    *
1055    * @param gffColumns
1056    * @param alignment
1057    * @param relaxedIdMatching
1058    * @param newseqs
1059    * @return
1060    */
1061   protected SequenceI parseGff(String[] gffColumns, AlignmentI alignment,
1062           boolean relaxedIdMatching, List<SequenceI> newseqs)
1063   {
1064     /*
1065      * GFF: seqid source type start end score strand phase [attributes]
1066      */
1067     if (gffColumns.length < 5)
1068     {
1069       System.err.println("Ignoring GFF feature line with too few columns ("
1070               + gffColumns.length + ")");
1071       return null;
1072     }
1073
1074     /*
1075      * locate referenced sequence in alignment _or_
1076      * as a forward or external reference (SequenceDummy)
1077      */
1078     String seqId = gffColumns[0];
1079     SequenceI seq = findSequence(seqId, alignment, newseqs,
1080             relaxedIdMatching);
1081
1082     SequenceFeature sf = null;
1083     GffHelperI helper = GffHelperFactory.getHelper(gffColumns);
1084     if (helper != null)
1085     {
1086       try
1087       {
1088         sf = helper.processGff(seq, gffColumns, alignment, newseqs,
1089                 relaxedIdMatching);
1090         if (sf != null)
1091         {
1092           seq.addSequenceFeature(sf);
1093           while ((seq = alignment.findName(seq, seqId, true)) != null)
1094           {
1095             seq.addSequenceFeature(new SequenceFeature(sf));
1096           }
1097         }
1098       } catch (IOException e)
1099       {
1100         System.err.println("GFF parsing failed with: " + e.getMessage());
1101         return null;
1102       }
1103     }
1104
1105     return seq;
1106   }
1107
1108   /**
1109    * Process the 'column 9' data of the GFF file. This is less formally defined,
1110    * and its interpretation will vary depending on the tool that has generated
1111    * it.
1112    *
1113    * @param attributes
1114    * @param sf
1115    */
1116   protected void processGffColumnNine(String attributes, SequenceFeature sf)
1117   {
1118     sf.setAttributes(attributes);
1119
1120     /*
1121      * Parse attributes in column 9 and add them to the sequence feature's
1122      * 'otherData' table; use Note as a best proxy for description
1123      */
1124     char nameValueSeparator = gffVersion == 3 ? '=' : ' ';
1125     // TODO check we don't break GFF2 values which include commas here
1126     Map<String, List<String>> nameValues = GffHelperBase
1127             .parseNameValuePairs(attributes, ";", nameValueSeparator, ",");
1128     for (Entry<String, List<String>> attr : nameValues.entrySet())
1129     {
1130       String values = StringUtils.listToDelimitedString(attr.getValue(),
1131               "; ");
1132       sf.setValue(attr.getKey(), values);
1133       if (NOTE.equals(attr.getKey()))
1134       {
1135         sf.setDescription(values);
1136       }
1137     }
1138   }
1139
1140   /**
1141    * After encountering ##fasta in a GFF3 file, process the remainder of the
1142    * file as FAST sequence data. Any placeholder sequences created during
1143    * feature parsing are updated with the actual sequences.
1144    *
1145    * @param align
1146    * @param newseqs
1147    * @throws IOException
1148    */
1149   protected void processAsFasta(AlignmentI align, List<SequenceI> newseqs)
1150           throws IOException
1151   {
1152     try
1153     {
1154       mark();
1155     } catch (IOException q)
1156     {
1157     }
1158     FastaFile parser = new FastaFile(this);
1159     List<SequenceI> includedseqs = parser.getSeqs();
1160
1161     SequenceIdMatcher smatcher = new SequenceIdMatcher(newseqs);
1162
1163     /*
1164      * iterate over includedseqs, and replacing matching ones with newseqs
1165      * sequences. Generic iterator not used here because we modify
1166      * includedseqs as we go
1167      */
1168     for (int p = 0, pSize = includedseqs.size(); p < pSize; p++)
1169     {
1170       // search for any dummy seqs that this sequence can be used to update
1171       SequenceI includedSeq = includedseqs.get(p);
1172       SequenceI dummyseq = smatcher.findIdMatch(includedSeq);
1173       if (dummyseq != null && dummyseq instanceof SequenceDummy)
1174       {
1175         // probably have the pattern wrong
1176         // idea is that a flyweight proxy for a sequence ID can be created for
1177         // 1. stable reference creation
1178         // 2. addition of annotation
1179         // 3. future replacement by a real sequence
1180         // current pattern is to create SequenceDummy objects - a convenience
1181         // constructor for a Sequence.
1182         // problem is that when promoted to a real sequence, all references
1183         // need to be updated somehow. We avoid that by keeping the same object.
1184         ((SequenceDummy) dummyseq).become(includedSeq);
1185         dummyseq.createDatasetSequence();
1186
1187         /*
1188          * Update mappings so they are now to the dataset sequence
1189          */
1190         for (AlignedCodonFrame mapping : align.getCodonFrames())
1191         {
1192           mapping.updateToDataset(dummyseq);
1193         }
1194
1195         /*
1196          * replace parsed sequence with the realised forward reference
1197          */
1198         includedseqs.set(p, dummyseq);
1199
1200         /*
1201          * and remove from the newseqs list
1202          */
1203         newseqs.remove(dummyseq);
1204       }
1205     }
1206
1207     /*
1208      * finally add sequences to the dataset
1209      */
1210     for (SequenceI seq : includedseqs)
1211     {
1212       // experimental: mapping-based 'alignment' to query sequence
1213       AlignmentUtils.alignSequenceAs(seq, align,
1214               String.valueOf(align.getGapCharacter()), false, true);
1215
1216       // rename sequences if GFF handler requested this
1217       // TODO a more elegant way e.g. gffHelper.postProcess(newseqs) ?
1218       List<SequenceFeature> sfs = seq.getFeatures().getPositionalFeatures();
1219       if (!sfs.isEmpty())
1220       {
1221         String newName = (String) sfs.get(0).getValue(
1222                 GffHelperI.RENAME_TOKEN);
1223         if (newName != null)
1224         {
1225           seq.setName(newName);
1226         }
1227       }
1228       align.addSequence(seq);
1229     }
1230   }
1231
1232   /**
1233    * Process a ## directive
1234    *
1235    * @param line
1236    * @param gffProps
1237    * @param align
1238    * @param newseqs
1239    * @throws IOException
1240    */
1241   protected void processGffPragma(String line, Map<String, String> gffProps,
1242           AlignmentI align, List<SequenceI> newseqs) throws IOException
1243   {
1244     line = line.trim();
1245     if ("###".equals(line))
1246     {
1247       // close off any open 'forward references'
1248       return;
1249     }
1250
1251     String[] tokens = line.substring(2).split(" ");
1252     String pragma = tokens[0];
1253     String value = tokens.length == 1 ? null : tokens[1];
1254
1255     if ("gff-version".equalsIgnoreCase(pragma))
1256     {
1257       if (value != null)
1258       {
1259         try
1260         {
1261           // value may be e.g. "3.1.2"
1262           gffVersion = Integer.parseInt(value.split("\\.")[0]);
1263         } catch (NumberFormatException e)
1264         {
1265           // ignore
1266         }
1267       }
1268     }
1269     else if ("sequence-region".equalsIgnoreCase(pragma))
1270     {
1271       // could capture <seqid start end> if wanted here
1272     }
1273     else if ("feature-ontology".equalsIgnoreCase(pragma))
1274     {
1275       // should resolve against the specified feature ontology URI
1276     }
1277     else if ("attribute-ontology".equalsIgnoreCase(pragma))
1278     {
1279       // URI of attribute ontology - not currently used in GFF3
1280     }
1281     else if ("source-ontology".equalsIgnoreCase(pragma))
1282     {
1283       // URI of source ontology - not currently used in GFF3
1284     }
1285     else if ("species-build".equalsIgnoreCase(pragma))
1286     {
1287       // save URI of specific NCBI taxon version of annotations
1288       gffProps.put("species-build", value);
1289     }
1290     else if ("fasta".equalsIgnoreCase(pragma))
1291     {
1292       // process the rest of the file as a fasta file and replace any dummy
1293       // sequence IDs
1294       processAsFasta(align, newseqs);
1295     }
1296     else
1297     {
1298       System.err.println("Ignoring unknown pragma: " + line);
1299     }
1300   }
1301 }