Merge branch 'develop' into features/JAL-653_JAL-1766_htslib_refseqsupport
[jalview.git] / src / jalview / io / gff / SequenceOntology.java
index 8357630..b069eef 100644 (file)
@@ -1,32 +1,41 @@
 package jalview.io.gff;
 
+import java.io.BufferedInputStream;
 import java.io.BufferedReader;
-import java.io.FileInputStream;
 import java.io.IOException;
 import java.io.InputStream;
 import java.io.InputStreamReader;
+import java.text.ParseException;
 import java.util.ArrayList;
+import java.util.Collections;
 import java.util.HashMap;
 import java.util.List;
 import java.util.Map;
 import java.util.NoSuchElementException;
+import java.util.zip.ZipEntry;
+import java.util.zip.ZipInputStream;
 
 import org.biojava.nbio.ontology.Ontology;
 import org.biojava.nbio.ontology.Term;
 import org.biojava.nbio.ontology.Term.Impl;
 import org.biojava.nbio.ontology.Triple;
 import org.biojava.nbio.ontology.io.OboParser;
+import org.biojava.nbio.ontology.utils.Annotation;
 
 /**
  * A wrapper class that parses the Sequence Ontology and exposes useful access
  * methods. This version uses the BioJava parser.
  */
-public class SequenceOntology
+class SequenceOntology implements SequenceOntologyI
 {
-  private static SequenceOntology instance = new SequenceOntology();
-
+  /*
+   * the parsed Ontology data as modelled by BioJava
+   */
   private Ontology ontology;
 
+  /*
+   * the ontology term for the isA relationship
+   */
   private Term isA;
 
   /*
@@ -36,55 +45,103 @@ public class SequenceOntology
 
   /*
    * Map where key is a Term and value is a (possibly empty) list of 
-   * all Terms to which the key has a direct 'isA' relationship
+   * all Terms to which the key has an 'isA' relationship, either
+   * directly or indirectly (A isA B isA C)
    */
   private Map<Term, List<Term>> termIsA;
 
-  public static SequenceOntology getInstance()
-  {
-    return instance;
-  }
+  private List<String> termsFound;
+
+  private List<String> termsNotFound;
 
   /**
-   * Private constructor to enforce use of singleton. Parses and caches the SO
-   * OBO data file.
+   * Package private constructor to enforce use of singleton. Parses and caches
+   * the SO OBO data file.
    */
-  private SequenceOntology()
+  SequenceOntology()
   {
+    termsFound = new ArrayList<String>();
+    termsNotFound = new ArrayList<String>();
     termsByDescription = new HashMap<String, Term>();
     termIsA = new HashMap<Term, List<Term>>();
 
-    OboParser parser = new OboParser();
-    InputStream inStream = null;
+    loadOntologyZipFile("so-xp-simple.obo");
+  }
+
+  /**
+   * Loads the given ontology file from a zip file with ".zip" appended
+   * 
+   * @param ontologyFile
+   */
+  protected void loadOntologyZipFile(String ontologyFile)
+  {
+    ZipInputStream zipStream = null;
     try
     {
-      inStream = new FileInputStream(
-              "/Users/gmcarstairs/Documents/ontologies/so-xp-simple.obo");
-
-      BufferedReader oboFile = new BufferedReader(new InputStreamReader(
-              inStream));
-      ontology = parser.parseOBO(oboFile, "SO", "the SO ontology");
-      isA = ontology.getTerm("is_a");
-
-      storeTermNames();
+      String zipFile = ontologyFile + ".zip";
+      System.out.println("Loading Sequence Ontology from " + zipFile);
+      InputStream inStream = this.getClass().getResourceAsStream(
+              "/" + zipFile);
+      zipStream = new ZipInputStream(new BufferedInputStream(inStream));
+      ZipEntry entry;
+      while ((entry = zipStream.getNextEntry()) != null)
+      {
+        if (entry.getName().equals(ontologyFile))
+        {
+          loadOboFile(zipStream);
+        }
+      }
     } catch (Exception e)
     {
       e.printStackTrace();
     } finally
     {
-      if (inStream != null)
+      closeStream(zipStream);
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Closes the input stream, swallowing all exceptions
+   * 
+   * @param is
+   */
+  protected void closeStream(InputStream is)
+  {
+    if (is != null)
+    {
+      try
       {
-        try
-        {
-          inStream.close();
-        } catch (IOException e)
-        {
-          // ignore
-        }
+        is.close();
+      } catch (IOException e)
+      {
+        // ignore
       }
     }
   }
 
+  /**
+   * Reads, parses and stores the OBO file data
+   * 
+   * @param is
+   * @throws ParseException
+   * @throws IOException
+   */
+  protected void loadOboFile(InputStream is) throws ParseException,
+          IOException
+  {
+    BufferedReader oboFile = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
+    OboParser parser = new OboParser();
+    ontology = parser.parseOBO(oboFile, "SO", "the SO ontology");
+    isA = ontology.getTerm("is_a");
+    storeTermNames();
+  }
+
+  /**
+   * Stores a lookup table of terms by description. Note that description is not
+   * guaranteed unique. Where duplicate descriptions are found, try to discard
+   * the term that is flagged as obsolete. However we do store obsolete terms
+   * where there is no duplication of description.
+   */
   protected void storeTermNames()
   {
     for (Term term : ontology.getTerms())
@@ -94,18 +151,60 @@ public class SequenceOntology
         String description = term.getDescription();
         if (description != null)
         {
-          // System.out.println(term.getName() + "=" + term.getDescription());
-          Term replaced = termsByDescription.put(description, term);
+          Term replaced = termsByDescription.get(description);
           if (replaced != null)
           {
+            boolean newTermIsObsolete = isObsolete(term);
+            boolean oldTermIsObsolete = isObsolete(replaced);
+            if (newTermIsObsolete && !oldTermIsObsolete)
+            {
+              System.err.println("Ignoring " + term.getName()
+                      + " as obsolete and duplicated by "
+                      + replaced.getName());
+              term = replaced;
+            }
+            else if (!newTermIsObsolete && oldTermIsObsolete)
+            {
+              System.err.println("Ignoring " + replaced.getName()
+                      + " as obsolete and duplicated by " + term.getName());
+            }
+            else
+            {
             System.err.println("Warning: " + term.getName()
                     + " has replaced " + replaced.getName()
-                    + " for lookup of description "
-                    + description);
+                    + " for lookup of '" + description + "'");
+            }
           }
+          termsByDescription.put(description, term);
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Answers true if the term has property "is_obsolete" with value true, else
+   * false
+   * 
+   * @param term
+   * @return
+   */
+  public static boolean isObsolete(Term term)
+  {
+    Annotation ann = term.getAnnotation();
+    if (ann != null)
+    {
+      try
+      {
+      if (Boolean.TRUE.equals(ann.getProperty("is_obsolete")))
+      {
+          return true;
         }
+      } catch (NoSuchElementException e)
+      {
+        // fall through to false
       }
     }
+    return false;
   }
 
   /**
@@ -113,11 +212,12 @@ public class SequenceOntology
    * directly or via is_a relationship)
    * 
    * @param soTerm
+   *          SO name or description
    * @return
    */
   public boolean isNucleotideMatch(String soTerm)
   {
-    return isA(soTerm, "nucleotide_match");
+    return isA(soTerm, NUCLEOTIDE_MATCH);
   }
 
   /**
@@ -125,16 +225,25 @@ public class SequenceOntology
    * directly or via is_a relationship)
    * 
    * @param soTerm
+   *          SO name or description
    * @return
    */
   public boolean isProteinMatch(String soTerm)
   {
-    return isA(soTerm, "protein_match");
+    return isA(soTerm, PROTEIN_MATCH);
   }
 
+  /**
+   * Test whether the given Sequence Ontology term is polypeptide (either
+   * directly or via is_a relationship)
+   * 
+   * @param soTerm
+   *          SO name or description
+   * @return
+   */
   public boolean isPolypeptide(String soTerm)
   {
-    return isA(soTerm, "polypeptide");
+    return isA(soTerm, POLYPEPTIDE);
   }
 
   /**
@@ -145,15 +254,70 @@ public class SequenceOntology
    * @param parent
    * @return
    */
+  @Override
   public boolean isA(String child, String parent)
   {
+    if (child == null || parent == null)
+    {
+      return false;
+    }
+    /*
+     * optimise trivial checks like isA("CDS", "CDS")
+     */
+    if (child.equals(parent))
+    {
+      termFound(child);
+      return true;
+    }
+
     Term childTerm = getTerm(child);
+    if (childTerm != null)
+    {
+      termFound(child);
+    }
+    else
+    {
+      termNotFound(child);
+    }
     Term parentTerm = getTerm(parent);
 
     return termIsA(childTerm, parentTerm);
   }
 
   /**
+   * Records a valid term queried for, for reporting purposes
+   * 
+   * @param term
+   */
+  private void termFound(String term)
+  {
+    synchronized (termsFound)
+    {
+      if (!termsFound.contains(term))
+      {
+        termsFound.add(term);
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Records an invalid term queried for, for reporting purposes
+   * 
+   * @param term
+   */
+  private void termNotFound(String term)
+  {
+    synchronized (termsNotFound)
+    {
+      if (!termsNotFound.contains(term))
+      {
+        System.err.println("SO term " + term + " invalid");
+        termsNotFound.add(term);
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
    * Returns true if the childTerm 'isA' parentTerm (directly or indirectly).
    * 
    * @param childTerm
@@ -163,7 +327,7 @@ public class SequenceOntology
   protected synchronized boolean termIsA(Term childTerm, Term parentTerm)
   {
     /*
-     * null child term arises from a misspelled SO description
+     * null term could arise from a misspelled SO description
      */
     if (childTerm == null || parentTerm == null)
     {
@@ -177,9 +341,10 @@ public class SequenceOntology
     {
       return true;
     }
+
     /*
-     * lazy initialisation - find all of a term's parents the first
-     * time this is called, and save them in a map.
+     * lazy initialisation - find all of a term's parents (recursively) 
+     * the first time this is called, and save them in a map.
      */
     if (!termIsA.containsKey(childTerm))
     {
@@ -191,6 +356,14 @@ public class SequenceOntology
     {
       if (termIsA(parent, parentTerm))
       {
+        /*
+         * add (great-)grandparents to parents list as they are discovered,
+         * for faster lookup next time
+         */
+        if (!parents.contains(parentTerm))
+        {
+          parents.add(parentTerm);
+        }
         return true;
       }
     }
@@ -242,4 +415,35 @@ public class SequenceOntology
     }
     return t;
   }
+
+  public boolean isSequenceVariant(String soTerm)
+  {
+    return isA(soTerm, SEQUENCE_VARIANT);
+  }
+
+  /**
+   * Sorts (case-insensitive) and returns the list of valid terms queried for
+   */
+  @Override
+  public List<String> termsFound()
+  {
+    synchronized (termsFound)
+    {
+      Collections.sort(termsFound, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
+      return termsFound;
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Sorts (case-insensitive) and returns the list of invalid terms queried for
+   */
+  @Override
+  public List<String> termsNotFound()
+  {
+    synchronized (termsNotFound)
+    {
+      Collections.sort(termsNotFound, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
+      return termsNotFound;
+    }
+  }
 }