Merge branch 'develop' into trialMerge
[jalview.git] / src / jalview / ext / ensembl / EnsemblRestClient.java
index 2fd7fa3..01b26d0 100644 (file)
@@ -1,19 +1,49 @@
+/*
+ * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
+ * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
+ * 
+ * This file is part of Jalview.
+ * 
+ * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License 
+ * as published by the Free Software Foundation, either version 3
+ * of the License, or (at your option) any later version.
+ *  
+ * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but 
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty 
+ * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR 
+ * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
+ */
 package jalview.ext.ensembl;
 
-import jalview.io.FileParse;
+import jalview.bin.Cache;
+import jalview.javascript.json.JSON;
+import jalview.util.JSONUtils;
+import jalview.util.Platform;
+import jalview.util.StringUtils;
 
 import java.io.BufferedReader;
 import java.io.DataOutputStream;
 import java.io.IOException;
 import java.io.InputStream;
 import java.io.InputStreamReader;
+import java.io.Reader;
 import java.net.HttpURLConnection;
 import java.net.MalformedURLException;
+import java.net.ProtocolException;
 import java.net.URL;
+import java.util.HashMap;
 import java.util.List;
+import java.util.Map;
 
 import javax.ws.rs.HttpMethod;
 
+import org.json.simple.parser.ParseException;
+
 /**
  * Base class for Ensembl REST service clients
  * 
@@ -21,22 +51,85 @@ import javax.ws.rs.HttpMethod;
  */
 abstract class EnsemblRestClient extends EnsemblSequenceFetcher
 {
-  protected final static String ENSEMBL_REST = "http://rest.ensembl.org";
+       
+  static {
+         Cache.addJ2SDirectDatabaseCall("http://rest.ensembl");
+         Cache.addJ2SDirectDatabaseCall("https://rest.ensembl");
+  }
+  
+  private static final int DEFAULT_READ_TIMEOUT = 5 * 60 * 1000; // 5 minutes
+
+  private static final int CONNECT_TIMEOUT_MS = 10 * 1000; // 10 seconds
+
+  private static final int MAX_RETRIES = 3;
 
-  protected static final String SEQUENCE_ID_URL = ENSEMBL_REST
-          + "/sequence/id";
+  private static final int HTTP_OK = 200;
 
-  // @see https://github.com/Ensembl/ensembl-rest/wiki/Output-formats
-  private static final String PING_URL = "http://rest.ensembl.org/info/ping.json";
+  private static final int HTTP_OVERLOAD = 429;
+
+  /*
+   * update these constants when Jalview has been checked / updated for
+   * changes to Ensembl REST API, and updated JAL-3018
+   * @see https://github.com/Ensembl/ensembl-rest/wiki/Change-log
+   * @see http://rest.ensembl.org/info/rest?content-type=application/json
+   */
+  private static final String LATEST_ENSEMBLGENOMES_REST_VERSION = "9.0";
 
-  private final static long RETEST_INTERVAL = 10000L; // 10 seconds
+  private static final String LATEST_ENSEMBL_REST_VERSION = "9.0";
 
-  private static boolean ensemblRestAvailable = false;
+  private static final String REST_CHANGE_LOG = "https://github.com/Ensembl/ensembl-rest/wiki/Change-log";
 
-  private static long lastCheck = -1;
+  private static Map<String, EnsemblData> domainData;
+
+  private final static long AVAILABILITY_RETEST_INTERVAL = 10000L; // 10 seconds
+
+  private final static long VERSION_RETEST_INTERVAL = 1000L * 3600; // 1 hr
+
+  protected static final String CONTENT_TYPE_JSON = "?content-type=application/json";
+
+  static
+  {
+    domainData = new HashMap<>();
+    domainData.put(DEFAULT_ENSEMBL_BASEURL,
+            new EnsemblData(DEFAULT_ENSEMBL_BASEURL, LATEST_ENSEMBL_REST_VERSION));
+    domainData.put(DEFAULT_ENSEMBL_GENOMES_BASEURL, new EnsemblData(
+            DEFAULT_ENSEMBL_GENOMES_BASEURL, LATEST_ENSEMBLGENOMES_REST_VERSION));
+  }
 
   protected volatile boolean inProgress = false;
 
+  /**
+   * Default constructor to use rest.ensembl.org
+   */
+  public EnsemblRestClient()
+  {
+    super();
+
+    /*
+     * initialise domain info lazily
+     */
+    if (!domainData.containsKey(ensemblDomain))
+    {
+      domainData.put(ensemblDomain,
+              new EnsemblData(ensemblDomain, LATEST_ENSEMBL_REST_VERSION));
+    }
+    if (!domainData.containsKey(ensemblGenomesDomain))
+    {
+      domainData.put(ensemblGenomesDomain, new EnsemblData(
+              ensemblGenomesDomain, LATEST_ENSEMBLGENOMES_REST_VERSION));
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Constructor given the target domain to fetch data from
+   * 
+   * @param d
+   */
+  public EnsemblRestClient(String d)
+  {
+    setDomain(d);
+  }
+
   @Override
   public boolean queryInProgress()
   {
@@ -67,138 +160,286 @@ abstract class EnsemblRestClient extends EnsemblSequenceFetcher
   protected abstract boolean useGetRequest();
 
   /**
-   * Return the desired value for the Content-Type request header
-   * 
-   * @param multipleIds
+   * Returns the desired value for the Content-Type request header. Default is
+   * application/json, override if required to vary this.
    * 
    * @return
    * @see https://github.com/Ensembl/ensembl-rest/wiki/HTTP-Headers
    */
-  protected abstract String getRequestMimeType(boolean multipleIds);
+  protected String getRequestMimeType()
+  {
+    return "application/json";
+  }
 
   /**
-   * Return the desired value for the Accept request header
+   * Return the desired value for the Accept request header. Default is
+   * application/json, override if required to vary this.
    * 
    * @return
    * @see https://github.com/Ensembl/ensembl-rest/wiki/HTTP-Headers
    */
-  protected abstract String getResponseMimeType();
+  protected String getResponseMimeType()
+  {
+    return "application/json";
+  }
 
   /**
-   * Tries to connect to Ensembl's REST 'ping' endpoint, and returns true if
-   * successful, else false
+   * Checks Ensembl's REST 'ping' endpoint, and returns true if response
+   * indicates available, else false
    * 
+   * @see http://rest.ensembl.org/documentation/info/ping
    * @return
    */
-  private boolean checkEnsembl()
+  @SuppressWarnings("unchecked")
+boolean checkEnsembl()
   {
+    BufferedReader br = null;
+    String pingUrl = getDomain() + "/info/ping" + CONTENT_TYPE_JSON;
     try
     {
-      URL ping = new URL(PING_URL);
-      HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) ping.openConnection();
-      int rc = conn.getResponseCode();
-      conn.disconnect();
-      if (rc >= 200 && rc < 300)
-      {
-        return true;
-      }
+      // note this format works for both ensembl and ensemblgenomes
+      // info/ping.json works for ensembl only (March 2016)
+       
+       
+       
+       
+      /*
+       * expect {"ping":1} if ok
+       * if ping takes more than 2 seconds to respond, treat as if unavailable
+       */
+      Map<String, Object> val = (Map<String, Object>) getJSON(new URL(pingUrl), null, 2 * 1000, MODE_MAP, null);
+      if (val == null)
+         return false;
+      String pingString = val.get("ping").toString();
+      return pingString != null;
     } catch (Throwable t)
     {
-      System.err.println("Error connecting to " + PING_URL + ": "
-              + t.getMessage());
+      System.err.println(
+              "Error connecting to " + pingUrl + ": " + t.getMessage());
+    } finally
+    {
+      if (br != null)
+      {
+        try
+        {
+          br.close();
+        } catch (IOException e)
+        {
+          // ignore
+        }
+      }
     }
     return false;
   }
 
+  
+  protected final static int MODE_ARRAY    = 0;
+  protected final static int MODE_MAP      = 1;
+  protected final static int MODE_ITERATOR = 2;
+  
+//  /**
+//   * Returns a reader to a (Json) response from the Ensembl sequence endpoint.
+//   * If the request failed the return value may be null.
+//   * 
+//   * @param ids
+//   * @return
+//   * @throws IOException
+// * @throws ParseException 
+//   */
+//  protected Object getSequenceJSON(List<String> ids, int mode)
+//          throws IOException, ParseException
+//  {
+//    URL url = getUrl(ids);
+//    return getJSON(url, ids, -1, mode);
+//  }
+//
+//  /**
+//   * Gets a reader to the HTTP response, using the default read timeout of 5
+//   * minutes
+//   * 
+//   * @param url
+//   * @param ids
+//   * @return
+//   * @throws IOException
+//   */
+//  protected BufferedReader getHttpResponse(URL url, List<String> ids)
+//          throws IOException
+//  {
+//    return getHttpResponse(url, ids, DEFAULT_READ_TIMEOUT);
+//  }
+
   /**
-   * returns a reader to a Fasta response from the Ensembl sequence endpoint
+   * Sends the HTTP request and gets the response as a reader. Returns null if
+   * the HTTP response code was not 200.
    * 
+   * @param url
    * @param ids
+   *          written as Json POST body if more than one
+   * @param readTimeout
+   *          in milliseconds
    * @return
    * @throws IOException
    */
-  protected FileParse getSequenceReader(List<String> ids)
-          throws IOException
+  private BufferedReader getHttpResponse(URL url, List<String> ids,
+          int readTimeout) throws IOException
   {
-    URL url = getUrl(ids);
-  
-    BufferedReader reader = getHttpResponse(url, ids);
-    FileParse fp = new FileParse(reader, url.toString(), "HTTP_POST");
-    return fp;
+       if (readTimeout < 0)
+               readTimeout = DEFAULT_READ_TIMEOUT;
+    int retriesLeft = MAX_RETRIES;
+    HttpURLConnection connection = null;
+    int responseCode = 0;
+        
+    if (Platform.isJS()) {
+         JSON.setAjax(url);
+    }
+        
+    while (retriesLeft > 0)
+    {
+      connection = tryConnection(url, ids, readTimeout);
+      responseCode = connection.getResponseCode();
+      if (responseCode == HTTP_OVERLOAD) // 429
+      {
+        retriesLeft--;
+        checkRetryAfter(connection);
+      }
+      else
+      {
+        retriesLeft = 0;
+      }
+    }
+    if (responseCode != HTTP_OK) // 200
+    {
+      /*
+       * note: a GET request for an invalid id returns an error code e.g. 415
+       * but POST request returns 200 and an empty Fasta response 
+       */
+      System.err.println("Response code " + responseCode);// + " for " + url);
+      return null;
+    }
+
+    InputStream response = connection.getInputStream();
+    
+    if (Platform.isJS()) {
+       return JSON.getJSONReader(response);
+    }
+
+    // System.out.println(getClass().getName() + " took "
+    // + (System.currentTimeMillis() - now) + "ms to fetch");
+
+    return new BufferedReader(new InputStreamReader(response, "UTF-8"));
   }
 
   /**
-   * Writes the HTTP request and gets the response as a reader.
-   * 
    * @param url
    * @param ids
-   *          written as Json POST body if more than one
+   * @param readTimeout
    * @return
    * @throws IOException
-   *           if response code was not 200, or other I/O error
+   * @throws ProtocolException
    */
-  protected BufferedReader getHttpResponse(URL url, List<String> ids)
-          throws IOException
+  protected HttpURLConnection tryConnection(URL url, List<String> ids,
+          int readTimeout) throws IOException, ProtocolException
   {
+    // System.out.println(System.currentTimeMillis() + " " + url);
+       
     HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
-  
+
     /*
      * POST method allows multiple queries in one request; it is supported for
      * sequence queries, but not for overlap
      */
-    boolean multipleIds = ids.size() > 1;// useGetRequest();
-    connection.setRequestMethod(multipleIds ? HttpMethod.POST
-            : HttpMethod.GET);
-    connection.setRequestProperty("Content-Type",
-            getRequestMimeType(multipleIds));
+    boolean multipleIds = ids != null && ids.size() > 1;
+    connection.setRequestMethod(
+            multipleIds ? HttpMethod.POST : HttpMethod.GET);
+    connection.setRequestProperty("Content-Type", getRequestMimeType());
     connection.setRequestProperty("Accept", getResponseMimeType());
 
-    connection.setUseCaches(false);
     connection.setDoInput(true);
     connection.setDoOutput(multipleIds);
 
+    connection.setUseCaches(false);
+    connection.setConnectTimeout(CONNECT_TIMEOUT_MS);
+    connection.setReadTimeout(readTimeout);
+
     if (multipleIds)
     {
       writePostBody(connection, ids);
     }
-  
-    InputStream response = connection.getInputStream();
-    int responseCode = connection.getResponseCode();
-  
-    if (responseCode != 200)
+    return connection;
+  }
+
+  /**
+   * Inspects response headers for a 'retry-after' directive, and waits for the
+   * directed period (if less than 10 seconds)
+   * 
+   * @see https://github.com/Ensembl/ensembl-rest/wiki/Rate-Limits
+   * @param connection
+   */
+  void checkRetryAfter(HttpURLConnection connection)
+  {
+    String retryDelay = connection.getHeaderField("Retry-After");
+
+    // to test:
+    // retryDelay = "5";
+
+    if (retryDelay != null)
     {
-      /*
-       * note: a GET request for an invalid id returns an error code e.g. 415
-       * but POST request returns 200 and an empty Fasta response 
-       */
-      throw new IOException(
-              "Response code was not 200. Detected response was "
-                      + responseCode);
+      try
+      {
+        int retrySecs = Integer.valueOf(retryDelay);
+        if (retrySecs > 0 && retrySecs < 10)
+        {
+          System.err
+                  .println("Ensembl REST service rate limit exceeded, waiting "
+                          + retryDelay + " seconds before retrying");
+          Thread.sleep(1000 * retrySecs);
+        }
+      } catch (NumberFormatException | InterruptedException e)
+      {
+        System.err.println("Error handling Retry-After: " + e.getMessage());
+      }
     }
-  
-    BufferedReader reader = null;
-    reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(response, "UTF-8"));
-    return reader;
   }
 
   /**
    * Rechecks if Ensembl is responding, unless the last check was successful and
    * the retest interval has not yet elapsed. Returns true if Ensembl is up,
-   * else false.
+   * else false. Also retrieves and saves the current version of Ensembl data
+   * and REST services at intervals.
    * 
    * @return
    */
   protected boolean isEnsemblAvailable()
   {
+    EnsemblData info = domainData.get(getDomain());
+
     long now = System.currentTimeMillis();
-    boolean retest = now - lastCheck > RETEST_INTERVAL;
-    if (ensemblRestAvailable && !retest)
+
+    /*
+     * recheck if Ensembl is up if it was down, or the recheck period has elapsed
+     */
+    boolean retestAvailability = (now
+            - info.lastAvailableCheckTime) > AVAILABILITY_RETEST_INTERVAL;
+    if (!info.restAvailable || retestAvailability)
+    {
+      info.restAvailable = checkEnsembl();
+      info.lastAvailableCheckTime = now;
+    }
+
+    /*
+     * refetch Ensembl versions if the recheck period has elapsed
+     */
+    boolean refetchVersion = (now
+            - info.lastVersionCheckTime) > VERSION_RETEST_INTERVAL;
+    if (refetchVersion)
     {
-      return true;
+      checkEnsemblRestVersion();
+      checkEnsemblDataVersion();
+      info.lastVersionCheckTime = now;
     }
-    ensemblRestAvailable = checkEnsembl();
-    lastCheck = now;
-    return ensemblRestAvailable;
+
+    return info.restAvailable;
   }
 
   /**
@@ -216,8 +457,9 @@ abstract class EnsemblRestClient extends EnsemblSequenceFetcher
     StringBuilder postBody = new StringBuilder(64);
     postBody.append("{\"ids\":[");
     first = true;
-    for (String id : ids)
+    for (int i = 0, n = ids.size(); i < n; i++)
     {
+      String id = ids.get(i);
       if (!first)
       {
         postBody.append(",");
@@ -231,10 +473,173 @@ abstract class EnsemblRestClient extends EnsemblSequenceFetcher
     byte[] thepostbody = postBody.toString().getBytes();
     connection.setRequestProperty("Content-Length",
             Integer.toString(thepostbody.length));
-    DataOutputStream wr = new DataOutputStream(connection.getOutputStream());
+    DataOutputStream wr = new DataOutputStream(
+            connection.getOutputStream());
     wr.write(thepostbody);
     wr.flush();
     wr.close();
   }
 
+       /**
+        * Primary access point to parsed JSON data, including the call to retrieve and
+        * parsing.
+        * 
+        * @param url     request url; if null, getUrl(ids) will be used
+        * @param ids     optional; may be null
+        * @param msDelay -1 for default delay
+        * @param mode    map, array, or array iterator
+        * @param mapKey  an optional key for an outer map 
+        * @return                a Map, List, Iterator, or null
+        * @throws IOException
+        * @throws ParseException
+        * 
+        * @author Bob Hanson 2019
+        */
+  @SuppressWarnings("unchecked")
+  protected Object getJSON(URL url, List<String> ids, int msDelay, int mode, String mapKey) throws IOException, ParseException {
+
+       if (url == null)
+          url = getUrl(ids);
+       
+       Reader br = null;
+       try {
+
+         Platform.timeCheck(null, Platform.TIME_MARK);
+               
+      br = (url == null ? null : getHttpResponse(url, ids, msDelay));
+
+      Object ret = (br == null ? null : JSONUtils.parse(br));
+
+         Platform.timeCheck("EnsembleRestClient.getJSON " + url, Platform.TIME_MARK);
+       
+
+      if (ret != null && mapKey != null)
+           ret = ((Map<String, Object>) ret).get(mapKey);
+      if (ret == null) 
+      {
+        return null;
+      }
+      switch (mode) {
+      case MODE_ARRAY:
+      case MODE_MAP:
+       break;
+      case MODE_ITERATOR:
+       ret = ((List<Object>) ret).iterator();
+       break;
+      }
+      return ret;
+        
+    } finally
+    {
+      if (br != null)
+      {
+        try
+        {
+          br.close();
+        } catch (IOException e)
+        {
+        // ignore
+        }
+      }    
+    }
+  }
+
+
+
+  /**
+   * Fetches and checks Ensembl's REST version number
+   * 
+   * @return
+   */
+  @SuppressWarnings("unchecked")
+  private void checkEnsemblRestVersion()
+  {
+    EnsemblData info = domainData.get(getDomain());
+
+    try
+    {
+      Map<String, Object> val = (Map<String, Object>) getJSON(new URL(getDomain() + "/info/rest" + CONTENT_TYPE_JSON), null, -1, MODE_MAP, null);
+      if (val == null)
+         return;
+      String version = val.get("release").toString();
+      String majorVersion = version.substring(0, version.indexOf("."));
+      String expected = info.expectedRestVersion;
+      String expectedMajorVersion = expected.substring(0,
+              expected.indexOf("."));
+      info.restMajorVersionMismatch = false;
+      try
+      {
+        /*
+         * if actual REST major version is ahead of what we expect,
+         * record this in case we want to warn the user
+         */
+        if (Float.valueOf(majorVersion) > Float
+                .valueOf(expectedMajorVersion))
+        {
+          info.restMajorVersionMismatch = true;
+        }
+      } catch (NumberFormatException e)
+      {
+        System.err.println("Error in REST version: " + e.toString());
+      }
+
+      /*
+       * check if REST version is later than what Jalview has tested against,
+       * if so warn; we don't worry if it is earlier (this indicates Jalview has
+       * been tested in advance against the next pending REST version)
+       */
+      boolean laterVersion = StringUtils.compareVersions(version,
+              expected) == 1;
+      if (laterVersion)
+      {
+        System.err.println(String.format(
+                "EnsemblRestClient expected %s REST version %s but found %s, see %s",
+                getDbSource(), expected, version, REST_CHANGE_LOG));
+      }
+      info.restVersion = version;
+    } catch (Throwable t)
+    {
+      System.err.println(
+              "Error checking Ensembl REST version: " + t.getMessage());
+    }
+  }
+
+  public boolean isRestMajorVersionMismatch()
+  {
+    return domainData.get(getDomain()).restMajorVersionMismatch;
+  }
+
+  /**
+   * Fetches and checks Ensembl's data version number
+   * 
+   * @return
+   */
+  @SuppressWarnings("unchecked")
+  private void checkEnsemblDataVersion()
+  {
+    Map<String, Object> val;
+       try 
+       {
+         val = (Map<String, Object>) getJSON(
+                                 new URL(getDomain() + "/info/data" + CONTENT_TYPE_JSON), null, -1, MODE_MAP, null);
+         if (val == null)
+           return;
+         List<Object> versions = (List<Object>) val.get("releases");
+         domainData.get(getDomain()).dataVersion = versions.get(0).toString();
+       } catch (Throwable e) {//could be IOException | ParseException e) {
+         System.err.println("Error checking Ensembl data version: " + e.getMessage());
+       }
+  }
+
+  public String getEnsemblDataVersion()
+  {
+    return domainData.get(getDomain()).dataVersion;
+  }
+
+  @Override
+  public String getDbVersion()
+  {
+    return getEnsemblDataVersion();
+  }
+
 }