# 通知設計書 79-PATHファイルキャッシュデバッグ

## 概要

本ドキュメントは、REPLの補完機能でPATH環境変数に含まれるディレクトリ内の実行可能ファイル一覧をキャッシュする際に出力されるデバッグ通知の設計を定義する。

### 本通知の処理概要

REPL（対話型シェル）でのシェルコマンド補完のために、`PATH`環境変数に含まれるディレクトリを走査し、実行可能ファイルの一覧をキャッシュする処理の開始と完了をデバッグレベルで記録する通知機能である。

**業務上の目的・背景**：Juliaの REPL は、バッククォート内のシェルコマンド補完機能（タブ補完）を提供する。この補完候補には`PATH`環境変数に含まれる実行可能ファイルが含まれる。しかし、`PATH`内の全ファイルの走査は時間がかかる場合があるため、非同期のバックグラウンドタスクとしてキャッシュが構築される。本デバッグ通知により、キャッシュの構築プロセスの開始・完了を追跡でき、補完の遅延やPATH関連の問題の診断に役立つ。

**通知の送信タイミング**：`cache_PATH()`関数の開始時と完了時に2つのデバッグメッセージが出力される。

**通知の受信者**：REPL補完のパフォーマンスや動作の問題を診断するJulia開発者。

**通知内容の概要**：キャッシュ対象のPATH環境変数の値（開始時）、処理にかかった時間、走査したディレクトリ数、キャッシュされたファイル数（完了時）が通知される。

**期待されるアクション**：通常は情報提供のみ。PATH内のディレクトリ数が多い場合やファイルシステムのアクセスが遅い場合の診断に活用。

## 通知種別

ログ出力（`@debug`レベル）

## 送信仕様

### 基本情報

| 項目 | 内容 |
|-----|------|
| 送信方式 | 非同期（バックグラウンドタスクから出力） |
| 優先度 | 低（デバッグレベル、通常は表示されない） |
| リトライ | なし |

### 送信先決定ロジック

`@debug`マクロを通じてJuliaの標準ログシステムに出力される。デフォルトでは表示されない。

## 通知テンプレート

### メール通知の場合

該当なし（ログ出力のみ）

### 本文テンプレート

開始時：
```
caching PATH files
```
構造化データとして`PATH=path`が付加される。

完了時：
```
caching PATH files took {t} seconds
```
構造化データとして`length(pathdirs)`と`length(PATH_cache)`が付加される。

### 添付ファイル

| ファイル名 | 形式 | 条件 | 説明 |
|----------|------|------|------|
| 該当なし | - | - | - |

## テンプレート変数

| 変数名 | 説明 | データ取得元 | 必須 |
|--------|------|-------------|-----|
| path | PATH環境変数の値 | `ENV["PATH"]` | Yes |
| t | キャッシュ処理にかかった時間（秒） | `@elapsed`で計測 | Yes |
| length(pathdirs) | 走査したPATHディレクトリ数 | `split(path, ":")`の長さ | Yes |
| length(PATH_cache) | キャッシュされたファイル数 | `PATH_cache`セットの要素数 | Yes |

## 送信トリガー・条件

### トリガー一覧

| トリガー種別 | トリガーイベント | 送信条件 | 説明 |
|------------|----------------|---------|------|
| キャッシュ構築開始 | `cache_PATH()`関数実行開始 | PATH環境変数が存在する | REPLCompletions.jl:373 |
| キャッシュ構築完了 | `cache_PATH()`関数実行完了 | 正常に走査が完了 | REPLCompletions.jl:433 |

### 送信抑止条件

| 条件 | 説明 |
|-----|------|
| デバッグレベルが無効 | `@debug`はデフォルトで抑制されている |
| PATH環境変数未設定 | `get(ENV, "PATH", nothing)`が`nothing`の場合、処理自体がスキップされる |
| キャッシュ更新不要 | `next_cache_update`の時間に達していない場合、`maybe_spawn_cache_PATH`がタスクを生成しない |
| 前回のキャッシュタスク実行中 | `PATH_cache_task`がまだ完了していない場合、新しいタスクは生成されない |

## 処理フロー

### 送信フロー

```mermaid
flowchart TD
    A[REPL補完リクエスト] --> B[complete_path呼び出し]
    B --> C[maybe_spawn_cache_PATH]
    C --> D{更新条件を満たす?}
    D -->|No| E[キャッシュ済みデータを使用]
    D -->|Yes| F[バックグラウンドタスク生成]
    F --> G[cache_PATH実行開始]
    G --> H["@debug caching PATH files"]
    H --> I[PATHディレクトリ走査]
    I --> J[各ディレクトリのファイル列挙]
    J --> K[PATH_cacheに追加]
    K --> L[古いエントリの削除]
    L --> M["@debug caching PATH files took t seconds"]
    M --> N[next_cache_update更新]
```

## データベース参照・更新仕様

### 参照テーブル一覧

| テーブル名 | 用途 | 備考 |
|-----------|------|------|
| 該当なし | - | 環境変数とファイルシステムのみ参照 |

### 更新テーブル一覧

| テーブル名 | 操作 | 概要 |
|-----------|------|------|
| 該当なし | - | メモリ上のPATH_cacheセットを更新 |

## エラー処理

### エラーケース一覧

| エラー種別 | 発生条件 | 対処方法 |
|----------|---------|---------|
| IOError | PATHディレクトリが存在しない場合 | `continue`でスキップ（Bashと同じ挙動） |
| ArgumentError | ディレクトリ読み取り不可の場合 | `continue`でスキップ |
| IOError | `isfile(entry)`呼び出し時のアクセスエラー | `continue`でスキップ |

### リトライ仕様

| 項目 | 内容 |
|-----|------|
| リトライ回数 | なし（10秒後に自動再キャッシュ可能） |
| リトライ間隔 | 最短10秒（`next_cache_update`による制御） |
| リトライ対象エラー | - |

## 配信設定

### レート制限

| 項目 | 内容 |
|-----|------|
| 1分あたり上限 | 最大6回（10秒間隔の制限あり） |
| 1日あたり上限 | 制限なし |

### 配信時間帯

制限なし

## セキュリティ考慮事項

- PATH環境変数の内容がデバッグログに含まれるが、デフォルトでは非表示
- PATHに含まれる実行可能ファイル名がキャッシュされるが、ファイル内容は読み取られない

## 備考

- `PATH_cache`は`Set{String}`型のモジュールレベル変数で、スレッドセーフな`ReentrantLock`で保護される
- `maybe_spawn_cache_PATH()`はキャッシュ更新の間隔を10秒以上に制限する（`next_cache_update`変数）
- キャッシュ処理中は`yield()`を定期的に呼び出し（10ms間隔）、タイピングをブロックしないようにしている
- 重複パスの検出（symlinkの解決後に同一パスとなるもの）も行われる
- `PATH_cache_condition`変数はテスト時の同期に使用される
- `errormonitor()`でバックグラウンドタスクのエラーが監視される

---

## コードリーディングガイド

本通知を理解するために参照すべきファイルと、推奨する読み解き順序を以下に示す。

### 推奨読解順序

#### Step 1: データ構造を理解する

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 1-1 | REPLCompletions.jl | `stdlib/REPL/src/REPLCompletions.jl` | `PATH_cache`（337行目）：`Set{String}`型のファイル名キャッシュ |
| 1-2 | REPLCompletions.jl | `stdlib/REPL/src/REPLCompletions.jl` | `PATH_cache_lock`（336行目）：`ReentrantLock`によるスレッドセーフなアクセス制御 |
| 1-3 | REPLCompletions.jl | `stdlib/REPL/src/REPLCompletions.jl` | `PATH_cache_task`（338行目）：現在実行中のキャッシュタスクの参照 |
| 1-4 | REPLCompletions.jl | `stdlib/REPL/src/REPLCompletions.jl` | `next_cache_update`（340行目）：次回キャッシュ更新可能時刻 |

**読解のコツ**: `PATH_cache`はモジュールレベルの`Set{String}`で、ファイル名のみ（パスなし）を保持する。`@lock`マクロでスレッドセーフにアクセスされる。

#### Step 2: エントリーポイントを理解する

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 2-1 | REPLCompletions.jl | `stdlib/REPL/src/REPLCompletions.jl` | `maybe_spawn_cache_PATH()`関数（341-362行目）：キャッシュ更新タスクの生成判断 |

**主要処理フロー**:
1. **343行目**: `@lock PATH_cache_lock`でロック取得
2. **346行目**: 前回のタスクが完了しているか確認
3. **347行目**: `next_cache_update`に達しているか確認
4. **348行目**: `Threads.@spawn`でバックグラウンドタスク生成
5. **350行目**: `cache_PATH()`呼び出し
6. **353行目**: `next_cache_update = time() + 10`で次回更新時刻設定

#### Step 3: キャッシュ処理を理解する

| 順序 | ファイル | パス | 読解ポイント |
|-----|---------|------|-------------|
| 3-1 | REPLCompletions.jl | `stdlib/REPL/src/REPLCompletions.jl` | `cache_PATH()`関数（365-435行目）：PATHキャッシュの実装 |

**主要処理フロー**:
1. **366行目**: `ENV["PATH"]`の取得
2. **373行目**: `@debug "caching PATH files" PATH=path`（開始ログ）
3. **374行目**: `split(path, ":")`でPATHを分割
4. **378-427行目**: 各ディレクトリのファイルを走査し、`PATH_cache`に追加
5. **429-431行目**: `intersect!`で今回見つからなかったエントリを削除
6. **433行目**: `@debug "caching PATH files took $t seconds"`（完了ログ）

### プログラム呼び出し階層図

```
complete_path(path; use_envpath=true) (REPLCompletions.jl:437)
    |
    +-- maybe_spawn_cache_PATH() (REPLCompletions.jl:341)
    |      |
    |      +-- @lock PATH_cache_lock
    |      +-- Threads.@spawn cache_PATH()
    |             |
    |             +-- @debug "caching PATH files" (REPLCompletions.jl:373)
    |             +-- PATH走査ループ (REPLCompletions.jl:378-427)
    |             |      +-- realpath(pathdir) -- シンボリックリンク解決
    |             |      +-- _readdirx(pathdir) -- ディレクトリ読み取り
    |             |      +-- isfile(entry) -- ファイル判定
    |             |      +-- @lock PATH_cache_lock push!(PATH_cache, entry.name)
    |             |      +-- yield() -- タイピングブロッキング回避
    |             |
    |             +-- @lock PATH_cache_lock intersect!(PATH_cache, this_PATH_cache)
    |             +-- @debug "caching PATH files took $t seconds" (REPLCompletions.jl:433)
    |
    +-- @lock PATH_cache_lock -- PATH_cacheからの補完候補取得 (REPLCompletions.jl:480-484)
```

### データフロー図

```
[入力]                             [処理]                           [出力]

ENV["PATH"] ──────────────────> cache_PATH()
                                    |
                                    +-- @debug "caching..." ──────> 開始ログ
                                    |
PATHディレクトリ群 ────────────>  走査ループ
                                    |
ファイルエントリ ──────────────>  isfile() チェック
                                    |
                                    +-- push!(PATH_cache) ──────> メモリキャッシュ
                                    |
                                    +-- intersect!() ──────────> 古エントリ除去
                                    |
                                    +-- @debug "...took t sec" ──> 完了ログ
```

### 関連ファイル一覧

| ファイル | パス | 種別 | 役割 |
|---------|------|------|------|
| REPLCompletions.jl | `stdlib/REPL/src/REPLCompletions.jl` | ソース | `cache_PATH()`関数（365-435行目）で2箇所の`@debug`出力（373, 433行目）、`maybe_spawn_cache_PATH()`関数（341-362行目）でバックグラウンドタスク管理 |
