066bfbddc8a721cf55b3d5ce22ab6cab420ef0b7
[csit.git] / resources / tools / presentation / generator_CPTA.py
1 # Copyright (c) 2018 Cisco and/or its affiliates.
2 # Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
3 # you may not use this file except in compliance with the License.
4 # You may obtain a copy of the License at:
5 #
6 #     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
7 #
8 # Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
9 # distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
10 # WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
11 # See the License for the specific language governing permissions and
12 # limitations under the License.
13
14 """Generation of Continuous Performance Trending and Analysis.
15 """
16
17 import datetime
18 import logging
19 import csv
20 import prettytable
21 import plotly.offline as ploff
22 import plotly.graph_objs as plgo
23 import plotly.exceptions as plerr
24 import numpy as np
25 import pandas as pd
26
27 from collections import OrderedDict
28 from utils import find_outliers, archive_input_data, execute_command
29
30
31 # Command to build the html format of the report
32 HTML_BUILDER = 'sphinx-build -v -c conf_cpta -a ' \
33                '-b html -E ' \
34                '-t html ' \
35                '-D version="Generated on {date}" ' \
36                '{working_dir} ' \
37                '{build_dir}/'
38
39 # .css file for the html format of the report
40 THEME_OVERRIDES = """/* override table width restrictions */
41 .wy-nav-content {
42     max-width: 1200px !important;
43 }
44 """
45
46 COLORS = ["SkyBlue", "Olive", "Purple", "Coral", "Indigo", "Pink",
47           "Chocolate", "Brown", "Magenta", "Cyan", "Orange", "Black",
48           "Violet", "Blue", "Yellow"]
49
50
51 def generate_cpta(spec, data):
52     """Generate all formats and versions of the Continuous Performance Trending
53     and Analysis.
54
55     :param spec: Specification read from the specification file.
56     :param data: Full data set.
57     :type spec: Specification
58     :type data: InputData
59     """
60
61     logging.info("Generating the Continuous Performance Trending and Analysis "
62                  "...")
63
64     ret_code = _generate_all_charts(spec, data)
65
66     cmd = HTML_BUILDER.format(
67         date=datetime.date.today().strftime('%d-%b-%Y'),
68         working_dir=spec.environment["paths"]["DIR[WORKING,SRC]"],
69         build_dir=spec.environment["paths"]["DIR[BUILD,HTML]"])
70     execute_command(cmd)
71
72     with open(spec.environment["paths"]["DIR[CSS_PATCH_FILE]"], "w") as \
73             css_file:
74         css_file.write(THEME_OVERRIDES)
75
76     with open(spec.environment["paths"]["DIR[CSS_PATCH_FILE2]"], "w") as \
77             css_file:
78         css_file.write(THEME_OVERRIDES)
79
80     archive_input_data(spec)
81
82     logging.info("Done.")
83
84     return ret_code
85
86
87 def _select_data(in_data, period, fill_missing=False, use_first=False):
88     """Select the data from the full data set. The selection is done by picking
89     the samples depending on the period: period = 1: All, period = 2: every
90     second sample, period = 3: every third sample ...
91
92     :param in_data: Full set of data.
93     :param period: Sampling period.
94     :param fill_missing: If the chosen sample is missing in the full set, its
95     nearest neighbour is used.
96     :param use_first: Use the first sample even though it is not chosen.
97     :type in_data: OrderedDict
98     :type period: int
99     :type fill_missing: bool
100     :type use_first: bool
101     :returns: Reduced data.
102     :rtype: OrderedDict
103     """
104
105     first_idx = min(in_data.keys())
106     last_idx = max(in_data.keys())
107
108     idx = last_idx
109     data_dict = dict()
110     if use_first:
111         data_dict[first_idx] = in_data[first_idx]
112     while idx >= first_idx:
113         data = in_data.get(idx, None)
114         if data is None:
115             if fill_missing:
116                 threshold = int(round(idx - period / 2)) + 1 - period % 2
117                 idx_low = first_idx if threshold < first_idx else threshold
118                 threshold = int(round(idx + period / 2))
119                 idx_high = last_idx if threshold > last_idx else threshold
120
121                 flag_l = True
122                 flag_h = True
123                 idx_lst = list()
124                 inc = 1
125                 while flag_l or flag_h:
126                     if idx + inc > idx_high:
127                         flag_h = False
128                     else:
129                         idx_lst.append(idx + inc)
130                     if idx - inc < idx_low:
131                         flag_l = False
132                     else:
133                         idx_lst.append(idx - inc)
134                     inc += 1
135
136                 for i in idx_lst:
137                     if i in in_data.keys():
138                         data_dict[i] = in_data[i]
139                         break
140         else:
141             data_dict[idx] = data
142         idx -= period
143
144     return OrderedDict(sorted(data_dict.items(), key=lambda t: t[0]))
145
146
147 def _evaluate_results(in_data, trimmed_data, window=10):
148     """Evaluates if the sample value is regress, normal or progress compared to
149     previous data within the window.
150     We use the intervals defined as:
151     - regress: less than median - 3 * stdev
152     - normal: between median - 3 * stdev and median + 3 * stdev
153     - progress: more than median + 3 * stdev
154
155     :param in_data: Full data set.
156     :param trimmed_data: Full data set without the outliers.
157     :param window: Window size used to calculate moving median and moving stdev.
158     :type in_data: pandas.Series
159     :type trimmed_data: pandas.Series
160     :type window: int
161     :returns: Evaluated results.
162     :rtype: list
163     """
164
165     if len(in_data) > 2:
166         win_size = in_data.size if in_data.size < window else window
167         results = [0.0, ]
168         median = in_data.rolling(window=win_size).median()
169         stdev_t = trimmed_data.rolling(window=win_size, min_periods=2).std()
170         m_vals = median.values
171         s_vals = stdev_t.values
172         d_vals = in_data.values
173         for day in range(1, in_data.size):
174             if np.isnan(m_vals[day]) \
175                     or np.isnan(s_vals[day]) \
176                     or np.isnan(d_vals[day]):
177                 results.append(0.0)
178             elif d_vals[day] < (m_vals[day] - 3 * s_vals[day]):
179                 results.append(0.33)
180             elif (m_vals[day] - 3 * s_vals[day]) <= d_vals[day] <= \
181                     (m_vals[day] + 3 * s_vals[day]):
182                 results.append(0.66)
183             else:
184                 results.append(1.0)
185     else:
186         results = [0.0, ]
187         try:
188             median = np.median(in_data)
189             stdev = np.std(in_data)
190             if in_data.values[-1] < (median - 3 * stdev):
191                 results.append(0.33)
192             elif (median - 3 * stdev) <= in_data.values[-1] <= (
193                     median + 3 * stdev):
194                 results.append(0.66)
195             else:
196                 results.append(1.0)
197         except TypeError:
198             results.append(None)
199     return results
200
201
202 def _generate_trending_traces(in_data, build_info, period, moving_win_size=10,
203                               fill_missing=True, use_first=False,
204                               show_moving_median=True, name="", color=""):
205     """Generate the trending traces:
206      - samples,
207      - moving median (trending plot)
208      - outliers, regress, progress
209
210     :param in_data: Full data set.
211     :param build_info: Information about the builds.
212     :param period: Sampling period.
213     :param moving_win_size: Window size.
214     :param fill_missing: If the chosen sample is missing in the full set, its
215     nearest neighbour is used.
216     :param use_first: Use the first sample even though it is not chosen.
217     :param show_moving_median: Show moving median (trending plot).
218     :param name: Name of the plot
219     :param color: Name of the color for the plot.
220     :type in_data: OrderedDict
221     :type build_info: dict
222     :type period: int
223     :type moving_win_size: int
224     :type fill_missing: bool
225     :type use_first: bool
226     :type show_moving_median: bool
227     :type name: str
228     :type color: str
229     :returns: Generated traces (list) and the evaluated result (float).
230     :rtype: tuple(traces, result)
231     """
232
233     if period > 1:
234         in_data = _select_data(in_data, period,
235                                fill_missing=fill_missing,
236                                use_first=use_first)
237     # try:
238     #     data_x = ["{0}/{1}".format(key, build_info[str(key)][1].split("~")[-1])
239     #               for key in in_data.keys()]
240     # except KeyError:
241     #     data_x = [key for key in in_data.keys()]
242     hover_text = ["vpp-build: {0}".format(x[1].split("~")[-1])
243                   for x in build_info.values()]
244     data_x = [key for key in in_data.keys()]
245
246     data_y = [val for val in in_data.values()]
247     data_pd = pd.Series(data_y, index=data_x)
248
249     t_data, outliers = find_outliers(data_pd, outlier_const=1.5)
250
251     results = _evaluate_results(data_pd, t_data, window=moving_win_size)
252
253     anomalies = pd.Series()
254     anomalies_res = list()
255     for idx, item in enumerate(in_data.items()):
256         # item_pd = pd.Series([item[1], ],
257         #                     index=["{0}/{1}".
258         #                     format(item[0],
259         #                            build_info[str(item[0])][1].split("~")[-1]),
260         #                            ])
261         item_pd = pd.Series([item[1], ], index=[item[0], ])
262         if item[0] in outliers.keys():
263             anomalies = anomalies.append(item_pd)
264             anomalies_res.append(0.0)
265         elif results[idx] in (0.33, 1.0):
266             anomalies = anomalies.append(item_pd)
267             anomalies_res.append(results[idx])
268     anomalies_res.extend([0.0, 0.33, 0.66, 1.0])
269
270     # Create traces
271     color_scale = [[0.00, "grey"],
272                    [0.25, "grey"],
273                    [0.25, "red"],
274                    [0.50, "red"],
275                    [0.50, "white"],
276                    [0.75, "white"],
277                    [0.75, "green"],
278                    [1.00, "green"]]
279
280     trace_samples = plgo.Scatter(
281         x=data_x,
282         y=data_y,
283         mode='markers',
284         line={
285             "width": 1
286         },
287         name="{name}-thput".format(name=name),
288         marker={
289             "size": 5,
290             "color": color,
291             "symbol": "circle",
292         },
293         text=hover_text,
294         hoverinfo="x+y+text+name"
295     )
296     traces = [trace_samples, ]
297
298     trace_anomalies = plgo.Scatter(
299         x=anomalies.keys(),
300         y=anomalies.values,
301         mode='markers',
302         hoverinfo="none",
303         showlegend=False,
304         legendgroup=name,
305         name="{name}: outliers".format(name=name),
306         marker={
307             "size": 15,
308             "symbol": "circle-open",
309             "color": anomalies_res,
310             "colorscale": color_scale,
311             "showscale": True,
312             "line": {
313                 "width": 2
314             },
315             "colorbar": {
316                 "y": 0.5,
317                 "len": 0.8,
318                 "title": "Circles Marking Data Classification",
319                 "titleside": 'right',
320                 "titlefont": {
321                     "size": 14
322                 },
323                 "tickmode": 'array',
324                 "tickvals": [0.125, 0.375, 0.625, 0.875],
325                 "ticktext": ["Outlier", "Regression", "Normal", "Progression"],
326                 "ticks": "",
327                 "ticklen": 0,
328                 "tickangle": -90,
329                 "thickness": 10
330             }
331         }
332     )
333     traces.append(trace_anomalies)
334
335     if show_moving_median:
336         data_mean_y = pd.Series(data_y).rolling(
337             window=moving_win_size, min_periods=2).median()
338         trace_median = plgo.Scatter(
339             x=data_x,
340             y=data_mean_y,
341             mode='lines',
342             line={
343                 "shape": "spline",
344                 "width": 1,
345                 "color": color,
346             },
347             name='{name}-trend'.format(name=name)
348         )
349         traces.append(trace_median)
350
351     return traces, results[-1]
352
353
354 def _generate_chart(traces, layout, file_name):
355     """Generates the whole chart using pre-generated traces.
356
357     :param traces: Traces for the chart.
358     :param layout: Layout of the chart.
359     :param file_name: File name for the generated chart.
360     :type traces: list
361     :type layout: dict
362     :type file_name: str
363     """
364
365     # Create plot
366     logging.info("    Writing the file '{0}' ...".format(file_name))
367     plpl = plgo.Figure(data=traces, layout=layout)
368     try:
369         ploff.plot(plpl, show_link=False, auto_open=False, filename=file_name)
370     except plerr.PlotlyEmptyDataError:
371         logging.warning(" No data for the plot. Skipped.")
372
373
374 def _generate_all_charts(spec, input_data):
375     """Generate all charts specified in the specification file.
376
377     :param spec: Specification.
378     :param input_data: Full data set.
379     :type spec: Specification
380     :type input_data: InputData
381     """
382
383     job_name = spec.cpta["data"].keys()[0]
384
385     builds_lst = list()
386     for build in spec.input["builds"][job_name]:
387         status = build["status"]
388         if status != "failed" and status != "not found":
389             builds_lst.append(str(build["build"]))
390
391     # Get "build ID": "date" dict:
392     build_info = dict()
393     for build in builds_lst:
394         try:
395             build_info[build] = (
396                 input_data.metadata(job_name, build)["generated"][:14],
397                 input_data.metadata(job_name, build)["version"]
398             )
399         except KeyError:
400             build_info[build] = ("", "")
401
402     # Create the header:
403     csv_table = list()
404     header = "Build Number:," + ",".join(builds_lst) + '\n'
405     csv_table.append(header)
406     build_dates = [x[0] for x in build_info.values()]
407     header = "Build Date:," + ",".join(build_dates) + '\n'
408     csv_table.append(header)
409     vpp_versions = [x[1] for x in build_info.values()]
410     header = "VPP Version:," + ",".join(vpp_versions) + '\n'
411     csv_table.append(header)
412
413     results = list()
414     for chart in spec.cpta["plots"]:
415         logging.info("  Generating the chart '{0}' ...".
416                      format(chart.get("title", "")))
417
418         # Transform the data
419         data = input_data.filter_data(chart, continue_on_error=True)
420         if data is None:
421             logging.error("No data.")
422             return
423
424         chart_data = dict()
425         for job in data:
426             for idx, build in job.items():
427                 for test_name, test in build.items():
428                     if chart_data.get(test_name, None) is None:
429                         chart_data[test_name] = OrderedDict()
430                     try:
431                         chart_data[test_name][int(idx)] = \
432                             test["result"]["throughput"]
433                     except (KeyError, TypeError):
434                         pass
435
436         # Add items to the csv table:
437         for tst_name, tst_data in chart_data.items():
438             tst_lst = list()
439             for build in builds_lst:
440                 item = tst_data.get(int(build), '')
441                 tst_lst.append(str(item) if item else '')
442             csv_table.append("{0},".format(tst_name) + ",".join(tst_lst) + '\n')
443
444         for period in chart["periods"]:
445             # Generate traces:
446             traces = list()
447             win_size = 10 if period == 1 else 5 if period < 20 else 3
448             idx = 0
449             for test_name, test_data in chart_data.items():
450                 if not test_data:
451                     logging.warning("No data for the test '{0}'".
452                                     format(test_name))
453                     continue
454                 test_name = test_name.split('.')[-1]
455                 trace, result = _generate_trending_traces(
456                     test_data,
457                     build_info=build_info,
458                     period=period,
459                     moving_win_size=win_size,
460                     fill_missing=True,
461                     use_first=False,
462                     name='-'.join(test_name.split('-')[3:-1]),
463                     color=COLORS[idx])
464                 traces.extend(trace)
465                 results.append(result)
466                 idx += 1
467
468             # Generate the chart:
469             chart["layout"]["xaxis"]["title"] = \
470                 chart["layout"]["xaxis"]["title"].format(job=job_name)
471             _generate_chart(traces,
472                             chart["layout"],
473                             file_name="{0}-{1}-{2}{3}".format(
474                                 spec.cpta["output-file"],
475                                 chart["output-file-name"],
476                                 period,
477                                 spec.cpta["output-file-type"]))
478
479         logging.info("  Done.")
480
481     # Write the tables:
482     file_name = spec.cpta["output-file"] + "-trending"
483     with open("{0}.csv".format(file_name), 'w') as file_handler:
484         file_handler.writelines(csv_table)
485
486     txt_table = None
487     with open("{0}.csv".format(file_name), 'rb') as csv_file:
488         csv_content = csv.reader(csv_file, delimiter=',', quotechar='"')
489         line_nr = 0
490         for row in csv_content:
491             if txt_table is None:
492                 txt_table = prettytable.PrettyTable(row)
493             else:
494                 if line_nr > 1:
495                     for idx, item in enumerate(row):
496                         try:
497                             row[idx] = str(round(float(item) / 1000000, 2))
498                         except ValueError:
499                             pass
500                 try:
501                     txt_table.add_row(row)
502                 except Exception as err:
503                     logging.warning("Error occurred while generating TXT table:"
504                                     "\n{0}".format(err))
505             line_nr += 1
506         txt_table.align["Build Number:"] = "l"
507     with open("{0}.txt".format(file_name), "w") as txt_file:
508         txt_file.write(str(txt_table))
509
510     # Evaluate result:
511     result = "PASS"
512     for item in results:
513         if item is None:
514             result = "FAIL"
515             break
516         if item == 0.66 and result == "PASS":
517             result = "PASS"
518         elif item == 0.33 or item == 0.0:
519             result = "FAIL"
520
521     logging.info("Partial results: {0}".format(results))
522     logging.info("Result: {0}".format(result))
523
524     return result

©2016 FD.io a Linux Foundation Collaborative Project. All Rights Reserved.
Linux Foundation is a registered trademark of The Linux Foundation. Linux is a registered trademark of Linus Torvalds.
Please see our privacy policy and terms of use.