apache / apache/datasketches-java

KllItemsSketch: querying before serialization corrupts the round-tripped sorted view

Đang mở Phù hợp với người mới
#756 1 bình luận 0 reaction 0 người được giao Xem trên GitHub
Ngôn ngữ chính
Java
Star
958
Fork
226
Merge trung bình
3 ngày 9 giờ
Pull request đã merge (30 ngày)
8

Mô tả

Querying a heap `KllItemsSketch` before serializing it makes the round-trip return wrong quantiles. The bytes are fine, the flag inside them is not.

```java
KllItemsSketch sk = KllItemsSketch.newHeapInstance(8, Comparator.naturalOrder(), new ArrayOfStringsSerDe());
sk.update("a"); sk.update("b"); sk.update("c"); sk.update("d");
sk.getQuantile(0.5, INCLUSIVE); // any query is enough
KllItemsSketch rt = KllItemsSketch.heapify(
MemorySegment.ofArray(sk.toByteArray()), Comparator.naturalOrder(), serDe);
```

```
orig SV = [a, b, c, d]
heapified SV = [a, d, c, b, a, d]
rank=0.50 orig=b heapified=c
rank=0.55 orig=c heapified=b
```

Four items in, a six-element sorted view out, in raw insertion order with duplicated min and max. `wrap()` behaves the same. Without the query first there is no difference at all. At n=8, 15 of 21 probed ranks disagree.

`KllItemsSketch.CreateSortedView.getSV()` sorts level 0 and then records that it did:

```java
final T[] srcQuantiles = getTotalItemsArray();
...
if (!isLevelZeroSorted()) {
Arrays.sort(srcQuantiles, srcLevelsArr[0], srcLevelsArr[1], comparator);
if (!hasMemorySegment()) { setLevelZeroSorted(true); }
}
```

For the heap items variant `getTotalItemsArray()` hands back a defensive copy (`KllHeapItemsSketch:255-260` does a `System.arraycopy`), so the sort lands on the copy while the flag is set on the sketch. `KllHelper` then writes that flag into the serialized image and `heapify`/`wrap` trust it and skip the sort.

The doubles path does the same thing correctly because `KllHeapDoublesSketch.getDoubleItemsArray()` returns the live array, which is what makes the comment at `KllDoublesSketch:562` true:

```java
//we don't sort level0 in MemorySegment, only our copy.
```

So this looks specific to the generic Items variant rather than a design choice. Floats, Longs, Req and classic quantiles are all unaffected.

Live sketches recover on their own, because `updateItem` re-sorts level 0 and resets the flag, and I could not reproduce it through `merge()` in 30000 cases, so the damage seems confined to serializing a sketch that has been queried.

Either dropping the `setLevelZeroSorted(true)` here or returning the live array from `KllHeapItemsSketch.getTotalItemsArray()` would fix it. I did not send a patch because I have another PR open here (#755) and did not want two at once, but I am happy to put one up.

Found while fuzzing quantile invariants across the families: about 95000 randomized configurations over KllDoubles/Floats/Longs/Items, ReqSketch and classic quantiles, heap and direct, heapify and wrap, ten data distributions. This was the only invariant violation. Related but not the same as the closed #527, which was about which comparator level 0 is sorted with.

AI disclosure: I used Claude Code for the fuzzing harness and to narrow this down. I ran and checked the repro myself.

Hướng dẫn đóng góp

Chưa lập chỉ mục được hướng dẫn đóng góp cho kho mã nguồn này

Hướng nghiên cứu

Bắt đầu với KllItemsSketch.CreateSortedView.getSV() và KllHeapItemsSketch.getTotalItemsArray(), sau đó theo dõi cách KllHelper tuần tự hóa cờ level-zero-sorted và cách heapify/wrap sử dụng cờ này. Tái hiện trường hợp heap sketch bốn phần tử được cung cấp, bao gồm wrap(), rồi so sánh các chế độ xem đã sắp xếp và các phân vị ban đầu với các chế độ xem và phân vị sau round trip. Được xem là hoàn tất khi việc truy vấn trước khi tuần tự hóa không còn làm thay đổi kết quả sau round trip.

Do mô hình lập chỉ mục viết ra từ nội dung của issue.

Đánh giá

Công nghệ
java
Lĩnh vực
data
Loại issue
Lỗi
Độ khó
2/5
Thời gian dự kiến
1-3 giờ
Mức độ hoạt động
Sôi nổi
Độ rõ ràng
Đặc tả rõ ràng
Mức phù hợp với người mới
76/100

Nhận issue mới trong hộp thư của bạn

Bản tóm tắt ngắn những issue GitHub phù hợp với người mới.