Wenn wir uns auf die Projektarchiv-Schicht von Subversion beziehen, reden wir üblicherweise über zwei grundlegende Konzepte – die Implementierung des versionierten Dateisystems (auf das mittels libsvn_fs zugegriffen wird, unterstützt durch dessen Plug-Ins libsvn_fs_base und libsvn_fs_fs) und die Logik des Projektarchivs, die es umgibt (implementiert in libsvn_repos). Diese Bibliotheken liefern die Speicher- und Auswertungsmechanismen für die verschiedenen Revisionen Ihrer versionskontrollierten Daten. Diese Schicht ist mit der Client-Schicht über die Projektarchiv-Zugriffs-Schicht verbunden und stellt, aus der Sicht des Benutzers von Subversion, das „andere Ende der Leitung“ dar.

Das Dateisystem von Subversion ist kein Dateisystem auf Kernel-Ebene, das im Betriebssystem installiert würde (so wie Linux ext3 oder NTFS), sondern ein virtuelles Dateisystem. Anstatt „Dateien“ und „Verzeichnisse“ als echte Dateien und Verzeichnisse abzulegen (in denen Sie mit Ihrem bevorzugten Shell-Programm navigieren können), verwendet es eins von zwei verfügbaren abstrakten Speicherverfahren – entweder eine Berkeley-DB-Datenbankumgebung oder eine Repräsentation über einfache Dateien. (Um mehr über die zwei Verfahren kennenzulernen, siehe Speaking of Filesystems….) Es hat seitens der Entwicklergemeinschaft ein beträchtliches Interesse bestanden, künftigen Versionen von Subversion die Fähigkeit zu verleihen, andere Datenbanksysteme zu verwenden, etwa über einen Mechanismus wie Open Database Connectivity (ODBC). Tatsächlich hat Google etwas ähnliches gemacht, bevor der Dienst Google Code Project Hosting gestartet wurde: Mitte 2006 wurde angekündigt, dass Mitarbeiter des Open-Source-Teams ein neues proprietäres Dateisystem-Plug-In für Subversion geschrieben hätten, welches Googles höchstskalierbare Bigtable-Datenbank zum Speichern verwendet.

Die von libsvn_fs exportierte Dateisystem-Programmierschnittstelle enthält die Funktionen, die Sie auch von jeder anderen Programmierschnittstelle für ein Dateisystem erwarten würden – Sie können Dateien und Verzeichnisse anlegen und löschen, kopieren und verschieben, den Inhalt verändern usw. Sie besitzt auch Funktionen, die nicht so verbreitet sind, wie etwa die Fähigkeit, Metadaten („Eigenschaften“) an jede Datei oder jedes Verzeichnis anzufügen, zu verändern oder zu entfernen. Zudem ist das Dateisystem von Subversion ein versioniertes Dateisystem, d.h., während Sie Ihren Verzeichnisbaum ändern, merkt sich Subversion, wie er vor Ihren Änderungen ausgesehen hat. Und vor den vorhergehenden Änderungen. Und davor. Und so weiter durch die gesamte versionierte Zeitachse bis zu dem Moment (und kurz davor), an dem Sie das erste Mal etwas dem Dateisystem hinzugefügt hatten.

Alle Änderungen, die Sie an Ihrem Baum vornehmen, geschehen im Kontext einer Subversion-Übergabe-Transaktion. Das Folgende ist eine vereinfachte allgemeine Vorgehensweise beim Ändern Ihres Dateisystems:

Sobald Sie Ihre Transaktion abgeschlossen haben, werden Ihre Änderungen am Dateisystem dauerhaft als historische Artefakte gespeichert. Jeder dieser Zyklen erzeugt eine einzelne neue Revision Ihres Baums, und jede Revision ist für immer verfügbar als unveränderliche Momentaufnahme „der Dinge, wie sie mal waren“.

Die meisten von der Dateisystemschnittstellen angebotenen Funktionen drehen sich um Aktionen, die auf einzelnen Dateisystempfaden stattfinden. Von außerhalb des Dateisystems betrachtet heißt das, dass der Hauptmechanismus zur Beschreibung und Handhabung einzelner Datei- und Verzeichnisrevisionen über Pfad-Zeichenketten wie /foo/bar erfolgt, genauso, als ob Sie Dateien und Verzeichnisse über Ihr bevorzugtes Shell-Programm ansprechen würden. Sie fügen neue Dateien und Verzeichnisse hinzu, indem Sie die künftigen Pfade an die passenden API-Funktionen übergeben. Sie können Informationen über den gleichen Mechanismus abrufen.

Im Gegensatz zu den meisten Dateisystemen reicht jedoch ein Pfad alleine nicht aus, um in Subversion eine Datei oder ein Verzeichnis zu identifizieren. Stellen Sie sich einen Verzeichnisbaum als ein zweidimensionales System vor, in dem Nachbarknoten eine Art horizontale und die Unterverzeichnisse eines Knotens eine vertikale Bewegung repräsentieren. Abbildung 8.1, „Dateien und Verzeichnisse in zwei Dimensionen“ zeigt genau das als typische Repräsentation eines Baums.

Der Unterschied ist hier, dass das Dateisystem von Subversion eine raffinierte dritte Dimension hat, die den meisten Dateisystemen fehlt – Zeit!^[76] Fast jede Funktion der Dateisystemschnittstelle, die ein path-Argument erwartet, benötigt auch ein root-Argument. Dieses Argument vom Typ svn_fs_root_t beschreibt entweder eine Revision oder eine Subversion-Transaktion (welche einfach eine Revision in Arbeit ist) und stellt die dritte Dimension des Kontexts zur Verfügung, die benötigt wird, um den Unterschied zwischen /foo/bar in Revision 32 und demselben Pfad in Revision 98 zu verstehen. Abbildung 8.2, „Versionierung der Zeit – die dritte Dimension!“ zeigt die Revisionsgeschichte als eine zusätzliche Dimension im Subversion-Dateisystem-Universum.

Wie bereits erwähnt, mutet die libsvn_fs-API wie jedes andere Dateisystem an, außer dass es diese wundervolle Versionierungsmöglichkeit hat. Sie wurde entworfen, um für jedes Programm nutzbar zu sein, das an einem versionierten Dateisystem interessiert ist. Nicht nur zufällig hat Subversion selbst Interesse an dieser Funktion. Doch obwohl die Unterstützung der Dateisystemschnittstelle ausreichend für die einfache Versionierung von Dateien und Verzeichnissen ist, braucht Subversion mehr – und hier hat libsvn_repos seinen Auftritt.

Die Subversion-Projektarchiv-Bibliothek (libsvn_repos) sitzt (logisch) oberhalb der libsvn_fs-API und stellt zusätzliche Funktionen zur Verfügung, die über die grundlegende Logik eines versionierten Dateisystem hinausgehen. Sie umhüllt nicht alle Dateisystemfunktionen vollständig – lediglich bestimmte größere Schritte im allgemeinen Zyklus der Dateisystemaktivität. Einige dieser Schritte umfassen die Erzeugung und den Abschluss von Subversion-Transaktionen und die Änderung von Revision-Eigenschaften. Diese besonderen Ereignisse werden durch die Projektarchiv-Schicht gekapselt, da mit ihnen Hooks verknüpft sind. Ein System mit Projektarchiv-Hooks hat strenggenommen nichts mit der Implementierung eines versionierten Dateisystems zu tun, so dass es in der Projektarchiv-Bibliothek untergebracht ist.

Der Hook-Mechanismus ist aber nur ein Grund für die Abstraktion einer eigenständigen Projektarchiv-Bibliothek vom Rest des Dateisystemcodes. Die API libsvn_repos stellt mehrere andere wichtige Werkzeuge für Subversion zur Verfügung. Darunter fallen Fähigkeiten, um

Während sich Subversion weiterentwickelt, wird die Projektarchiv-Bibliothek gemeinsam mit der Dateisystem-Bibliothek wachsen und erweiterte Funktionen und konfigurierbare Optionen unterstützen.

Wenn die Subversion-Projektarchiv-Schicht das „andere Ende der Leitung“ repräsentiert, stellt die Projektarchiv-Zugriffs-Schicht (RA) die Leitung selbst dar. Ihre Aufgabe ist das Umherschaufeln von Daten zwischen den Client-Bibliotheken und dem Projektarchiv. Diese Schicht umfasst die Bibliothek libsvn_ra zum Laden von Modulen, die eigentlichen RA-Module (momentan libsvn_ra_local, libsvn_ra_serf und libsvn_ra_svn) und alle zusätzlichen Bibliotheken, die von einer oder mehreren dieser RA-Module benötigt werden (so wie das Apache-Modul mod_dav_svn oder svnserve, der Server von libsvn_ra_svn).

Da Subversion URLs zum Identifizieren seiner Projektarchiv-Quellen benutzt, wird der Protokollteil des URL-Schemas (normalerweise file://, http://, https://, svn:// oder svn+ssh://) verwendet, um festzustellen, welches RA-Modul die Kommunikation abwickelt. Jedes Modul hinterlegt eine Liste von Protokollen, die es „versteht“, so dass der RA-Lader zur Laufzeit bestimmen kann, welches Modul für die aktuelle Aufgabe benutzt werden kann. Sie können feststellen, welche RA-Module für der Kommandozeilen-Client zur Verfügung stehen und welche Protokolle sie zu verstehen vorgeben, indem Sie svn --version aufrufen:

$ svn --version
svn, Version 1.8.0-dev (under development)
   übersetzt am 8. Jan. 2013, um 10:10:24 auf i686-pc-linux-gnu

Copyright (C) 2013 The Apache Software Foundation.
Diese Software besteht aus Beiträgen vieler Personen;
siehe Datei NOTICE für weitere Informationen.
Subversion ist Open Source Software, siehe http://subversion.apache.org/

Die folgenden ZugriffsModule (ZM) für Projektarchive stehen zur Verfügung:

* ra_svn : Modul zum Zugriff auf ein Projektarchiv über das svn-Netzwerkprotokoll.
  - mit Cyrus-SASL-Authentifizierung
  - behandelt Schema »svn«
* ra_local : Modul zum Zugriff auf ein Projektarchiv auf der lokalen Festplatte
  - behandelt Schema »file«
* ra_serf : Modul zum Zugriff auf ein Projektarchiv über das Protokoll WebDAV mittels serf.
  - behandelt Schema »http«
  - behandelt Schema »https«

$

Die von der RA-Schicht exportierte API beinhaltet Funktionen, die zum Senden und Empfangen versionierter Daten zum und vom Projektarchiv notwendig sind. Jedes der verfügbaren RA-Plug-Ins kann diese Aufgabe mithilfe eines besonderen Protokolls erledigen – libsvn_ra_serf kommuniziert über HTTP/WebDAV (optional mit SSL-Verschlüsselung) mit einem Apache-HTTP-Server auf dem das Subversion-Server-Modul mod_dav_svn läuft; libsvn_ra_svn kommuniziert über ein maßgeschneidertes Netzprotokoll mit dem svnserve Programm usw.

Für diejenigen, die über ein völlig anderes Protokoll auf das Projektarchiv zugreifen möchten, sei gesagt, dass genau das der Grund für die Modularisierung der Projektarchiv-Zugriffsschicht ist. Entwickler können einfach eine neue Bibliothek schreiben, die auf der einen Seite die RA-Schnittstelle implementiert und auf der anderen Seite mit dem Projektarchiv kommuniziert. Ihre neue Bibliothek kann bestehende Netzprotokolle verwenden, oder Sie können Ihr eigenes erfinden. Sie könnten Aufrufe über Interprozess-Kommunikation (IPC) machen oder – mal etwas verrücktes – sogar ein auf E-Mail basiertes Protokoll implementieren. Subversion liefert die APIs, Sie sorgen für die Kreativität.

Auf der Client-Seite finden alle Aktionen in der Subversion-Arbeitskopie statt. Der größte Teil der in den Client-Bibliotheken implementierten Funktionen dient dem alleinigen Zweck, die Arbeitskopien zu verwalten – Verzeichnisse voller Dateien und anderer Unterverzeichnisse, die als eine Art lokaler, editierbarer „Spiegelung“ einer oder mehrere Orte im Projektarchiv dienen – und Änderungen an die RA-Schicht weiterzugeben oder von ihr zu empfangen.

Die Bibliothek für die Arbeitskopie von Subversion, libsvn_wc, ist direkt dafür verantwortlich, die Daten in den Arbeitskopien zu verwalten. Hierzu speichert die Bibliothek Verwaltungsinformationen zur Arbeitskopie in einem besonderen Unterverzeichnis. Dieses Unterverzeichnis namens .svn kommt in jeder Arbeitskopie vor und beinhaltet zahlreiche weitere Dateien und Verzeichnisse, in denen der Zustand aufgezeichnet wird und die einen privaten Arbeitsbereich für Verwaltungsaufgaben liefern. Für diejenigen, die CVS kennen, ist der Zweck des Unterverzeichnisses .svn ähnlich den in CVS-Arbeitskopien zu findenden Verwaltungsverzeichnissen CVS.

Die Subversion-Client-Bibliothek, libsvn_client, besitzt die weitestgehende Verantwortlichkeit; ihre Aufgabe ist es, die Funktionen der Arbeitskopie-Bibliothek mit denen der RA-Schicht zu vermischen und eine API auf höchster Ebene für Anwendungen zur Verfügung zu stellen, die allgemeine Versionskontroll-Aktionen durchführen wollen. Beispielsweise erwartet die Funktion svn_client_checkout() einen URL als Argument. Sie leitet diesen URL an die RA-Schicht weiter und startet eine authentifizierte Sitzung mit einem bestimmten Projektarchiv. Dann fragt sie das Projektarchiv nach einem bestimmten Baum und schickt diesen Baum an die Arbeitskopie-Bibliothek, die dann die gesamte Arbeitskopie auf die Platte schreibt (samt .svn-Verzeichnissen und allem Drum und Dran).

Die Client-Bibliothek ist so aufgebaut, dass sie von jeder Anwendung verwendet werden kann. Obwohl der Quelltext von Subversion einen Standard-Kommandozeilen-Client enthält, sollte es sehr einfach sein, eine beliebige Anzahl von graphischen Clients zu schreiben, die auf die Client-Bibliothek aufsetzen. Neue graphische Oberflächen (oder eigentlich jeder neue Client) für Subversion brauchen keine sperrigen Hüllen um den enthaltenen Kommandozeilen-Client zu sein – sie haben über die API von libsvn_client vollen Zugriff auf die Funktionen, Daten und Rückrufmechanismen die der Kommandozeilen-Client benutzt. Tatsächlich enthält der Quelltext von Subversion ein kleines C-Programm (das Sie unter tools/examples/minimal_client.c finden) welches beispielhaft zeigt, wie die Subversion API verwendet wird, um ein einfaches Client-Programm zu erzeugen.