nominatim/tokenizer/icu_tokenizer.py

   1 # SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 #
   3 # This file is part of Nominatim. (https://nominatim.org)
   4 #
   5 # Copyright (C) 2022 by the Nominatim developer community.
   6 # For a full list of authors see the git log.
   7 """
   8 Tokenizer implementing normalisation as used before Nominatim 4 but using
   9 libICU instead of the PostgreSQL module.
  10 """
  11 from typing import Optional, Sequence, List, Tuple, Mapping, Any, cast, \
  12                    Dict, Set, Iterable
  13 import itertools
  14 import json
  15 import logging
  16 from pathlib import Path
  17 from textwrap import dedent
  18
  19 from nominatim.db.connection import connect, Connection, Cursor
  20 from nominatim.config import Configuration
  21 from nominatim.db.utils import CopyBuffer
  22 from nominatim.db.sql_preprocessor import SQLPreprocessor
  23 from nominatim.data.place_info import PlaceInfo
  24 from nominatim.tokenizer.icu_rule_loader import ICURuleLoader
  25 from nominatim.tokenizer.place_sanitizer import PlaceSanitizer
  26 from nominatim.data.place_name import PlaceName
  27 from nominatim.tokenizer.icu_token_analysis import ICUTokenAnalysis
  28 from nominatim.tokenizer.base import AbstractAnalyzer, AbstractTokenizer
  29
  30 DBCFG_TERM_NORMALIZATION = "tokenizer_term_normalization"
  31
  32 LOG = logging.getLogger()
  33
  34 def create(dsn: str, data_dir: Path) -> 'ICUTokenizer':
  35     """ Create a new instance of the tokenizer provided by this module.
  36     """
  37     return ICUTokenizer(dsn, data_dir)
  38
  39
  40 class ICUTokenizer(AbstractTokenizer):
  41     """ This tokenizer uses libICU to convert names and queries to ASCII.
  42         Otherwise it uses the same algorithms and data structures as the
  43         normalization routines in Nominatim 3.
  44     """
  45
  46     def __init__(self, dsn: str, data_dir: Path) -> None:
  47         self.dsn = dsn
  48         self.data_dir = data_dir
  49         self.loader: Optional[ICURuleLoader] = None
  50
  51
  52     def init_new_db(self, config: Configuration, init_db: bool = True) -> None:
  53         """ Set up a new tokenizer for the database.
  54
  55             This copies all necessary data in the project directory to make
  56             sure the tokenizer remains stable even over updates.
  57         """
  58         self.loader = ICURuleLoader(config)
  59
  60         self._install_php(config.lib_dir.php, overwrite=True)
  61         self._save_config()
  62
  63         if init_db:
  64             self.update_sql_functions(config)
  65             self._init_db_tables(config)
  66
  67
  68     def init_from_project(self, config: Configuration) -> None:
  69         """ Initialise the tokenizer from the project directory.
  70         """
  71         self.loader = ICURuleLoader(config)
  72
  73         with connect(self.dsn) as conn:
  74             self.loader.load_config_from_db(conn)
  75
  76         self._install_php(config.lib_dir.php, overwrite=False)
  77
  78
  79     def finalize_import(self, config: Configuration) -> None:
  80         """ Do any required postprocessing to make the tokenizer data ready
  81             for use.
  82         """
  83         with connect(self.dsn) as conn:
  84             sqlp = SQLPreprocessor(conn, config)
  85             sqlp.run_sql_file(conn, 'tokenizer/legacy_tokenizer_indices.sql')
  86
  87
  88     def update_sql_functions(self, config: Configuration) -> None:
  89         """ Reimport the SQL functions for this tokenizer.
  90         """
  91         with connect(self.dsn) as conn:
  92             sqlp = SQLPreprocessor(conn, config)
  93             sqlp.run_sql_file(conn, 'tokenizer/icu_tokenizer.sql')
  94
  95
  96     def check_database(self, config: Configuration) -> None:
  97         """ Check that the tokenizer is set up correctly.
  98         """
  99         # Will throw an error if there is an issue.
 100         self.init_from_project(config)
 101
 102
 103     def update_statistics(self) -> None:
 104         """ Recompute frequencies for all name words.
 105         """
 106         with connect(self.dsn) as conn:
 107             if conn.table_exists('search_name'):
 108                 with conn.cursor() as cur:
 109                     cur.drop_table("word_frequencies")
 110                     LOG.info("Computing word frequencies")
 111                     cur.execute("""CREATE TEMP TABLE word_frequencies AS
 112                                      SELECT unnest(name_vector) as id, count(*)
 113                                      FROM search_name GROUP BY id""")
 114                     cur.execute("CREATE INDEX ON word_frequencies(id)")
 115                     LOG.info("Update word table with recomputed frequencies")
 116                     cur.execute("""UPDATE word
 117                                    SET info = info || jsonb_build_object('count', count)
 118                                    FROM word_frequencies WHERE word_id = id""")
 119                     cur.drop_table("word_frequencies")
 120             conn.commit()
 121
 122
 123     def _cleanup_housenumbers(self) -> None:
 124         """ Remove unused house numbers.
 125         """
 126         with connect(self.dsn) as conn:
 127             if not conn.table_exists('search_name'):
 128                 return
 129             with conn.cursor(name="hnr_counter") as cur:
 130                 cur.execute("""SELECT DISTINCT word_id, coalesce(info->>'lookup', word_token)
 131                                FROM word
 132                                WHERE type = 'H'
 133                                  AND NOT EXISTS(SELECT * FROM search_name
 134                                                 WHERE ARRAY[word.word_id] && name_vector)
 135                                  AND (char_length(coalesce(word, word_token)) > 6
 136                                       OR coalesce(word, word_token) not similar to '\\d+')
 137                             """)
 138                 candidates = {token: wid for wid, token in cur}
 139             with conn.cursor(name="hnr_counter") as cur:
 140                 cur.execute("""SELECT housenumber FROM placex
 141                                WHERE housenumber is not null
 142                                      AND (char_length(housenumber) > 6
 143                                           OR housenumber not similar to '\\d+')
 144                             """)
 145                 for row in cur:
 146                     for hnr in row[0].split(';'):
 147                         candidates.pop(hnr, None)
 148             LOG.info("There are %s outdated housenumbers.", len(candidates))
 149             LOG.debug("Outdated housenumbers: %s", candidates.keys())
 150             if candidates:
 151                 with conn.cursor() as cur:
 152                     cur.execute("""DELETE FROM word WHERE word_id = any(%s)""",
 153                                 (list(candidates.values()), ))
 154                 conn.commit()
 155
 156
 157
 158     def update_word_tokens(self) -> None:
 159         """ Remove unused tokens.
 160         """
 161         LOG.warning("Cleaning up housenumber tokens.")
 162         self._cleanup_housenumbers()
 163         LOG.warning("Tokenizer house-keeping done.")
 164
 165
 166     def name_analyzer(self) -> 'ICUNameAnalyzer':
 167         """ Create a new analyzer for tokenizing names and queries
 168             using this tokinzer. Analyzers are context managers and should
 169             be used accordingly:
 170
 171             ```
 172             with tokenizer.name_analyzer() as analyzer:
 173                 analyser.tokenize()
 174             ```
 175
 176             When used outside the with construct, the caller must ensure to
 177             call the close() function before destructing the analyzer.
 178
 179             Analyzers are not thread-safe. You need to instantiate one per thread.
 180         """
 181         assert self.loader is not None
 182         return ICUNameAnalyzer(self.dsn, self.loader.make_sanitizer(),
 183                                self.loader.make_token_analysis())
 184
 185
 186     def _install_php(self, phpdir: Path, overwrite: bool = True) -> None:
 187         """ Install the php script for the tokenizer.
 188         """
 189         assert self.loader is not None
 190         php_file = self.data_dir / "tokenizer.php"
 191
 192         if not php_file.exists() or overwrite:
 193             php_file.write_text(dedent(f"""\
 194                 <?php
 195                 @define('CONST_Max_Word_Frequency', 10000000);
 196                 @define('CONST_Term_Normalization_Rules', "{self.loader.normalization_rules}");
 197                 @define('CONST_Transliteration', "{self.loader.get_search_rules()}");
 198                 require_once('{phpdir}/tokenizer/icu_tokenizer.php');"""), encoding='utf-8')
 199
 200
 201     def _save_config(self) -> None:
 202         """ Save the configuration that needs to remain stable for the given
 203             database as database properties.
 204         """
 205         assert self.loader is not None
 206         with connect(self.dsn) as conn:
 207             self.loader.save_config_to_db(conn)
 208
 209
 210     def _init_db_tables(self, config: Configuration) -> None:
 211         """ Set up the word table and fill it with pre-computed word
 212             frequencies.
 213         """
 214         with connect(self.dsn) as conn:
 215             sqlp = SQLPreprocessor(conn, config)
 216             sqlp.run_sql_file(conn, 'tokenizer/icu_tokenizer_tables.sql')
 217             conn.commit()
 218
 219
 220 class ICUNameAnalyzer(AbstractAnalyzer):
 221     """ The ICU analyzer uses the ICU library for splitting names.
 222
 223         Each instance opens a connection to the database to request the
 224         normalization.
 225     """
 226
 227     def __init__(self, dsn: str, sanitizer: PlaceSanitizer,
 228                  token_analysis: ICUTokenAnalysis) -> None:
 229         self.conn: Optional[Connection] = connect(dsn).connection
 230         self.conn.autocommit = True
 231         self.sanitizer = sanitizer
 232         self.token_analysis = token_analysis
 233
 234         self._cache = _TokenCache()
 235
 236
 237     def close(self) -> None:
 238         """ Free all resources used by the analyzer.
 239         """
 240         if self.conn:
 241             self.conn.close()
 242             self.conn = None
 243
 244
 245     def _search_normalized(self, name: str) -> str:
 246         """ Return the search token transliteration of the given name.
 247         """
 248         return cast(str, self.token_analysis.search.transliterate(name)).strip()
 249
 250
 251     def _normalized(self, name: str) -> str:
 252         """ Return the normalized version of the given name with all
 253             non-relevant information removed.
 254         """
 255         return cast(str, self.token_analysis.normalizer.transliterate(name)).strip()
 256
 257
 258     def get_word_token_info(self, words: Sequence[str]) -> List[Tuple[str, str, int]]:
 259         """ Return token information for the given list of words.
 260             If a word starts with # it is assumed to be a full name
 261             otherwise is a partial name.
 262
 263             The function returns a list of tuples with
 264             (original word, word token, word id).
 265
 266             The function is used for testing and debugging only
 267             and not necessarily efficient.
 268         """
 269         assert self.conn is not None
 270         full_tokens = {}
 271         partial_tokens = {}
 272         for word in words:
 273             if word.startswith('#'):
 274                 full_tokens[word] = self._search_normalized(word[1:])
 275             else:
 276                 partial_tokens[word] = self._search_normalized(word)
 277
 278         with self.conn.cursor() as cur:
 279             cur.execute("""SELECT word_token, word_id
 280                             FROM word WHERE word_token = ANY(%s) and type = 'W'
 281                         """, (list(full_tokens.values()),))
 282             full_ids = {r[0]: r[1] for r in cur}
 283             cur.execute("""SELECT word_token, word_id
 284                             FROM word WHERE word_token = ANY(%s) and type = 'w'""",
 285                         (list(partial_tokens.values()),))
 286             part_ids = {r[0]: r[1] for r in cur}
 287
 288         return [(k, v, full_ids.get(v, None)) for k, v in full_tokens.items()] \
 289                + [(k, v, part_ids.get(v, None)) for k, v in partial_tokens.items()]
 290
 291
 292     def normalize_postcode(self, postcode: str) -> str:
 293         """ Convert the postcode to a standardized form.
 294
 295             This function must yield exactly the same result as the SQL function
 296             'token_normalized_postcode()'.
 297         """
 298         return postcode.strip().upper()
 299
 300
 301     def update_postcodes_from_db(self) -> None:
 302         """ Update postcode tokens in the word table from the location_postcode
 303             table.
 304         """
 305         assert self.conn is not None
 306         analyzer = self.token_analysis.analysis.get('@postcode')
 307
 308         with self.conn.cursor() as cur:
 309             # First get all postcode names currently in the word table.
 310             cur.execute("SELECT DISTINCT word FROM word WHERE type = 'P'")
 311             word_entries = set((entry[0] for entry in cur))
 312
 313             # Then compute the required postcode names from the postcode table.
 314             needed_entries = set()
 315             cur.execute("SELECT country_code, postcode FROM location_postcode")
 316             for cc, postcode in cur:
 317                 info = PlaceInfo({'country_code': cc,
 318                                   'class': 'place', 'type': 'postcode',
 319                                   'address': {'postcode': postcode}})
 320                 address = self.sanitizer.process_names(info)[1]
 321                 for place in address:
 322                     if place.kind == 'postcode':
 323                         if analyzer is None:
 324                             postcode_name = place.name.strip().upper()
 325                             variant_base = None
 326                         else:
 327                             postcode_name = analyzer.get_canonical_id(place)
 328                             variant_base = place.get_attr("variant")
 329
 330                         if variant_base:
 331                             needed_entries.add(f'{postcode_name}@{variant_base}')
 332                         else:
 333                             needed_entries.add(postcode_name)
 334                         break
 335
 336         # Now update the word table.
 337         self._delete_unused_postcode_words(word_entries - needed_entries)
 338         self._add_missing_postcode_words(needed_entries - word_entries)
 339
 340     def _delete_unused_postcode_words(self, tokens: Iterable[str]) -> None:
 341         assert self.conn is not None
 342         if tokens:
 343             with self.conn.cursor() as cur:
 344                 cur.execute("DELETE FROM word WHERE type = 'P' and word = any(%s)",
 345                             (list(tokens), ))
 346
 347     def _add_missing_postcode_words(self, tokens: Iterable[str]) -> None:
 348         assert self.conn is not None
 349         if not tokens:
 350             return
 351
 352         analyzer = self.token_analysis.analysis.get('@postcode')
 353         terms = []
 354
 355         for postcode_name in tokens:
 356             if '@' in postcode_name:
 357                 term, variant = postcode_name.split('@', 2)
 358                 term = self._search_normalized(term)
 359                 if analyzer is None:
 360                     variants = [term]
 361                 else:
 362                     variants = analyzer.compute_variants(variant)
 363                     if term not in variants:
 364                         variants.append(term)
 365             else:
 366                 variants = [self._search_normalized(postcode_name)]
 367             terms.append((postcode_name, variants))
 368
 369         if terms:
 370             with self.conn.cursor() as cur:
 371                 cur.execute_values("""SELECT create_postcode_word(pc, var)
 372                                       FROM (VALUES %s) AS v(pc, var)""",
 373                                    terms)
 374
 375
 376
 377
 378     def update_special_phrases(self, phrases: Iterable[Tuple[str, str, str, str]],
 379                                should_replace: bool) -> None:
 380         """ Replace the search index for special phrases with the new phrases.
 381             If `should_replace` is True, then the previous set of will be
 382             completely replaced. Otherwise the phrases are added to the
 383             already existing ones.
 384         """
 385         assert self.conn is not None
 386         norm_phrases = set(((self._normalized(p[0]), p[1], p[2], p[3])
 387                             for p in phrases))
 388
 389         with self.conn.cursor() as cur:
 390             # Get the old phrases.
 391             existing_phrases = set()
 392             cur.execute("SELECT word, info FROM word WHERE type = 'S'")
 393             for word, info in cur:
 394                 existing_phrases.add((word, info['class'], info['type'],
 395                                       info.get('op') or '-'))
 396
 397             added = self._add_special_phrases(cur, norm_phrases, existing_phrases)
 398             if should_replace:
 399                 deleted = self._remove_special_phrases(cur, norm_phrases,
 400                                                        existing_phrases)
 401             else:
 402                 deleted = 0
 403
 404         LOG.info("Total phrases: %s. Added: %s. Deleted: %s",
 405                  len(norm_phrases), added, deleted)
 406
 407
 408     def _add_special_phrases(self, cursor: Cursor,
 409                              new_phrases: Set[Tuple[str, str, str, str]],
 410                              existing_phrases: Set[Tuple[str, str, str, str]]) -> int:
 411         """ Add all phrases to the database that are not yet there.
 412         """
 413         to_add = new_phrases - existing_phrases
 414
 415         added = 0
 416         with CopyBuffer() as copystr:
 417             for word, cls, typ, oper in to_add:
 418                 term = self._search_normalized(word)
 419                 if term:
 420                     copystr.add(term, 'S', word,
 421                                 json.dumps({'class': cls, 'type': typ,
 422                                             'op': oper if oper in ('in', 'near') else None}))
 423                     added += 1
 424
 425             copystr.copy_out(cursor, 'word',
 426                              columns=['word_token', 'type', 'word', 'info'])
 427
 428         return added
 429
 430
 431     def _remove_special_phrases(self, cursor: Cursor,
 432                              new_phrases: Set[Tuple[str, str, str, str]],
 433                              existing_phrases: Set[Tuple[str, str, str, str]]) -> int:
 434         """ Remove all phrases from the database that are no longer in the
 435             new phrase list.
 436         """
 437         to_delete = existing_phrases - new_phrases
 438
 439         if to_delete:
 440             cursor.execute_values(
 441                 """ DELETE FROM word USING (VALUES %s) as v(name, in_class, in_type, op)
 442                     WHERE type = 'S' and word = name
 443                           and info->>'class' = in_class and info->>'type' = in_type
 444                           and ((op = '-' and info->>'op' is null) or op = info->>'op')
 445                 """, to_delete)
 446
 447         return len(to_delete)
 448
 449
 450     def add_country_names(self, country_code: str, names: Mapping[str, str]) -> None:
 451         """ Add default names for the given country to the search index.
 452         """
 453         # Make sure any name preprocessing for country names applies.
 454         info = PlaceInfo({'name': names, 'country_code': country_code,
 455                           'rank_address': 4, 'class': 'boundary',
 456                           'type': 'administrative'})
 457         self._add_country_full_names(country_code,
 458                                      self.sanitizer.process_names(info)[0],
 459                                      internal=True)
 460
 461
 462     def _add_country_full_names(self, country_code: str, names: Sequence[PlaceName],
 463                                 internal: bool = False) -> None:
 464         """ Add names for the given country from an already sanitized
 465             name list.
 466         """
 467         assert self.conn is not None
 468         word_tokens = set()
 469         for name in names:
 470             norm_name = self._search_normalized(name.name)
 471             if norm_name:
 472                 word_tokens.add(norm_name)
 473
 474         with self.conn.cursor() as cur:
 475             # Get existing names
 476             cur.execute("""SELECT word_token, coalesce(info ? 'internal', false) as is_internal
 477                              FROM word
 478                              WHERE type = 'C' and word = %s""",
 479                         (country_code, ))
 480             # internal/external names
 481             existing_tokens: Dict[bool, Set[str]] = {True: set(), False: set()}
 482             for word in cur:
 483                 existing_tokens[word[1]].add(word[0])
 484
 485             # Delete names that no longer exist.
 486             gone_tokens = existing_tokens[internal] - word_tokens
 487             if internal:
 488                 gone_tokens.update(existing_tokens[False] & word_tokens)
 489             if gone_tokens:
 490                 cur.execute("""DELETE FROM word
 491                                USING unnest(%s) as token
 492                                WHERE type = 'C' and word = %s
 493                                      and word_token = token""",
 494                             (list(gone_tokens), country_code))
 495
 496             # Only add those names that are not yet in the list.
 497             new_tokens = word_tokens - existing_tokens[True]
 498             if not internal:
 499                 new_tokens -= existing_tokens[False]
 500             if new_tokens:
 501                 if internal:
 502                     sql = """INSERT INTO word (word_token, type, word, info)
 503                                (SELECT token, 'C', %s, '{"internal": "yes"}'
 504                                   FROM unnest(%s) as token)
 505                            """
 506                 else:
 507                     sql = """INSERT INTO word (word_token, type, word)
 508                                    (SELECT token, 'C', %s
 509                                     FROM unnest(%s) as token)
 510                           """
 511                 cur.execute(sql, (country_code, list(new_tokens)))
 512
 513
 514     def process_place(self, place: PlaceInfo) -> Mapping[str, Any]:
 515         """ Determine tokenizer information about the given place.
 516
 517             Returns a JSON-serializable structure that will be handed into
 518             the database via the token_info field.
 519         """
 520         token_info = _TokenInfo()
 521
 522         names, address = self.sanitizer.process_names(place)
 523
 524         if names:
 525             token_info.set_names(*self._compute_name_tokens(names))
 526
 527             if place.is_country():
 528                 assert place.country_code is not None
 529                 self._add_country_full_names(place.country_code, names)
 530
 531         if address:
 532             self._process_place_address(token_info, address)
 533
 534         return token_info.to_dict()
 535
 536
 537     def _process_place_address(self, token_info: '_TokenInfo',
 538                                address: Sequence[PlaceName]) -> None:
 539         for item in address:
 540             if item.kind == 'postcode':
 541                 token_info.set_postcode(self._add_postcode(item))
 542             elif item.kind == 'housenumber':
 543                 token_info.add_housenumber(*self._compute_housenumber_token(item))
 544             elif item.kind == 'street':
 545                 token_info.add_street(self._retrieve_full_tokens(item.name))
 546             elif item.kind == 'place':
 547                 if not item.suffix:
 548                     token_info.add_place(self._compute_partial_tokens(item.name))
 549             elif not item.kind.startswith('_') and not item.suffix and \
 550                  item.kind not in ('country', 'full', 'inclusion'):
 551                 token_info.add_address_term(item.kind, self._compute_partial_tokens(item.name))
 552
 553
 554     def _compute_housenumber_token(self, hnr: PlaceName) -> Tuple[Optional[int], Optional[str]]:
 555         """ Normalize the housenumber and return the word token and the
 556             canonical form.
 557         """
 558         assert self.conn is not None
 559         analyzer = self.token_analysis.analysis.get('@housenumber')
 560         result: Tuple[Optional[int], Optional[str]] = (None, None)
 561
 562         if analyzer is None:
 563             # When no custom analyzer is set, simply normalize and transliterate
 564             norm_name = self._search_normalized(hnr.name)
 565             if norm_name:
 566                 result = self._cache.housenumbers.get(norm_name, result)
 567                 if result[0] is None:
 568                     with self.conn.cursor() as cur:
 569                         hid = cur.scalar("SELECT getorcreate_hnr_id(%s)", (norm_name, ))
 570
 571                         result = hid, norm_name
 572                         self._cache.housenumbers[norm_name] = result
 573         else:
 574             # Otherwise use the analyzer to determine the canonical name.
 575             # Per convention we use the first variant as the 'lookup name', the
 576             # name that gets saved in the housenumber field of the place.
 577             word_id = analyzer.get_canonical_id(hnr)
 578             if word_id:
 579                 result = self._cache.housenumbers.get(word_id, result)
 580                 if result[0] is None:
 581                     variants = analyzer.compute_variants(word_id)
 582                     if variants:
 583                         with self.conn.cursor() as cur:
 584                             hid = cur.scalar("SELECT create_analyzed_hnr_id(%s, %s)",
 585                                              (word_id, list(variants)))
 586                             result = hid, variants[0]
 587                             self._cache.housenumbers[word_id] = result
 588
 589         return result
 590
 591
 592     def _compute_partial_tokens(self, name: str) -> List[int]:
 593         """ Normalize the given term, split it into partial words and return
 594             then token list for them.
 595         """
 596         assert self.conn is not None
 597         norm_name = self._search_normalized(name)
 598
 599         tokens = []
 600         need_lookup = []
 601         for partial in norm_name.split():
 602             token = self._cache.partials.get(partial)
 603             if token:
 604                 tokens.append(token)
 605             else:
 606                 need_lookup.append(partial)
 607
 608         if need_lookup:
 609             with self.conn.cursor() as cur:
 610                 cur.execute("""SELECT word, getorcreate_partial_word(word)
 611                                FROM unnest(%s) word""",
 612                             (need_lookup, ))
 613
 614                 for partial, token in cur:
 615                     assert token is not None
 616                     tokens.append(token)
 617                     self._cache.partials[partial] = token
 618
 619         return tokens
 620
 621
 622     def _retrieve_full_tokens(self, name: str) -> List[int]:
 623         """ Get the full name token for the given name, if it exists.
 624             The name is only retrieved for the standard analyser.
 625         """
 626         assert self.conn is not None
 627         norm_name = self._search_normalized(name)
 628
 629         # return cached if possible
 630         if norm_name in self._cache.fulls:
 631             return self._cache.fulls[norm_name]
 632
 633         with self.conn.cursor() as cur:
 634             cur.execute("SELECT word_id FROM word WHERE word_token = %s and type = 'W'",
 635                         (norm_name, ))
 636             full = [row[0] for row in cur]
 637
 638         self._cache.fulls[norm_name] = full
 639
 640         return full
 641
 642
 643     def _compute_name_tokens(self, names: Sequence[PlaceName]) -> Tuple[Set[int], Set[int]]:
 644         """ Computes the full name and partial name tokens for the given
 645             dictionary of names.
 646         """
 647         assert self.conn is not None
 648         full_tokens: Set[int] = set()
 649         partial_tokens: Set[int] = set()
 650
 651         for name in names:
 652             analyzer_id = name.get_attr('analyzer')
 653             analyzer = self.token_analysis.get_analyzer(analyzer_id)
 654             word_id = analyzer.get_canonical_id(name)
 655             if analyzer_id is None:
 656                 token_id = word_id
 657             else:
 658                 token_id = f'{word_id}@{analyzer_id}'
 659
 660             full, part = self._cache.names.get(token_id, (None, None))
 661             if full is None:
 662                 variants = analyzer.compute_variants(word_id)
 663                 if not variants:
 664                     continue
 665
 666                 with self.conn.cursor() as cur:
 667                     cur.execute("SELECT * FROM getorcreate_full_word(%s, %s)",
 668                                 (token_id, variants))
 669                     full, part = cast(Tuple[int, List[int]], cur.fetchone())
 670
 671                 self._cache.names[token_id] = (full, part)
 672
 673             assert part is not None
 674
 675             full_tokens.add(full)
 676             partial_tokens.update(part)
 677
 678         return full_tokens, partial_tokens
 679
 680
 681     def _add_postcode(self, item: PlaceName) -> Optional[str]:
 682         """ Make sure the normalized postcode is present in the word table.
 683         """
 684         assert self.conn is not None
 685         analyzer = self.token_analysis.analysis.get('@postcode')
 686
 687         if analyzer is None:
 688             postcode_name = item.name.strip().upper()
 689             variant_base = None
 690         else:
 691             postcode_name = analyzer.get_canonical_id(item)
 692             variant_base = item.get_attr("variant")
 693
 694         if variant_base:
 695             postcode = f'{postcode_name}@{variant_base}'
 696         else:
 697             postcode = postcode_name
 698
 699         if postcode not in self._cache.postcodes:
 700             term = self._search_normalized(postcode_name)
 701             if not term:
 702                 return None
 703
 704             variants = {term}
 705             if analyzer is not None and variant_base:
 706                 variants.update(analyzer.compute_variants(variant_base))
 707
 708             with self.conn.cursor() as cur:
 709                 cur.execute("SELECT create_postcode_word(%s, %s)",
 710                             (postcode, list(variants)))
 711             self._cache.postcodes.add(postcode)
 712
 713         return postcode_name
 714
 715
 716 class _TokenInfo:
 717     """ Collect token information to be sent back to the database.
 718     """
 719     def __init__(self) -> None:
 720         self.names: Optional[str] = None
 721         self.housenumbers: Set[str] = set()
 722         self.housenumber_tokens: Set[int] = set()
 723         self.street_tokens: Set[int] = set()
 724         self.place_tokens: Set[int] = set()
 725         self.address_tokens: Dict[str, str] = {}
 726         self.postcode: Optional[str] = None
 727
 728
 729     def _mk_array(self, tokens: Iterable[Any]) -> str:
 730         return f"{{{','.join((str(s) for s in tokens))}}}"
 731
 732
 733     def to_dict(self) -> Dict[str, Any]:
 734         """ Return the token information in database importable format.
 735         """
 736         out: Dict[str, Any] = {}
 737
 738         if self.names:
 739             out['names'] = self.names
 740
 741         if self.housenumbers:
 742             out['hnr'] = ';'.join(self.housenumbers)
 743             out['hnr_tokens'] = self._mk_array(self.housenumber_tokens)
 744
 745         if self.street_tokens:
 746             out['street'] = self._mk_array(self.street_tokens)
 747
 748         if self.place_tokens:
 749             out['place'] = self._mk_array(self.place_tokens)
 750
 751         if self.address_tokens:
 752             out['addr'] = self.address_tokens
 753
 754         if self.postcode:
 755             out['postcode'] = self.postcode
 756
 757         return out
 758
 759
 760     def set_names(self, fulls: Iterable[int], partials: Iterable[int]) -> None:
 761         """ Adds token information for the normalised names.
 762         """
 763         self.names = self._mk_array(itertools.chain(fulls, partials))
 764
 765
 766     def add_housenumber(self, token: Optional[int], hnr: Optional[str]) -> None:
 767         """ Extract housenumber information from a list of normalised
 768             housenumbers.
 769         """
 770         if token:
 771             assert hnr is not None
 772             self.housenumbers.add(hnr)
 773             self.housenumber_tokens.add(token)
 774
 775
 776     def add_street(self, tokens: Iterable[int]) -> None:
 777         """ Add addr:street match terms.
 778         """
 779         self.street_tokens.update(tokens)
 780
 781
 782     def add_place(self, tokens: Iterable[int]) -> None:
 783         """ Add addr:place search and match terms.
 784         """
 785         self.place_tokens.update(tokens)
 786
 787
 788     def add_address_term(self, key: str, partials: Iterable[int]) -> None:
 789         """ Add additional address terms.
 790         """
 791         if partials:
 792             self.address_tokens[key] = self._mk_array(partials)
 793
 794     def set_postcode(self, postcode: Optional[str]) -> None:
 795         """ Set the postcode to the given one.
 796         """
 797         self.postcode = postcode
 798
 799
 800 class _TokenCache:
 801     """ Cache for token information to avoid repeated database queries.
 802
 803         This cache is not thread-safe and needs to be instantiated per
 804         analyzer.
 805     """
 806     def __init__(self) -> None:
 807         self.names: Dict[str, Tuple[int, List[int]]] = {}
 808         self.partials: Dict[str, int] = {}
 809         self.fulls: Dict[str, List[int]] = {}
 810         self.postcodes: Set[str] = set()
 811         self.housenumbers: Dict[str, Tuple[Optional[int], Optional[str]]] = {}