賬本數(shù)據(jù)（Ledger）是以二進制文件的形式存儲的，每個賬本數(shù)據(jù)存儲在不同的目錄下。后面的內(nèi)容都是在已經(jīng)區(qū)分了賬本的情況下再對數(shù)據(jù)進行查詢的。基于文件系統(tǒng)的區(qū)塊存儲實現(xiàn)了如下功能接口。

1）賬本存儲管理。

·提交區(qū)塊到賬本（AddBlock）

·獲取區(qū)塊鏈信息（GetBlockchainInfo）

·獲取區(qū)塊數(shù)據(jù)（RetrieveBlocks）

·關(guān)閉區(qū)塊存儲（Shutdown）

2）索引管理：跟蹤區(qū)塊和交易保存在哪個文件。

·根據(jù)哈希值獲取區(qū)塊（RetrieveBlockByHash）

·根據(jù)區(qū)塊編號獲取區(qū)塊（RetrieveBlockByNumber）

·根據(jù)交易編號獲取交易（RetrieveTxByID）

·根據(jù)區(qū)塊編號和交易編號獲取交易（RetrieveTxByBlockNumTranNum）

·根據(jù)交易編號獲取區(qū)塊（RetrieveBlockByTxID）

·根據(jù)交易編號獲取交易驗證碼（RetrieveTxValidationCodeByTxID）

賬本數(shù)據(jù)的所有操作都是通過區(qū)塊文件管理器（blockfileMgr）實現(xiàn)的，定義如下：

---

type blockfileMgr struct {
? ?rootDir ? ? ? ? ? string ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 區(qū)塊鏈中區(qū)塊存儲的根目錄
? ?conf ? ? ? ? ? ? ?*Conf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 配置信息
? ?db ? ? ? ? ? ? ? ?*leveldbhelper.DBHandle ? ?// 數(shù)據(jù)庫指針
? ?index ? ? ? ? ? ? index ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 區(qū)塊索引接口
? ?cpInfo ? ? ? ? ? ?*checkpointInfo ? ? ? ? ? ?// 區(qū)塊檢查點信息
? ?cpInfoCond ? ? ? ?*sync.Cond ? ? ? ? ? ? ? ? // 條件變量
? ?currentFileWriter *blockfileWriter ? ? ? ? ? // 當(dāng)前寫入?yún)^(qū)塊文件的指針
? ?bcInfo ? ? ? ? ? ?atomic.Value ? ? ? ? ? ? ? // 區(qū)塊鏈信息
}

---

區(qū)塊文件管理器實現(xiàn)的功能分為幾類。

1）賬本數(shù)據(jù)存儲管理。

·確定文件存儲在哪個目錄；

·確定區(qū)塊存儲在哪個文件。

2）檢查點管理：跟蹤最新持久化存儲的文件。

3）索引管理：跟蹤區(qū)塊和交易保存在哪個文件。

5.4.1　賬本數(shù)據(jù)存儲

區(qū)塊文件管理器創(chuàng)建的文件名以"blockfile_"為前綴，6位數(shù)字為后綴，后綴必須是從小到大連續(xù)的數(shù)字， 中間不能有缺失，比如blockfile_000000、blockfile_000001、blockfile_000002等。默認(rèn)的區(qū)塊文件大小上 限為64MB（目前這個大小在代碼中是固定的，以后可能會動態(tài)調(diào)整）。一個賬本能保存的最大數(shù)據(jù)量大概有61TB，這應(yīng)該能滿足目前絕大多數(shù)的應(yīng)用了。

區(qū)塊文件管理器維護一個當(dāng)前寫入?yún)^(qū)塊文件的指針currentFileWriter，寫入?yún)^(qū)塊文件的數(shù)據(jù)包括兩個 部分，一個是區(qū)塊大小，另一個是區(qū)塊數(shù)據(jù)。寫入?yún)^(qū)塊文件中的區(qū)塊大小和區(qū)塊數(shù)據(jù)都是經(jīng)過序列化處理的，序列化過程見技術(shù)實現(xiàn)部分。如果寫入?yún)^(qū)塊大小和序列 化后，當(dāng)前區(qū)塊文件的大小超過設(shè)定值，則會寫入到下一個區(qū)塊文件中。創(chuàng)建一個新的區(qū)塊檢查點信息（見區(qū)塊索引部分），保存到數(shù)據(jù)庫中。

若寫入?yún)^(qū)塊文件和保存區(qū)塊檢查點信息的過程出現(xiàn)任何異常，就會根據(jù)區(qū)塊檢查點記錄的最新區(qū)塊文件偏移 latestFileChunksize（見區(qū)塊索引部分），恢復(fù)區(qū)塊文件到寫入前的狀態(tài)。多個區(qū)塊數(shù)據(jù)保存到區(qū)塊文件后，區(qū)塊文件形成了一個非結(jié)構(gòu)化的 二進制文件，它需要在區(qū)塊文件外記錄索引信息，才能快速地定位到區(qū)塊。保存區(qū)塊數(shù)據(jù)后會建立這個區(qū)塊的索引，并保存到數(shù)據(jù)庫中，詳細(xì)的構(gòu)建區(qū)塊索引過程在 后面的章節(jié)會有介紹。

最后是更新區(qū)塊鏈文件管理器維護的區(qū)塊檢查點信息和區(qū)塊鏈信息。

5.4.2　賬本數(shù)據(jù)讀取

區(qū)塊文件流（blockfileStream）和區(qū)塊流（blockStream）是以數(shù)據(jù)流的方式從區(qū)塊文件系 統(tǒng)中讀取區(qū)塊的，區(qū)塊文件流是從單個文件中讀取的，區(qū)塊流可以跨不同的文件，實際的文件讀取通過區(qū)塊文件流來實現(xiàn)。區(qū)塊流維護了當(dāng)前的區(qū)塊文件流指針，還 有當(dāng)前區(qū)塊文件的編號等，詳細(xì)的定義如下：

---

type blockStream struct {
? ?rootDir ? ? ? ? ? string ? ? ? ? ? ?// 區(qū)塊鏈中區(qū)塊存儲的根目錄
? ?currentFileNum ? ?int ? ? ? ? ? ? ? // 當(dāng)前讀取文件區(qū)塊的編號
? ?endFileNum ? ? ? ?int ? ? ? ? ? ? ? // 結(jié)束讀取文件區(qū)塊的編號
? ?currentFileStream *blockfileStream ?// 當(dāng)前區(qū)塊文件流指針
}

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可以有多個區(qū)塊流同時讀取區(qū)塊文件以獲取區(qū)塊數(shù)據(jù)，讀取從區(qū)塊文件currentFileNum的某個偏移開始， 到區(qū)塊文件endFileNum（包含整個區(qū)塊文件）之間的所有區(qū)塊。結(jié)束讀取文件區(qū)塊的endFileNum可以設(shè)置為小于0的數(shù)值，這表示讀取后續(xù)所 有的區(qū)塊文件，直到賬本數(shù)據(jù)目錄下某個區(qū)塊文件不存在為止。

跟區(qū)塊文件存儲過程類似，讀取區(qū)塊數(shù)據(jù)需要先讀取區(qū)塊數(shù)據(jù)的大小，再讀取區(qū)塊數(shù)據(jù)本身。區(qū)塊數(shù)據(jù)的大小是可變長的 64位數(shù)字，最大長度為8個字節(jié)。由于可變長數(shù)字序列化后最后一個字節(jié)的最高位是0，所以能從字節(jié)流中區(qū)分出區(qū)塊數(shù)據(jù)大小和區(qū)塊數(shù)據(jù)本身。詳細(xì)的編碼規(guī)則 見序列化部分。

區(qū)塊迭代器（blocksItr）基于區(qū)塊流，實現(xiàn)了獲取區(qū)塊數(shù)據(jù)（RetrieveBlocks）的接口。增加的一個業(yè)務(wù)邏輯是如果需要獲取的區(qū)塊編號還未生成，迭代器會一直等待，直到獲取到指定區(qū)塊或者關(guān)閉迭代器。

5.4.3　交易模擬執(zhí)行

鏈碼是可以并行執(zhí)行的，執(zhí)行的過程并不影響當(dāng)前的狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)的方法是在最新賬本上生成一個賬本數(shù)據(jù)的模擬 器，模擬執(zhí)行過程生成的數(shù)據(jù)會寫入模擬器的writeMap中，讀取的數(shù)據(jù)寫入到readMap中，最后再根據(jù)writeMap和readMap生成 TxRwSet結(jié)果。每次鏈碼執(zhí)行的時候都會生成一個新的模擬器，所以多個鏈碼并行執(zhí)行并不會相互影響，模擬執(zhí)行的結(jié)果也不會直接影響當(dāng)前的狀態(tài)數(shù)據(jù)庫， 生成的TxRwSet在提交交易的時候，只有驗證通過以后才會記錄到賬本中。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的5.4　账本数据的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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