賬本數據（Ledger）是以二進制文件的形式存儲的，每個賬本數據存儲在不同的目錄下。后面的內容都是在已經區分了賬本的情況下再對數據進行查詢的。基于文件系統的區塊存儲實現了如下功能接口。

1）賬本存儲管理。

·提交區塊到賬本（AddBlock）

·獲取區塊鏈信息（GetBlockchainInfo）

·獲取區塊數據（RetrieveBlocks）

·關閉區塊存儲（Shutdown）

2）索引管理：跟蹤區塊和交易保存在哪個文件。

·根據哈希值獲取區塊（RetrieveBlockByHash）

·根據區塊編號獲取區塊（RetrieveBlockByNumber）

·根據交易編號獲取交易（RetrieveTxByID）

·根據區塊編號和交易編號獲取交易（RetrieveTxByBlockNumTranNum）

·根據交易編號獲取區塊（RetrieveBlockByTxID）

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

賬本數據的所有操作都是通過區塊文件管理器（blockfileMgr）實現的，定義如下：

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type blockfileMgr struct {
? ?rootDir ? ? ? ? ? string ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 區塊鏈中區塊存儲的根目錄
? ?conf ? ? ? ? ? ? ?*Conf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 配置信息
? ?db ? ? ? ? ? ? ? ?*leveldbhelper.DBHandle ? ?// 數據庫指針
? ?index ? ? ? ? ? ? index ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 區塊索引接口
? ?cpInfo ? ? ? ? ? ?*checkpointInfo ? ? ? ? ? ?// 區塊檢查點信息
? ?cpInfoCond ? ? ? ?*sync.Cond ? ? ? ? ? ? ? ? // 條件變量
? ?currentFileWriter *blockfileWriter ? ? ? ? ? // 當前寫入區塊文件的指針
? ?bcInfo ? ? ? ? ? ?atomic.Value ? ? ? ? ? ? ? // 區塊鏈信息
}

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區塊文件管理器實現的功能分為幾類。

1）賬本數據存儲管理。

·確定文件存儲在哪個目錄；

·確定區塊存儲在哪個文件。

2）檢查點管理：跟蹤最新持久化存儲的文件。

3）索引管理：跟蹤區塊和交易保存在哪個文件。

5.4.1　賬本數據存儲

區塊文件管理器創建的文件名以"blockfile_"為前綴，6位數字為后綴，后綴必須是從小到大連續的數字， 中間不能有缺失，比如blockfile_000000、blockfile_000001、blockfile_000002等。默認的區塊文件大小上 限為64MB（目前這個大小在代碼中是固定的，以后可能會動態調整）。一個賬本能保存的最大數據量大概有61TB，這應該能滿足目前絕大多數的應用了。

區塊文件管理器維護一個當前寫入區塊文件的指針currentFileWriter，寫入區塊文件的數據包括兩個 部分，一個是區塊大小，另一個是區塊數據。寫入區塊文件中的區塊大小和區塊數據都是經過序列化處理的，序列化過程見技術實現部分。如果寫入區塊大小和序列 化后，當前區塊文件的大小超過設定值，則會寫入到下一個區塊文件中。創建一個新的區塊檢查點信息（見區塊索引部分），保存到數據庫中。

若寫入區塊文件和保存區塊檢查點信息的過程出現任何異常，就會根據區塊檢查點記錄的最新區塊文件偏移 latestFileChunksize（見區塊索引部分），恢復區塊文件到寫入前的狀態。多個區塊數據保存到區塊文件后，區塊文件形成了一個非結構化的 二進制文件，它需要在區塊文件外記錄索引信息，才能快速地定位到區塊。保存區塊數據后會建立這個區塊的索引，并保存到數據庫中，詳細的構建區塊索引過程在 后面的章節會有介紹。

最后是更新區塊鏈文件管理器維護的區塊檢查點信息和區塊鏈信息。

5.4.2　賬本數據讀取

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

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type blockStream struct {
? ?rootDir ? ? ? ? ? string ? ? ? ? ? ?// 區塊鏈中區塊存儲的根目錄
? ?currentFileNum ? ?int ? ? ? ? ? ? ? // 當前讀取文件區塊的編號
? ?endFileNum ? ? ? ?int ? ? ? ? ? ? ? // 結束讀取文件區塊的編號
? ?currentFileStream *blockfileStream ?// 當前區塊文件流指針
}

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可以有多個區塊流同時讀取區塊文件以獲取區塊數據，讀取從區塊文件currentFileNum的某個偏移開始， 到區塊文件endFileNum（包含整個區塊文件）之間的所有區塊。結束讀取文件區塊的endFileNum可以設置為小于0的數值，這表示讀取后續所 有的區塊文件，直到賬本數據目錄下某個區塊文件不存在為止。

跟區塊文件存儲過程類似，讀取區塊數據需要先讀取區塊數據的大小，再讀取區塊數據本身。區塊數據的大小是可變長的 64位數字，最大長度為8個字節。由于可變長數字序列化后最后一個字節的最高位是0，所以能從字節流中區分出區塊數據大小和區塊數據本身。詳細的編碼規則 見序列化部分。

區塊迭代器（blocksItr）基于區塊流，實現了獲取區塊數據（RetrieveBlocks）的接口。增加的一個業務邏輯是如果需要獲取的區塊編號還未生成，迭代器會一直等待，直到獲取到指定區塊或者關閉迭代器。

5.4.3　交易模擬執行

鏈碼是可以并行執行的，執行的過程并不影響當前的狀態數據庫。實現的方法是在最新賬本上生成一個賬本數據的模擬 器，模擬執行過程生成的數據會寫入模擬器的writeMap中，讀取的數據寫入到readMap中，最后再根據writeMap和readMap生成 TxRwSet結果。每次鏈碼執行的時候都會生成一個新的模擬器，所以多個鏈碼并行執行并不會相互影響，模擬執行的結果也不會直接影響當前的狀態數據庫， 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

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

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