在 EOS 中，智能合約執行完畢后，所占用的內存會釋放。程序中的所有變量都會丟失。如果智能合約里要持久地記錄信息，比如游戲智能合約要記錄每位用戶游戲記錄，本次合約執行完畢后數據不能丟失，就需要將數據存儲到 EOS 數據庫中。與數據庫交互的 API 被官方成為 Persistence API，中文可以叫做持久化 API。下圖說明了 EOS 智能合約在執行 Action 時，與數據庫的交互過程。

為了方便智能合約與 EOS 數據庫的交互，EOS 仿造了 Boost 庫中的 Multi-Index Containers，開發了 C++ 類：eosio::multi_index(以下簡稱 multi_index），中文可以叫做多索引列表類。
multi_index 頭文件地址：
https://github.com/EOSIO/eos/blob/master/contracts/eosiolib/multi_index.hpp
在 EOS 見證人硬盤中，為每個賬戶都預留了數據庫空間（大小與代幣持有量有關），每個賬戶名下可以建立多個數據表。智能合約無法直接操作存儲在見證人硬盤中的數據表，需要使用multi_index作為中間工具（或者叫容器），每個multi_index實例都與一個特定賬戶的特定數據表進行交互（取決于實例化時的參數）。EOS智能合約與EOS數據庫的數據交互如下圖所示。

數據表
multi_index是一個非常方便的數據庫交互容器，可以存儲任何 C++ 數據類型。每一個multi_index都相當于傳統數據庫的一個數據表（table），但將傳統數據庫的行與列的形式改為了單純的列。也就是說multi_index是一個線性排列的表，只有一列，每一行都只存儲一個對象。但是一般來說multi_index存儲的對象都是結構體或者類，里面含有多個成員變量，所以multi_index存儲數據的靈活性也是不亞于傳統數據庫的。
我們使用官方的“汽車維修店”示例，我們建立一個數據表，儲存每個汽車維修店客戶的賬戶名、保養時間、車輛里程。那么multi_index數據表儲存的項目中，每個都是如下的結構體：
struct service_rec {
uint64_t pkey; // 主鍵
account_name customer; // 車主用戶名
uint32_t service_date; // 維修保養時間
uint32_t odometer; // 車輛里程
};
在傳統數據庫中，需要建立一個 4 列的數據表，用來儲存每個用戶的這個 4 個數據，而multi_index的每個數據表只有一列，只存儲每個用戶的 service_rec 整個結構體即可。下圖為multi_index數據結構。
多索引
首先，每個數據表要有一組主鍵，主鍵必須是無符號 64 位整數類型（64-bit integer），這就是上面的service_rec結構體中第一個變量為uint64_t類型的原因。在數據表中，所有的對象就是按照主鍵升序排列的，小的在前，大的在后。主鍵可以是有意義的，也可以是沒有意義的，讓系統產生一個在這個數據表中沒有被使用的主鍵即可。為了設置主鍵，我們需要在之前的service_rec結構體添加一個叫做primary_key（）的成員函數函數的返回值為主鍵。
auto primary_key()const { return pkey; }1
這樣就將pkey這個變量設置成了主鍵。
multi_index從字面上看就是能使用多個索引的數據表。EOS 中，每個multi_index或者說每個數據表都可以設置最多16個索引。索引相當于使用特定的方式給數據表中的對象重新排序。比如在我們經常使用的 windows 文件管理器中，可以按照文件名排序、按照文件修改時間排序、按照文件大小排序，這就有了3個索引。EOS 數據庫索引更加靈活，可以單獨按照結構體中的某個變量索引，也可以將變量之間的運算結果（函數輸出）進行索引。如果我們想使用車主用戶名進行索引，需要在結構體中添加一個get_customer()成員函數，函數的返回值為索引變量。
account_name get_customer()const { return customer; }
這樣就將customer這個變量設置成了數據表的一個索引，下圖右側為customer索引。

迭代器
multi_index是如何操作數據表中的每個對象的呢？答案是 Iterators（迭代器）。大家可以搜索 “C++ 迭代器”或者設計模式中的“迭代器模式”來了解迭代器的設計思路。在 EOS 數據庫中，我更愿意將迭代器比喻為一個“電梯”，在整個數據表中上下穿梭。所有對數據的操作必須通過迭代器完成。典型的數據修改過程是這樣的：首先使用迭代器的find()方法，在特定的索引中尋找需要的數據，比如在車主用戶名索引中尋找某個用戶。迭代器會移動到需要的數據對象上。然后就可以使用迭代器的modify()方法修改當前迭代器對應的數據。下圖為迭代器指向用戶 Sue 的情況。

本篇文章介紹了 EOS 數據庫的基本結構，以后的文章會詳細介紹 EOS 數據庫使用實戰，敬請期待。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【问链-EOS公开课】第八课 EOS 数据库与持久化 API(一)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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