utxo和block逻辑抽象

utxo

core目前的utxo架构逻辑,主要分为三个模块:

  1. 第一类是硬盘上的,
  2. 第二类是对硬盘做的一个缓存,
  3. 第三类才是说mempool里面,交易进来mempool之后,你后面的交易可以复用前面的mempool交易里面的utxo,事实上,这个交易是没有成交的,严格来讲,称不上一个utxo,但是它可以从它父链中的out推算出来。

当一个交易进来mempool之后,即使没有打包,他也是可以产生可花费的输出的。这就对mempool有一个要求,当我交易来的时候,如果我花费的txin并不在标准的utxo里面的时候,我需要去mempool里面去寻找,他是不是花的还是没有打包的交易,如果是,我们需要在mempool中抽象出来一个东西,内存版的utxo,区别于utxo的cache,就是要把所有已经进入mempool中的out抽象为这个utxo存到集合中。core将以上三个view使用继承关系,封装出来,实现有点复杂。

图示如下:

101.png

jiangda:他们可以完全拆分开来,如果需要mempool的,我直接就去mempool中去寻找。

根据上述分析,我们可以将utxo模块进行拆分,一部分是utxo集,另一部分是mempool中的逻辑,我们将二者分开处理。

utxo cache是db utxo的一个子集,当读的时候,先去cache中寻找,cache中没有再去db中寻找,写的时候,也是先往cache中写,然后,再刷新到db中。当重启的时候,会把所需要的数据从db load进cache中。

拆分后的逻辑,如下所示:

image.png

目前的思路是:coincache和db是一个逻辑,我先去coincache中寻找,找不到再去db中找,如果还是没找到,再去coinpool中寻找,虽然先去查mempool更快,但是每一个节点的mempool都一样,但是db是最准的,所以只能是先去查cache再去mempool中找。

coinPool是对mempool的一个抽象,coinCache是对utxoCache的一个抽象。

实现时,可以封装两个函数 getFromUTXO() 和 getFromMempool() 分别从utxo集和mempool中获取数据。

关于out设置为单个的coin还是数组的形式的争论

设置为一个coin更符合utxo的设置逻辑

jiangda:关于之前数组的设计有一个重大的bug,会把所有内存较小的节点搞挂掉,所以最后都修改为单个coin的形式。

yujian:如果这个outpoint已经花掉了,它在持久化的时候会独立的存储,单个的时候,只要这个key没有,它是一定不能花的。

空间换时间:内存和cpu需要舍弃一个,数组的思路浪费内存,内存的使用效率没有单个coin的好,但是确实比单个coin的要快。

综合考虑,使用单个coin来实现。

block

因为写到盘上的现有数据,你就必须承认,所以block的数据结构没有太大的变化。

图示如下:

image.png

块的数据同时会写入db和undo文件中,undo文件是用来恢复块的时候使用的,类似于mysql的undo log。

一个node节点中可以存储 blockheader 和block,block就是一个完整的块,block header分为三类:

  • active
  • branch
  • orphan

图示如下:

image.png

当我接收块的时候,我希望是按照上述正常的顺序来接收,但事实上我是没有办法控制我接收的一个顺序的,可能会造成下面的错误的接收顺序,假设我先接收到block 3,那就是一个orphan,也就是说,一个节点我只能根据pre hash找到我的父亲,但是没办法去找到自己的孩子,所以只有当block 2进来的时候,我block 3才是有价值的。

孤块.png
  • orphan表示孤块,孤块自己本身就是一条链。
  • branch记录的是一段时间内,所有的块数据,它是按照工作量从小到大的顺序排列。
  • active记录的是当前的激活链。

当前块的高度不是拿现在的块的高度计算出来的,而是拿上一个块的height+1计算出来的,这样能够防止作弊。

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