Go-ethereum 源码解析之 go-ethereum/ethdb/database.go

Go-ethereum 源码解析之 go-ethereum/ethdb/database.go

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Appendix A. 总体批注

实现了底层数据库 LevelDB 的抽象层 LDBDatabase，用于生产环境。

ethdb.LDBDatabase 实现了接口 ethdb.Database，并且将实际的操作转发给 LevelDB 的接口。同时，基于 metrics.Meter 测试各操作的性能。

ethdb.ldbBatch 在 ethdb.LDBDatabase 的基础上提供了批处理能力。

暂时不深入与性能相关的实现 metrics.Meter。

Appendix B. 详细批注

1. const

  • writePauseWarningThrottler = 1 * time.Minute： ??? 性能相关指标

2. var

  • var OpenFileLimit = 64： ??? LevelDB 一次能打开的文件数量上限？

3. type LDBDatabase struct

数据结构 LDBDatabase 实现了接口 ethdb.Database，并且将实际的操作转发给 LevelDB 的接口。同时，基于 metrics.Meter 测试各操作的性能。

  • fn string： 文件名。??? 干什么的文件名呢？

  • db *leveldb.DB： LevelDB 实例

  • compTimeMeter metrics.Meter // Meter for measuring the total time spent in database compaction

  • compReadMeter metrics.Meter // Meter for measuring the data read during compaction

  • compWriteMeter metrics.Meter // Meter for measuring the data written during compaction

  • writeDelayNMeter metrics.Meter // Meter for measuring the write delay number due to database compaction

  • writeDelayMeter metrics.Meter // Meter for measuring the write delay duration due to database compaction

  • diskReadMeter metrics.Meter // Meter for measuring the effective amount of data read

  • diskWriteMeter metrics.Meter // Meter for measuring the effective amount of data written

  • quitLock sync.Mutex // Mutex protecting the quit channel access

  • quitChan chan chan error // Quit channel to stop the metrics collection before closing the database

  • log log.Logger // Contextual logger tracking the database path

3.1 func NewLDBDatabase(file string, cache int, handles int) (*LDBDatabase, error)

构造函数 NewLDBDatabase() 创建 LDBDatabase 的一个实例，该实例是 LevelDB 的包装器。

参数：

  • file string： 文件名
  • cache int： ??? 缓存？
  • handles int： ??? 处理器？

返回值：

  • LDBDatabase 实例
  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 构建日志器 logger

    • logger := log.New("database", file)

  • 调整 cache，确保其最小值为 16

  • 调整 handles，确保其最小值为 16

  • 输出日志信息：logger.Info("Allocated cache and file handles", "cache", cache, "handles", handles)

  • 打开 LevelDB，并从可能的错误恢复

    • db, err := leveldb.OpenFile(file, ...)
    • corrupted := err.(*errors.ErrCorrupted)
    • db, err = leveldb.RecoverFile(file, nil)

  • 如果 err 不为 nil，则直接退出

    • return nil, err

  • 构建 LDBDatabase 的实例并返回

    • return &LDBDatabase{fn: file, db: db, log: logger}, nil

注意，这里并没有初始化任何性能计时器。

3.2 func (db *LDBDatabase) Path() string

方法 Path() 返回数据库目录的路径。

3.3 func (db *LDBDatabase) Put(key []byte, value []byte) error

方法 Put() 实现了接口 ethdb.Putter 和接口 ethdb.Database，将 key & value 写入数据库。

参数：

  • key []byte： key
  • value []byte： value

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 转发给 LevelDB 的方法 Put()
    • return db.db.Put(key, value, nil)

3.4 func (db *LDBDatabase) Has(key []byte) (bool, error)

方法 Has() 实现了接口 ethdb.Database，查询给定的 key 是否存在于数据库。

参数：

  • key []byte： key

返回值：

  • 存在返回 true，否则返回 false
  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 转发给 LevelDB 的方法 Has()
    • return db.db.Has(key, nil)

3.5 func (db *LDBDatabase) Get(key []byte) ([]byte, error)

方法 Get() 实现了接口 ethdb.Database，从数据库中获取给定 key 对应的 value。

参数：

  • key []byte： key

返回值：

  • 存在返回 key 对应的 value
  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 转发给 LevelDB 的方法 Get()
    • dat, err := db.db.Get(key, nil)

3.6 func (db *LDBDatabase) Delete(key []byte) error

方法 Delete() 实现了接口 ethdb.Database，从数据库中删除指定的 key。

参数：

  • key []byte： key

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 转发给 LevelDB 的方法 Delete()
    • return db.db.Delete(key, nil)

3.7 func (db *LDBDatabase) NewIterator() iterator.Iterator

方法 NewIterator() 返回 LevelDB 的迭代器 iterator.Iterator。

返回值：

  • LevelDB 的迭代器 iterator.Iterator

主要实现：

  • return db.db.NewIterator(nil, nil)

3.8 func (db *LDBDatabase) NewIteratorWithPrefix(prefix []byte) iterator.Iterator

方法 NewIteratorWithPrefix() 返回 LevelDB 的迭代器 iterator.Iterator，这个迭代器指向具有指定前缀的数据库子集。

参数：

  • prefix []byte： 前缀

返回值：

  • LevelDB 的迭代器 iterator.Iterator

主要实现：

  • return db.db.NewIterator(util.BytesPrefix(prefix), nil)

3.9 func (db *LDBDatabase) Close()

方法 Close() 实现了接口 ethdb.Database。

主要实现：

  • ??? 停止性能指标器
  • 将实际的关闭操作转发给 LevelDB 的方法 Close()
    • err := db.db.Close()
    • 如果 err == nil
      • db.log.Info("Database closed")
    • 否则
      • db.log.Error("Failed to close database", "err", err)

3.10 func (db *LDBDatabase) LDB() *leveldb.DB

方法 LDB() 返回 LDBDatabase 中的底层 LevelDB 数据库。

返回值：

  • LDBDatabase 中的底层 LevelDB 数据库。

主要实现：

  • return db.db

3.11 func (db *LDBDatabase) Meter(prefix string)

性能指标相关内容，暂时不关注。

3.12 func (db *LDBDatabase) meter(refresh time.Duration)

性能指标相关内容，暂时不关注。

3.13 func (db *LDBDatabase) NewBatch() Batch

方法 NewBatch() 返回批处理器。

返回值：

  • 批处理器 ldbBatch

主要实现：

  • return &ldbBatch{db: db.db, b: new(leveldb.Batch)}

4. type ldbBatch struct

数据结构 ldbBatch 在 LevelDB 的基础上提供批处理能力。

  • db *leveldb.DB： 底层的 LevelDB
  • b *leveldb.Batch： LevelDB 的批处理器
  • size int： 字节数

4.1 func (b *ldbBatch) Put(key, value []byte) error

方法 Put() 实现了接口 ethdb.Putter 和接口 ethdb.Batch，将 key & value 写入数据库。

参数：

  • key []byte： key
  • value []byte： value

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 转发给 leveldb.Batch 的方法 Put()
    • b.b.Put(key, value)
  • 更新字节数
    • b.size += len(value)

4.2 func (b *ldbBatch) Delete(key []byte) error

方法 Delete() 实现了接口 ethdb.Deleter 和接口 ethdb.Batch，从数据库中删除指定的 key。

参数：

  • key []byte： key

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 转发给 leveldb.Batch 的方法 Delete()
    • b.b.Delete(key)
  • 更新字节数
    • b.size += 1

4.3 func (b *ldbBatch) Write() error

方法 Write() 实现了接口 ethdb.Batch，将批量数据一次性写入数据库。

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • return b.db.Write(b.b, nil)

4.4 func (b *ldbBatch) ValueSize() int

方法 ValueSize() 实现了接口 ethdb.Batch，返回批量字节数。

返回值：

  • 批量字节数

主要实现：

  • return b.size

4.5 func (b *ldbBatch) Reset()

方法 Reset() 实现了接口 ethdb.Batch，重置数据库。

主要实现：

  • 转发给 leveldb.Batch 的方法 Reset()
    • b.b.Reset()
  • 更新字节数
    • b.size = 0

5. type table struct

数据结构 table 封装了数据库 Database，描述 Database 中的 key 具有相同的前缀 prefix。

  • db Database： 数据库
  • prefix string： 前缀

5.1 func NewTable(db Database, prefix string) Database

构造函数 NewTable() 创建数据库，同时数据库中的 key 具有相同的前缀 prefix。

参数：

  • db Database： 数据库
  • prefix string： 前缀

返回值：

  • 数据库

主要实现：

  • return &table{db: db, prefix: prefix,}

5.2 func (dt *table) Put(key []byte, value []byte) error

方法 Put() 实现了接口 ethdb.Putter 和接口 ethdb.Database。

参数：

  • key []byte： key
  • value []byte： value

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 给 key 加上前缀 prefix，同时转发给 Database 的方法 Put()
    • dt.db.Put(append([]byte(dt.prefix), key...), value)

5.3 func (dt *table) Has(key []byte) (bool, error)

方法 Has() 实现了接口 ethdb.Database。

参数：

  • key []byte： key

返回值：

  • 存在返回 true，否则返回 false
  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 给 key 加上前缀 prefix，同时转发给 Database 的方法 Has()
    • dt.db.Has(append([]byte(dt.prefix), key...))

5.4 func (dt *table) Get(key []byte) ([]byte, error)

方法 Get() 实现了接口 ethdb.Database。

参数：

  • key []byte： key

返回值：

  • 存在返回 key 对应的 value
  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 给 key 加上前缀 prefix，同时转发给 Database 的方法 Get()
    • dt.db.Get(append([]byte(dt.prefix), key...))

5.5 func (dt *table) Delete(key []byte) error

方法 Delete() 实现了接口 ethdb.Deleter 和接口 ethdb.Database。

参数：

  • key []byte： key

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 给 key 加上前缀 prefix，同时转发给 Database 的方法 Delete()
    • dt.db.Delete(append([]byte(dt.prefix), key...))

5.6 func (dt *table) Close()

方法 Close() 不执行任何操作。注意，这里并不会关闭底层数据库。

5.7 func (dt *table) NewBatch() Batch

方法 NewBatch() 返回具有批处理能力的 ethdb.table。

返回值：

  • 具有批处理能力的 ethdb.tableBatch

主要实现：

  • return &tableBatch{dt.db.NewBatch(), dt.prefix}

6. type tableBatch struct

数据结构 tableBatch 封装了数据库 Database，描述 Database 中的 key 具有相同的前缀 prefix。同时，提供批处理能力。

  • batch Batch： 批处理
  • prefix string： 前缀

6.1 func NewTableBatch(db Database, prefix string) Batch

构造函数 NewTableBatch() 创建具有批处理能力的数据库，同时数据库中的 key 具有相同的前缀 prefix。

参数：

  • db Database： 数据库
  • prefix string： 前缀

返回值：

  • 具有批处理能力数据库

主要实现：

  • return &tableBatch{db.NewBatch(), prefix}

6.2 func (tb *tableBatch) Put(key, value []byte) error

方法 Put() 实现了接口 ethdb.Putter 和接口 ethdb.Batch，将 key & value 插入数据库。

参数：

  • key []byte： key
  • value []byte： value

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 给 key 加上前缀 prefix，同时转发给 ethdb.Batch 的方法 Put()
    • return tb.batch.Put(append([]byte(tb.prefix), key...), value)

6.3 func (tb *tableBatch) Delete(key []byte) error

方法 Delete() 实现了接口 ethdb.Deleter 和接口 ethdb.Batch，从数据库中删除给定的 key。

参数：

  • key []byte： key

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 给 key 加上前缀 prefix，同时转发给 ethdb.Batch 的方法 Delete()
    • return tb.batch.Delete(append([]byte(tb.prefix), key...))

6.4 func (tb *tableBatch) Write() error

方法 Write() 实现了接口 ethdb.Batch，将批处理数据一次性写入数据库。

返回值：

  • 出错返回错误消息 error，否则返回 nil

主要实现：

  • 转发给 ethdb.Batch 的方法 Write()
    • return tb.batch.Write()

6.5 func (tb *tableBatch) ValueSize() int

方法 ValueSize() 实现了接口 ethdb.Batch，返回批处理数据的字节数。

返回值：

  • 批处理数据字节数

主要实现：

  • 转发给 ethdb.Batch 的方法 ValueSize()
    • return tb.batch.ValueSize()

6.6 func (tb *tableBatch) Reset()

方法 Reset() 实现了接口 ethdb.Batch，清空批处理数据。

主要实现：

  • 转发给 ethdb.Batch 的方法 Reset()
    • tb.batch.Reset()

Reference

  1. https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/ethdb/database.go

Contributor

  1. Windstamp, https://github.com/windstamp
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
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