Michael.W谈hyperledger Fabric第26期-详细带读Fabric的源码11-世界状态在代码级别的行为实现

1 世界状态的底层依赖

关于世界状态的定义可以去我之前写的一篇帖子《Michael.W谈hyperledger Fabric第3期-关于Fabric你所需要知道的基本知识二》中看一下。
世界状态存储在状态数据库中，我在这里只谈默认的levelDB做状态数据库的情况，其源代码文件文职：core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/stateleveldb/stateleveldb.go

2 上层智能合约的键值对与底层存储的键值对是如何相关联的？

这涉及到数据隔离问题。

levelDB没有多数据库特性，所有的KV键值对都是存储在同样的地方。这就为不同通道的数据存储带来了问题，比如两个通道中都有kv对：michael=10，那到底要如何进行数据隔离呢？
看一下源代码：

	// 组合件的分割符[1]
	var compositeKeySep = []byte{0x00} 
	var lastKeyIndicator = byte(0x01)
	var savePointKey = []byte{0x00}

• [1] Fabric将智能合约键、智能合约所在的通道名和智能合约的名字拼接在一起，形成一个组合键。然后用这个组合键作为底层数据库存储的唯一键。看一下组合键的过程：

  	func constructCompositeKey(ns string, key string) []byte {
  	  // 参数ns是前面讲过的namespace，由账本ID(对应通道)和链码名组合而成。
  	  // 将namespace和key值拼接在一起，中间插入分隔符compositeKeySep
  		return append(append([]byte(ns), compositeKeySep...), []byte(key)...)
  	}
  

  这样就保证底层数据库中的键值唯一性。再来看看反解组合键的过程：

  	func splitCompositeKey(compositeKey []byte) (string, string) {
    	// 以compositeKeySep为基准将组合件分成两个部分
  	split := bytes.SplitN(compositeKey, compositeKeySep, 2)
  	return string(split[0]), string(split[1])
  }
  

3 如何持久化区块的状态信息

不多bb，直接看源码：

	// 该方法实现了VersionedDB接口
	func (vdb *versionedDB) ApplyUpdates(batch *statedb.UpdateBatch, height *version.Height) error {
		// 关于参数：
		// batch:前面在交易验证中返回的待更新的状态集
		// height:当前的区块高度
		  
		// 实例化了一个levelDB数据库的事务，可以理解为一个新的状态容器
		dbBatch := leveldbhelper.NewUpdateBatch()
	  	// 获取到待更新的状态集中包含的所有namespace
		namespaces := batch.GetUpdatedNamespaces()
	  	// 遍历这些待更新的namespace
		for _, ns := range namespaces {
	    // 根据namespace得到这个namespace对应的需要更新的具体状态
	    	// updates类型为：map[string]*VersionedValue
			updates := batch.GetUpdates(ns)
			for k, vv := range updates {
	      	// 形成组合组合键值。可见key值就包含在namespace对应的需要更新的具体状态中
				compositeKey := constructCompositeKey(ns, k)
				logger.Debugf("Channel [%s]: Applying key=[%#v]", vdb.dbName, compositeKey)
				// 如果对应的更新状态为空，表示这是一个删除操作。
				if vv.Value == nil {
					dbBatch.Delete(compositeKey)
				} else {
	        	// 将这个组合键和对应的状态更新到新的状态容器dbBatch中
					dbBatch.Put(compositeKey, statedb.EncodeValue(vv.Value, vv.Version))
				}
			}
		}
		// 当整个更新状态集都被处理完成之后，将0x00作为键值，当前区块高度作为值，也添加到状态容器dbBatch中。用来标识这个区块结束
		dbBatch.Put(savePointKey, height.ToBytes())
	  	// 对以上事务进行提交
		if err := vdb.db.WriteBatch(dbBatch, true); err != nil {
			return err
		}
		return nil
	}

4 如何记录最新存储的区块状态

	func (vdb *versionedDB) GetLatestSavePoint() (*version.Height, error) {
	  	// 返回数据库中savePointKey对应的值(即区块高度)，这个是被序列化过的
		versionBytes, err := vdb.db.Get(savePointKey)
		if err != nil {
			return nil, err
		}
		if versionBytes == nil {
			return nil, nil
		}
	  	// 反序列化的区块高度
		version, _ := version.NewHeightFromBytes(versionBytes)
	  	// 返回区块高度对象
		return version, nil
	}

参数中的区块高度类的定义如下：

	type Height struct {
	  	// 区块号
		BlockNum uint64	
	  	// 区块中的交易编号
		TxNum    uint64
	}

剩下还有一些辅助功能的方法：

	// 处理富文本查询的方法。由于levelDB无法做这类查询，所以直接返回错误。如果想进行富文本查询，请换couchDB来做数据库
	func (vdb *versionedDB) ExecuteQuery(namespace, query string) (statedb.ResultsIterator, error) {
		return nil, errors.New("ExecuteQuery not supported for leveldb")
	}
	// 查询单个键对应的值
	func (vdb *versionedDB) GetState(namespace string, key string) (*statedb.VersionedValue, error) {
		logger.Debugf("GetState(). ns=%s, key=%s", namespace, key)
		compositeKey := constructCompositeKey(namespace, key)
		dbVal, err := vdb.db.Get(compositeKey)
		if err != nil {
			return nil, err
		}
		if dbVal == nil {
			return nil, nil
		}
		val, ver := statedb.DecodeValue(dbVal)
		return &statedb.VersionedValue{Value: val, Version: ver}, nil
	}
	// 查询多个键对应值。逻辑很简单
	func (vdb *versionedDB) GetStateMultipleKeys(namespace string, keys []string) ([]*statedb.VersionedValue, error) {
		vals := make([]*statedb.VersionedValue, len(keys))
		for i, key := range keys {
			val, err := vdb.GetState(namespace, key)
			if err != nil {
				return nil, err
			}
			vals[i] = val
		}
		return vals, nil
	}

关于操作levelDB的源代码逻辑不是很难，基本仔细看一遍就能明白！

ps:
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公众号名称：后现代泼痞浪漫主义奠基人

最后

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