比特币源码分析:txdb 模块(一)

本小节主要介绍 txdb 以及其所引用到的代码中一些常量所表示的含义

txdb.cpp 中,我们能够看到其定义了很多 char 类型的常量:

static const char DB_COIN = 'C';static const char DB_COINS = 'c';static const char DB_BLOCK_FILES = 'f';static const char DB_TXINDEX = 't';static const char DB_BLOCK_INDEX = 'b';static const char DB_BEST_BLOCK = 'B';static const char DB_FLAG = 'F';static const char DB_REINDEX_FLAG = 'R';static const char DB_LAST_BLOCK = 'l';

它们所代表的具体意思如下所示:

Block 模块(Key-value pairs)

在LevelDB中,使用的键/值对解释如下:

  1. ‘b’ + 32 字节的 block hash -> 记录块索引,每个记录存储:

    • 块头(block header)

    • 高度(height)

    • 交易的数量

    • 这个块在多大程度上被验证

    • 块数据被存储在哪个文件中

    • undo data 被存储在哪个文件中

  2. ‘f’ + 4 字节的文件编号 -> 记录文件信息。每个记录存储:

    • 存储在具有该编号的块文件中的块的数量

    • 具有该编号的块文件的大小($ DATADIR / blocks / blkNNNNN.dat)

    • 具有该编号的撤销文件的大小($ DATADIR / blocks / revNNNNN.dat)

    • 使用该编号存储在块文件中的块的最低和最高高度

    • 使用该编号存储在块文件中的块的最小和最大时间戳

  3. ‘l’ - > 4个字节的文件号:使用的最后一个块文件号。

  4. ‘R’ - > 1字节布尔值(如果为“1”):是否处于重新索引过程中。

  5. ‘F’+ 1个字节的标志名长度+标志名字符串 - > 1个字节布尔型(’1’为真,’0’为假):可以打开或关闭的各种标志。 目前定义的标志是  ‘txindex’:是否启用事务索引。

  6. ‘t’+ 32字节的交易 hash - >记录交易索引。 这些是可选的,只有当’txindex’被启用时才存在。 每个记录存储:

    • 哪个文件中的交易所属的块被抵消存储在

    • 从该块的开始到该交易本身被存储的位置的偏移量

    • 交易存储在哪个块文件号码中

utxo 模块(Key-value pairs)

  1. ‘c’+ 32字节的交易hash - >记录该交易未花费交易输出。 这些记录仅对至少有一个未使用输出的事务处理。 每个记录存储:

    • 交易的版本。

    • 交易是否是一个coinbase或没有。

    • 哪个高度块包含交易。

    • 该交易的哪些输出未使用。

    • scriptPubKey和那些未使用输出的数量。

  2. ‘B’ - > 32字节block hash:记录UTXO是在那个block下产生的。

txdb.h 中的其他定义

txdb.h 文件中,我们还能够看到如下定义,它们所表示的含义如下:

//在flush时,会额外补偿这么多的 memory peakstatic constexpr int DB_PEAK_USAGE_FACTOR = 2;//如果当前可用空间在这个范围之内的话,则无需定期刷新。static constexpr int MAX_BLOCK_COINSDB_USAGE = 200 * DB_PEAK_USAGE_FACTOR;//如果少于这个空间仍然可用,会定期刷新static constexpr int MIN_BLOCK_COINSDB_USAGE = 50 * DB_PEAK_USAGE_FACTOR;//DB Cache 的默认大小static const int64_t nDefaultDbCache = 450;//DB Cache的最大值static const int64_t nMaxDbCache = sizeof(void *) > 4 ? 16384 : 1024;//DB Cache 的最小值static const int64_t nMinDbCache = 4;//如果没有txIndex的话,内存最大分配给block tree DB的空间。static const int64_t nMaxBlockDBCache = 2;//如果有 txIndex 的话,内存最大分配给block tree DB的空间。//与UTXO数据库不同,对于leveldb缓存创建的txindex方案static const int64_t nMaxBlockDBAndTxIndexCache = 1024;//内存最大分配给coins DB的缓存大小static const int64_t nMaxCoinsDBCache = 8;

dbwrapper.h 中的定义

dbwrapper.h 文件的 class CDBWrapper 下,定义了在操作 leveldb 时的一些选项,其具体含义如下所示:

//该数据库使用自定义环境(在默认环境情况下,可以是nullptr)leveldb::Env *penv;//数据库使用选项leveldb::Options options;//从数据库读取时使用的选项leveldb::ReadOptions readoptions;//迭代数据库的值时使用的选项leveldb::ReadOptions iteroptions;//写入数据库时使用的选项leveldb::WriteOptions writeoptions;//同步写入数据库时使用的选项leveldb::WriteOptions syncoptions;//数据库本身leveldb::DB *pdb;

其它常量和枚举的定义

chain.h 的 CBlockFileInfo 下,有如下常量:

class CBlockFileInfo {public:    //文件中存储的块的数量
    unsigned int nBlocks;    //块文件使用的字节数
    unsigned int nSize;    //撤消文件需要使用的字节数
    unsigned int nUndoSize;    //文件中块的最低高度
    unsigned int nHeightFirst;    //文件中块的最高高度
    unsigned int nHeightLast;    //文件中最早的块
    uint64_t nTimeFirst;    //文件中最新的块的时间
    uint64_t nTimeLast;

chain.h 的 BlockStatus 文件下,列举了一些状态,用来标识 block的状态:

enum BlockStatus : uint32_t {    //未使用
    BLOCK_VALID_UNKNOWN = 0,    //解析正确、版本正确并且 hash 满足声明 PoW,1 <= vtx count <= max,时间戳正确。
    BLOCK_VALID_HEADER = 1,    //找到所有父标题,难度匹配,时间戳> =中位数前一个检查点。意味着所有的父母至少也是TREE。
    BLOCK_VALID_TREE = 2,    // 只有第一个 tx 是 coinbase,2 <= coinbase输入脚本长度<= 100,
    //交易有效,没有重复的txids,sigops,大小,merkle根。
    //所有父母至少是TREE,但不一定是TRANSACTIONS。
    //当所有父块都有TRANSACTIONS时,CBlockIndex :: nChainTx将被设置。
    BLOCK_VALID_TRANSACTIONS = 3,    //输出不会超支输入,没有双重花费,coinbase输出正常,
    //没有不成熟的硬币,BIP30。
    //所有的父母也至少包含在链中。
    BLOCK_VALID_CHAIN = 4,    //脚本和签名确定。意味着所有的父母也至少是脚本。
    BLOCK_VALID_SCRIPTS = 5,    // 所有的有效位。
    BLOCK_VALID_MASK = BLOCK_VALID_HEADER | BLOCK_VALID_TREE |
                       BLOCK_VALID_TRANSACTIONS | BLOCK_VALID_CHAIN |
                       BLOCK_VALID_SCRIPTS,    //blk * .dat中的完整块
    BLOCK_HAVE_DATA = 8,    //撤销rev * .dat中的可用数据
    BLOCK_HAVE_UNDO = 16,
    BLOCK_HAVE_MASK = BLOCK_HAVE_DATA | BLOCK_HAVE_UNDO,    //上次达到有效性的阶段失败
    BLOCK_FAILED_VALID = 32,    //从失败块下降
    BLOCK_FAILED_CHILD = 64,
    BLOCK_FAILED_MASK = BLOCK_FAILED_VALID | BLOCK_FAILED_CHILD,
};

引用

源码:bitcoin-abc:https://github.com/Bitcoin-ABC/bitcoin-abc

版本号:v0.16.0

本文由 Copernicus 团对 冉小龙 分析编写,转载无需授权。

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