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兄弟连区块链教程Fabric1.0源代码分析LevelDB KV数据库

原创 区块链 作者:兄弟连区块链入门教程 时间:2018-11-01 17:46:25 0 删除 编辑

Fabric 1.0源代码笔记 之 LevelDB(KV数据库)

1、LevelDB概述

LevelDB是Google开源的持久化KV单机数据库,具有很高的随机写,顺序读/写性能,但是随机读的性能很一般,也就是说,LevelDB很适合应用在查询较少,而写很多的场景。

LevelDB的特点:

  • key和value都是任意长度的字节数组;

  • entry(即一条K-V记录)默认是按照key的字典顺序存储的,当然开发者也可以重载这个排序函数;

  • 提供的基本操作接口:Put()、Delete()、Get()、Batch();

  • 支持批量操作以原子操作进行;

  • 可以创建数据全景的snapshot(快照),并允许在快照中查找数据;

  • 可以通过前向(或后向)迭代器遍历数据(迭代器会隐含的创建一个snapshot);

  • 自动使用Snappy压缩数据;

  • 可移植性;

Fabric中使用了goleveldb包, 即github.com/syndtr/goleveldb/。

goleveldb的基本操作:

  • 打开数据库,db, err:=leveldb.OpenFile("./db", nil)。作用就是在当前目录下创建一个db文件夹作为数据库的目录。

  • 存储键值,db.Put([]byte(“key1”),[]byte(“value1”),nil)。作用就是在数据库中存储键值对 key1-value1。leveldb数据库中对键值的操作都是byte格式化的数据。

  • 获取键值对,data,_ := db.Get([]byte(“key1”),nil),获取key1对应的值。

  • 遍历数据库,iter := db.NewIterator(nil, nil),for iter.Next(){ fmt.Printf(“key=%s,value=%s ”,iter.Key(),iter.Value()) },iter.Release()。作用就是建立迭代器iter,然后依次遍历数据库中所有的数据并打印键和值,最后释放迭代器iter。

  • 关闭数据库,db.Close()。

Fabric中LevelDB代码,分布在common/ledger/util/leveldbhelper目录,目录结构如下:

  • leveldb_provider.go,定义了结构体Provider、Provider、UpdateBatch、Iterator及其方法。

  • leveldb_helper.go,定义了DB结构体及方法。

2、DB结构体及方法

DB结构体定义:对实际数据存储的包装。

type Conf struct {
    DBPath string //路径}type DB struct {
    conf    *Conf //配置
    db      *leveldb.DB //leveldb.DB对象
    dbState dbState //type dbState int32
    mux     sync.Mutex //锁
    readOpts        *opt.ReadOptions
    writeOptsNoSync *opt.WriteOptions
    writeOptsSync   *opt.WriteOptions}//代码在common/ledger/util/leveldbhelper/leveldb_helper.go

涉及如下方法:对goleveldb包做了封装。

func CreateDB(conf *Conf) *DB //创建DB实例func (dbInst *DB) Open() //leveldb.OpenFile,创建并打开leveldb数据库(如目录不存在则创建)func (dbInst *DB) Close() //db.Close()func (dbInst *DB) Get(key []byte) ([]byte, error) //db.Getfunc (dbInst *DB) Put(key []byte, value []byte, sync bool) error //db.Putfunc (dbInst *DB) Delete(key []byte, sync bool) error //db.Deletefunc (dbInst *DB) GetIterator(startKey []byte, endKey []byte) iterator.Iterator //db.NewIterator,创建迭代器func (dbInst *DB) WriteBatch(batch *leveldb.Batch, sync bool) error //db.Write,批量写入//代码在common/ledger/util/leveldbhelper/leveldb_helper.go

3、DBHandle结构体及方法

DBHandle结构体定义:封装DB,目的为给key添加dbName前缀,添加和拆除前缀通过constructLevelKey(h.dbName, key)和retrieveAppKey()实现。

type DBHandle struct {
    dbName string //DB名称
    db     *DB //type DB struct}//代码在common/ledger/util/leveldbhelper/leveldb_provider.go

涉及如下方法:

func (h *DBHandle) Get(key []byte) ([]byte, error) //h.db.Getfunc (h *DBHandle) Put(key []byte, value []byte, sync bool) error //h.db.Putfunc (h *DBHandle) Delete(key []byte, sync bool) error //h.db.Deletefunc (h *DBHandle) WriteBatch(batch *UpdateBatch, sync bool) error //h.db.WriteBatchfunc (h *DBHandle) GetIterator(startKey []byte, endKey []byte) *Iterator //h.db.GetIterator//代码在common/ledger/util/leveldbhelper/leveldb_provider.go

补充UpdateBatch结构体及方法:

type UpdateBatch struct {
    KVs map[string][]byte}func NewUpdateBatch() *UpdateBatch //构造UpdateBatchfunc (batch *UpdateBatch) Put(key []byte, value []byte) //batch.KVs[string(key)] = valuefunc (batch *UpdateBatch) Delete(key []byte) //batch.KVs[string(key)] = nil//代码在common/ledger/util/leveldbhelper/leveldb_provider.go

补充Iterator结构体及方法: 封装github.com/syndtr/goleveldb/leveldb/iterator。

type Iterator struct {
    iterator.Iterator}func (itr *Iterator) Key() []byte //itr.Iterator.Key()拆除dbNamefunc constructLevelKey(dbName string, key []byte) []byte //为key添加dbNamefunc retrieveAppKey(levelKey []byte) []byte //为key拆除dbName//代码在common/ledger/util/leveldbhelper/leveldb_provider.go

4、Provider结构体及方法

Provider结构体定义:将单个物理LevelDB,虚拟为多个逻辑LevelDB

type Provider struct {
    db        *DB
    dbHandles map[string]*DBHandle
    mux       sync.Mutex}//代码在common/ledger/util/leveldbhelper/leveldb_provider.go

涉及方法如下:

func NewProvider(conf *Conf) *Provider {//创建并打开db,构造Provider
    db := CreateDB(conf)
    db.Open()
    return &Provider{db, make(map[string]*DBHandle), sync.Mutex{}}}//获取名称为dbName的leveldb句柄func (p *Provider) GetDBHandle(dbName string) *DBHandle {
    p.mux.Lock()
    defer p.mux.Unlock()
    dbHandle := p.dbHandles[dbName]
    if dbHandle == nil {
        dbHandle = &DBHandle{dbName, p.db}
        p.dbHandles[dbName] = dbHandle    }
    return dbHandle}//关闭leveldbfunc (p *Provider) Close() {
    p.db.Close()}//代码在common/ledger/util/leveldbhelper/leveldb_provider.go感谢关注兄弟连区块链教程分享!


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