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【以太坊源码】以太坊同步模式源码解析



  【以太坊源码】以太坊同步模式源码解析

以太坊源码

 

  以太坊节点同步的时候支持三种模式:fast,light,full。而官方文档中已经明确--fast和--light参数选项已经被废弃。那么本篇博客就带大家看一下关于此参数的源代码,深入了解同步模式的底层转变。

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  方法定义源代码解析

  首选从源代码中找到eth/downloader/modes.go。从文件的名字就可得知此文件是用来定义模式的,所谓modes就是指的同步模式。下面我们看一下此文件内的所有源代码,然后再逐一分析。

  package downloader

  import "fmt"

  // SyncMode represents the synchronisation mode of the downloader.

  type SyncMode int

  const (

  FullSync SyncMode = iota // Synchronise the entire blockchain history from full blocks

  FastSync // Quickly download the headers, full sync only at the chain head

  LightSync // Download only the headers and terminate afterwards

  )

  func (mode SyncMode) IsValid() bool {

  return mode >= FullSync && mode <= LightSync

  }

  // String implements the stringer interface.

  func (mode SyncMode) String() string {

  switch mode {

  case FullSync:

  return "full"

  case FastSync:

  return "fast"

  case LightSync:

  return "light"

  default:

  return "unknown"

  }

  }

  func (mode SyncMode) MarshalText() ([]byte, error) {

  switch mode {

  case FullSync:

  return []byte("full"), nil

  case FastSync:

  return []byte("fast"), nil

  case LightSync:

  return []byte("light"), nil

  default:

  return nil, fmt.Errorf("unknown sync mode %d", mode)

  }

  }

  func (mode *SyncMode) UnmarshalText(text []byte) error {

  switch string(text) {

  case "full":

  *mode = FullSync

  case "fast":

  *mode = FastSync

  case "light":

  *mode = LightSync

  default:

  return fmt.Errorf(`unknown sync mode %q, want "full", "fast" or "light"`, text)

  }

  return nil

  }

  SyncMode类型定义

  type SyncMode int

  同步的类型是SyncMode,而SyncMode的真实类型是int。

  SyncMode常量定义

  const (

  FullSync SyncMode = iota // 同步完整的区块信息

  FastSync // 快速同步header,然后再跟进header同步全部内容

  LightSync // 只下载header并在之后终止

  )

  const常量的定义给不同模式分别赋值:

  full:0

  fast: 1

  light: 2

  String接口实现

  此段代码实现了stringer的接口,当被调用时会返回对应的字符串描述:full,fast,light,unknown。此方法类似与Java中的toString方法。

  // String implements the stringer interface.

  func (mode SyncMode) String() string {

  switch mode {

  case FullSync:

  return "full"

  case FastSync:

  return "fast"

  case LightSync:

  return "light"

  default:

  return "unknown"

  }

  }

  IsValid方法

  func (mode SyncMode) IsValid() bool {

  return mode >= FullSync && mode <= LightSync

  }

  此方法比较简单,当传入的mode大于等于0并且小于等于2时返回true。可以简单理解为是一个合法性的校验。

  TextMarshaler方法实现

  func (mode SyncMode) MarshalText() ([]byte, error) {

  switch mode {

  case FullSync:

  return []byte("full"), nil

  case FastSync:

  return []byte("fast"), nil

  case LightSync:

  return []byte("light"), nil

  default:

  return nil, fmt.Errorf("unknown sync mode %d", mode)

  }

  }

  此方法实现了encoding包下的TextMarshaler接口的MarshalText方法,根据传入的同步类型值返回字符串编码(UTF-8-encoded)之后的文本内容。可以简单理解为SyncMode(int)和文本内容的转换。

  UnmarshalText方法实现

  func (mode *SyncMode) UnmarshalText(text []byte) error {

  switch string(text) {

  case "full":

  *mode = FullSync

  case "fast":

  *mode = FastSync

  case "light":

  *mode = LightSync

  default:

  return fmt.Errorf(`unknown sync mode %q, want "full", "fast" or "light"`, text)

  }

  return nil

  }

  此方法实现了encoding包下的TextUnmarshaler接口的UnmarshalText方法,根据传入的文本内容返回SyncMode类型对应的值。可以简单理解为文本内容和SyncMode(int)的转换。

  2

  方法使用源代码解析

  上面我们了解了同步模式的类型和方法定义,现在我们就看一下同步的过程中是怎么使用的。

  默认同步模式的定义

  在cmd/utils/flags.go文件内定义了项目启动时的基本配置参数,我们可以找到此段代码:

  defaultSyncMode = eth.DefaultConfig.SyncMode

  SyncModeFlag = TextMarshalerFlag{

  Name: "syncmode",

  Usage: `Blockchain sync mode ("fast", "full", or "light")`,

  Value: &defaultSyncMode,

  }

  这里定义了默认的同步模式,也就是说如果不传递参数时,同步模式就是按照这里的定义来执行。进一步看一下eth.DefaultConfig.SyncMode的值为多少:

  var DefaultConfig = Config{

  SyncMode: downloader.FastSync,

  Ethash: ethash.Config{

  CacheDir: "ethash",

  CachesInMem: 2,

  CachesOnDisk: 3,

  DatasetsInMem: 1,

  DatasetsOnDisk: 2,

  },

  NetworkId: 1,

  LightPeers: 100,

  DatabaseCache: 768,

  TrieCache: 256,

  TrieTimeout: 5 * time.Minute,

  GasPrice: big.NewInt(18 * params.Shannon),

  TxPool: core.DefaultTxPoolConfig,

  GPO: gasprice.Config{

  Blocks: 20,

  Percentile: 60,

  },

  }

  大家已经看到了,默认的值为downloader.FastSync,至此已经得知如果不传递同步类型参数,geth采用fast模式进行同步。

  同步模式中途的变更

  经过上面的代码分析我们是否就确定,如果不传递参数geth一直就是通过fast模式进行同步的么?那么,再看看下面的代码分析吧。

  在eth/handler.go中方法NewProtocolManager中有这样一段代码:

  // Figure out whether to allow fast sync or not

  if mode == downloader.FastSync && blockchain.CurrentBlock().NumberU64() > 0 {

  log.Warn("Blockchain not empty, fast sync disabled")

  mode = downloader.FullSync

  }

  if mode == downloader.FastSync {

  manager.fastSync = uint32(1)

  }

  这段代码是在创建ProtocolManager时进行同步模式的参数设置。blockchain.CurrentBlock()获得当前的区块信息,而NumberU64()的实现如下:

  func (b *Block) NumberU64() uint64 { return b.header.Number.Uint64() }

  也就是说NumberU64()返回的是最新区块的头部的number。

  现在整理一下这段代码的整体逻辑就是,当同步模式为fast并最新区块的高度大于0(已经同步过一部分数据)时,程序自动将同步模式转变为full,并打印警告信息。到这里,整个区块的同步模式已经豁然开朗了。

  3

  归纳总结

  通过上面代付的分析,我们得到以下结论:

  geth支持三种同步模式:fast,full,light。

  启动geth节点时,如果不传递同步模式参数,默认使用fast模式进行同步。

  如果不传递同步模式参数或传递fast,第一次启动默认使用fast并且当前区块为0,因此采用fast进行同步。

  如果不传递同步模式或传递fast,第二次启动默认使用fast,但当前区块的header编号不为0,程序自动将fast模式转变为full模式。

  因此,同步区块数据量的多少与使用full时的时机有一定关系。

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