数据库设计

tron的数据库设计是在基于leveldb的基础上抽像自己的相关业务，设计出基于自己的业务数据操作类。
有两大块分别是：

  1. 内存数据库
  2. 持久化数据库

从两个角度进行梳理:

  1. 代码设计
  2. 业务应用
  • 代码结构
    • 代码结构设计
    • 接口关系、主要功能方面着手了解。
  • 业务使用
    • generateBlock
    • pushBlock
    • pushTransaction
    • switchFork

一、ITronChainBase 存储操作接口

数据库相关的接口比较多，有些关系结构看起来功能相似，反而不容易区分出差异。下面按照功能职责划分。

作用：提供基础数据库基础操作方法。
ITronChainBase.png

  1. ITronChainBase: 顶层接口，提供如：put、get、delete等相关操作，包含两个抽象类。
  2. TronStoreWithRevoking: 抽象类，提供构造器中包含初始化方法。各个Store的初始化从这里开始，包含36个Store，如：
    a. AccountStore
    b. BlockStore
    c. BlockIndexStore
  3. TronDatabase：抽象类，提供的方法大部分为抽像方法，这样的话，实现类可以根据需要，自行实现自己业务相关的数据库操作。
    构造器也提供初始化功能，其构造器中的初始化 DbSourceInter，直接操作数据库。
    子类如：
    a. KhaosDatabase：内存数据库
    b. CheckTmpStore：并没有真正实现ITronChainBase接口方法 ，接口方法都是空实现。
    从设计上看，只是将跟数据库操作相关的类，使用相同接口进行规范。

二、RevokingDatabase 可回退数据库

RevokingDatabase.png

作用：提供基于可回退的数据库操作。提供内存快照功能，管理指针对Session的处理：

  1. 快照创建
  2. 数据合并
  3. 快照销毁

相关接口、类如下:

  1. RevokingDatabase: 接口，提供buildSession、merge等操作。
  2. RevokingStore：快照存储v1版本，实现类主要功能依赖抽像类AbstractRevokingStore
  3. SnapshotManager：快照存储v2版本，当前主要实现类。
  4. v1、v2区别:
    a. db.version = 1， 方式：向数据库写入数据之前，将修改过程保存到内存，然后再将数据写到数据库，当需要数据回退的时候，根据内存保存的数据修改过程，还原数据库中的数据。
    b. db.version = 2，方式：向数据库写入的数据都是不可回退的数据，而将可回退的数据写入到内存，当可回退的数据变成不可回退的时候即固化，再将数据写入到数据库。
    c. db.version=1 这种方式，如果服务出现异常，回退就丢失了，不利于回退。

1.SnapshotManager 内存快照管理

作用：维护session状态，包括：创建、合并、刷盘等操作。
顶层接口：RevokingDatabase，数据库模型：构建内存快照链表。
使用可回退数据库模型TronStoreWithRevoking，未固化块均存在于内存快照中，固化块存在于底层数据库LevelDB或者rocksDB中。
基于SnapshotRoot快照模型

基于SnapshotRoot快照模型.png

每一个Snapshot就是内存当中的一个数据结构，是当前整个数据库的状态，是整个数据库的状态。
就是说，每一个Snapshot保存的是某个块高的快照状态。

怎么理解？
首先，状态只跟区块有关，每个Snapshot对应一个当前区块状态，如：
Snapshot1 对应 block=10001。

比如：block=10001的状态是：
account1=100
account2=222

Snapshot2 对应 block=10002。

比如：block=10001的状态是：
account1=110
account2=333

至于为什么是这样对应，为什么要这样设计，这样设计的用意、为了解决什么问题、好处、可能出现的问题，后面讲。