数据存储¶

7.1 存储机制¶

本系统存储采用文件+LevelDb构成，文件用来存放区块以及链信息，LevelDB存放索引信息以及WorldState信息。

7.1.1 系统创建及初始化¶

多实例存储机制，主要支持交易的与执行

单实例存储机制，主要支持数据的持久化与API接口

7.1.2 存储内容¶

LevelDB存储索引

File System存储区块

7.1.3 Merkle计算¶

Merkle计算的原则采用增量方式，目的是减少内存和CPU的占用。

Merkle计算方法是：首先计算当前块的Worldstate的Hash256，然后连接上一个块计算的Merkle值，再次计算Hash256，即为当前的Merkle值。

7.1.4 存储功能¶

单实例的LevelDB操作需要支持事务机制，包含提交与回滚

支持区块的读写

支持WorldState的读写

支持Merkle的计算

支持外部检索

支持读写集的校验

7.2 存储结构¶

7.3 存储类¶

7.3.1 LevelDB¶

接口类，描述公共对外访问的全局方法，包括以下方法：
从系统获取某个键对应的值:
def     Get(key : String):Array[Byte]
存储某个键的值到系统:
def     Put (key : String,bb : Array[Byte]):Boolean
从系统中删除某个键的值，目前没有实现，因为RepChain不允许删除:
def  Delete (key : String) : Boolean
把某个字节的值转为字符串:
def  toString(b : Array[Byte]):String
把某个字节的值转为长整型:
def  toLong(b : Array[Byte]):Long
把某个字节的值转为整型:
def  toInt(b : Array[Byte]):Int
打印某个map的数据:
def  printlnHashMap(map : mutable.HashMap[String,Array[Byte]])
获取当前的系统名称:
def  getSystemName:String
获取当前实例的名称:
def  getInstanceName:String
获取当前增量的Merkle的字节值:
def  GetComputeMerkle:Array[Byte]
获取当前增量的Merkle的字符串值:
def  GetComputeMerkle4String:String

7.3.2 AbstractLevelDB¶

该类实现公共方法，实现的方法有：toString，toLong，toInt，PrintlnHashMap，GetComputeMerkle，getComputMerkle4String。

该类新增以下两个方法，这两个方法属于保护类型，外部不需要调用：

protected def ReloadMerkle 初始化时装载上一个块的Merkle值

protected def PutWorldStateToMerkle(key:String,value:Array[Byte]) 系统WorldState改变时自动修改Merle值

7.3.3 IDataAccess¶

该类实现LevelDB数据库的操作，并且添加外部操作定义。

数据库操作方法有：
实现系统名称的获取:
override def   getSystemName:String
实现当前实例的获取:
override def getInstanceName:String
实现是否开启事务:
def IsBeginTrans : Boolean
实现开启事务:
def BeginTrans
私有方法，保存Merkle值，内部自动调用:
private   def SaveMerkle
实现事务提交:
def  CommitTrans
实现事务回滚:
def  RollbackTrans
实现指定键值的获取:
override def Get(key : String):Array[Byte]
实现存储指定键值的存储到数据库:
override def Put (key : String,bb : Array[Byte]):Boolean
暂时不实现:
override def Delete (key : String) : Boolean
实现键值的模糊查询（指定模糊匹配方法，前端一致，后端一致，包含）:
def  FindByLike(searchkey : String,searchmode : Int):mutable.HashMap[String,Array[Byte]]
实现键的模糊查询:
def FindKeyByLike(searchkey : String,searchmode : Int):Array[String]
实现前端一致模糊匹配查询:
def FindByLike(searchkey : String):mutable.HashMap[String,Array[Byte]]
外部操作方法定义：
通过block Hash值获取Block:
def getBlockByBase64Hash(base64:String):Array[Byte]
根据block的hash值获取block:
def getBlockByHash(bh:String):Array[Byte]
根据交易id获取这个交易隶属的block:
def getBlockByTxId(bh:String):Array[Byte]
根据链的高度来获取等于这个高度值的block:
def getBlockByHeight(h:Long):Array[Byte]
从某个高度开始（包含这个高度）的所有块取出来，h：开始的高度，h 必须大于0，高度是从1开始

limits 返回块的数量，默认值为0，如果大于0，返回指定数量的块，如果块数小于该值返回实际数量

默认最多1000条:
def getBlocksFromHeight(h:Int,limits:Int):Array[Array[Byte]]
根据高度获取block:
def getBlocksFromHeight(h:Int):Array[Array[Byte]]
根据高度获取多个Block:
def getBlocks4ObjectFromHeight(h:Int,limits:Int):Array[Block]
根据高度获取所有Block:
def getBlocks4ObjectFromHeight(h:Int):Array[Block]
根据链的高度来获取等于这个高度值的block:
def getBlock4ObjectByHeight(h:Long):Block
获取区块链信息:
def getBlockChainInfo():BlockchainInfo
返回成功写入的块数，写入多个区块:
def  restoreBlocks(blocks:Array[Block]):Int
写入单个区块:
def  restoreBlock(block:Block):Boolean
获取链码的高度:
def getBlockHeight():Long
获取系统的所有交易数量:
def getBlockAllTxNumber():Long
获取当前的区块文件编号:
def getMaxFileNo():Int

7.3.4 ImpDataAccess¶

实现IDataAccess定义的外部操作方法。

7.3.5 ImpDataPreload¶

实现LevelDB数据的快照（内存数据）操作方法，增加背书时针对读写指令集的验证以及多个实例的管理。

增加的背书验证方法：
从区块中获取指定交易对应链码id:
private def getTxidFormBlock(block:Block,txid:String):String
验证指令集函数:
def  VerifyForEndorsement(block:Block):Boolean
多实例管理类：

MultiDBMgr存储所有的动态预执行操作实例，所有实例被存储在map结构中，该类会自动管理这些实例，如果没有被Free，MultiDBMgr会自动Free超过一分钟没有操作的实例。

7.3.6 BlockHelp¶

该类属于单实例类，负责文件系统操作，读写区块信息。
获取当前区块文件长度:
public long  getFileLength(long fileno)throws Exception
判断是否需要新生成一个区块文件:
public boolean  isAddFile(long fileno,int blength)throws Exception
指定位置读取某个区块:
public byte[] readBlock(long fileno,long startpos,int length)throws Exception
指定位置写入某个区块:
public boolean writeBlock(long fileno,long startpos,byte[] bb)throws Exception