EOS简介
EOS(Enterprise Operation System),企业操作系统,是为企业级分布式应用设计的一款区块链操作系统。相比于目前区块链平台性能低、开发难度大以及手续费高等问题,EOS拥有高性能处理能力、易于开发以及用户免费等优势,极大的满足企业级的应用需求,被誉为继比特币、以太坊之后区块链3.0技术。
EOS优秀基因的背后是其底层的石墨烯软件架构所决定的。其实EOS不是最早采用石墨烯架构的区块链项目,其创始人Dan Larimer(绰号BM)早在BitShare、Steem等项目中已经采用该架构,并取得成功。那么到底什么是石墨烯架构?官网的解释如下:
“The Graphene blockchain is not a monolithic application. It is composed of a variety of libraries and executables to provide deployable nodes.”
石墨烯区块链不是一整个应用程序。它是由一系列库和可执行程序组成,并且用于提供可部署分布式应用程序的节点。如下图1所示:
石墨烯的关键技术之一就是高度模块化,将内部节点间的分布式通信能力封装成插件(plugins),由上层的应用程序(DAPP)动态加载调用,使得应用开发者无需关注区块链底层细节,极大降低了开发难度,同时更具可扩展性。
石墨烯架构采用DPoS(Delegated proof of stake)共识算法,使得处理性能可以媲美传统的中心化架构。
EOS代码整体架构
EOS借鉴了图1的石墨烯架构思想,后面又进行了重新开发,主要包括应用层、插件层、库函数层和智能合约层。
programs(应用层)
cloes:客户端命令行交互模块,用于解析用户命令,根据具体命令请求调用相应的接口,例如查看区块信息、操作钱包等等。
nodeos:服务器端,也就是区块生产节点,用于接受客户端的远端请求,并打包区块,主要包含四个插件,chain_plugin、http_plugin、net_plugin、producer_plugin。
keosd:钱包管理模块,主要包括三个插件,wallet_plugin、wallet_api_plugin、http_plugin。
plugins(插件层)
支持动态加载相关组件,实现了应用层的业务逻辑和区块链底层实现的解耦,同时为应用开发者提供友好的API接口,比较重要的有以下几个插件:
chain_plugin
http_plugin
net_plugin
producer_plugin
libraries(库函数层)
为应用层和插件层提供基础能力,实现了区块链的底层关键技术,例如,交易处理,生产区块,加密功能,文件IO操作,网络通信能力等等;
appbase
chain
fc
crypto
io
log
network
rpc
utilities
constracts(智能合约层)
主要包含一些智能合约的示例代码。
应用层流程分析
nodeos
从main函数开始,程序大致分为三部分:选项配置、加载插件、启动程序,programs/nodeos/main.cpp:
选项配置
应用程序通过app()返回一个application类的实例对象,这里采用单例模式,保证整个系统访问的是同一个全局对象,具体实现:
注册插件
在加载使用插件前,需要通过register_plugin()函数将插件注册到application的plugins插件集合中,plugins是一个map容器,通过键值对管理插件名称和插件对象指针,方便通过插件名称查找插件对象。
加载插件
启动程序
加载插件后,遍历调用initialized_plugins集合中各个插件实例的startup()函数,启动插件任务,例如producer_plugin插件的启动函数为producer_plugin::plugin_startup(),主要功能是循环生产区块:
cleos
cleos是一个命令行工具,用于和区块链数据交互以及管理钱包,从main函数开始,
程序大致分为三部分:创建主命令和选项、创建子命令和选项、解析用户参数后调用对应命令的回调函数。
所有命令都必须包含主命令cleos,然后可以创建子命令和选项,例如cleos create,同时可以为子命令继续创建子命令和选项,例如:
keosd
keosd钱包管理模块的处理流程和nodeos类似,从main 函数开始,程序大致分为三部分:选项配置、加载插件、启动程序,主要的功能由wallet_plugin、wallet_api_plugin、http_plugin这三个插件完成,具体流程不再赘述。