以太坊区块链Java（EthereumJ）学习笔记：区块链结构 - 好文

本文对EthereumJ的区块链相关的代码做一个简单的介绍。

以太坊区块链

以太坊区块链是在Bitcoin区块链的基础上发展起来的。区块链的数据结构既保留了Bitcoin区块链验证数据的真实性和完整性的功能。同时，以太坊在区块链里保存了Account的State，如nonce，balance等，可以实现更加先进的功能（详情可以参考：
https://blog.ethereum.org/2015/11/15/merkling-in-ethereum/
<https://blog.ethereum.org/2015/11/15/merkling-in-ethereum/>）。

以太坊区块链采用了Merkle Patricia Tree的数据结构来保存数据（详情可以参考：
https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Patricia-Tree
<https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Patricia-Tree>
），简称为Trie结构。以太坊区块链采用Trie结构保存三种数据：

l Account state。

l 每一个block里的Transaction list。

l 每一个block里的TransactionReceipt list。

其中Transaction
list和TransactionReceiptlist的Trie结构只需要临时创建以校验每一个block的真实性。而Account
state的Trie结构需要保存起来。

Accountstate的Trie结构可以参考下面的简单示例图。

以太坊的区块链的block的组织结构可以参考下面的简单的示例图。

Block里的Prev Hash与Bitcoin的功能相似，用来建立一个真实完整的区块链。 State Root用来reference到data
storage里保存的account states。Transaction Root和Receipt Root分别是本block里的Transaction
list和TransactionReceipt list的hash root。

EthereumJ区块链管理

本文介绍一下EthereumJ里管理以太坊区块链数据结构的主要涉及到的Java Classes / Interfaces。

l CommonConfig，主要定义了很多data sources的spring bean作为数据保存/访问的基础。

n keyValueDataSource

n blockchainDB

n blockchainSource

n stateSource，保存account state。

l DefaultConfig，通过使用CommonConfig里的data source定义了

n blockStore()，保留Block的信息。

n transactionStore()，保留Transaction的信息。

l WorldManager，EthereumJ的主要管理模块，它负责启动EthereumJ一些主要的模块。

n init()，负责启动SyncManager。

n loadBlockchain()，负责加载repository，blockStore和blockChain的数据。

l
BlockChain/BlockChainImpl，BlockChain定义了访问以太坊区块链block的接口，BlockChainImpl实现了该接口。

n getXXX（）用于得到各种block的信息。

n tryToConnect(Block)，用于将新的block加到区块链上。

l
Repository/RepositoryRoot（RepositoryImpl），Repostiry定义了访问以太坊区块链的AccoutState的接口，RepositoryRoot（RepositoryImpl）实现了该接口。

n getXXX（）用于得到各种account state的信息。

n getRoot()得到block里需要的stateroot信息。

n syncToRoot(byte[])，用于跟新repository到新的state root。

n getSnapshotTo(byte[])，用于得到基于新的state root的respository。

l
PendingState/PendingSateImpl，由于以太坊区块链采用的是分布式的共识机制确认新的blocks，因此新的blocks的确认需要一个等待窗口，在窗口时间内，可能会有多个blocks分支。PendingState定义了接口来处理这种场景，PendingSateImpl实现了该接口。

n addPendingTransaction(Transaction)，加入新的Transaction。
processBest(Block,List<TransactionReceipt>)，处理新的block。

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