概述

Tendermint 简单的可以理解为是一个模块化的区块链开发框架，支持开发者个性化定制自己的区块链，而不需要考虑共识算法以及P2P网络的实现。
因为在 Tendermint 中，共识引擎和P2P网络都被封装在Tendermint Core 中，并通过ABCI与应用层进行交互。所以使用Tendermint开发时，我们只需要实现ABCI的接口，就可以快速的开发一个区块链应用。

KVStore 案例

KVStore官方文档地址：https://docs.tendermint.com/master/tutorials/go-built-in.html

KVStore application

package mainimport ("bytes"abcitypes "github.com/tendermint/tendermint/abci/types""github.com/dgraph-io/badger"
)//实现abci接口
var _ abcitypes.Application = (*KVStoreApplication)(nil)//定义KVStore程序的结构体
type KVStoreApplication struct {db           *badger.DBcurrentBatch *badger.Txn
}// 创建一个 ABCI APP
func NewKVStoreApplication(db *badger.DB) *KVStoreApplication {return &KVStoreApplication{db: db,}
}// 检查交易是否符合自己的要求，返回0时代表有效交易
func (app *KVStoreApplication) isValid(tx []byte) (code uint32) {// 格式校验，如果不是k=v格式的返回码为1parts := bytes.Split(tx, []byte("="))if len(parts) != 2 {return 1}key, value := parts[0], parts[1]//检查是否存在相同的KVerr := app.db.View(func(txn *badger.Txn) error {item, err := txn.Get(key)if err != nil && err != badger.ErrKeyNotFound {return err}if err == nil {return item.Value(func(val []byte) error {if bytes.Equal(val, value) {code = 2}return nil})}return nil})if err != nil {panic(err)}return code
}func (app *KVStoreApplication) BeginBlock(req abcitypes.RequestBeginBlock) abcitypes.ResponseBeginBlock {app.currentBatch = app.db.NewTransaction(true)return abcitypes.ResponseBeginBlock{}
}//当新的交易被添加到Tendermint Core时，它会要求应用程序进行检查(验证格式、签名等)，当返回0时才通过
func (app KVStoreApplication) CheckTx(req abcitypes.RequestCheckTx) abcitypes.ResponseCheckTx {code := app.isValid(req.Tx)return abcitypes.ResponseCheckTx{Code: code, GasUsed: 1}
}//这里我们创建了一个batch，它将存储block的交易。
func (app *KVStoreApplication) DeliverTx(req abcitypes.RequestDeliverTx) abcitypes.ResponseDeliverTx {code := app.isValid(req.Tx)if code != 0 {return abcitypes.ResponseDeliverTx{Code: code}}parts := bytes.Split(req.Tx, []byte("="))key, value := parts[0], parts[1]err := app.currentBatch.Set(key, value)if err != nil {panic(err)}return abcitypes.ResponseDeliverTx{Code: 0}
}func (app *KVStoreApplication) Commit() abcitypes.ResponseCommit {// 往数据库中提交事务，当 Tendermint core 提交区块时，会调用这个函数app.currentBatch.Commit()return abcitypes.ResponseCommit{Data: []byte{}}
}func (app *KVStoreApplication) Query(reqQuery abcitypes.RequestQuery) (resQuery abcitypes.ResponseQuery) {resQuery.Key = reqQuery.Dataerr := app.db.View(func(txn *badger.Txn) error {item, err := txn.Get(reqQuery.Data)if err != nil && err != badger.ErrKeyNotFound {return err}if err == badger.ErrKeyNotFound {resQuery.Log = "does not exist"} else {return item.Value(func(val []byte) error {resQuery.Log = "exists"resQuery.Value = valreturn nil})}return nil})if err != nil {panic(err)}return
}func (KVStoreApplication) Info(req abcitypes.RequestInfo) abcitypes.ResponseInfo {return abcitypes.ResponseInfo{}
}func (KVStoreApplication) InitChain(req abcitypes.RequestInitChain) abcitypes.ResponseInitChain {return abcitypes.ResponseInitChain{}
}func (KVStoreApplication) EndBlock(req abcitypes.RequestEndBlock) abcitypes.ResponseEndBlock {return abcitypes.ResponseEndBlock{}
}func (KVStoreApplication) ListSnapshots(abcitypes.RequestListSnapshots) abcitypes.ResponseListSnapshots {return abcitypes.ResponseListSnapshots{}
}func (KVStoreApplication) OfferSnapshot(abcitypes.RequestOfferSnapshot) abcitypes.ResponseOfferSnapshot {return abcitypes.ResponseOfferSnapshot{}
}func (KVStoreApplication) LoadSnapshotChunk(abcitypes.RequestLoadSnapshotChunk) abcitypes.ResponseLoadSnapshotChunk {return abcitypes.ResponseLoadSnapshotChunk{}
}func (KVStoreApplication) ApplySnapshotChunk(abcitypes.RequestApplySnapshotChunk) abcitypes.ResponseApplySnapshotChunk {return abcitypes.ResponseApplySnapshotChunk{}
}

Tendermint Core

package mainimport ("flag""fmt""os""os/signal""path/filepath""syscall""github.com/dgraph-io/badger""github.com/spf13/viper"abci "github.com/tendermint/tendermint/abci/types"cfg "github.com/tendermint/tendermint/config"tmflags "github.com/tendermint/tendermint/libs/cli/flags""github.com/tendermint/tendermint/libs/log"nm "github.com/tendermint/tendermint/node""github.com/tendermint/tendermint/p2p""github.com/tendermint/tendermint/privval""github.com/tendermint/tendermint/proxy"
)var configFile string// 设置配置文件路径
func init() {flag.StringVar(&configFile, "config", "$HOME/.tendermint/config/config.toml", "Path to config.toml")
}func main() {//初始化Badger数据库并创建一个应用实例db, err := badger.Open(badger.DefaultOptions("/tmp/badger"))if err != nil {fmt.Fprintf(os.Stderr, "failed to open badger db: %v", err)os.Exit(1)}defer db.Close()// 创建 ABCI APPapp := NewKVStoreApplication(db)flag.Parse()// 创建一个Tendermint Core Node实例node, err := newTendermint(app, configFile)if err != nil {fmt.Fprintf(os.Stderr, "%v", err)os.Exit(2)}// 开启节点node.Start()// 程序退出时关闭节点defer func() {node.Stop()node.Wait()}()// 退出程序c := make(chan os.Signal, 1)signal.Notify(c, os.Interrupt, syscall.SIGTERM)<-cos.Exit(0)
}//创建一个本地节点
func newTendermint(app abci.Application, configFile string) (*nm.Node, error) {// 读取默认的Validator配置config := cfg.DefaultValidatorConfig()// 设置配置文件的路径config.RootDir = filepath.Dir(filepath.Dir(configFile))// 这里使用的是viper 工具，// 官方文档：https://github.com/spf13/viperviper.SetConfigFile(configFile)  if err := viper.ReadInConfig(); err != nil {return nil, fmt.Errorf("viper failed to read config file: %w", err)}if err := viper.Unmarshal(config); err != nil {return nil, fmt.Errorf("viper failed to unmarshal config: %w", err)}if err := config.ValidateBasic(); err != nil {return nil, fmt.Errorf("config is invalid: %w", err)}// 创建日志logger := log.NewTMLogger(log.NewSyncWriter(os.Stdout))var err errorlogger, err = tmflags.ParseLogLevel(config.LogLevel, logger, cfg.DefaultLogLevel)if err != nil {return nil, fmt.Errorf("failed to parse log level: %w", err)}// 读取配置文件pv, _ := privval.LoadFilePV(config.PrivValidatorKeyFile(),config.PrivValidatorStateFile(),)nodeKey, err := p2p.LoadNodeKey(config.NodeKeyFile())if err != nil {return nil, fmt.Errorf("failed to load node's key: %w", err)}// 根据配置文件 创建节点node, err := nm.NewNode(config,pv,nodeKey,proxy.NewLocalClientCreator(app),nm.DefaultGenesisDocProviderFunc(config),nm.DefaultDBProvider,nm.DefaultMetricsProvider(config.Instrumentation),logger)if err != nil {return nil, fmt.Errorf("failed to create new Tendermint node: %w", err)}return node, nil
}

程序工作流程

1. 通过RPC调用broadcast_tx_commit，提交交易，也就是图中的User Input。交易首先被存放在交易池缓存(mempool cache)中。
2. 交易池调用CheckTx验证交易的有效性。验证通过就放入交易池。
3. 从Validator中选出的Proposer在交易池中打包交易、形成区块。
4. 第一轮投票。Proposer通过Gossip协议进行广播区块。全网的Validator对区块进行校验。校验通过，同意进行Pre-vote；不通过或者超时，产生一个空块。然后每个Validator都进行广播
5. 第二轮投票。所有的Validator收集其他Validator的投票信息，如果有大于2/3的节点同意pre-vote，那么自己就投票Pre-commit。如果小于2/3的节点或者超时，也继续产生一个空块。
6. 所有Validator广播自己的投票结果，并收集其他Validator的投票结果。如果收到的投票信息没有超过2/3的节点投票pre-commit或者超时。那么就不提交区块。如果有超过2/3的pre-commit那么就提交区块。最后，区块高度加1。

最后

这里只是通过一个简单的案例对Tendermint工作流程进行疏通。如果有任何问题可以来群里进行交流讨论。群里还有很多视频书籍资料可以自行下载。

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