兄弟连区块链教程Fabric1.0源代码分析Ledger statedb（状态数据库） 兄弟连区块链教程Fabric1.0源代码分析Ledger statedb（状态数据库），2024年下半年，区块链行业正逐渐褪去发展之初的浮躁、回归理性，表面上看相关人才需求与身价似乎正在回落。但事实上，正是初期泡沫的渐退，让人们更多的关注点放在了区块链真正的技术之上。# Fabric 1.0源代码笔记 之 Ledger #statedb（状态数据库）
## 1、statedb概述
statedb，或VersionedDB，即状态数据库，存储了交易（transaction）日志中所有键的最新值，也称世界状态（world state）。 可选择基于leveldb或cauchdb实现。
statedb，代码分布在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb目录下，目录结构如下： * statedb.go，定义了核心接口VersionedDBProvider、VersionedDB、
ResultsIterator和QueryResult，以及UpdateBatch和nsIterator结构体及方法。 * util.go，包括工具函数EncodeValue和DecodeValue的实现。
* stateleveldb目录，VersionedDBProvider和VersionedDB接口的leveldb版本实现，即stateleveldb.VersionedDBProvider和stateleveldb.versionedDB结构体及方法。
* statecouchdb目录，VersionedDBProvider和VersionedDB接口的couchdb版本实现，即statecouchdb.VersionedDBProvider和statecouchdb.VersionedDB结构体及方法。
## 2、核心接口定义
VersionedDBProvider接口定义：
```go
type VersionedDBProvider interface {
GetDBHandle(id string) (VersionedDB, error) //获取VersionedDB句柄 Close() //关闭所有 VersionedDB 实例 }
//代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/statedb.go ```
VersionedDB接口定义：
```go
type VersionedDB interface {
//获取给定命名空间和键的值
GetState(namespace string, key string) (*VersionedValue, error) //在单个调用中获取多个键的值
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GetStateMultipleKeys(namespace string, keys []string) ([]*VersionedValue, error)
//返回一个迭代器, 其中包含给定键范围之间的所有键值（包括startKey，不包括endKey）
GetStateRangeScanIterator(namespace string, startKey string, endKey string) (ResultsIterator, error)
//执行给定的查询并返回迭代器
ExecuteQuery(namespace, query string) (ResultsIterator, error) //批处理应用
ApplyUpdates(batch *UpdateBatch, height *version.Height) error //返回statedb一致的最高事务的高度
GetLatestSavePoint() (*version.Height, error)
//测试数据库是否支持这个key（leveldb支持任何字节, 而couchdb只支持utf-8字符串）
ValidateKey(key string) error //打开db
Open() error //关闭db Close() }
//代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/statedb.go ```
ResultsIterator和QueryResult接口定义：
```go
type ResultsIterator interface { Next() (QueryResult, error) Close() }
type QueryResult interface{}
//代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/statedb.go ```
补充CompositeKey、VersionedValue和VersionedKV结构体：
```go
type CompositeKey struct { Namespace string //命名空间 Key string //Key }
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type VersionedValue struct { Value []byte //Value
Version *version.Height //版本 }
type VersionedKV struct {
CompositeKey //嵌入CompositeKey
VersionedValue //嵌入VersionedValue }
//代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/statedb.go ```
nsUpdates结构体及方法：
```go
type nsUpdates struct {
m map[string]*VersionedValue //string为Key }
func newNsUpdates() *nsUpdates//构造nsUpdates
//代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/statedb.go ```
UpdateBatch结构体及方法：
```go
type UpdateBatch struct {
updates map[string]*nsUpdates //string为Namespace }
//构造UpdateBatch
func NewUpdateBatch() *UpdateBatch
//按namespace和key获取Value
func (batch *UpdateBatch) Get(ns string, key string) *VersionedValue //按namespace和key添加Value
func (batch *UpdateBatch) Put(ns string, key string, value []byte, version *version.Height)
//按namespace和key删除Value，即置为nil
func (batch *UpdateBatch) Delete(ns string, key string, version *version.Height)
//按namespace和key查找是否存在
func (batch *UpdateBatch) Exists(ns string, key string) bool //获取更新的namespace列表
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func (batch *UpdateBatch) GetUpdatedNamespaces() []string
//按namespace获取nsUpdates func (batch *UpdateBatch) GetUpdates(ns string) map[string]*VersionedValue //构造nsIterator
func (batch *UpdateBatch) GetRangeScanIterator(ns string, startKey string, endKey string) ResultsIterator
//按namespace获取或创建nsUpdates
func (batch *UpdateBatch) getOrCreateNsUpdates(ns string) *nsUpdates //代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/statedb.go ```
nsIterator结构体及方法：
```go
type nsIterator struct {
ns string //namespace
nsUpdates *nsUpdates //batch.updates[ns] sortedKeys []string //nsUpdates.m中key排序 nextIndex int //startKey lastIndex int //endKey }
//构造nsIterator
func newNsIterator(ns string, startKey string, endKey string, batch *UpdateBatch) *nsIterator
func (itr *nsIterator) Next() (QueryResult, error) //按itr.nextIndex获取VersionedKV
func (itr *nsIterator) Close() // do nothing
//代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/statedb.go ```
## 3、statedb基于leveldb实现
### 3.1、VersionedDB接口实现
VersionedDB接口实现，即versionedDB结构体，定义如下：
```go
type versionedDB struct {
db *leveldbhelper.DBHandle //leveldb dbName string //dbName }
//代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/stateleveldb/stateleveldb.go
4 / 7
```
涉及方法如下：
```go
//构造versionedDB
func newVersionedDB(db *leveldbhelper.DBHandle, dbName string) *versionedDB
func (vdb *versionedDB) Open() error // do nothing func (vdb *versionedDB) Close() // do nothing
func (vdb *versionedDB) ValidateKey(key string) error // do nothing //按namespace和key获取Value
func (vdb *versionedDB) GetState(namespace string, key string) (*statedb.VersionedValue, error)
//在单个调用中获取多个键的值
func (vdb *versionedDB) GetStateMultipleKeys(namespace string, keys []string) ([]*statedb.VersionedValue, error)
//返回一个迭代器, 其中包含给定键范围之间的所有键值（包括startKey，不包括endKey）
func (vdb *versionedDB) GetStateRangeScanIterator(namespace string, startKey string, endKey string) (statedb.ResultsIterator, error) //leveldb不支持ExecuteQuery方法
func (vdb *versionedDB) ExecuteQuery(namespace, query string) (statedb.ResultsIterator, error)
//批处理应用
func (vdb *versionedDB) ApplyUpdates(batch *statedb.UpdateBatch, height *version.Height) error
//返回statedb一致的最高事务的高度
func (vdb *versionedDB) GetLatestSavePoint() (*version.Height, error) //拼接ns和key，ns []byte{0x00} key
func constructCompositeKey(ns string, key string) []byte //分割ns和key，分割符[]byte{0x00}
func splitCompositeKey(compositeKey []byte) (string, string)
//代码在core/ledger/kvledger/txmgmt/statedb/stateleveldb/stateleveldb.go ```
func (vdb *versionedDB) ApplyUpdates(batch *statedb.UpdateBatch, height *version.Height) error代码如下：
```go
dbBatch := leveldbhelper.NewUpdateBatch()
namespaces := batch.GetUpdatedNamespaces() //获取更新的namespace列表 for _, ns := range namespaces {
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