Hyperledger Fabric 读写集语义
读写集语义
本文讨论了有关读写集语义的当前实现的细节。
Transaction模拟和读写集
在一个背书节点模拟transaction期间，为交易准备了一个读写集合。read set包含在模拟期间transaction读取的唯一键及其提交的版本的列表。write set包含唯一键的列表（尽管可能与读集中存在的键重叠）以及transaction写入的新值。如果transaction执行的更新是删除key，那么设置key的删除标记（代替新值）。
此外，如果transaction为key多次写入值，则只保留最后写入的值。另外，如果一个transaction为一个key读取一个值，即使transaction在发出读取之前更新了key的值，也会返回提交状态中的值。换句话说，不支持Read-your-writing语义。
如前所述，键的版本仅在读集中记录; 写入集只包含唯一键的列表及其由transaction设置的最新值。
可能有各种实现版本的方案。版本控制方案的最低要求是为给定的key生成不重复的标识符。例如，对于版本使用单调增加的数字可以是一种这样的方案。在当前的实现中，我们使用基于区块链高度的版本控制方案，其中提交transaction的高度被用作所有由transaction修改的key的最新版本。在该方案中，transaction的高度由tuple表示（txNumber是块内事务的高度）。该方案比增量数量方案具有许多优点 - 主要是它可以实现其他组件，如说明，交易模拟和验证，以进行有效的设计选择。
以下是通过模拟假设交易准备的示例读写集的说明。为了简单起见，在插图中，我们使用增量数字来表示版本。
< TxReadWriteSet >
< NsReadWriteSet name = “chaincode1” >
< read - set >
< read key = “K1” ， version = “1” >
< read key = “K2” ， version = “1” >
read - set >
< write - set >
< write key = “K1” ， value = “V1”
< write key = “K3” ， value = “V2”
< write key = “K4” ， isDelete = “true”
write - set >
< TxReadWriteSet >，isDelete = “true” write - set > < TxReadWriteSet >，isDelete = “true” write - set > < TxReadWriteSet >此外，如果transaction在模拟期间执行range query，则range query及其结果将被添加到读写集合中作为query-info。
使用读写集合进行transaction验证和更新世界状态
一个committer使用读写集合的读取部分来检查transaction的有效性，用写集部分来更新相应键的版本和值。
在验证阶段，如果读集中的每个key版本和世界状态中该key的版本相同，那么就认为这个transaction是valid - 假设所有之前的validtransaction（包括同一块中的之前的transaction）被提交了（committed-state）。如果读写集合还包含一个或多个查询信息（query-info），则执行另外的验证。
附加验证应确保在query-info中没有key要被插入/删除/更新。换句话说，如果我们在对提交状态进行验证时重新执行任何range queries（在模拟期间执行的transaction），则应该和模拟期间执行的结果一样。此检查确保如果transaction在提交期间观察”phantom”项目，则该transaction应标记为无效。请注意，此phantom保护仅限于range query（即， GetStateByRange链码中的功能），还没有为其他查询（即，GetQueryResult链码中的功能）实现。其他查询有phantom的风险，因此只能用于只读的transaction，除非应用程序可以保证结果集在模拟、验证/提交期间是不变的。
如果transaction通过有效性检查，则committer使用写集更新世界状态。在更新阶段，对于写集中存在的每个键，将相同键的世界状态值设置为写集中指定的值。此外，世界状态的key版本已更改，以反映最新版本。
模拟和验证示例
本节通过示例场景帮助理解语义。出于本例的目的，k表示世界状态中的键，世界状态由元组表示(k,ver,val)，其中 ver是最新版本，k是键，val是对应的值。
现在考虑五个transactionT1, T2, T3, T4, and T5，全部模拟在世界状态的同一个快照上。以下代码段显示了模拟transaction的世界状态的快照，以及每个transaction执行的读取和写入活动的顺序。
World state: (k1,1,v1), (k2,1,v2), (k3,1,v3), (k4,1,v4), (k5,1,v5)
T1 -> Write(k1, v1'), Write(k2, v2')
T2 -> Read(k1), Write(k3, v3')
T3 -> Write(k2, v2'')
T4 -> Write(k2, v2'''), read(k2)
T5 -> Write(k6, v6'), read(k5)现在，假设这些事务按照T1，..，T5的顺序排列（可以包含在单个块或不同的块中）
T1通过验证，因为它不执行任何读取。此外，键k1和k2世界状态的元组被更新为(k1,2,v1'), (k2,2,v2')T2验证失败，因为它读取一个k1，这个键由前一个transactionT1修改。T3通过验证，因为它不执行读取。此外，键k2，在世界状态更新到(k2,3,v2'')T4验证失败，因为它读取k2，该键由先前transactionT1修改。T5通过验证，因为它读取一个键k5,该键未被任何之前的transaction修改。
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[英文原版]
Read-Write set semantics