以太坊有两大队列,分别是交易队列TransactionQueue
和区块队列BlockQueue
,在这里先介绍交易队列。
交易队列是用来缓存那些pending
交易的,也就是尚未经过确认,未被区块链收录的交易。
我们先来看看它有哪些重要成员。
已校验交易
PriorityQueue m_current;
std::unordered_map m_currentByHash; ///< Transaction hash to set ref
std::unordered_map> m_currentByAddressAndNonce; ///< Transactions grouped by account and nonce
这三个成员都是表示当前队列中已经过校验的交易,其中最重要的是m_current
,其他两个记录的都是m_current
中的迭代器,用于快速读取m_current
中的交易数据。
而PriorityQueue
是一个std::multiset
的别名:
using PriorityQueue = std::multiset;
表明在这个multiset
里存储的是VerifiedTransaction
,并按PriorityCompare
排序,我们来看排序方法:
struct PriorityCompare
{
TransactionQueue& queue;
/// Compare transaction by nonce height and gas price.
bool operator()(VerifiedTransaction const& _first, VerifiedTransaction const& _second) const
{
u256 const& height1 = _first.transaction.nonce() - queue.m_currentByAddressAndNonce[_first.transaction.sender()].begin()->first;
u256 const& height2 = _second.transaction.nonce() - queue.m_currentByAddressAndNonce[_second.transaction.sender()].begin()->first;
return height1 < height2 || (height1 == height2 && _first.transaction.gasPrice() > _second.transaction.gasPrice());
}
};
这个排序结构保存有交易队列的引用,具体的排序方法为:先计算当前交易的nonce
与同一个sender
的第一个交易的nonce
的差值,也就是height1
和height2
,如果height1 < height2
,则交易1排在交易2的前面。如果height1 == height2
,则比较两个交易的gasPrice
,价高的交易排在前面,我们所说的gasPrice
越高的交易越快被确认就是因为这个处理。
除了m_current
,还有m_future
:
std::unordered_map> m_future; /// Future transactions
这里存储的是future的交易,比如对于某个sender
当前最新的nonce
是4,那么该sender
下一个交易的nonce
应该是5,如果此时交易队列收到一个交易是sender
发出的,但是nonce
值不是5,比如是7,那么这个交易被认为是未来的,不是当下的,会被保存到m_future
里,而不是m_current
,而当m_current
里有了来自该sender
的nonce
为5和6的交易后,之前那个nonce
为7的交易会从m_future
移到m_current
中。
未校验交易
交易队列还负责校验未校验交易:
std::vector m_verifiers;
std::deque m_unverified; ///< Pending verification queue
交易队列内置若干个交易线程来完成交易的初步校验,注意这里只是初步校验,并不是很严格。未校验的交易暂时保存在m_unverified
中,校验过后移到m_current
里。
那么未校验的交易是从哪里来的呢?
在本节点提交的交易除了自身校验外,还需要广播到其他节点,其他节点收到后,会将这些交易收录到m_unverified
中,作为未确认交易处理。
消息回调
交易队列除了保存交易,还对外提供了回调接口,方便与其他模块的交互。
Signal<> m_onReady; ///< Called when a subsequent call to import transactions will return a non-empty container. Be nice and exit fast.
Signal m_onImport; ///< Called for each import attempt. Arguments are result, transaction id an node id. Be nice and exit fast.
Signal m_onReplaced; ///< Called whan transction is dropped during a call to import() to make room for another transaction.
这三个成员变量分别表示三组回调函数,其中m_onReady
表示交易队列已经准备好可以将交易打包到block里了。m_onImport
表示当前正在向交易队列中导入未校验交易。m_onReplaced
表示从交易队列中删除某个交易。
Signal
定义为一组不定长参数的function
,其中Signal<>
可以简单看作是:
std::map>
map中的第一项表示序号,第二项表示回调函数。
有兴趣的同学可以去libethcore\Common.h
中去查看Signal
这个模板类的源码。