以太坊源码分析（三）：以太坊服务的初始化流程

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一、 前言

本章节介绍以太坊服务的模块的初始化流程，以太坊服务模块Ethereum中包含了以太坊的核心模块，BlockChain、ProtocolManager、Mananger、Miner等，Ethereum模块本身作为一个服务被注册到了上一节中提到的Node模块中，Node模块初始化时会调用Ethereum模块初始化函数New函数，本章节主要分析New函数的流程。

二、Ethereum数据结构

Ethereum模块定义在eth/backend.go中， Ethereum在backend.go的62行。

type Ethereum struct {
    //Ethereum的配置文件，包括用户可以命令行输入的配置或者一些默认配置
config      *Config  
    //区块链的相关配置，包括ChainID、分叉点相关的配置。 
chainConfig *params.ChainConfig
//服务关闭管道，Ethereum模块关闭时会通过这个管道通知其管理的子模块退出。
shutdownChan chan bool // Channel for shutting down the Ethereum
//交易池管理模块
txPool          *core.TxPool
 //以太坊区块链最核心的功能模块，区块链管理模块
blockchain      *core.BlockChain
//协议管理模块， 负责区块、交易的广播和接收、区块同步等。
protocolManager *ProtocolManager
//轻节点服务， ethereum是全节点服务，全节点服务中也可以包含轻节点服务
lesServer       LesServer
//区块存储的数据库接口
chainDb ethdb.Database // Block chain database
eventMux       *event.TypeMux
//一致性模块包好区块的pow和pow验证等
engine         consensus.Engine
//钱包管理器， 管理以太坊中的用户的钱包，主要管理用户私钥，另外还负责交易签名等
accountManager *accounts.Manager
bloomRequests chan chan *bloombits.Retrieval // Channel receiving bloom data retrieval requests
bloomIndexer  *core.ChainIndexer             // Bloom indexer operating during block imports
APIBackend *EthAPIBackend
//挖矿模块，用户在以太坊交互式命令行中输入miner.start()，会调用Miner模块的Start方法
miner     *miner.Miner
gasPrice  *big.Int
etherbase common.Address
networkID     uint64
//RPC服务
netRPCService *ethapi.PublicNetAPI
lock sync.RWMutex // Protects the variadic fields (e.g. gas price and etherbase)
}

从上面的数据结构可以看出，Ethereum这个模块包含的以太坊重要的模块,BlockChain、ProtocolManager、TxPool等等，在后面的文章我们会详细分析这些模块中重要的流程和方法。

三、New函数

func New(ctx *node.ServiceContext, config *Config) (*Ethereum, error) {
//1如果配置config中指定的同步模式是LightSync模块直接报错返回
if config.SyncMode == downloader.LightSync {
return nil, errors.New("can't run eth.Ethereum in light sync mode, use les.LightEthereum")
}
//2如果配置config中同步模式是无效的，则直接报错返回
if !config.SyncMode.IsValid() {
return nil, fmt.Errorf("invalid sync mode %d", config.SyncMode)
}
//3如果配置中MinerGasPrice为空或者值是负数，则使用默认值初始化MinerGasPrice，交易池不会接s收低于MinerGasPrice的交易
if config.MinerGasPrice == nil || config.MinerGasPrice.Cmp(common.Big0) <= 0 {
log.Warn("Sanitizing invalid miner gas price", "provided", config.MinerGasPrice, "updated", DefaultConfig.MinerGasPrice)
config.MinerGasPrice = new(big.Int).Set(DefaultConfig.MinerGasPrice)
}
//4创建区块存储数据库
chainDb, err := CreateDB(ctx, config, "chaindata")
if err != nil {
return nil, err
}
//5更新创世区块配置
chainConfig, genesisHash, genesisErr := core.SetupGenesisBlock(chainDb, config.Genesis)
if _, ok := genesisErr.(*params.ConfigCompatError); genesisErr != nil && !ok {
return nil, genesisErr
}
log.Info("Initialised chain configuration", "config", chainConfig)
//6初始化Ethereum对象
eth := &Ethereum{
config:         config,
chainDb:        chainDb,
chainConfig:    chainConfig,
eventMux:       ctx.EventMux,
accountManager: ctx.AccountManager,
engine:         CreateConsensusEngine(ctx, chainConfig, &config.Ethash, config.MinerNotify, config.MinerNoverify, chainDb),
shutdownChan:   make(chan bool),
networkID:      config.NetworkId,
gasPrice:       config.MinerGasPrice,
etherbase:      config.Etherbase,
bloomRequests:  make(chan chan *bloombits.Retrieval),
bloomIndexer:   NewBloomIndexer(chainDb, params.BloomBitsBlocks, params.BloomConfirms),
}

log.Info("Initialising Ethereum protocol", "versions", ProtocolVersions, "network", config.NetworkId)

if !config.SkipBcVersionCheck {
bcVersion := rawdb.ReadDatabaseVersion(chainDb)
if bcVersion != core.BlockChainVersion && bcVersion != 0 {
return nil, fmt.Errorf("Blockchain DB version mismatch (%d / %d).n", bcVersion, core.BlockChainVersion)
}
rawdb.WriteDatabaseVersion(chainDb, core.BlockChainVersion)
}
var (
vmConfig = vm.Config{
EnablePreimageRecording: config.EnablePreimageRecording,
EWASMInterpreter:        config.EWASMInterpreter,
EVMInterpreter:          config.EVMInterpreter,
}
cacheConfig = &core.CacheConfig{Disabled: config.NoPruning, TrieNodeLimit: config.TrieCache, TrieTimeLimit: config.TrieTimeout}
)
//7初始化BlockChain模块
eth.blockchain, err = core.NewBlockChain(chainDb, cacheConfig, eth.chainConfig, eth.engine, vmConfig, eth.shouldPreserve)
if err != nil {
return nil, err
}
// Rewind the chain in case of an incompatible config upgrade.
if compat, ok := genesisErr.(*params.ConfigCompatError); ok {
log.Warn("Rewinding chain to upgrade configuration", "err", compat)
eth.blockchain.SetHead(compat.RewindTo)
rawdb.WriteChainConfig(chainDb, genesisHash, chainConfig)
}
//布隆过滤器启动
eth.bloomIndexer.Start(eth.blockchain)

if config.TxPool.Journal != "" {
config.TxPool.Journal = ctx.ResolvePath(config.TxPool.Journal)
}
//8初始化BlockChain模块
eth.txPool = core.NewTxPool(config.TxPool, eth.chainConfig, eth.blockchain)

if eth.protocolManager, err = NewProtocolManager(eth.chainConfig, config.SyncMode, config.NetworkId, eth.eventMux, eth.txPool, eth.engine, eth.blockchain, chainDb); err != nil {
return nil, err
}
//9初始化BlockChain模块
eth.miner = miner.New(eth, eth.chainConfig, eth.EventMux(), eth.engine, config.MinerRecommit, config.MinerGasFloor, config.MinerGasCeil, eth.isLocalBlock)
//用配置中的extranData初始化miner模块中的extra域，旷工模块在打包区块时会将这个extra data设置给区块头的extra域
eth.miner.SetExtra(makeExtraData(config.MinerExtraData))
eth.APIBackend = &EthAPIBackend{eth, nil}
gpoParams := config.GPO
if gpoParams.Default == nil {
gpoParams.Default = config.MinerGasPrice
}
eth.APIBackend.gpo = gasprice.NewOracle(eth.APIBackend, gpoParams)

return eth, nil
}

上面第 5 步主要是从数据库中读出创世区块，用这个创世区块来初始化chainConfig中的相关域，如果数据库中没有创世区块，且用户没有指定私链创世区块配置，则使用主网的创世区块，如果数据库中有创世区块则使用数据库中的创世区块，如果用户指定了，则使用用户指定的创世区块。]

四、总结

E thereum 模块的初始化函数是以太坊核心模块的初始化入口，后的章节我们会着重分析这些的模块的功能和方法。下一章节我们介绍 B lock Chain 模块的主要功能和部分方法函数。

-END-

来源：链块学院

本文由布洛克专栏作者发布，不代表布洛克观点，版权归作者所有

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