Geth GraphQL使用说明

Geth V1.9.x增加了GraphQL的支持，开发者可以在经典的JSON RPC API和GraphQL API之间根据自己的去中心化应用具体需求进行选择。本文将介绍Geth 1.9新增GraphQL API的原因，并介绍其使用方法。

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1、JSON-RPC API有什么问题？

让我们先了解下经典的JSON-RPC API存在什么问题。

正如其名称所示，JSON-RPC是一种远程过程调用协议，它被设计用来调用远端的函数并返回计算结果。JSON-RPC是相当宽泛的协议，你需要在它之上设计自己的调用接口。

但是JSON-RPC的问题在于它不支持灵活的查询，这会导致计算资源和数据传输方面的双重浪费：

• 即使用户只需要部分数据，RPC调用也需要返回大量数据，造成带宽的 浪费。例如你调用eth_getBlock的目的只是获取矿工地址，但是它依然 需要返回完整的区块数据。
• 如果用户重复调用某个RPC接口，即使每次调用只返回一点点数据，也会 浪费节点的CPU。例如当你调用eth_getTransactionReceipt接口轮询某个 交易的收据时。

对于以太坊的JSON-RPC API，由于区块链数据的结构特点，上面的问题被进一步放大了，多次执行一个查询（例如eth_getBalance）需要确保查询是同一世界状态甚至是在同一个节点上：当你使用多个节点进行负载均衡处理时，不同的后台节点可能有不同的同步延迟，从而可能对相同的RPC请求返回不同的内容。

为了解决这些问题，以太坊EIP 1767提出了以太坊节点的GraphQL接口建议，Geth在1.9.0版本中引入了对EIP 1767的支持，实现了完整的原生GraphQL支持。

2、什么是GraphQL？

GraphSQL是为了解决REST API存在的问题而提出的一种新的查询语言。GraphQL将数据对象关系 映射到一个图（Graph），并设计了一种查询语言（Query Language）来遍历图中关系 —— 这也是GraphQL 名称的来源。

这篇文章非常适合不熟悉GraphQL的开发者快速理解GraphQL的基本概念，以及如何利用NodeJS技术栈实现GraphQL的服务端与客户端：从SQL到GraphQL。

3、开启Geth的GraphQL支持

Geth 1.9.0引入的对GraphQL的原生支持。在启动geth时，使用--graphql命令行标志就可以开启GraphQL API接口了。例如，执行下面的命令来接入以太坊Görli测试链并开启GraphQL API支持：

~$ geth --goerli --graphql

4、Geth GraphQL浏览器

一旦开启了Geth的GraphQL支持，就可以通过Geth预置的GraphQL浏览器来进行测试，GraphQL服务默认在8547端口监听，API访问路径为/graphql。可以使用如下URL访问Geth的GraphQL浏览器：

http://localhost:8547

界面如下所示，最左边就是输入的GraphQL查询：

为了便于查看，这里列出左边的GraphQL查询语句：

{
  logs(filter: {fromBlock: 0,
    addresses: ["0xf105795bf5d1b1894e70bd04dc846898ab19fa62"],
    topics: [["0x0f0c27adfd84b60b6f456b0e87cdccb1e5fb9603991588d87fa99f5b6b61e670"]]}
  ) {
    transaction {
      hash
      from {
        address
      }
      block{
        number
        timestamp
      }
    }
  }
}

你可以这样理解上面的GraphQL语句：

• 查询日志logs
  • 查询条件:使用filter对象指定
  • 返回字段：transaction，其结构如上所示

5、实例对比JSON-RPC API和Geth GraphQL

假设我们要查询最新的10个区块的矿工账号以及这些账号的余额，使用JSON-RPC的实现代码如下：

async function main() {
  const lastBlock = await web3.eth.getBlockNumber()
  result = []

  for (let i = lastBlock; i >= lastBlock - 10; i--) {
    let block = await web3.eth.getBlock(i)
    let blockRes = {}
    blockRes.number = i
    blockRes.miner = {}
    blockRes.miner.address = block.miner
    blockRes.miner.balance = await web3.eth.getBalance(block.miner)
    result.push(blockRes)
  }
  console.log(result);
}

我们需要进行10次循环，逐个查询每个区块的矿工账号及其余额。在每次循环中，我们需要调用两次RPC API，分别查询区块数据和账户余额，因此总共需要10*2 = 20 次调用。

下面是获取同样数据的GraphQL查询：

{
  blocks(from:lastBlock-10, to:lastBlock) {
    number
    miner{
      address
      balance
    }
  }
}

你可以在Geth GraphQL浏览器中输入并执行上面的查询语句。令人震惊的是，我们只进行1次调用就完成了之前采用JSON-RPC时20次调用才完成的任务！

6、Geth GraphQL的后向兼容性

在Geth源代码中，schema.go文件中包含了当前的GraphQL语法支持。下表列出了Geth GraphQL目前的实现状态，其中简要说明栏目描述了JSON-RPC对应的Geth GraphQL语句：

<table class="table table-striped"> <thead> <tr> <th>JSON-RPC</th> <th>GraphQL状态</th> <th>简要说明</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>eth_blockNumber</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block { number } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_call</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ call(data: { to: "0x...", data: "0x..." }) { data status gasUsed } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_estimateGas</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ estimateGas(data: { to: "0x...", data: "0x..." }) }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_gasPrice</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ gasPrice }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getBalance</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ account(address: "0x...") { balance } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getBlockByHash</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(hash: "0x...") { ... } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getBlockByNumber</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(number: 123) { ... } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getBlockTransactionCountByHash</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(hash: "0x...") { transactionCount } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getBlockTransactionCountByNumber</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(number: x) { transactionCounnt } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getCode</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ account(address: "0x...") { code } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getLogs</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ logs(filter: { ... }) { ... } }</code> or <code class="highlighter-rouge">{ block(...) { logs(filter: { ... }) { ... } } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getStorageAt</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ account(address: "0x...") { storage(slot: "0x...") } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getTransactionByBlockHashAndIndex</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(hash: "0x...") { transactionAt(index: x) { ... } } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getTransactionByBlockNumberAndIndex</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(number: n) { transactionAt(index: x) { ... } } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getTransactionByHash</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ transaction(hash: "0x...") { ... } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getTransactionCount</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ account(address: "0x...") { transactionCount } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getTransactionReceipt</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ transaction(hash: "0x...") { ... } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getUncleByBlockHashAndIndex</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(hash: "0x...") { ommerAt(index: x) { ... } } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getUncleByBlockNumberAndIndex</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(number: n) { ommerAt(index: x) { ... } } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getUncleCountByBlockHash</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(hash: "0x...") { ommerCount } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getUncleCountByBlockNumber</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ block(number: x) { ommerCount } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_protocolVersion</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ protocolVersion }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_sendRawTransaction</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">mutation { sendRawTransaction(data: data) }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_syncing</td> <td>已实现</td> <td><code class="highlighter-rouge">{ syncing { ... } }</code></td> </tr> <tr> <td>eth_getCompilers</td> <td>未实现</td> <td>JSON-RPC已废弃编译器功能</td> </tr> <tr> <td>eth_compileLLL</td> <td>未实现</td> <td>JSON-RPC已废弃编译器功能</td> </tr> <tr> <td>eth_compileSolidity</td> <td>未实现</td> <td>JSON-RPC已废弃编译器功能</td> </tr> <tr> <td>eth_compileSerpent</td> <td>未实现</td> <td>JSON-RPC已废弃编译器功能</td> </tr> <tr> <td>eth_newFilter</td> <td>未实现</td> <td>过滤器功能可能在未来EIP中约定</td> </tr> <tr> <td>eth_newBlockFilter</td> <td>未实现</td> <td>过滤器功能可能在未来EIP中约定</td> </tr> <tr> <td>eth_newPendingTransactionFilter</td> <td>未实现</td> <td>过滤器功能可能在未来EIP中约定</td> </tr> <tr> <td>eth_uninstallFilter</td> <td>未实现</td> <td>过滤器功能可能在未来EIP中约定</td> </tr> <tr> <td>eth_getFilterChanges</td> <td>未实现</td> <td>过滤器功能可能在未来EIP中约定</td> </tr> <tr> <td>eth_getFilterLogs</td> <td>未实现</td> <td>过滤器功能可能在未来EIP中约定</td> </tr> <tr> <td>eth_accounts</td> <td>未实现</td> <td>账户功能不属于节点核心API</td> </tr> <tr> <td>eth_sign</td> <td>未实现</td> <td>账户功能不属于节点核心API</td> </tr> <tr> <td>eth_sendTransaction</td> <td>未实现</td> <td>账户功能不属于节点核心API</td> </tr> <tr> <td>eth_coinbase</td> <td>未实现</td> <td>挖矿相关功能将单独定义</td> </tr> <tr> <td>eth_getWork</td> <td>未实现</td> <td>挖矿相关功能将单独定义</td> </tr> <tr> <td>eth_hashRate</td> <td>未实现</td> <td>挖矿相关功能将单独定义</td> </tr> <tr> <td>eth_mining</td> <td>未实现</td> <td>挖矿相关功能将单独定义</td> </tr> <tr> <td>eth_submitHashrate</td> <td>未实现</td> <td>挖矿相关功能将单独定义</td> </tr> <tr> <td>eth_submitWork</td> <td>未实现</td> <td>挖矿相关功能将单独定义</td> </tr> </tbody> </table>

原文链接：Geth GraphQL - 汇智网