Tendermint-Cosmos SDK源代码分析

最近对Cosmos项目比较感兴趣，看了看Cosmos SDK的源代码。本文从源代码的角度解释Cosmos SDK提供了哪些具体功能。

首先说明，Cosmos SDK更新代码比较频繁，有些项目是基于比较老的版本开发的，先从以下的版本介绍（一月份左右的版本）。以后我会介绍最新的代码动态。

1）Cosmos SDK的框架

Cosmos SDK区块链的功能做了细致的划分：客户端，服务器端，以及APP。

客户端提供用户操作的接口：转账，查询等等。服务器端和客户端对应提供服务端的实现（REST接口），客户端和服务器端通过websocket通讯。APP是区块链业务逻辑实现。这些功能模块在“Stack”模块之上。“Stack”由Cosmos-sdk的一个个module组成。区块链相关的一个个小功能，实现成一个个的module，这些中间件串在一起，称为“Stack”。APP将区块链状态记录在State上。

2）源代码结构

整个SDK源代码目录如下图所示：

3）基本数据结构

3a）Actor & Context

Actor以及Context定义在context.go代码中。

Actor定义了某个链上某个App的一个账户（地址）。

Context定义一些基本信息的函数集合：权限查询，Nonce/ChainID/BlockHeight查询等等。

3b）Tx

Tx定义在txinner_wrapper.go文件中。Tx会贯穿整个SDK的处理，是整个SDK最重要的数据结构。

Tx是个数据结构，其中的TxInner是接口：Wrap以及ValidateBasic。也就是说一个Tx必须要实现TxInner接口。

3c）Handler

Handler接口定义在handler.go文件中。

Handler定义module执行的接口：CheckTx（查看Tx），DeliverTx（区块中交易处理），InitState以及InitValidator（初始化状态和Validator），Name是执行模块的名称。有关module的具体解释，请看Stack和Module的介绍。

4）Stack

Stack的相关代码在stack目录中。Stack有关的数据类型如下图：

Stack有两部分组成：builder（middleware）以及Dispatcher。Dispatcher和middleware的区别是：middleware提供Next函数，可以访问下一个“middleware”，Dispatcher是一组Dispatchable构成。

Stack上的所有Middleware被wrap成一个sdk.Handler。

5）Client客户端

Client的逻辑在client的目录中。介绍一下Client端将sdk.Tx封装的逻辑（实现在client/txs/wrapper.go）。

Wrapps.Wrap函数将当前传入的sdk.Tx进行wrap，形成类似洋葱样的封装。

6）Server服务器端

与客户端相对应的是服务器端，服务器端主要是接收sdk.Tx，检查后调用Tendermint的RPC提交或者查询信息。逻辑实现在client/rest目录下。以txs.go为例，解释一下服务器的实现原理：

服务器端利用mux.Router机制，注册响应函数（如上图中的PostTx）。

7）ABCI App程序

ABCI App程序的逻辑实现在app以及server目录。App程序的逻辑相对简单，主要是实现ABCI的接口，调用Stack，具体的操作由Stack的一个个的middleware处理。

一个交易的大致处理流程如下图：

8）example示例

Cosmos SDK提供了示例代码，在examples目录下。感兴趣的小伙伴，可以查看basecoin的实现。

9）module实现

在Cosmos SDK中实现了一些通用module，在modules目录下：fee，coin，ibc, nonce, auth等等。fee module的逻辑相对简单，可以看出一个模块大致需要实现的逻辑：

实现一个module，要实现三个接口：commands/wrap.go（client端的封装），handler.go（Stack中的middleware的接口，也就是sdk.handler接口），以及tx.go（此模块的交易定义以及TxInner的实现）。

总结：Cosmos SDK是Cosmos项目中的一个子项目，主要是抽象出Stack（Middleware），将区块链的应用的功能拆分成一个个module，进一步方便区块链开发人员开发新链。在Cosmos SDK的基础上，实现区块链只需要关注区块链特有的业务逻辑，将其实现成module即可。