精通Filecoin：Filecoin 源码之 Hello 协议｜火星技术帖

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当调用 Filecoin 全节点的 start方法启动全节点时,调用 hello 协议的New方法,这个方法的处理如下:

生成 Hello 对象。hello := Handler{ host: h, genesis: gen, chainSyncCB: syncCallback, getHeaviestTipSet: getHeaviestTipSet, net: net, commitSha: commitSha, } 其中host对象为底层 libp2 提供的Host对象;genesis为创世区块的 CID;chainSyncCB为全节点对象的syncCallBack函数,用于从远程节点同步区块;getHeaviestTipSet为porcelain.API对象的ChainHead方法(这个对象继承自plumbing.API对象,ChainHead方法定义于后者),用于返回区块链头部的 tipset;net表示当前的网络环境,比如测试网、正式网;调用 host对象的SetStreamHandler方法,设置自身的handleNewStream方法作为/fil/hello/1.0.0协议的处理器。h.SetStreamHandler(protocol, hello.handleNewStream) 当连接建立时,通过后面注册的通知者,从而调用sayHello方法,在这个方法中打开一个 hello 协议的流,并发送 hello 消息。调用 Host 对象的网络对象(即 swarm 对象)的 Notify方法,把自身作为被通知者注册到网络对象上。h.Network.Notify((*helloNotify)(hello)) 在这一步,通过调用host对象的Network方法,返回底层的 swarm 对象,然后把hello对象转化为helloNotify对象,最后调用 swarm 对象的Notify方法,从而当底层的 swarm 对象有任何事件发生时都会通知helloNotify对象(即hello对象)。在 Hello 协议中我们只关心建立连接事件,所以 helloNotify类型只实现了这个方法,其他方法都为空实现,具体如下:type helloNotify Handlerfunc (hn *helloNotify) hello *Handler { return (*Handler)(hn) }const helloTimeout = time.Second * 10func (hn *helloNotify) Connected(n net.Network, c net.Conn) { go func { ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background, helloTimeout) defer cancel p := c.RemotePeer if err := hn.hello.sayHello(ctx, p); err != nil { log.Warningf(failed to send he源码街llo handshake to peer %s: %s, p, err) } } } 当节点作为客户端,拨号连接到远程对等节点时,底层的 swarm 对象会调用自身的notifyAll方法,通知所有的 Notify 对象有连接被打开,即调用所有 Notify 对象的Connected方法,包括前面我们注册的通知对象。当调用helloNotify对象的Connected方法时,这个方法内部调用自身的hello方法,后者返回自身并强制转化为Handler类型,然后调用它的sayHello方法,对我们当前连接的远程进行打招呼。与此同时,当远程节点作为服务器,接收到我们发送的连接请求生成连接时,它的 swarm 对象也会通知它的所有 Notify 对象,从而也会它的前面注册的通知对象,即调用服务器商的 Connected方法,从而调用它的sayHello方法向我们发送它的区块情况;因为第二步中,我们把 Hello 对象的handleNewStream方法注册为 Hello 协议的处理器,所以当节点接收到远程节点发送区块情况时,就会调用这个方法进行处理,这个方法又会调用调用全节点的syncCallBack方法进行区块同步处理。总体上来说,Hello 协议通过 sayHello和handleNewStream开启了区块同步,前者把自身的区块情况发送到远程节点,后者处理远程节点发送的区块情况。

调用 Host 对象的 NewStream,生成一个处理 Hello 协议的流对象。s, err := h.host.NewStream(ctx, p, protocol) if err != nil { return err } defer s.Close // nolint: errcheck 调用自身的 getOurHelloMessage方法,获取自身区块链顶端的信息。msg := h.getOurHelloMessage 这个方法内部执行流程如下:调用自身 getHeaviestTipSet方法,获取区块链顶端的信息这个方法是plumbing.API对象ChainHead方法的引用。使用获取到的区块链信息,生成并返回消息对象 Message。通过流发送区块信息到远程节点。handleNewStream方法处理如下:

生成消息对象 Message,并从流中读取远程对等节点发送过来的内容到消息对象中。var hello Message if err := cbu.NewMsgReader(s).ReadMsg(hello); err != nil { log.Debugf(bad hello message from peer %s: %s, from, err) helloMsgErrCt.Inc(context.TODO, 1) s.Conn.Close // nolint: errcheck return } 调用自身的 processHelloMessage方法,处理远程节点发送的消息。这个方法代码如下:func (h *Handler) processHelloMessage(from peer.ID, msg *Message) error { if !msg.GenesisHash.Equals(h.genesis) { return ErrBadGenesis } if (h.net == devnet-test || h.net == devnet-user) msg.CommitSha != h.commitSha { return ErrWrongVersion }h.chainSyncCB(from, msg.HeaviestTipSetCids, msg.HeaviestTipSetHeight) return nil } 它的处理逻辑比较简单:首先,检查远程节点发送的创世区块哈希是否自身的创世区块哈希相等。如果不等,直接返回错误。然后,检查网络类型。最终,调用自身的 chainSyncCB方法,处理远程节点发送的区块信息。这个同步回调方法对象在全节点的启动方法Start中生成。它的主要生成就是根据远程节点发送的区块链最顶层的信息,生成一个types/SortedCidSet对象,然后调用chain/syncer.go中的HandleNewTipset方法来处理远程发送的区块信息。根据前面处理消息的结果进行不同的处理。switch err := h.processHelloMessage(from, hello); err { case ErrBadGenesis: log.Debugf(genesis cid: %s does not match: %s, disconnecting from peer: %s, hello.GenesisHash, h.genesis, from) genesisErrCt.Inc(context.TODO, 1) s.Conn.Close // nolint: errcheck return case ErrWrongVersion: log.Debugf(code not at same version: peer has version %s, daemon has version %s, disconnecting from peer: %s, hello.CommitSha, h.commitSha, from) versionErrCt.Inc(context.TODO, 1) s.Conn.Close // nolint: errcheck return case nil: // ok, noop default: log.Error(err) }