bitshares程序结构

第1章 【绪言】
1.1 编写目的
本文档主要讲述bitshare总体程序结构，包括用户界面及后台服务，然后再对bitshares核心部分进行再一步讲解。关于bitshares的主要功能的具体实现会在其它文档进行深入讲解。

1.2 术语定义
graphene：石墨烯网络，是Cryptonomex公司开发的新型区块链，包括底层P2P网络连接机制以及维护的区块链数据结构，拥有比传统比特币以太坊更快的确认速度，最高可达到每秒上百万TPS，区别于比特币以太坊的POW共识机制，这种区块链采用DPOS共识机制。
DPOS共识机制：由所有该链的token的持有者，选举出一定数量的节点，然后由这些节点协作，轮流进行记账。以bitshares为例，bitshares网络投票选出21个区块生产者（见证人节点）。然后由这21个区块生产者，相互协作，按照一定的顺序，轮流进行记账。出块间隔为3秒一个大区块。此外，这21个区块生产者，不仅记账，还需要提供bitshares全链所需要的计算和网络资源（包括CPU、内存、存储容量等等）。
见证人节点：bitshares网络中通过投票选出来一系列节点，其中同一时刻只有21个节点拥有打包区块的权利，同时有一系列的后备见证人节点，当这21个节点出现违规操作或因故障无法产生区块时，可以通过投票将其撤换，后备见证人节点将依次提升加入到这21个节点队列中。

第2章 【技术原理】
首先看bitshares简单部署示意图：

node1到node4是区块链的见证人节点，此图只是示例，bitshares下的见证人节点目前是21个，这些结点互相连接成为一个P2P网络，cli_wallet是命令行客户端，通过websocket + JSON API与任意见证人节点相连，web_wallet是网页客户端，通过同一套API与任意见证节点相连。客户端调用相应的接口产生各种交易数据，交易数据在各个见证人节点中进行广播。

第3章 【代码结构】
3.1 整体结构
bitshares所有代码都在https://github.com/bitshares下，可以看到这里面有多个工程，每个工程代码及功能如下：
bitshares-core：见证人节点和命令行钱包，C++代码，基于graphene区块链，这个工程是bitshares的核心部分。
bitshares-fc：bitshares-core依赖的一个C++工具库，封装了p2p网络相关实现，webserive相关实现，以及一些文件读写、序列化、哈希操作等一系列工具类。
bitshares-ui: 网页钱包，Javascript代码，基于React和Webpack，即大多数用户使用的UI界面。
bitshares-js: bitshares-ui依赖的js库，包括两大底层功能，读取区块链数据，使用账号签署交易。
bitsharesjs-ws: bitshares-js依赖的js库，封装了与见证节点进行通信的细节，为bitshares-js提供API。
核心代码依赖关系图如下：

3.2 bitshares-core结构
下面再讲解一下bitshares-core相关一些代码，当下载下来bitshares-core代码后，可以看到程序最重要的是以下两个目录：libraries/ 和 progams/。
programs/ 目录组织比较简单, 一目了然. 不仅如此, 代码量也少, 基本上每个程序就一个 main.cpp 源文件，其中最重要的是如下两个：
witness_node：见证人结点程序，bitshares网络上的见证人结点就是编译此代码。
cli_wallet：命令行钱包，当使用命令行方式操作用户账户时，使用此程序。
libraries/ 是bitshares-core所有代码的核心部分，代码结构如下：

可以看到bitshares核心代码是分模块进行组织，结构清晰，下面讲一个各模块功能：
app:提供核心功能，主要是所有的rpc 服务，包括操作数据库，p2p网络连接，主要实现最上层的调度功能。
chain：区块链的核心代码，包括了一系列关键数据结构的定义及相关实现，比如block、transaction、operation、asset、account、witness…除此之外，还包括这样核心数据的操作代码，比如block_database 和 database。 block_database 负责操作区块数据, database 实际上是继承了 db::object_database 类, 同时负责操作数据索引以及调用 block_database 操作区块数据。
db:数据库的基础定义，包括数据库的基类和索引的基类。
egenesis：生成链相关的配置文件。
net：graphene网络所有实现，包括各结点之间的发现、连接、消息通讯等。
plugins：将bitshares基础功能进行分类，组织成一个个plugin,由program下面的程序进行加载调用，比如见证人结点(witness_node)所有相关功能实现，将其封装为一个plugin，而program下的witness只加载witness这个plugin并启动即可实现见证人结点功能。
wallet：bitshares所有具体业务逻辑的所有实现，包括创建账户、转账、订单相关、签名相关业务逻辑，作为app和数据库的中间层，app层提供rpc服务，并将接收到的请求解析调用wallet层进行具体业务处理，然后wallet层调用database层进行数据入库上链等相关操作。