区块链入门教程以太坊源码分析p2p-dial.go源码分析

dial.go在p2p里面主要负责建立链接的部分工作。 比如发现建立链接的节点。 与节点建立链接。 通过discover来查找指定节点的地址。等功能。
dial.go里面利用一个dailstate的数据结构来存储中间状态,是dial功能里面的核心数据结构。
// dialstate schedules dials and discovery lookups.
// it get's a chance to compute new tasks on every iteration
// of the main loop in Server.run.
type dialstate struct {
maxDynDials int //最大的动态节点链接数量
ntab discoverTable //discoverTable 用来做节点查询的
netrestrict *netutil.Netlist

 lookupRunning bool
 dialing map[discover.NodeID]connFlag //正在链接的节点
 lookupBuf []*discover.Node // current discovery lookup results //当前的discovery查询结果
 randomNodes []*discover.Node // filled from Table //从discoverTable随机查询的节点
 static map[discover.NodeID]*dialTask //静态的节点。 
 hist *dialHistory
 start time.Time // time when the dialer was first used
 bootnodes []*discover.Node // default dials when there are no peers //这个是内置的节点。 如果没有找到其他节点。那么使用链接这些节点。
}

dailstate的创建过程。

func newDialState(static []*discover.Node, bootnodes []*discover.Node, ntab discoverTable, maxdyn int, netrestrict *netutil.Netlist) *dialstate {
 s := &dialstate{
 maxDynDials: maxdyn,
 ntab: ntab,
 netrestrict: netrestrict,
 static: make(map[discover.NodeID]*dialTask),
 dialing: make(map[discover.NodeID]connFlag),
 bootnodes: make([]*discover.Node, len(bootnodes)),
 randomNodes: make([]*discover.Node, maxdyn/2),
 hist: new(dialHistory),
 }
 copy(s.bootnodes, bootnodes)
 for _, n := range static {
 s.addStatic(n)
 }
 return s
}

dail最重要的方法是newTasks方法。这个方法用来生成task。 task是一个接口。有一个Do的方法。

type task interface {
 Do(*Server)
}
func (s *dialstate) newTasks(nRunning int, peers map[discover.NodeID]*Peer, now time.Time) []task {
 if s.start == (time.Time{}) {
 s.start = now
 }
 var newtasks []task
 //addDial是一个内部方法, 首先通过checkDial检查节点。然后设置状态,最后把节点增加到newtasks队列里面。
 addDial := func(flag connFlag, n *discover.Node) bool {
 if err := s.checkDial(n, peers); err != nil {
 log.Trace("Skipping dial candidate", "id", n.ID, "addr", &net.TCPAddr{IP: n.IP, Port: int(n.TCP)}, "err", err)
 return false
 }
 s.dialing[n.ID] = flag
 newtasks = append(newtasks, &dialTask{flags: flag, dest: n})
 return true
 }
 // Compute number of dynamic dials necessary at this point.
 needDynDials := s.maxDynDials
 //首先判断已经建立的连接的类型。如果是动态类型。那么需要建立动态链接数量减少。
 for _, p := range peers {
 if p.rw.is(dynDialedConn) {
 needDynDials--
 }
 }
 //然后再判断正在建立的链接。如果是动态类型。那么需要建立动态链接数量减少。
 for _, flag := range s.dialing {
 if flag&dynDialedConn != 0 {
 needDynDials--
 }
 }
 // Expire the dial history on every invocation.
 s.hist.expire(now)
 // Create dials for static nodes if they are not connected.
 //查看所有的静态类型。如果可以那么也创建链接。
 for id, t := range s.static {
 err := s.checkDial(t.dest, peers)
 switch err {
 case errNotWhitelisted, errSelf:
 log.Warn("Removing static dial candidate", "id", t.dest.ID, "addr", &net.TCPAddr{IP: t.dest.IP, Port: int(t.dest.TCP)}, "err", err)
 delete(s.static, t.dest.ID)
 case nil:
 s.dialing[id] = t.flags
 newtasks = append(newtasks, t)
 }
 }
 // If we don't have any peers whatsoever, try to dial a random bootnode. This
 // scenario is useful for the testnet (and private networks) where the discovery
 // table might be full of mostly bad peers, making it hard to find good ones.
 //如果当前还没有任何链接。 而且20秒(fallbackInterval)内没有创建任何链接。 那么就使用bootnode创建链接。
 if len(peers) == 0 && len(s.bootnodes) > 0 && needDynDials > 0 && now.Sub(s.start) > fallbackInterval {
 bootnode := s.bootnodes[0]
 s.bootnodes = append(s.bootnodes[:0], s.bootnodes[1:]...)
 s.bootnodes = append(s.bootnodes, bootnode)
 if addDial(dynDialedConn, bootnode) {
 needDynDials--
 }
 }
 // Use random nodes from the table for half of the necessary
 // dynamic dials.
 //否则使用1/2的随机节点创建链接。
 randomCandidates := needDynDials / 2
 if randomCandidates > 0 {
 n := s.ntab.ReadRandomNodes(s.randomNodes)
 for i := 0; i < randomCandidates && i < n; i++ {
 if addDial(dynDialedConn, s.randomNodes[i]) {
 needDynDials--
 }
 }
 }
 // Create dynamic dials from random lookup results, removing tried
 // items from the result buffer.
 i := 0
 for ; i < len(s.lookupBuf) && needDynDials > 0; i++ {
 if addDial(dynDialedConn, s.lookupBuf[i]) {
 needDynDials--
 }
 }
 s.lookupBuf = s.lookupBuf[:copy(s.lookupBuf, s.lookupBuf[i:])]
 // Launch a discovery lookup if more candidates are needed.
 // 如果就算这样也不能创建足够动态链接。 那么创建一个discoverTask用来再网络上查找其他的节点。放入lookupBuf
 if len(s.lookupBuf) < needDynDials && !s.lookupRunning {
 s.lookupRunning = true
 newtasks = append(newtasks, &discoverTask{})
 }
 // Launch a timer to wait for the next node to expire if all
 // candidates have been tried and no task is currently active.
 // This should prevent cases where the dialer logic is not ticked
 // because there are no pending events.
 // 如果当前没有任何任务需要做,那么创建一个睡眠的任务返回。
 if nRunning == 0 && len(newtasks) == 0 && s.hist.Len() > 0 {
 t := &waitExpireTask{s.hist.min().exp.Sub(now)}
 newtasks = append(newtasks, t)
 }
 return newtasks
}

checkDial方法, 用来检查任务是否需要创建链接。

func (s *dialstate) checkDial(n *discover.Node, peers map[discover.NodeID]*Peer) error {
 _, dialing := s.dialing[n.ID]
 switch {
 case dialing: //正在创建
 return errAlreadyDialing
 case peers[n.ID] != nil: //已经链接了
 return errAlreadyConnected
 case s.ntab != nil && n.ID == s.ntab.Self().ID: //建立的对象不是自己
 return errSelf
 case s.netrestrict != nil && !s.netrestrict.Contains(n.IP): //网络限制。 对方的IP地址不在白名单里面。
 return errNotWhitelisted
 case s.hist.contains(n.ID): // 这个ID曾经链接过。 
 return errRecentlyDialed
 }
 return nil
}

taskDone方法。 这个方法再task完成之后会被调用。 查看task的类型。如果是链接任务,那么增加到hist里面。 并从正在链接的队列删除。 如果是查询任务。 把查询的记过放在lookupBuf里面。

func (s *dialstate) taskDone(t task, now time.Time) {
 switch t := t.(type) {
 case *dialTask:
 s.hist.add(t.dest.ID, now.Add(dialHistoryExpiration))
 delete(s.dialing, t.dest.ID)
 case *discoverTask:
 s.lookupRunning = false
 s.lookupBuf = append(s.lookupBuf, t.results...)
 }
}

dialTask.Do方法,不同的task有不同的Do方法。 dailTask主要负责建立链接。 如果t.dest是没有ip地址的。 那么尝试通过resolve查询ip地址。 然后调用dial方法创建链接。 对于静态的节点。如果第一次失败,那么会尝试再次resolve静态节点。然后再尝试dial(因为静态节点的ip是配置的。 如果静态节点的ip地址变动。那么我们尝试resolve静态节点的新地址,然后调用链接。)

func (t *dialTask) Do(srv *Server) {
 if t.dest.Incomplete() {
 if !t.resolve(srv) {
 return
 }
 }
 success := t.dial(srv, t.dest)
 // Try resolving the ID of static nodes if dialing failed.
 if !success && t.flags&staticDialedConn != 0 {
 if t.resolve(srv) {
 t.dial(srv, t.dest)
 }
 }
}

resolve方法。这个方法主要调用了discover网络的Resolve方法。如果失败,那么超时再试

// resolve attempts to find the current endpoint for the destination
// using discovery.
//
// Resolve operations are throttled with backoff to avoid flooding the
// discovery network with useless queries for nodes that don't exist.
// The backoff delay resets when the node is found.
func (t *dialTask) resolve(srv *Server) bool {
 if srv.ntab == nil {
 log.Debug("Can't resolve node", "id", t.dest.ID, "err", "discovery is disabled")
 return false
 }
 if t.resolveDelay == 0 {
 t.resolveDelay = initialResolveDelay
 }
 if time.Since(t.lastResolved) < t.resolveDelay {
 return false
 }
 resolved := srv.ntab.Resolve(t.dest.ID)
 t.lastResolved = time.Now()
 if resolved == nil {
 t.resolveDelay *= 2
 if t.resolveDelay > maxResolveDelay {
 t.resolveDelay = maxResolveDelay
 }
 log.Debug("Resolving node failed", "id", t.dest.ID, "newdelay", t.resolveDelay)
 return false
 }
 // The node was found.
 t.resolveDelay = initialResolveDelay
 t.dest = resolved
 log.Debug("Resolved node", "id", t.dest.ID, "addr", &net.TCPAddr{IP: t.dest.IP, Port: int(t.dest.TCP)})
 return true
}

dial方法,这个方法进行了实际的网络连接操作。 主要通过srv.SetupConn方法来完成, 后续再分析Server.go的时候再分析这个方法。

// dial performs the actual connection attempt.
func (t *dialTask) dial(srv *Server, dest *discover.Node) bool {
 fd, err := srv.Dialer.Dial(dest)
 if err != nil {
 log.Trace("Dial error", "task", t, "err", err)
 return false
 }
 mfd := newMeteredConn(fd, false)
 srv.SetupConn(mfd, t.flags, dest)
 return true
}

discoverTask和waitExpireTask的Do方法,

func (t *discoverTask) Do(srv *Server) {
 // newTasks generates a lookup task whenever dynamic dials are
 // necessary. Lookups need to take some time, otherwise the
 // event loop spins too fast.
 next := srv.lastLookup.Add(lookupInterval)
 if now := time.Now(); now.Before(next) {
 time.Sleep(next.Sub(now))
 }
 srv.lastLookup = time.Now()
 var target discover.NodeID
 rand.Read(target[:])
 t.results = srv.ntab.Lookup(target)
}
func (t waitExpireTask) Do(*Server) {
 time.Sleep(t.Duration)
}

本文来自:51CTO博客

感谢作者:xdl区块链

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