架构概述
VIZ Ledger 实现为一个模块化的 C++ 守护进程（vizd），由分层库和插件系统组成。本页描述结构层次、设计模式及组件交互方式。
分层结构
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 程序 │
│ vizd（节点守护进程） cli_wallet（CLI 钱包） │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 插件 │
│ chain │ validator │ p2p │ webserver │ json_rpc │ database_api │
│ social_network │ snapshot │ committee_api │ invite_api │ ... │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 核心库 │
│ libraries/chain — 区块链状态机，fork 数据库 │
│ libraries/protocol — 操作类型，交易 │
│ libraries/network — P2P 消息传递 │
│ libraries/api — 共享 API 属性类型 │
│ libraries/wallet — 交易构建辅助工具 │
│ libraries/time — NTP 感知时间工具 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘库
| 库 | 关键文件 | 用途 |
|---|---|---|
libraries/chain | database.hpp | 区块链状态：账户、区块、对象、fork 数据库、共享内存 |
libraries/protocol | operations.hpp | 所有 64+ 操作类型的 static_variant 联合 |
libraries/network | node.hpp | P2P 引擎：对等连接、同步、消息传播 |
libraries/api | chain_api_properties.hpp | API 插件返回的共享类型 |
libraries/wallet | wallet.hpp | 远程节点 API 调用、交易构建 |
libraries/time | time.hpp | 用于区块槽位时序的 NTP 同步 |
插件
插件在启动时向 AppBase 框架注册，并实现生命周期钩子（plugin_initialize、plugin_startup、plugin_shutdown）。
| 插件 | 作用 |
|---|---|
chain | 打开数据库，验证并应用区块/交易 |
validator | 按计划生产区块（Fair-DPOS），管理 NTP 和看门狗 |
p2p | 管理对等连接，同步区块，传播交易 |
webserver | API 访问的 HTTP 和 WebSocket 服务器 |
json_rpc | 将 JSON-RPC 请求路由到已注册的 API 插件 |
database_api | 只读查询：账户、区块、交易、全局数据 |
social_network | 索引和查询内容、投票、回复 |
snapshot | 创建和恢复状态快照 |
committee_api | 委员会工作请求查询 |
invite_api | 邀请对象查询 |
paid_subscription_api | 付费订阅查询 |
account_history | 账户操作历史索引 |
account_by_key | 按公钥查找账户 |
follow | 关注/屏蔽关系索引 |
tags | 基于标签的内容索引 |
validator_api | 验证者计划和签名密钥查询 |
debug_node | 测试工具：注入区块、设置时间 |
设计模式
事件驱动的观察者（信号）
链的 Database 在关键点发出 fc::signal 事件。插件订阅这些信号以实现索引、历史记录和通知，而无需与核心链耦合。
push_block() / push_transaction()
│
├── pre_apply_operation ──► 订阅者插件（前置钩子）
├── [evaluator 应用状态变更]
├── post_apply_operation ──► 订阅者插件（后置钩子）
└── applied_block ──► 订阅者插件（区块已最终确认）工厂 + 策略（Evaluator 注册表）
每种操作类型都有专用的 evaluator 类。EvaluatorRegistry 将操作类型 ID 映射到 evaluator 实例。应用交易时：
Database从static_variant中提取操作类型标签。- 注册表返回已注册的 evaluator。
- Evaluator 的
do_apply(op)修改数据库状态。
添加新操作只需注册新的 evaluator——无需修改调度循环。
基于插件的架构（AppBase）
vizd/main.cpp 在调用 app().exec() 之前向 AppBase 注册所有插件。每个插件声明其选项和依赖项；AppBase 负责管理顺序和生命周期。
main() ──► register_plugin<chain>()
──► register_plugin<validator>()
──► register_plugin<p2p>()
──► ...
──► app().initialize(argc, argv)
──► app().startup()
──► app().exec() ← 事件循环运行至 SIGINT/SIGTERMMVC 分离
| 层 | 组件 | 职责 |
|---|---|---|
| 数据 | libraries/chain/database | 状态持久化、验证、信号 |
| 控制 | 插件（chain、validator、p2p） | 生命周期、区块/交易接收、协调 |
| 视图 | API 插件（database_api、social_network、…） | 只读查询端点 |
数据流：传入区块
对等节点（P2P）──► p2p_plugin::handle_block()
──► chain_plugin::accept_block()
──► database::push_block()
├── 验证区块头和签名
├── 对每笔交易：
│ ├── 验证权限
│ └── evaluator->do_apply(operation)
├── 处理虚拟操作（奖励、兑现）
├── 发出 applied_block 信号
└── 更新 fork 数据库 / LIB数据流：API 请求
客户端（HTTP/WS）──► webserver_plugin
──► json_rpc_plugin::call()
──► registry.find_api_method(api, method)
──► database_api / social_network / ...
──► database::get_*(...)
──► 返回 JSON 结果并发模型
| 关注点 | 方法 |
|---|---|
| 写操作 | 单一写线程（可选配置 single-write-thread） |
| 读操作 | 通过 chainbase 共享内存支持多个并发读取者 |
| P2P I/O | 专用 boost::asio::io_service 线程池 |
| 区块生产计时器 | 验证者插件中独立的 io_service + 线程，防止 P2P 延迟 |
| RPC 服务 | 可配置线程池（rpc-endpoint-thread-pool-size） |
最重要的不变量：任何时刻只有一个线程可以持有数据库的写锁。 所有 evaluator 和区块处理代码都在该锁下运行。
共享内存数据库
状态存储在由 chainbase 管理的内存映射文件（shared_memory.bin）中。关键属性：
- 所有对象索引（账户、区块、内容、验证者、…）都存储在该文件中。
- 当可用空间低于阈值时，文件会增量扩展。
- 正常关闭后文件保持一致；崩溃可能需要从区块日志重放。
- 节点可以在区块边界导出共享内存状态的快照——参见快照。
源码映射
| 文件 | 架构中的角色 |
|---|---|
programs/vizd/main.cpp | 插件注册和启动 |
libraries/chain/include/graphene/chain/database.hpp | 核心数据库接口和信号 |
libraries/chain/include/graphene/chain/evaluator_registry.hpp | 操作 evaluator 工厂 |
libraries/network/include/graphene/network/node.hpp | P2P 节点委托接口 |
libraries/protocol/include/graphene/protocol/operations.hpp | 操作类型联合 |
plugins/chain/plugin.cpp | 链插件：区块/交易接收 |
plugins/json_rpc/plugin.cpp | JSON-RPC 调度 |