比特币源码分析-多线程检查脚本

多线程脚本检查启动代码：

bool AppInitMain(Config Config，boost:thread_group threadGroup，cs scheduler scheduler){.if(nScriptCheckThreads){ for(int I=0；I nScriptCheckThreads-1；I){线程组。create _ thread(ThreadScriptCheck)；} } .}静态CCheckQueue scriptcheckqueue(128)；void线程脚本检查(){重命名线程(' bit coin-script ch ')；scriptcheckqueue .thread()；}

在AppInitMain中根据选项，创建多个线程。此处使用了促进的线程库，在绑定的线程函数ThreadScriptCheck中，调用一个全局状态的任务队列scriptcheckqueue。每个线程都去该队列中去任务，当队列中无任务可执行时，线程被条件变量阻塞

任务队列代码：

模板类ccheck队列{ private:boost:mutex mutex；boost:condition _ variable cond worker；升压：条件_变量condMasterstd:矢量队列；国际网络国际贸易；布尔法鲁克；无符号int nTodobool fQuit无符号int nBatchSizebool循环(bool f master=false)；public: //！创建新的检查队列CCheckQueue(unsigned int nBatchSizeIn):nIdle(0)，nTotal(0)，fAllOk(true)，nTodo(0)，fQuit(false)，nBatchSize(nBatchSizeIn){ } void Thread(){ Loop()；}布尔等待(){返回循环(真)；} void Add(STD:vector v checks){ boost:unique _ lock lock(互斥锁);for(T检查：v检查){ queue。push _ back(STD:move(check))；} nto do=v检查。size()；如果(v检查。size()==1){ cond worker。notify _ one()；} else if(尚力财经小编2022v检查。size()1){ cond worker。notify _ all()；} } bool IsIdle(){ boost:unique _ lock lock(互斥锁);return(n total==nIdle nTodo==0 fAllOk==true)；} ~ CCheckQueue(){ } } bool CCheckQueue:Loop(bool f master=false){ boost:condition _ variable cond=f master？cond主：cond工；STD:vector v检查；vchecks储备(nBatchSize)；unsigned int nNow=0；bool fOk=true do { { boost:unique _ lock lock(互斥锁);//首先进行前一次循环运行的清理（允许我们//在相同的批判教派中进行)if(nNow){ fAllOk=fOk；nTodo-=nNow；if (nTodo==0！fMaster) //我们处理了最后一个元素；通知掌握它//可以退出并返回结果康师傅。notify _ one()；} else { nTotal} while(队列。empty()){ if((f master | | f quit)nTodo==0){ n total-；bool fRet=fAllOk//如果fAllOk=true，则稍后重置新工作的状态；返回品；} nIdlecond.wait(锁定);nIdle-；} nNow=std:max( 1U，std:min(nBatchSize，(无符号整数)队列。size()/(n total nIdle 1)))；v型支票。调整大小(nNow)；对于(无符号int I=0；我不知道；{ vChecks[i].交换(队列。back())；排队。pop _ back()；//将放到局部队列中的任务清除} fOk=fAllOk} //执行工作；执行本线程刚分到的工作for(T check:v checks){ 尚力财经小编2022 if(fOk)fOk=check()；} v支票。clear()；}而(真);}

使用解读：

- boost:互斥体互斥体；互斥锁保护内部的状态-boost:condition _ variable cond worker；在没有工作时，工作线程阻塞条件变量-boost:condition _ variable cond master；在没有工作时，主人线程阻塞条件变量- std:vector队列；要处理元素的队列-int nIdle；空闲的工作线程数量（包含主线程)-int nTotal；总的工作线程的数量，包含主线程-布尔法鲁克；临时评估结果-无符号int nTodo:还有多少验证任务没有完成，包括不在排队的，但仍在工作线程自己的批次中的任务数量-bool fQuit；是否需要退出-无符号int nBatchSize:每个批次最大的元素处理数量

队列中使用了模板类，执行的验证任务由T标识，T都必须提供一个重载的运算符()方法，并且反回一个布尔。默认为主线程推批量任务到队列中，其他的工作线程去处理这些任务，当主线程推完任务后，也去处理这些任务，直到任务队列全部处理完毕。 以上是队列的实现：主要任务处理在Loop()函数中；队列将进行两次调用来处理队列中的任务：

1。添加任务后：自动唤醒被阻塞的工作线程来处理添加的任务；请看：void add (std: vector vcheck) 2。主线程添加任务后，调用bool Wait()处理队列中的任务。处理完队列中的所有任务后，主线程退出。Void Add():批量向类的内部队列添加任务。此操作受锁保护，所有状态都将更新。

如果新增任务数为1，则只唤醒一个工作线程来处理；否则，唤醒所有工作线程。

RAII机制(资源获取即初始化)最早由比雅尼斯特劳斯特鲁普提出。解决这样一个问题：C中的

如果在这个程序段的末尾需要完成一些资源释放工作，正常情况下自然没有问题，但是当抛出异常时，释放资源的语句就不会被执行。于尚力财经小编2022是[比雅尼斯特劳斯特鲁普]认为保证资源释放代码能够运行的地方就是放在这个程序段(堆栈帧)中的对象的析构函数，因为堆栈缠绕会保证它们的析构函数都被执行。

将初始化和资源释放都移到一个包装类中的好处：

-保证资源的正常释放——省去了异常处理中冗长重复的清理逻辑，甚至有些可能还没有执行，从而保证了代码的异常安全。-简化代码量。

模板类CCheckQueueControl { private:CCheckQueue * p queue；bool fDonepublic:CCheckQueueControl(CCheckQueue * pqueueIn):p queue(pqueueIn)，fDone(false) { if (pqueue！=nullptr){ bool isIdle=p queue-isIdle()；assert(isIdle)；} } bool Wait(){ if(p queue==nullptr)返回truebool fRet=p queue-Wait()；fDone=true返回品；} void Add(STD:vector v checks){ if(p queue！=nullptr)p queue-Add(v checks)；} ~CCheckQueueControl() { if(！fDone)Wait()；} };

这个类主要用于管理CCheckQueue对象；采用RAII机制确保每次析构该类的对象时，CCheckQueue中的所有任务队列都得到处理。用于构建此对象的任务队列只能为零，或者队列中没有任务。因为创建的对象会调用任务队列的wait()方法来处理队列中的所有任务，然后退出。解释：

-当boolwait()处理完队列中的所有任务后，该方法退出并返回这些任务的处理结果-void Add()向CCheckQueue添加一个任务并唤醒子线程进行处理-~CCheckQueueControl()对象销毁，调用wait()方法确保处理完该队列中的所有任务

主链在块到来时被激活。使用了检查队列：

Static Bool Connect Block(const config config，const c block，CValidationState state，CBlockIndex *pindex，CCoinsViewCache view，const CChainParams chainparams，bool fJustCheck=false) {.CCheckQueueControl控件(fScriptChecks？script check queue:nullptr)；for(size _ t I=0；I block . vtx . size()；i ) {.如果(！tx。IsCoinBase()) { Amount fee=view。GetValueIn(tx) - tx。GetValueOut()；nFees=费用。get satoshis()；//如果我们实际上是在连接块，就不要缓存结果(不过还是//咨询缓存)。bool fCacheResults=fJustCheckSTD:vector v checks；如果(！CheckInputs(tx，state，view，fScriptChecks，flags，fCacheResults，fCacheResults，precomputdtransactiondata(tx)，vChecks)) {返回错误(' ConnectBlock():对%s的CheckInputs失败，返回%s 'tx。GetId()。ToString()、FormatStateMessage(state))；}控制。添加(v checks)；} .} .}

ConnectBlock将该块链接到当前激活链，并更新UTXO集合。在该方法中，全局对象scriptcheckqueue用于构造临时管理对象，全局任务队列由该管理对象操作，以添加和执行任务。 当该临时的管理对象析构时，会调用等待()方法，加入任务处理，处理完所有任务后，该对象析构完成。CScriptCheck(根据每个交易输入构造的检查任务)

class CScriptCheck { private:CScript script pubkey；金额金额；const CTransaction * ptxTo无符号int ninuint 32 _ t nFlagsbool cacheStoreScriptError错误；预计算TransactionData tx数据；public: CScriptCheck() : amount(0)，ptxTo(0)，nIn(0)，nFlags(0)，cacheStore(false)，error(SCRIPT_ERR_UNKNOWN_ERROR), txdata() {} CScriptCheck(const CScript &scriptPubKeyIn, const Amount amountIn, const CTransaction &txToIn, unsigned int nInIn, uint32_t nFlagsIn, bool cacheIn, const PrecomputedTransactionData &txdataIn) : scriptPubKey(scriptPubKeyIn), amount(amountIn), ptxTo(&txToIn), nIn(nInIn), nFlags(nFlagsIn), cacheStore(cacheIn), error(SCRIPT_ERR_UNKNOWN_ERROR), txdata(txdataIn) {} bool operator()(); void swap(CScriptCheck &check) { scriptPubKey.swap(check.scriptPubKey); std::swap(ptxTo, check.ptxTo); std::swap(amount, check.amount); std::swap(nIn, check.nIn); std::swap(nFlags, check.nFlags); std::swap(cacheStore, check.cacheStore); std::swap(error, check.error); std::swap(txdata, check.txdata); } ScriptError GetScriptError() const { return error; } };

代码解释:

- CScript scriptPubKey; 锁定脚本(即该验证交易的某个引用输出对应的锁定脚本)- Amount amount; 上述锁定脚本对应的金额(即花费的UTXO的金额)- const CTransaction *ptxTo; 正在花费的交易，即要检查的交易- unsigned int nIn; 要检查该交易的第几个输入；- uint32_t nFlags; 检查标识- ScriptError error; 验证出错的原因- bool operator()(); 此处重载了()运算符，执行脚本检查操作；

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