如何使用go語言書寫一個(gè)區(qū)塊鏈

如何使用go語言書寫一個(gè)區(qū)塊鏈？針對這個(gè)問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

操作環(huán)境：windows10系統(tǒng)、GO 1.11.2、thinkpad t480電腦。

在區(qū)塊鏈公鏈的開發(fā)圈子里，我們找到了一些流行的編程語言，有C++、Golang、Python和最近新起的Rust等等。

我們稍微對比較有名的項(xiàng)目采用的編程語言做個(gè)統(tǒng)計(jì)，如下圖：

老一代的公鏈，比如Bitcoin，Litcoin一般使用C/C++較多（我們看看那個(gè)時(shí)間，當(dāng)時(shí)Go還沒起來呢），新一代的公鏈比如以太坊，聯(lián)盟鏈翹楚超級(jí)賬本，開始較多使用Go語言，當(dāng)然我們看到Rust的發(fā)展勢頭也很猛，近兩年的很多公鏈比如波卡，Grin都開始采用Rust語言開發(fā)了。

Go語言的優(yōu)勢

部署簡單

Go 編譯生成的是一個(gè)靜態(tài)可執(zhí)行文件，除了 glibc 外沒有其他外部依賴。這讓部署變得異常方便：目標(biāo)機(jī)器上只需要一個(gè)基礎(chǔ)的系統(tǒng)和必要的管理、監(jiān)控工具，完全不需要操心應(yīng)用所需的各種包、庫的依賴關(guān)系，大大減輕了維護(hù)的負(fù)擔(dān)?？芍苯泳幾g成機(jī)器碼，不依賴其他庫，glibc的版本有一定要求，部署就是扔一個(gè)文件上去就完成了。

性能優(yōu)秀

雖然不如 C 和 Java，但通常比原生 Python 應(yīng)用還是高一個(gè)數(shù)量級(jí)的，適合編寫一些瓶頸業(yè)務(wù)。內(nèi)存占用也非常省。

并發(fā)性&通道

Goroutine 和 channel 使得編寫高并發(fā)的服務(wù)端軟件變得相當(dāng)容易，很多情況下完全不需要考慮鎖機(jī)制以及由此帶來的各種問題。單個(gè) Go 應(yīng)用也能有效的利用多個(gè) CPU 核，并行執(zhí)行的性能好。

良好的語言設(shè)計(jì)

Go 非常簡單，且易于學(xué)習(xí)。從學(xué)術(shù)的角度講 Go 語言其實(shí)非常平庸，不支持許多高級(jí)的語言特性；但從工程的角度講，Go 的設(shè)計(jì)是非常優(yōu)秀的：規(guī)范足夠簡單靈活。正是由于 Go 的簡單性，任何的 Python、Elixir、C++、Scala 或者 Java 開發(fā)者皆可在一月內(nèi)組建成一個(gè)高效的 Go 團(tuán)隊(duì)。

標(biāo)準(zhǔn)庫&工具

Go目前已經(jīng)內(nèi)置了大量的庫，特別是網(wǎng)絡(luò)庫非常強(qiáng)大。更重要的是 Go 自帶完善的工具鏈，大大提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的一致性。比如 gofmt 自動(dòng)排版 Go 代碼，很大程度上杜絕了不同人寫的代碼排版風(fēng)格不一致的問題。把編輯器配置成在編輯存檔的時(shí)候自動(dòng)運(yùn)行 gofmt，這樣在編寫代碼的時(shí)候可以隨意擺放位置，存檔的時(shí)候自動(dòng)變成正確排版的代碼。此外還有 gofix, govet 等非常有用的工具。

團(tuán)隊(duì)牛逼

Go語言后面的支持者是Google，語言足夠在各種場景下得到檢驗(yàn)，同時(shí)創(chuàng)始人還是C語言之父，對后續(xù)的發(fā)展和創(chuàng)新可期。

Go成功的項(xiàng)目

Go語言在云時(shí)代得到了比較廣泛的應(yīng)用，特別是Docker和K8s這樣的殺手級(jí)產(chǎn)品的出現(xiàn)讓Go語言在工程界占有一席之地 除此之外Go語言還有非常多的成功運(yùn)行中的軟件：

nsq：bitly開源的消息隊(duì)列系統(tǒng)，性能非常高，目前他們每天處理數(shù)十億條的消息

packer:用來生成不同平臺(tái)的鏡像文件，例如VM、vbox、AWS等，作者是vagrant的作者

skynet：分布式調(diào)度框架 Doozer：分布式同步工具，類似ZooKeeper

Heka：mazila開源的日志處理系統(tǒng)

cbfs：couchbase開源的分布式文件系統(tǒng)

tsuru：開源的PAAS平臺(tái)，和SAE實(shí)現(xiàn)的功能一模一樣

groupcache：memcahe作者寫的用于Google下載系統(tǒng)的緩存系統(tǒng)

god：類似redis的緩存系統(tǒng)，但是支持分布式和擴(kuò)展性

gor：網(wǎng)絡(luò)流量抓包和重放工具

生態(tài)卡位和隱性標(biāo)準(zhǔn)

除了打鐵還需自身硬之外，還有些機(jī)遇和運(yùn)勢，讓區(qū)塊鏈選擇的了Go語言。我們來看區(qū)塊鏈2.0以來最成功的公鏈和聯(lián)盟鏈代表，以太坊和超級(jí)賬本Fabric，無一例外都選擇使用Go作為開發(fā)語言（雖然以太坊其實(shí)也有其他語言的客戶端版本，但進(jìn)入到Homestead階段以后，Go客戶端占據(jù)了主導(dǎo)地位），這兩大超級(jí)區(qū)塊鏈的影響力可不是一般項(xiàng)目可以比擬的，不僅在生態(tài)中占據(jù)了大的坑位，事實(shí)上還隱性的制定了區(qū)塊鏈的標(biāo)準(zhǔn)，不論是公鏈中的智能合約，還是聯(lián)盟鏈的技術(shù)，都繞不開以太坊和Fabric，那么對于一家想要做區(qū)塊鏈技術(shù)選型的公司來說，最快捷的實(shí)現(xiàn)是什么？

自然是直接照搬這兩個(gè)項(xiàng)目的創(chuàng)新，再捷徑一點(diǎn)就是直接拿開源代碼改，那么自然Go語言就成為后來者的首選，換種語言重新實(shí)現(xiàn)一遍難度也不小，而且如果選擇一些創(chuàng)新但不是非常成熟的語言還會(huì)缺失一些特定庫的支持從而導(dǎo)致項(xiàng)目無法開展。

很多人對以太坊的影響力毋庸置疑，但實(shí)際上Fabric在企業(yè)區(qū)塊鏈部署上的影響力更不容小覷：

圖表來源《2019年全球企業(yè)區(qū)塊鏈基準(zhǔn)研究報(bào)告》

Hyperledger Fabric是已部署的企業(yè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中使用最多的協(xié)議框架，超級(jí)賬本Hyperledger（其中Fabric作為旗艦協(xié)議）是集成商和軟件開發(fā)平臺(tái)最常支持的協(xié)議框架，比例達(dá)到了53%。而在所有的區(qū)塊鏈技術(shù)書籍里面，有關(guān)超級(jí)賬本的書籍是賣的最為火爆這個(gè)事實(shí)也是側(cè)面印證了超級(jí)賬本Hyperledger的影響力。

比原鏈在Go語言中的實(shí)踐

我們在選型編程語言的過程中，考量了C，C++, Java，但C/C++大項(xiàng)目維護(hù)難度大，而Java又略顯笨重，此時(shí)Go語言已經(jīng)在區(qū)塊鏈項(xiàng)目上大放異彩，也逐漸形成技術(shù)和人才的一個(gè)頭部效應(yīng)，那么順應(yīng)潮流進(jìn)行技術(shù)選型自然也會(huì)減少初始比原鏈項(xiàng)目遇到的阻力，當(dāng)然在逐漸開發(fā)過程中，我們也感受到了選用Go語言帶來的便利和優(yōu)勢。

Go在區(qū)塊鏈上的一個(gè)Case

從技術(shù)上來說，區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)是需要多模塊異步協(xié)同工作的，所以Go語言并發(fā)性和通道就顯得非常有優(yōu)勢，我們看下面交易驗(yàn)證的例子：

func ValidateTxs(txs []*bc.Tx, block *bc.Block) []*ValidateTxResult {
    txSize := len(txs)
    //init the goroutine validate worker
    var wg sync.WaitGroup
    workCh := make(chan *validateTxWork, txSize)
    resultCh := make(chan *ValidateTxResult, txSize)
    closeCh := make(chan struct{})
    for i := 0; i <= validateWorkerNum && i < txSize; i++ {
        wg.Add(1)
        go validateTxWorker(workCh, resultCh, closeCh, &wg)
    }

    //sent the works
    for i, tx := range txs {
        workCh <- &validateTxWork{i: i, tx: tx, block: block}
    }

    //collect validate results
    results := make([]*ValidateTxResult, txSize)
    for i := 0; i < txSize; i++ {
        result := <-resultCh
        results[result.i] = result
    }

    close(closeCh)
    wg.Wait()
    close(workCh)
    close(resultCh)
    return results
}

我們使用Routine+Ch+WaitGroup在30行代碼之內(nèi)，就可以構(gòu)建一個(gè)并發(fā)的驗(yàn)證交易的功能，在高配置的服務(wù)器的情況下，可以跑出10萬以上的TPS。

輕松變成Go語言大師

從人才上來說，比原鏈核心開發(fā)團(tuán)隊(duì)的部分成員之前也沒有做過Go語言開發(fā)，但都能夠很快上手，基本在半個(gè)月內(nèi)能夠參與核心代碼的開發(fā)和維護(hù)了（對于從C/C++/Java有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者尤其輕松），這就是語言簡單對團(tuán)隊(duì)構(gòu)建帶來的好處。

統(tǒng)一的協(xié)作

從協(xié)作上來說，通過gofmt 自動(dòng)排版 Go 代碼，能夠讓核心團(tuán)隊(duì)成員甚至社區(qū)開發(fā)者提交的代碼風(fēng)格的差異性降到最小，提升項(xiàng)目的整體質(zhì)量和可維護(hù)性。

關(guān)于如何使用go語言書寫一個(gè)區(qū)塊鏈問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識(shí)。