【劉文彬】【精解】EOS TPS 多維實測

原文鏈接：醒者呆的博客園店读，https://www.cnblogs.com/Evsward/p/eostps.html

本文主要研究EOS的tps表現(xiàn)，會從插件、cleos、EOSBenchTool以及eosjs四種方式進行分析研究绞蹦。

關鍵字：eos, tps, cleos, txn_test_gen_plugin, EOSBenchTool, qt, eosjs, C++源碼分析

身心準備

  • tps: Transaction per Second. 每秒事務處理量
  • 鏈環(huán)境部署使用Python3腳本 bios-boot-tutorial，使用方法請參考boot-sequence腳本
  • 測試機器的硬件配置：雙核cpu + 8G內(nèi)存
  • eos中一個transaction的結構榜旦，展示如下：
{
    "transaction_id": "7943f613f8cde71bc37d76daf3581ceb62ae6d481fa9b3a11ba73d19d909c666",
    "broadcast": false,
    "transaction": {
        "compression": "none",
        "transaction": {
            "expiration": "2018-07-12T09:51:14",
            "ref_block_num": 526,
            "ref_block_prefix": 52869816,
            "net_usage_words": 0,
            "max_cpu_usage_ms": 0,
            "delay_sec": 0,
            "context_free_actions": [],
            "actions": [
                {
                    "account": "eosio.token",
                    "name": "transfer",
                    "authorization": [
                        {
                            "actor": "eosiotestay",
                            "permission": "active"
                        }
                    ],
                    "data": "00bcc95865ea305500fcc95865ea3055010000000000000004535953000000000c7061636b696e672074657374"
                }
            ],
            "transaction_extensions": []
        },
        "signatures": [
            "SIG_K1_KB6ENT2Ns3QmaPSfvxqCkgZTjK5RUDRFwkZ7p9Jv6p1GpnD67jhMUsw1Spfp7yw4hChsubPeiTc2HSt5hc6YdMH5rk5Kfz"
        ]
    }
}

cleos方式

由于我們在研究eos階段幽七，大量使用到cleos，因此使用cleos來測試tps是我們第一個能想到的手段溅呢。這一節(jié)我們將加深理解tps的意義澡屡，tps的計算方法，討論單節(jié)點與多節(jié)點環(huán)境對tps的影響藕届。

單節(jié)點環(huán)境

單節(jié)點的搭建這里不再贅述，直接使用腳本執(zhí)行亭饵，

./bios-boot-tutorial.py -k -w -b -s -c -t -S -T --user-limit 1000 -X

注意參數(shù)的順序不能變休偶。

執(zhí)行成功以后，我們將得到一個擁有1000個stake賬戶（簡單理解為已抵押完可直接投票的賬戶）的單節(jié)點eos環(huán)境辜羊，最后一個參數(shù)-X會讓當前環(huán)境不斷執(zhí)行隨機轉(zhuǎn)賬操作（注意：每一筆轉(zhuǎn)賬都是一個action踏兜，一個action對應一個transaction）

查看日志

修改腳本的stepLog函數(shù)词顾，改為：

def stepLog():
    run('tail -f ' + args.nodes_dir + '00-eosio/stderr')

然后在終端執(zhí)行：

./bios-boot-tutorial.py -l

即可進入同步日志輸出的界面。

一碱妆、shell方式

環(huán)境準備完畢肉盹，我們來測試一下當前正在不斷進行轉(zhuǎn)賬的eos鏈上的tps表現(xiàn)。這里采用的tps計算方式為：

tps = BlockTxs*2

因為eos是半秒出塊疹尾，所以兩個塊的打包交易量之和就是tps上忍，為確保數(shù)值可靠性，每個塊的打包交易量我們要通過大量區(qū)塊取平均值的方式纳本。

基于以上思想窍蓝，可以總結出一個shell命令直接在終端執(zhí)行即可：

for (( i = 12638; i <= 13638; i++ )); do cleos --wallet-url http://localhost:6666 --url http://localhost:8000 get block $i | grep "executed" | wc -l; done | awk '{sum+=$1} END {print NR,"blocks average tps =", sum/NR*2}'

取出區(qū)塊號從200到1200的區(qū)塊，分別計算每個區(qū)塊的打包交易量（通過統(tǒng)計其包含的“executed”即可繁成，因為每個交易對應一個“executed”）吓笙，然后將這些區(qū)塊交易量進行累加除以數(shù)量得到平均值，再乘以2巾腕，輔以可視化備注輸出即可面睛。

最終結果不是很理想，至少距離官方聲稱的幾千tps有很大差距尊搬。

1001 blocks average tps = 39.2727

所以1000個塊統(tǒng)計tps為 39.2727叁鉴。

二、python腳本

由于tps的結果不理想毁嗦，我也有過很多思考亲茅，下面我們換一種計算方式來看：

tps = trxs/time

這里通過一種簡單的方式來計算tps：即統(tǒng)計共發(fā)出了trxs筆交易所耗費的時間，以秒為單位狗准，然后相除即可得到tps克锣。

基于以上思想，由于這部分代碼是無法通過一行shell解決的腔长，所以我通過修改bios腳本來解決袭祟，

  • 增加內(nèi)容：
def stepTPS():
    start = time.time()
    numtps = args.num_tps
    i = 0
    while i < numtps :
        print ("on: ",i)
        randomTransfer(0, args.num_senders,1)
        i=i+1
    elapsed = (time.time() - start)
    print ("Time used:",elapsed,"s tps=",numtps/elapsed)
  • 修改randomTransfer函數(shù)，增加參數(shù)t，用來決定循環(huán)次數(shù)：
def randomTransfer(b, e, t):
    for j in range(t):
        src = accounts[random.randint(b, e - 1)]['name']
        dest = src
        while dest == src:
            dest = accounts[random.randint(b, e - 1)]['name']
        run(args.cleos + 'transfer -f ' + src + ' ' + dest + ' "0.0001 ' + args.symbol + '"' + ' || true')
  • 增加命令：
('A', 'tps',            stepTPS,                    False,   "calculate the tps"),
  • 增加參數(shù)：
parser.add_argument('--num-tps', metavar='', help="Number of tps test trx", type=int, default=1000)

  • 執(zhí)行A：

    注意己肮，在執(zhí)行前甚带，我們要先停掉單節(jié)點環(huán)境，將-X去掉胆绊，而采用我們的-A來執(zhí)行隨機轉(zhuǎn)賬。

./bios-boot-tutorial.py -k -w -b -s -c -t -S -T --user-limit 1000 -X

  • 執(zhí)行B：

./bios-boot-tutorial.py -A --num-tps 2000

  • 發(fā)起2000筆交易欧募，然后使用腳本函數(shù)stepTPS進行測試压状。

  • 結果：

Time used: 26.172592401504517 s tps= 38.20790790072884

結果與shell方式差不多，都是不到40的tps表現(xiàn)。

多節(jié)點環(huán)境

tps的結果不盡人意种冬，我又轉(zhuǎn)念想到了是否因為單節(jié)點出塊的原因镣丑。因此我搭建了多節(jié)點出塊加全節(jié)點的環(huán)境，搭建環(huán)境的方法可以參考《【精解】EOS多節(jié)點組網(wǎng)：商業(yè)場景分析以及節(jié)點啟動時序》

我仍舊通過以上兩種方式娱两，分別是shell方式和Python腳本的方式去測試莺匠，最后結果是并無改變，這也證實了eos不具備多線程處理事務的能力十兢。

插曲：我將python腳本的修改提交了EOSIO/eos的官方pr趣竣，結果被拒絕合并，原因是“unrelated change”纪挎，轉(zhuǎn)念一想期贫，如果合并至源碼，用戶可以通過這種方式直白地得到eos的tps就是幾十個的結論异袄，那絕對是很不好的通砍。

txn_test_gen_plugin插件測試

我對eos的高tps有了深深地懷疑，于是找來了官方的tps測試插件烤蜕，要親自感受一下tps的“洗禮”封孙。插件的使用方式很簡單，按照官方文檔的步驟執(zhí)行即可讽营，最后我調(diào)整參數(shù)：

curl --data-binary '[""30, 50]' http:/ /localhost:8888/v1/txn_test_gen/start_generationn

鏈上日志結果：

pic1.png

通過trxs一列可以看出虎忌，每個區(qū)塊打包的交易量大大提升了，平均tps在2000左右橱鹏。

插件的測試方法也是bm所推崇的膜蠢，他說通過cleos無法發(fā)揮出真正的eos的性能。那么具體是為什么莉兰，我們通過插件的源碼txn_test_gen_plugin.cpp進行分析挑围，我將這一部分內(nèi)容單獨成文，請閱讀《【源碼解讀】EOS測試插件：txn_test_gen_plugin.cpp》

EOSBenchTool方式

EOSBenchTool來自于OracleChain的貢獻糖荒，雖然他們的節(jié)點oraclegogogo沒競選上bp杉辙，但我認為bp的競選更多是市場行為，不是技術實力的“成績單”捶朵，在所有bp中蜘矢，目前我也僅看到了OracleChain做出的技術方面的貢獻，包括對EOSIO/eos的pr综看，都是OracleChain自身技術氣質(zhì)的體現(xiàn)品腹。多余夸獎的話不多講了，下面來研究這套工具內(nèi)容红碑。

EOSBenchTool的思想與以上的cleos有很大不同舞吭，與插件的方式（打包交易）比較相似，但它的實現(xiàn)方式卻是獨具一格的，他并不是像插件那樣直接在“服務器端”自我模擬交易來測試tps镣典。他們敢于直接使用C++ 來編寫客戶端請求主網(wǎng)來打包、發(fā)起請求唾琼，最終測試得到一個非常不錯的結果兄春，大約可以到200到300，這個結果也是我在眾多壓測手段中得到的比較理想的結果锡溯，包括下面要介紹到的eosjs的方式赶舆，都不及EOSBenchTool的測試結果。

EOSBenchTool既能不犧牲在真實場景中的模擬祭饭，又能通過技術手段優(yōu)化交易通訊芜茵，可以說他的tps結果是比較具備真實性、業(yè)務可行性倡蝙，以及他的技術實現(xiàn)手段也是非常值得業(yè)務方來學習并嘗試使用的九串。

EOSBenchTool的使用

官方文檔的介紹比較技術范兒，就是不太親民寺鸥。這里我給他填點肉猪钮，希望層級嘗試使用EOSBenchTool卻失敗的朋友能夠在這里找到答案。

準備

一胆建、EOS主網(wǎng)環(huán)境

首先烤低，要準備EOS主網(wǎng)環(huán)境，可以通過腳本快速獲得：python3 ./bios-boot-tutorial.py -k -w -b -s -c -t (不部署system合約笆载，因為部署后無法使用create account創(chuàng)建賬戶扑馁。)

二、獲取代碼凉驻，QT工具腻要，編譯代碼

  • 源碼位置：EOSBenchTool

  • QT去官網(wǎng)下載community版本即可，注意：QT在安裝時要同時勾選安裝 QCreator 和 QT source 以及 QT prebuild tool（這里我選擇的是mingw）

  • 打開QCreator沿侈，一般情況下闯第，上面的步驟準備妥當以后，QCreator會自動檢測一套構建套件(Kit)缀拭，構建套件依賴于Qt Version咳短、編譯器、Debuggers蛛淋，Cmakes咙好，這些工具也都是可以自動檢測到的，如果無法檢測到褐荷，一定是某個工具未安裝勾效，請檢查相應的工具，并重新下載安裝（一般來講，所有這些工具在QT安裝包都會包含层宫，只需再次打開QT安裝包杨伙，選擇更新，重新勾選缺乏的工具安裝即可萌腿。）最終我的構建套件(Kit) 截圖如下：

pic2.png
  • QCreator中限匣，Open Project 導入項目源碼中的文件 src/EOSBenchTool.pro，點擊左下角小鋤頭構建項目

啟動EOSBenchTool

以上工作都順利完成以后毁菱，在QCreator中米死，點擊左下角三角按鈕運行啟動EOSBenchTool工具。建議將UI最大化贮庞，可以更方便地查看日志峦筒。填寫好setting內(nèi)容，如下：

pic3.png

關于幾個參數(shù)：

  • Thread number：會創(chuàng)建對應的賬戶數(shù)量窗慎。
  • Transaction pool size：總共發(fā)送的測試交易筆數(shù)
  • Transaction batch size：打包時每個包內(nèi)包含的交易筆數(shù)

其他參數(shù)不多介紹物喷。設置好參數(shù)以后，點擊OK保存遮斥，然后切換到 Benchmark Testing 點擊Prepare：創(chuàng)建測試賬戶脯丝、給測試賬戶轉(zhuǎn)賬、每個測試賬戶發(fā)起測試交易并打包伏伐。

等待Prepare結束宠进，1萬筆測試交易大約兩到三分鐘，視客戶端機器本地性能藐翎。然后點擊Start材蹬，得到tps結果，這里由于界面都是可視化的吝镣，我不再贅述堤器。

源碼分析

這部分我們將一起通過源碼學習EOSBenchTool打包交易的原理。

  • 整個EOSBenchTool工具末贾，我們從main.cpp入口闸溃，然后轉(zhuǎn)到主要文件mainwindow.cpp，這里面包含了UI界面配置拱撵，傳參辉川，以及按鈕事件，這里面我們主要關注按鈕事件拴测，總共有三個：
    • on_pushButtonOK_clicked乓旗，這是對應界面 setting 中的ok按鈕，這是負責傳參的集索，這里不做介紹屿愚。
    • on_pushButtonInitialize_clicked汇跨，這是對應界面 Benchmark Testing 中的Prepare按鈕，稍后主要分析妆距。
  • on_pushButtonRun_clicked穷遂，這是對應界面 Benchmark Testing 中的Start按鈕，稍后主要分析娱据。

on_pushButtonInitialize_clicked

Prepare階段塞颁，正如上面在EOSBenchTool使用中介紹到的那樣，包括創(chuàng)建賬戶吸耿，轉(zhuǎn)賬，打包酷窥。

  • 通過CreateAccount對象創(chuàng)建測試賬戶
  • 通過PushManager來轉(zhuǎn)賬
  • 通過Packer來打包交易

創(chuàng)建賬戶

下面先來看創(chuàng)建賬戶的源碼：

CreateAccount createAccount;
int count = createAccount.create(thread_num, [=](const QString& name, bool res) { // lambda格式的回調(diào)函數(shù)：打印日志
    commonOutput(QString("Create %1 %2.").arg(name).arg(res ? "succeed" : "failed"));
});

進入createaccount.cpp文件咽安，查看create函數(shù)：

int CreateAccount::create(int threadNum, const create_account_callback& func)
{
    if (threadNum <= 0) { // 根據(jù)threadNum個數(shù)創(chuàng)建對應數(shù)量的賬戶。
        return 0;
    }
    // 清空其他賬戶
    AccountManager::instance().removeAll();
    
    for (int i = 0; i < threadNum; ++i) {
        eos_key owner, active;
        keys.clear(); // 頭文件中的 QVector<eos_key> keys;
        keys.push_back(owner); // 添加owner和active權限到keys對象
        keys.push_back(active);
    
        newAccountName = createNewName();
    
        bool res = false;
    
        QEventLoop loop;
        // WINSOCK_API_LINKAGE int PASCAL connect (SOCKET, const struct sockaddr *, int);
        // 通過connect開啟一個socket通道
        connect(this, &CreateAccount::oneRoundFinished, &loop, &QEventLoop::quit);
    
        if (httpc) { // httpc(new HttpClient)
            httpc->request(FunctionID::get_info); // 通過http請求get info
            // 以上的get_info回調(diào)函數(shù)蓬推，實際功能函數(shù)：get_info_returned妆棒，由connect開啟socket訪問進去。
            connect(httpc, &HttpClient::responseData, this, &CreateAccount::get_info_returned);
        }
    
        loop.exec();
    
        // 返回執(zhí)行結果res沸伏，成功為true糕珊，失敗為false
        res = !(AccountManager::instance().listKeys(newAccountName).first.empty());
    
        // 執(zhí)行回調(diào)函數(shù)：打印日志
        func(newAccountName, res);
    }
    
    return AccountManager::instance().count() - 1;  // 除了super account以外的集合中的賬戶個數(shù)
}

查看一下AccountManager的源碼：

class AccountManager
{
    public:
        AccountManager();
        static AccountManager& instance();
    
        void addAccounts(const QString& name, const QPair<std::string, std::string>& keypairs);
        void removeAll();
        QPair<std::string, std::string> listKeys(const QString& account);
        QVector<std::string> listAccounts();
        int count() const;
    
    private: // 私有屬性，QMap集合對象 accounts
        QMap<QString, QPair<std::string, std::string>> accounts;
};

removeAll的實現(xiàn)方法：

void AccountManager::removeAll()
{
    QPair<std::string, std::string> superKey = accounts[super_account];
    accounts.clear();
    accounts.insert(super_account, superKey);
}

super_account和superKey是全局變量毅糟，在mainwindow.cpp前面標明：

QString super_account = "eosio";

實際上红选，是對QMap集合對象 accounts的操作。接著姆另，賬戶名的生成方式：

QString CreateAccount::createNewName()
{
    // eos的命名規(guī)則
    static const char *char_map = "12345abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    int map_size = strlen(char_map);
    QString newName;
    
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        int r = rand() % map_size; // 隨機選出char_map的下標位置
        newName += char_map[r];
    } // 返回的是一個五位的名字
    
    return newName;
}

AccountManager的實例也是個static的單例

AccountManager &AccountManager::instance()
{
    static AccountManager manager;
    return manager;
}

get_info_returned函數(shù)喇肋，

void CreateAccount::get_info_returned(const QByteArray &data)
{
    //先關閉進來的socket通道
    disconnect(httpc, &HttpClient::responseData, this, &CreateAccount::get_info_returned);
    
    getInfoData.clear();
    getInfoData = data;
    
    QByteArray param = packGetRequiredKeysParam();
    if (param.isNull()) {
        emit oneRoundFinished();
        return;
    }
    
    if (httpc) {
        // 通過http請求鏈的get_required_keys接口，傳入對應事務的json格式作為入?yún)ⅰ?        httpc->request(FunctionID::get_required_keys, param);
        // get_required_keys的回調(diào)函數(shù)迹辐，通過socket建立通道去訪問get_required_keys_returned函數(shù)蝶防。
        connect(httpc, &HttpClient::responseData, this, &CreateAccount::get_required_keys_returned);
    }
}

轉(zhuǎn)到函數(shù)packGetRequiredKeysParam()，該函數(shù)是創(chuàng)建賬戶的實際生效函數(shù)：

QByteArray CreateAccount::packGetRequiredKeysParam()
{
    if (getInfoData.isEmpty()) {
        return QByteArray();
    }
    
    // 組裝了newAccount的請求數(shù)據(jù)
    EOSNewAccount newAccount(EOS_SYSTEM_ACCOUNT, newAccountName.toStdString(),
                             keys.at(0).get_eos_public_key(), keys.at(1).get_eos_public_key(),
                             EOS_SYSTEM_ACCOUNT);
    
    std::vector<unsigned char> hexData = newAccount.dataAsHex(); // 將data對象轉(zhuǎn)為十六進制
    // 通過ChainManager創(chuàng)建事務明吩，是創(chuàng)建賬戶的事務间学。
    signedTxn = ChainManager::createTransaction(EOS_SYSTEM_ACCOUNT, newAccount.getActionName(), std::string(hexData.begin(), hexData.end()),
                                                ChainManager::getActivePermission(EOS_SYSTEM_ACCOUNT), getInfoData);
    QJsonObject txnObj = signedTxn.toJson().toObject();
    
    QJsonArray avaibleKeys;
    std::string pub = eos_key::get_eos_public_key_by_wif(super_private_key.toStdString());// 通過私鑰獲得公鑰
    avaibleKeys.append(QJsonValue(QString::fromStdString(pub)));
    
    QJsonObject obj;
    obj.insert("available_keys", avaibleKeys);
    obj.insert("transaction", txnObj);
    return QJsonDocument(obj).toJson();// 最終獲得json格式的創(chuàng)建賬戶的事務對象
}

進入get_required_keys_returned函數(shù)，

void CreateAccount::get_required_keys_returned(const QByteArray &data)
{
    disconnect(httpc, &HttpClient::responseData, this, &CreateAccount::get_required_keys_returned);

    getRequiredKeysData.clear();
    getRequiredKeysData = data;

    QByteArray param = packPushTransactionParam();
    if (param.isNull()) {
        emit oneRoundFinished();
        return;
    }

    if (httpc) {
        // 相同的套路印荔，通過packPushTransactionParam()函數(shù)組裝好的推送交易接口的入?yún)aram低葫，然后通過http發(fā)起請求。
        httpc->request(FunctionID::push_transaction, param);
        // 通過connect建立socket連接訪問push_transaction的回調(diào)函數(shù)push_transaction_returned仍律，繼續(xù)處理氮采。
        connect(httpc, &HttpClient::responseData, this, &CreateAccount::push_transaction_returned);
    }
}

packPushTransactionParam()，開始組裝push transaction的參數(shù)染苛，由于代碼中對于數(shù)據(jù)的處理較多鹊漠，這里只展示結果的部分：

// 給上面由函數(shù)packGetRequiredKeysParam()組裝的交易signedTxn簽名主到。
signedTxn.sign(pri, TypeChainId::fromHex(info.value("chain_id").toString().toStdString()));
PackedTransaction packedTxn(signedTxn, "none");

QJsonObject obj = packedTxn.toJson().toObject();

return QJsonDocument(obj).toJson(); // 獲得簽名后的交易數(shù)據(jù)

push_transaction_returned，我們經(jīng)過大量的組合校驗躯概，與鏈上的信息進行同步組裝獲得了合法的簽名交易對象登钥，然后通過http接口請求了push_transaction接口將簽名交易對象推送到鏈上執(zhí)行，執(zhí)行結果通過回調(diào)函數(shù)處理娶靡，回調(diào)函數(shù)的主要作用是將處理結果 -> 成功創(chuàng)建了的這個賬戶牧牢，存入集合accounts中，由于accounts是私有屬性姿锭，所以通過方法AccountManager::instance().addAccounts執(zhí)行塔鳍。

客戶端本地保存了一個對象accounts用來同步自己創(chuàng)建過的賬戶。大部分代碼是對accounts的處理呻此。

賬戶轉(zhuǎn)賬

在上一個創(chuàng)建賬戶的部分轮纫，我們詳細解讀了通訊的過程，仍舊是通過http去發(fā)起請求焚鲜，通過每個請求的回調(diào)函數(shù)進行處理掌唾，組裝，維護了本地的集合accounts忿磅。由于篇幅過大糯彬，在之后的介紹中，不會再過多介紹葱她，而專注于實現(xiàn)方式的核心代碼撩扒。轉(zhuǎn)賬的核心代碼：

QVector<std::string> accounts = AccountManager::instance().listAccounts(); // 通過accounts獲得測試賬戶們
int accountSize = accounts.size();
int balance = total_tokens / accountSize; // 平均分配測試用幣
for (int i = 0; i < accountSize; ++i) {
    PushManager push;
    QString quantity = QString("%1.0000 %2").arg(balance).arg(token_name); // 拼串，轉(zhuǎn)賬額度
    QString to = QString::fromStdString(accounts.at(i)); // 遍歷接收轉(zhuǎn)賬的賬戶
    commonOutput(QString("Transfering %1 to %2 ...").arg(quantity).arg(to)); // 日志
    bool ret = push.transferToken(super_account, to, quantity); // 核心生效代碼吨些，是PushManager的transferToken函數(shù)却舀。
    commonOutput(ret ? "Succeed." : "Failed.");
}

PushManager的transferToken函數(shù)是本地組裝了標準的轉(zhuǎn)賬請求參數(shù)，json字符串格式的from, to, quality以及memo信息锤灿。然后跳轉(zhuǎn)到make_push函數(shù)挽拔。make_push函數(shù)需要通過http請求接口abi_json_to_bin，而針對該接口的入?yún)⒌＃夹枰谶@個函數(shù)處理獲取到螃诅，入?yún)╝ction，code以及args状囱。code就是對應的合約的code术裸，例如我們使用賬戶eosio部署了合約eosio.system，那么eosio.system的code就可以通過get code eosio獲得亭枷。action就是轉(zhuǎn)賬：transfer袭艺。args就是上面PushManager的transferToken函數(shù)組裝的參數(shù)對象。http請求成功以后叨粘，通過回調(diào)函數(shù)abi_json_to_bin_returned處理響應結果猾编。

if (httpc) {
    httpc->request(FunctionID::abi_json_to_bin, QJsonDocument(obj).toJson());
    connect(httpc, &HttpClient::responseData, this, &PushManager::abi_json_to_bin_returned);
}

接口abi_json_to_bin：序列化json數(shù)據(jù)為二進制數(shù)據(jù)瘤睹。這個結果的數(shù)據(jù)通常用在push_transaction的data字段。

action.setData(hexData); // action的hexData字段就是以上接口**abi\_json\_to\_bin**獲得的結果答倡。

剩余部分與上面介紹“創(chuàng)建賬戶”相同轰传，get_info -> get_required_keys -> push_transaction 的流程。

總結一下瘪撇，轉(zhuǎn)賬由于涉及到合約获茬，所以多了一步abi_json_to_bin，而創(chuàng)建賬戶不需要這一步倔既，但創(chuàng)建賬戶需要本地的集合對象同步存儲恕曲。

打包交易

首先說明，打包的交易是測試交易渤涌，不是以上的創(chuàng)建賬戶和賬戶轉(zhuǎn)賬佩谣。先看源碼部分：

trxpool = new TransactionPool; // 創(chuàng)建交易池
trxpool->setTargetSize(trx_size); // 設置交易池的大小
// packedTrxTransferFinished，打包測試交易發(fā)送鏈全部結束
connect(trxpool, &TransactionPool::finished, this, &MainWindow::packedTrxTransferFinished); 
// packedTrxReady歼捏，prepare階段完成，可以點擊start
connect(trxpool, &TransactionPool::packedTrxPoolFulfilled, this, &MainWindow::packedTrxReady);

enablePacker(true);// 核心打包內(nèi)容

enablePacker()笨篷，觸發(fā)打包流程

QVector<std::string> accounts = AccountManager::instance().listAccounts();
for (int i = 0; i < accounts.size(); ++i) {
    Packer *p = new Packer;
    connect(p, &Packer::finished, p, &QObject::deleteLater);    // auto delete
    // A:稍后重點講
    connect(p, &Packer::newPackedTrx, trxpool, &TransactionPool::incomingPackedTrxs);

    // 為Packer的對象設置屬性的值
    p->setAccountName(QString::fromStdString(accounts.at(i)));
    p->setCallback([=] (const QString& msg) {
        commonOutput(msg);
    });
    p->start(); // 執(zhí)行Packer

    packers.push_back(p);
}

進入incomingPackedTrxs函數(shù)瞳秽，

void TransactionPool::incomingPackedTrxs(const QByteArray &data)
{
    // 上鎖，data推入packedTransactions率翅，QVector<QByteArray> packedTransactions;
    QMutexLocker locker(&mutex);
    packedTransactions.push_back(data);

    if (packedTransactions.size() >= targetSize) { // 通過我們設置的交易池的大小來控制總測試交易量
        emit packedTrxPoolFulfilled();
    }
}

Packer開始執(zhí)行练俐，

void Packer::run()
{
    while(!needStop) {
        PushManager push(false);
        // 這是一個包含lambda為回調(diào)函數(shù)的connect語句
        connect(&push, &PushManager::trxPacked, this, [&](const QByteArray& data){
            emit newPackedTrx(data); // emit 發(fā)送signal給newPackedTrx B:稍后重點講
            func(QString("PACKED: %1 to %2.").arg(accountName).arg(super_account));// 打印日志
        });
        // 以下部分與賬戶轉(zhuǎn)賬接口一致，后續(xù)內(nèi)容均同上冕臭。
        push.transferToken(accountName, super_account, QString("0.0001 %1").arg(token_name));
    }
}

當Packer開始run的時候腺晾，它是一個無線循環(huán)，直到灌滿trxPool為止辜贵，而其中悯蝉，我們注意觀察，這一connect翻譯過來就是：我先注冊一個signals trxPacked在這托慨，等待某處代碼將該信號發(fā)射鼻由，會被這里捕捉到，將它傳入回調(diào)函數(shù)厚棵，就是這個lambda回調(diào)函數(shù)的參數(shù)data中蕉世，這個lambda回調(diào)函數(shù)我們先放一放，來講這個signals trxPacked：

signals 對應的觸發(fā)是 emit

trxPacked 作為一個signals 是在PushManager::get_required_keys_returned中被發(fā)射emit的(注意這個是與上面講到的CreateAccount::get_required_keys_returned是不同的婆硬。)

QByteArray param = packPushTransactionParam();
emit trxPacked(param);
...
httpc->request(FunctionID::push_transaction, param);

這個emit發(fā)送的param是僅在push_transaction發(fā)送之前的transaction狠轻，會將這個對象傳入回調(diào)函數(shù)。下面來看一下lambda回調(diào)函數(shù)的內(nèi)部彬犯，獲取到transaction數(shù)據(jù)對象以后向楼，會將該對象再次emit到一個signals newPackedTrx查吊，我們?nèi)フ乙幌逻@個signals的注冊位置：MainWindow::enablePacker，就是上面展示過的代碼蜜自，我注釋為“A:稍后重點講”菩貌，因此相同的原理，這個data又被傳入了incomingPackedTrxs函數(shù)重荠，最終被打包進packedTransactions集合中箭阶。

關于QT的signals emit slot connect 的具體語法介紹的內(nèi)容可以查看這篇文章我們沒有QT開發(fā)的需求，所以沒必要在此過多介紹語法內(nèi)容戈鲁，只需要捋清楚業(yè)務邏輯即可仇参。

packedTransactions的內(nèi)容是屬于TransactionPool的，它會在TransactionPool被啟動時（也就是start按鈕被按下時）使用婆殿，而這個對象是在prepare階段被儲存诈乒。（據(jù)說這個時間只有5分鐘，機器性能不太好的不要將trxPool設置地太高婆芦，否則執(zhí)行不完怕磨，打包好的packedTransactions并未做持久化，就會消失掉消约，最終導致測試結果失真）

on_pushButtonRun_clicked

這個按鈕點擊事件的內(nèi)容看上去比較簡單肠鲫，只有一個enableTrxpool(true)是生效代碼，其他都是一些日志或粮。下面直接進入enableTrxpool函數(shù)导饲，不張貼了，直接轉(zhuǎn)到核心代碼trxpool->start(); 那么我們進入到transactionpool.cpp氯材，start對應run函數(shù)渣锦，源碼如下：

void TransactionPool::run()
{
    DataManager::instance().setBeginBlockNum(get_block_info());// get_block_info()是通過http請求鏈獲取的
    HttpClient httpc;
    int sz = packedTransactions.size();
    for (int i = 0; i < sz && !needStop; i += batch_size) {
        QEventLoop loop;
        connect(&httpc, &HttpClient::responseData, &loop, &QEventLoop::quit);
        
        QJsonArray array;
        int range = sz - i > batch_size ? batch_size : sz - i;
        for (int j = 0; j < range; ++j) {
            QJsonObject val = QJsonDocument::fromJson(packedTransactions.at(i+j)).object();
            array.append(val);
        }
        // http請求push_transactions接口，推送打包交易到鏈
        httpc.request(FunctionID::push_transactions, QJsonDocument(array).toJson());
        loop.exec();
    }
    DataManager::instance().setEndBlockNum(get_block_info());
    packedTransactions.clear();
}

這段代碼就是上面提到的對 packedTransactions 的“消費”氢哮，核心代碼是按照設置的打包（后稱小包）大小來逐漸“消費”packedTransactions袋毙，然后通過http的push_transactions接口，將這些“小包”推送到鏈執(zhí)行冗尤。

總結

沒想到EOSBenchTool的源碼解讀一下子搞了這么長的篇幅娄猫，我沒控制住，讀者又要吃力了生闲。其實到這里我們來總結一下媳溺，EOSBenchTool主要是使用了QT的界面系統(tǒng)，同時也用到了QT的signals碍讯，emit悬蔽，connect等專有語法，不懂qt的同學看起來有些吃力捉兴。然而蝎困，拋開這些語言或者類庫的語法來講录语，我們專注于代碼邏輯，EOSBenchTool的實現(xiàn)是容易被人理解的：

  • 首先禾乘，可以確定他是一個客戶端澎埠，都是通過我們前面文章介紹過很多遍的最熟悉的那些http接口的請求來與鏈交互的。
  • ++接著始藕，它采用了本地內(nèi)存對象的方式來存儲我們設定好的所有的交易量的集合對象蒲稳。這個部分是可以改善的，畢竟如果測試量過大就會丟失伍派。++
  • 它設計了一個“小包”的概念江耀，相對應的，我們前面打包好的“大包”诉植，我們設置了一個小包的大小祥国，可以按照小包為單位對鏈發(fā)起批量交易的請求。

eosjs方式

上面我們介紹了：

Way Business TPS memo
cleos 可直接使用 70-80 （單節(jié)點晾腔、多節(jié)點）shell方式舌稀，python腳本
txn_test_gen_plugin 不可使用 1500-2000 官方用來測試的一種方式，這個插件純粹是為了測tps而設的
EOSBenchTool 可修改使用 200-300 C++門檻較高且無對外封裝接口

通過以上總結灼擂，我們可以推論出壁查，如果有一種方式，支持：

  • 有對外接口可易于調(diào)用
  • 開發(fā)語言門檻較低
  • 客戶端行為
  • 支持打包請求
  • tps能達到200-300

那么它對于業(yè)務方來講缤至，是完全可以接受并享受基于eos的區(qū)塊鏈帶來的紅利的潮罪。

下面就到了引出eosjs的時刻了康谆，eosjs是官方EOSIO組織承認的客戶端調(diào)用技術领斥，它不僅僅是對rpc協(xié)議的封裝，更多的還有大量的eos本身的特性沃暗，這些特性都可以做到在客戶端本地實現(xiàn)月洛，例如本地簽名，本地生成交易id等等孽锥，這些技術可以讓我們在業(yè)務方的客戶端角度充分挖掘需求嚼黔，自定義接口，上乘業(yè)務方惜辑，下啟公有鏈eos環(huán)境唬涧，這種目前為止最為合適的承上啟下的技術就是eosjs。

源碼位置

準備環(huán)境

eos環(huán)境盛撑，可通過腳本快速搭建：

python3 ./bios-boot-tutorial.py -k -w -b -s -c -t

繼續(xù)調(diào)用

python3 ./bios-boot-tutorial.py -l

將終端界面的輸出內(nèi)容保持鏈日志的同步輸出碎节。

源碼架構

eosjs是使用JavaScript語言，nodejs框架構成抵卫。

nodejs框架天生可以讓我們便攜地封裝導出以及依賴導入某個“組件”狮荔，監(jiān)于這種特性胎撇，我們也可以為業(yè)務方開發(fā)自己的sdk。

常用組件

  • src/index.js 中的 module.exports = EOS殖氏，這是主要組件晚树，通過該組件可創(chuàng)建相應對象
  • eosjs-ecc，可獲得加密工具對象雅采，該對象能夠調(diào)用所有加密相關的動作爵憎，例如簽名，私鑰公鑰等总滩。
const Eos = require('../src')
const ecc = require('eosjs-ecc')

EOS對象

const keyProvider = [
    "5K463ynhZoCDDa4RDcr63cUwWLTnKqmdcoTKTHBjqoKfv4u5V7p",
    ecc.seedPrivate('test-tps')
]
const eos = Eos({
    httpEndpoint: 'http://39.107.152.239:8000',
    chainId: '1c6ae7719a2a3b4ecb19584a30ff510ba1b6ded86e1fd8b8fc22f1179c622a32',
    keyProvider: keyProvider,
    expireInSeconds: 60,
    broadcast: false,
    verbose: true
})
  • expireInSeconds：過期時間纲堵，該行為如在此過期時間內(nèi)仍未執(zhí)行成功，則會被判定過期而拋棄闰渔。
  • broadcast：這是一個本地行為（false）還是要廣播到遠端鏈上（ture）席函。
  • verbose：是否要打印所有發(fā)生http請求的請求返回結構體。

eos對象的能力：

{ getCurrencyBalance: [Function],
  getCurrencyStats: [Function],
  getProducers: [Function],
  getInfo: [Function],
  getBlock: [Function],
  getAccount: [Function],
  getCode: [Function],
  getTableRows: [Function],
  getAbi: [Function],
  abiJsonToBin: [Function],
  abiBinToJson: [Function],
  getRequiredKeys: [Function],
  pushBlock: [Function],
  pushTransaction: [Function],
  pushTransactions: [Function],
  getActions: [Function],
  getControlledAccounts: [Function],
  getKeyAccounts: [Function],
  getTransaction: [Function],
  createTransaction: [Function],
  api: { createTransaction: [Function: createTransaction] },
  transaction: [AsyncFunction],
  nonce: [Function],
  bidname: [Function],
  buyram: [Function],
  buyrambytes: [Function],
  canceldelay: [Function],
  claimrewards: [Function],
  delegatebw: [Function],
  deleteauth: [Function],
  linkauth: [Function],
  newaccount: [Function],
  onerror: [Function],
  refund: [Function],
  regproducer: [Function],
  regproxy: [Function],
  reqauth: [Function],
  rmvproducer: [Function],
  sellram: [Function],
  setalimits: [Function],
  setglimits: [Function],
  setprods: [Function],
  setabi: [Function],
  setcode: [Function],
  setparams: [Function],
  setpriv: [Function],
  setram: [Function],
  undelegatebw: [Function],
  unlinkauth: [Function],
  unregprod: [Function],
  updateauth: [Function],
  voteproducer: [Function],
  create: [Function],
  issue: [Function],
  transfer: [Function],
  contract: [Function],
  fc: 
   { structs: 
      { extensions_type: [Object],
        transaction_header: [Object],
        transaction: [Object],
        signed_transaction: [Object],
        field_def: [Object],
        producer_key: [Object],
        producer_schedule: [Object],
        chain_config: [Object],
        type_def: [Object],
        struct_def: [Object],
        clause_pair: [Object],
        error_message: [Object],
        abi_def: [Object],
        table_def: [Object],
        action: [Object],
        action_def: [Object],
        block_header: [Object],
        packed_transaction: [Object],
        nonce: [Object],
        authority: [Object],
        bidname: [Object],
        blockchain_parameters: [Object],
        buyram: [Object],
        buyrambytes: [Object],
        canceldelay: [Object],
        claimrewards: [Object],
        connector: [Object],
        delegatebw: [Object],
        delegated_bandwidth: [Object],
        deleteauth: [Object],
        eosio_global_state: [Object],
        exchange_state: [Object],
        key_weight: [Object],
        linkauth: [Object],
        namebid_info: [Object],
        newaccount: [Object],
        onerror: [Object],
        permission_level: [Object],
        permission_level_weight: [Object],
        producer_info: [Object],
        refund: [Object],
        refund_request: [Object],
        regproducer: [Object],
        regproxy: [Object],
        require_auth: [Object],
        rmvproducer: [Object],
        sellram: [Object],
        set_account_limits: [Object],
        set_global_limits: [Object],
        set_producers: [Object],
        setabi: [Object],
        setcode: [Object],
        setparams: [Object],
        setpriv: [Object],
        setram: [Object],
        total_resources: [Object],
        undelegatebw: [Object],
        unlinkauth: [Object],
        unregprod: [Object],
        updateauth: [Object],
        user_resources: [Object],
        voteproducer: [Object],
        voter_info: [Object],
        wait_weight: [Object],
        account: [Object],
        create: [Object],
        currency_stats: [Object],
        issue: [Object],
        transfer: [Object],
        fields: [Object] },
     types: 
      { bytes: [Function],
        string: [Function],
        vector: [Function],
        optional: [Function],
        time: [Function],
        map: [Function],
        static_variant: [Function],
        fixed_string16: [Function],
        fixed_string32: [Function],
        fixed_bytes16: [Function],
        fixed_bytes20: [Function],
        fixed_bytes28: [Function],
        fixed_bytes32: [Function],
        fixed_bytes33: [Function],
        fixed_bytes64: [Function],
        fixed_bytes65: [Function],
        uint8: [Function],
        uint16: [Function],
        uint32: [Function],
        uint64: [Function],
        uint128: [Function],
        uint224: [Function],
        uint256: [Function],
        uint512: [Function],
        varuint32: [Function],
        int8: [Function],
        int16: [Function],
        int32: [Function],
        int64: [Function],
        int128: [Function],
        int224: [Function],
        int256: [Function],
        int512: [Function],
        varint32: [Function],
        float64: [Function],
        name: [Function],
        public_key: [Function],
        symbol: [Function],
        extended_symbol: [Function],
        asset: [Function],
        extended_asset: [Function],
        signature: [Function],
        config: [Object],
        checksum160: [Function],
        checksum256: [Function],
        checksum512: [Function],
        message_type: [Function],
        symbol_code: [Function],
        field_name: [Function],
        account_name: [Function],
        permission_name: [Function],
        type_name: [Function],
        token_name: [Function],
        table_name: [Function],
        scope_name: [Function],
        action_name: [Function],
        time_point: [Function],
        time_point_sec: [Function],
        timestamp: [Function],
        block_timestamp_type: [Function],
        block_id: [Function],
        checksum_type: [Function],
        checksum256_type: [Function],
        checksum512_type: [Function],
        checksum160_type: [Function],
        sha256: [Function],
        sha512: [Function],
        sha160: [Function],
        weight_type: [Function],
        block_num_type: [Function],
        share_type: [Function],
        digest_type: [Function],
        context_free_type: [Function],
        unsigned_int: [Function],
        bool: [Function],
        transaction_id_type: [Function] },
     fromBuffer: [Function],
     toBuffer: [Function],
     abiCache: { abiAsync: [Function: abiAsync], abi: [Function: abi] } },
  modules: 
   { format: 
      { ULong: [Function: ULong],
        isName: [Function: isName],
        encodeName: [Function: encodeName],
        decodeName: [Function: decodeName],
        encodeNameHex: [Function: encodeNameHex],
        decodeNameHex: [Function: decodeNameHex],
        DecimalString: [Function: DecimalString],
        DecimalPad: [Function: DecimalPad],
        DecimalImply: [Function: DecimalImply],
        DecimalUnimply: [Function: DecimalUnimply],
        printAsset: [Function: printAsset],
        parseAsset: [Function: parseAsset] } } }

實例：創(chuàng)建用戶

通過以上列出的eos對象的提供的這些功能冈涧，我們可以滿足大部分業(yè)務方的需求茂附，這里展示一個創(chuàng)建用戶的代碼實例：

const nameRule = "12345abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
const config = {
    trx_pool_size: 10,
    optBCST: {expireInSeconds: 120, broadcast: true},
    opts: {expireInSeconds: 60, broadcast: false},
    ok: true,
    no: false
}
function createAccount(account, publicKey, callback) {
    eos.transaction(tr => {
        tr.newaccount({
            creator: 'eosio',
            name: account,
            owner: publicKey,
            active: publicKey
        })

        tr.buyrambytes({
            payer: 'eosio',
            receiver: account,
            bytes: 4096
        })

        tr.delegatebw({
            from: 'eosio',
            receiver: account,
            stake_net_quantity: '0.0002 SYS',
            stake_cpu_quantity: '0.0002 SYS',
            transfer: 0
        })
    }).then(callback)
}

function generateAccounts(nameroot) {
    for (i = 0; i < 31; i++) {
        let accountname = nameroot + nameRule.charAt(i)
        console.log("create account: ", accountname)
        createAccount(accountname, ecc.privateToPublic(keyProvider[1]), asset => {
            eos.transfer("eosio", accountname, "40.0000 SYS", "initial distribution", config.optBCST)
        })
    }
}

實例：獲取賬戶余額

function getAccountsBalance(nameroot) {
    for (i = 0; i < 31; i++) {
        let accountname = nameroot + nameRule.charAt(i)
        eos.getCurrencyBalance("eosio.token", accountname, "SYS").then(tx => {
            console.log(accountname + " balance: " + tx[0])
        })
    }
}

打包交易

打包交易接口目前我還未封裝完畢，這篇文章更適合作為學習研究而不是代碼段粘貼督弓，因此對于打包交易的功能营曼，研究好以上內(nèi)容的朋友可以有自己的想法，這里我簡單說一下我的實現(xiàn)思路：

每筆transaction是可以包含多個action的愚隧，在上面介紹過的插件的實現(xiàn)中蒂阱，也是它的實現(xiàn)思路。另外push_transactions接口是鏈提供的http接口狂塘，我們打包多筆transaction成一個transactions對象請求這個接口录煤，正如插件和EOSBenchTool的實現(xiàn)方式。然后中間要經(jīng)過大量的優(yōu)化荞胡，這其中較為重要的是我們的本地交易池妈踊，這個概念在EOSBenchTool中也研究過，那里的內(nèi)存對象最多存活5分鐘泪漂，而我們這里要如何設計呢廊营？是否采用內(nèi)存變量？還是引入隊列萝勤？這都是架構師的工作露筒，也是根據(jù)不同的業(yè)務場景大有所為的地方。

更新添加打包交易時序圖：

pic4.png

更新打包交易源碼: Templar

總結

本篇文章全面而詳細地分析了EOS中關于tps的一切手段敌卓，包括了cleos慎式，插件，EOSBenchTool，eosjs的方式瞬捕，這其中鞍历，我們仔細研究了EOSBenchTool的源碼，過程中也涉及到了qt的部分語法肪虎，對比了這幾種方式的利弊劣砍，討論了tps的計算方式，tps的現(xiàn)實意義扇救，插件的“作弊”行為刑枝，EOSBenchTool的良好思路和貢獻藐唠，eosjs的最終確型沐鼠，以及針對transaction拴曲，action等內(nèi)部元素的深入理解與研究薄腻。最后也思考了未來eos商業(yè)實現(xiàn)的架構設想：通過eosjs作為承上啟下的sdk。

參考資料

  • EOS官方文檔
  • EOSBenchTool源碼
  • eosjs源碼

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