前面的文章（eos原始碼賞析（十）：EOS智慧合約入門之區塊上鍊）中提到了fork_db，區塊生產之後會將區塊的狀態資訊等儲存在fork_db中，但是當這個動作完成之後，fork_db中的內容就會變化，用來儲存下一個區塊的狀態資訊，並不能實現對歷史區塊資訊的儲存。對於區塊鏈來說，一定要有一個持久化資料儲存機制方能保證記錄eosio鏈上所有區塊資訊，並提供查詢介面，不然區塊生產的意義就已經不存在了。我們結合一個智慧合約來談談eosio中如何實現區塊資訊的持久化儲存，文章共分為上下兩篇

上篇主要包括以下內容：

• Multi-Index的官方說明

• 智慧合約中Multi-Index的使用

• 智慧合約中資料增、刪、改、查

下篇主要包含以下內容

• Multi-Index和ChainBase之間的互動

• boost::multi-index的介紹及使用

一、Multi-Index的官方說明

關於Multi-Index的說明參見：https://developers.eos.io/eosio-cpp/docs/db-api

圖1 資料持久化儲存的必要性

上圖為官方給出的示例圖，說明了我們為什麼需要持久化的資料儲存

Actionsperform the work of EOSIO contracts. Actions operate within an environmentknown as the action context. As illustrated in the Action "Apply"Context Diagram, an action context provides several things necessary for theexecution of the action. One of those things is the action\'s working memory.This is where the action maintains its working state. Before processing anaction, EOSIO sets up a clean working memory for the action. Variables thatmight have been set when another action executed are not available within thenew action\'s context. The only way to pass state among actions is to persist itto and retrieve it from the EOSIO database.

簡單的說就是在每次action執行之前，eosio都會為其分配一塊記憶體，當另一個action執行的時候上一個action中的狀態資訊就不存在了，為了解決這個問題，只有持久化資料儲存，而後從資料庫中進行資料的查詢。

為此，eosio中引入了Multi-Index，Multi-Index改寫了boost中的Multi-Index，在eos中Multi-Index為eosio的資料庫提供了c++的介面，它可以儲存任意資料型別。類似於傳統的資料庫，每一張表都有一個表名，而在eosio中每一個Multi-Index就是一張表，與傳統資料庫不同的是他沒有行只有列，或者說一行N列，每一行都儲存一個物件，有過eos開發經驗的或許都知道，我們在Multi-Index中儲存的大多是結構體變數，每個結構體變數中會存在有多個成員變數，也就是說Multi-Index變相的幫我們儲存了很多資料。如我們上篇文章中所講到的狼人遊戲中結構體變數的儲存：

圖2 狼人遊戲中Multi-Index的使用

傳統資料庫大都只有唯一主鍵，而Multi-Index支援多主鍵索引，通過訪問對映底層儲存資料上不同型別的索引所直接獲取到的並不是儲存底層的資料實體，而是儲存實體的一個檢視。和其他區塊鏈技術的基礎架構對比，eosio永續性服務的一個關鍵區別是它的多索引迭代器。eosio多索引允許智慧合約開發者保留各種不同主鍵型別排序的物件集合，這些主鍵型別可以從物件內的資料派生。

二、智慧合約中Multi-Index的使用

注：本文中程式碼右滑可以檢視更多，或者找我要。

為了更方便的說明智慧合約中Multi-Inde的使用，我們來編寫一個智慧合約，其中使用Multi-Index來儲存《天龍八部》中各位英雄豪傑的相關資訊。該合約的標頭檔案如下：

#include <eosiolib/eosio.hpp>
#include <eosiolib/print.hpp>

using namespace std;
using namespace eosio;

class tianlongbabu : public eosio::contract
{
private:
        account_name _this_contract;
        // @abi table heros
        struct heros
        {
                uint64_t heroid;          //天龍英雄的id
                string heroname;          //天龍英雄的名字
                string herodes;           //天龍英雄的個人描述
                string heroborn;          //天龍英雄的出生地
                uint32_t heroforceidx;    //天龍英雄的武力值
                uint32_t heroinsideidx;   //天龍英雄的內力值

                uint64_t primary_key() const{return heroid;}
                string get_heroname() const{return heroname;}
                string get_herodes() const{return herodes;}
                string get_heroborn() const{return heroborn;}
                uint32_t get_heroforceidx() const{return heroforceidx;}
                uint32_t get_heroinsideidx() const{return heroinsideidx;}

                EOSLIB_SERIALIZE(heros,(heroid)(heroname)(herodes)(heroborn)(heroforceidx)(heroinsideidx))
        };
        typedef eosio::multi_index<N(heros),heros> heros_table;
        heros_table ht;
public:
        tianlongbabu(account_name self):
        contract(self),
        _this_contract(self),
        ht(self,self)
        {
                //建構函式
        }
        // @abi action
//      void create(account_name heroname,string strheroname,string strherodes,string strheroborn,const uint32_t heroforceidx,const uint32_t heroinsideidx);
        // @abi action
        void create(account_name heroname,uint32_t heroforceidx,uint32_t heroinsideidx,string herodes,string heroborn);
        void deletebyid(uint64_t heroid);
        void deletebyforce(uint64_t forceindex);
        void modifytitle(account_name heroname,uint64_t heroid,string strherodes);
        void selectbyid(uint64_t heroid);
};

tlbb.hpp 程式碼(右滑可以檢視更多)

在類tianlongbabu中定義了結構體heros其中包含了天龍英雄的id、天龍英雄的名字、天龍英雄的出生地、天龍英雄的描述、天龍英雄的武力值、天龍英雄的內力值等相關變數。在使用EOSLIB_SERIALIZE對其序列化之後，使用Multi-Index並宣告一個變數ht，我們接下來的操作都在圍繞這個ht進行。此後，還聲明瞭幾個函式create用來建立天龍八部中的英雄，deletebyid用來根據英雄id來刪除表中的英雄資料，deletebyforce用來根據英雄的武力值遍歷刪除小於某個武力值的英雄資料，modifytitle根據英雄的id去修改該英雄的描述，selectbyid根據英雄的id去查詢英雄的相關資料。

三、智慧合約中資料增、刪、改、查

我們知道，在傳統資料庫中對資料的操作包含有增、刪、改、查，而在Multi-Index中也不例外，Multi-Index使用emplace、erase、modify、get等實現了對資料的各種操作，在看程式碼之前，我們先建立一些賬號，並部署相關合約：

cleos create account eosio tlbb.code {pub-key} {pub-key}
cleos create account eosio xiaofeng {pub-key} {pub-key}
cleos create account eosio xuzhu {pub-key} {pub-key}
cleos create account eosio duanyu {pub-key} {pub-key}
cleos create account eosio murongfu {pub-key} {pub-key}
[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ eosiocpp -o tlbb.wast tlbb.cpp 
[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ eosiocpp -g tlbb.abi tlbb.cpp 
[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos set contract tlbb.code /home/ubuntu/eos/contracts/tlbb -p tlbb.code

賬號建立部署合約

下面我們結合程式碼一個個來看：

void tianlongbabu::create(account_name heroname,uint32_t heroforceidx,uint32_t heroinsideidx,string herodes,string heroborn)
{
        print(name{heroname},"出生在:",heroborn,",現在是",herodes,",他的武力值:",heroforceidx,",他的內力值:",heroinsideidx);
        uint64_t heroindex = 0;
        ht.emplace(_this_contract,[&](auto &p)
        {
                p.heroid = ht.available_primary_key();   //主鍵自增
                heroindex = p.heroid;
                p.herodes        = herodes;
                p.heroborn       = heroborn;
                p.heroforceidx   = heroforceidx;
                p.heroinsideidx  = heroinsideidx;

        });
        heros result = ht.get(heroindex);
        print("-該英雄的編號是:",result.heroid);
}

create建立英雄

在create中我們將push action中傳入的引數使用emplace寫入到表ht中，此處的available_primary_key()可以實現主鍵的自增，其餘的操作類似，類似於一個結構體變數作為一行多列的資料儲存。在寫入完成之後我們使用簡單的例子查詢到該英雄的id。然後我們執行以下action（記得nodeos執行的時候加入--contracts-console引數或者在config.ini中加入相關配置，這樣方便檢視合約執行的結果，在終端可以打印出來），這樣我們就完成了四個英雄的建立，蕭峰、虛竹、段譽、慕容復，並將這四個英雄的相關資料寫入到了ht中：

[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos push action tlbb.code create \'["xiaofeng","1000","500","丐幫幫主","

遼國"]\' -p xiaofeng
executed transaction: ca536e0e13182f2ea6dc5e681c4aa3d81940d760c7435cba948bd9d56cc82460  128 bytes  1106 us
#     tlbb.code <= tlbb.code::create            

{"heroname":"xiaofeng","heroforceidx":1000,"heroinsideidx":500,"herodes":"丐幫幫主","heroborn":"...
>> xiaofeng出生在:遼國,現在是丐幫幫主,他的武力值:1000,他的內力值:500-該英雄的編號是:14

[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos push action tlbb.code create \'["xuzhu","600","600","靈鷲宮宮主","中

原"]\' -p xuzhu
executed transaction: 2a93021425148e8c1ff5679566d758318ab7201ee4fb6bf06b5e536de7cc8f84  136 bytes  1121 us
#     tlbb.code <= tlbb.code::create            

{"heroname":"xuzhu","heroforceidx":600,"heroinsideidx":600,"herodes":"靈鷲宮宮主","heroborn":"?.
>> xuzhu出生在:中原,現在是靈鷲宮宮主,他的武力值:600,他的內力值:600-該英雄的編號是:15

[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos push action tlbb.code create \'["duanyu","400","800","大理國皇帝","

大.理"] -p duanyu
executed transaction: 3b134c346cddb1cc0ef8eb9fefba41c3d82d1dda4019a189fa209e60157e65ac  136 bytes  1248 us
#     tlbb.code <= tlbb.code::create            

{"heroname":"xuzhu","heroforceidx":400,"heroinsideidx":800,"herodes":"大理國皇帝","heroborn":"?.
>> duanyu出生在:大理,現在是大理國皇帝,他的武力值:400,他的內力值:800-該英雄的編號是:16
[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos push action tlbb.code create \'["murongfu","400","100","燕國皇 室後

代","姑蘇"]\' -p murongfu
executed transaction: 564d9acedd8e4dbbcb590ebcbdb2ef4c4151f35e8d611767065750d3f9852b5f  136 bytes  1303 us
#     tlbb.code <= tlbb.code::create            

{"heroname":"murongfu","heroforceidx":400,"heroinsideidx":100,"herodes":"燕國皇室後代","herobo...
>> murongfu出生在:姑蘇,現在是燕國皇室後代,他的武力值:400,他的內力值:100-該英雄的編號是:17

相信很多朋友都不太喜歡慕容復，因為其陰險狡詐、不自量力且貪生怕死，賣友求榮，最不能讓我忍受的是包不同的死，可憐一世家臣，卻落得如此下場，那麼我們就根據慕容復的id把慕容復從英雄庫中刪除吧，根據id刪除英雄資料的程式碼如下：

void tianlongbabu::deletebyid(uint64_t heroid)
{
        auto findhero = ht.find(heroid);
        eosio_assert(findhero != ht.end(), "您要刪除的英雄不存在");
        ht.erase(findhero);
        print("編號為:",heroid,"的英雄被刪除了");
}

而後我們執行以下action來刪除慕容復：

[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos push action tlbb.code deletebyid \'["17"]\' -p tlbb.code
executed transaction: 970814ddd5c351878690ee53357fb82ad9c8b7da4aa395fd388918ba2ebf7fe3  104 bytes  821 us
#     tlbb.code <= tlbb.code::deletebyid        {"heroid":17}
>> 編號為:17的英雄被刪除了

虛竹的人生可以說是跌宕起伏的，從出生被偷走做了十幾年的小和尚到成為靈鷲宮宮主、逍遙派掌門，再到少林寺一役認出自己的爹媽，不就爹媽慘死，也是可憐，我們可以嘗試著修改下虛竹的相關資訊，讓他還是老老實實的當個小和尚，Multi-Index中修改資料內容的程式碼如下：

void tianlongbabu::modifytitle(account_name heroname,uint64_t heroid,string strherodes)
{
        require_auth(heroname);
        eosio_assert(!strherodes.empty(),"您輸入的字元不能為空");
        auto findhero = ht.find(heroid);
        eosio_assert(findhero != ht.end(),"您要修改的英雄不存在");
        ht.modify(findhero,heroname,[&](auto &p)
        {
                p.herodes = strherodes;
        });
        print(name{heroname},"現在是",strherodes);
}

在這裡我們使用require_auth獲取了使用者的active許可權來保證該英雄的資料不能被別人修改，然後執行以下action來修改虛竹的資料：

[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos push action tlbb.code modifytitle \'["xuzhu","15","少林寺一個小和

尚"]\' -p [email protected]
executed transaction: d5b44a7f42ab1a499eb8b7bcdd69f26af591a9cf7cb277b48d6a36ceded55645  136 bytes  804 us
#     tlbb.code <= tlbb.code::modifytitle       {"heroname":"xuzhu","heroid":15,"strherodes":"少林寺一個小和尚"}
>> xuzhu現在是少林寺一個小和尚

說完了增刪改，其實上面已經有了資料查詢的過程，下面我們在通過一個簡單的例子，查詢下虛竹的資訊是不是修改成功了，程式碼如下：

void tianlongbabu::selectbyid(uint64_t heroid)
{
        auto gethero = ht.get(heroid);
        print("編號:",heroid,"出生在:",gethero.heroborn,"現在是:",gethero.herodes);
}

然後執行以下action：

[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos push action tlbb.code selectbyid \'["15"]\' -p tlbb.code
executed transaction: 91715b3ae749425c70b0b93a2a2de6fdac6cef2f031de825480ab806d8096cee  104 bytes  694 us
#     tlbb.code <= tlbb.code::selectbyid        {"heroid":15}
>> 編號:15出生在:中原現在是:少林寺一個小和尚
[email protected]:~/eos/contracts/tlbb$ cleos push action tlbb.code selectbyid \'["14"]\' -p tlbb.code
executed transaction: 50bd5837e1301ae903d2475550a6a3a8502de8c7debcd34288dcb7c3f434a2a7  104 bytes  956 us
#     tlbb.code <= tlbb.code::selectbyid        {"heroid":14}
>> 編號:14出生在:遼國現在是:丐幫幫主

分別查詢了虛竹和蕭峰的相關英雄資訊。

本文主要介紹了Multi-Index在智慧合約中的應用，其中包含區塊鏈資料持久儲存的必要性、Multi-Index的一些簡單介紹、Multi-Index在只能合約中應用，智慧合約中資料的增、刪、改、查等操作。

我們知道，Multi-Index為多索引，那麼如何使用這個多索引呢，我們能否根據別的引數去查詢相關的英雄資訊，在emplace、erase、modify、get等背後又是和資料庫chainbase之間是如何互動的呢？我們下篇文章中繼續討論。

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