作者：Derek

簡介

本章介紹bytom程式碼啟動、節點初始化、及停止的過程

作者使用MacOS作業系統，其他平臺也大同小異
Golang Version: 1.8

預備工作

編譯安裝

設定debug日誌輸出

開啟debug輸出檔案、函式、行號等詳細資訊

export BYTOM_DEBUG=debug

初始化並啟動bytomd

初始化

./bytomd init --chain_id testnet

bytomd目前支援兩種網路，這裡我們使用測試網
mainnet：主網
testnet：測試網

啟動bytomd

./bytomd node --mining --prof_laddr=":8011"

bytomd init初始化

入口函式
* cmd/bytomd/main.go *

func init() {
    log.SetFormatter(&log.TextFormatter{FullTimestamp: true, DisableColors: true})

    // If environment variable BYTOM_DEBUG is not empty,
    // then add the hook to logrus and set the log level to DEBUG
    if os.Getenv
 
("BYTOM_DEBUG") != "" {
        log.AddHook(ContextHook{})
        log.SetLevel(log.DebugLevel)
    }
}

func main() {
    cmd := cli.PrepareBaseCmd(commands.RootCmd, "TM", os.ExpandEnv(config.DefaultDataDir()))
    cmd.Execute()
}

init函式會在main執行之前做初始化操作，可以看到init中bytomd載入BYTOM_DEBUG變數來設定debug日誌輸出

command cli傳參初始化
bytomd的cli解析使用

* cmd/bytomd/commands *
* cmd/bytomd/commands/root.go
初始化–root傳參。bytomd儲存配置、keystore、資料的root目錄。在MacOS下，預設路徑是~/Library/Bytom/
* cmd/bytomd/commands/init.go
初始化–chain_id傳參。選擇網路型別，在啟動bytomd時我們選擇了testnet也就是測試網路
* cmd/bytomd/commands/version.go
初始化version傳參
* cmd/bytomd/commands/run_node.go
初始化node節點執行時所需要的傳參

初始化預設配置
使用者傳參只有一部分引數，那節點所需的其他引數需要從預設配置中載入。
* cmd/bytomd/commands/root.go *

var (
    config = cfg.DefaultConfig()
)

在root.go中有一個config全域性變數載入了node所需的所有預設引數

// Default configurable parameters.
func DefaultConfig() *Config {
    return &Config{
        BaseConfig: DefaultBaseConfig(),  // node基礎相關配置
        P2P:        DefaultP2PConfig(),   // p2p網路相關配置
        Wallet:     DefaultWalletConfig(),   // 錢包相關配置
        Auth:       DefaultRPCAuthConfig(),  // 驗證相關配置
        Web:        DefaultWebConfig(),   // web相關配置
    }
}

後面的文章會一一介紹每個配置的作用

bytomd 守護程序啟動與退出

* cmd/bytomd/commands/run_node.go *

func runNode(cmd *cobra.Command, args []string) error {
    // Create & start node
    n := node.NewNode(config)
    if _, err := n.Start(); err != nil {
        return fmt.Errorf("Failed to start node: %v", err)
    } else {
        log.WithField("nodeInfo", n.SyncManager().Switch().NodeInfo()).Info("Started node")
    }

    // Trap signal, run forever.
    n.RunForever()

    return nil
}

runNode函式有三步操作：
node.NewNode：初始化node執行環境
n.Start：啟動node
n.RunForever：監聽退出訊號，收到ctrl+c操作則退出node。在linux中守程序一般監聽SIGTERM訊號(ctrl+c)作為退出守護程序的訊號

初始化node執行環境

在bytomd中有五個db資料庫儲存在–root引數下的data目錄
* accesstoken.db // 儲存token相關資訊(錢包訪問控制權限)
* trusthistory.db // 儲存p2p網路同步相關資訊
* txdb.db // 儲存交易相關資訊
* txfeeds.db //
* wallet.db // 儲存錢包相關資訊

* node/node.go *

func NewNode(config *cfg.Config) *Node {
    ctx := context.Background()
    initActiveNetParams(config)
    // Get store 初始化txdb資料庫
    txDB := dbm.NewDB("txdb", config.DBBackend, config.DBDir())
    store := leveldb.NewStore(txDB)

  // 初始化accesstoken資料庫
    tokenDB := dbm.NewDB("accesstoken", config.DBBackend, config.DBDir())
    accessTokens := accesstoken.NewStore(tokenDB)

  // 初始化event事件排程器，也叫任務排程器。一個任務可以被多次呼叫
    // Make event switch
    eventSwitch := types.NewEventSwitch()
    _, err := eventSwitch.Start()
    if err != nil {
        cmn.Exit(cmn.Fmt("Failed to start switch: %v", err))
    }

  // 初始化交易池
    txPool := protocol.NewTxPool()
    chain, err := protocol.NewChain(store, txPool)
    if err != nil {
        cmn.Exit(cmn.Fmt("Failed to create chain structure: %v", err))
    }

    var accounts *account.Manager = nil
    var assets *asset.Registry = nil
    var wallet *w.Wallet = nil
    var txFeed *txfeed.Tracker = nil

  // 初始化txfeeds資料庫
    txFeedDB := dbm.NewDB("txfeeds", config.DBBackend, config.DBDir())
    txFeed = txfeed.NewTracker(txFeedDB, chain)

    if err = txFeed.Prepare(ctx); err != nil {
        log.WithField("error", err).Error("start txfeed")
        return nil
    }

  // 初始化keystore
    hsm, err := pseudohsm.New(config.KeysDir())
    if err != nil {
        cmn.Exit(cmn.Fmt("initialize HSM failed: %v", err))
    }

  // 初始化錢包，預設wallet是開啟狀態
    if !config.Wallet.Disable {
        walletDB := dbm.NewDB("wallet", config.DBBackend, config.DBDir())
        accounts = account.NewManager(walletDB, chain)
        assets = asset.NewRegistry(walletDB, chain)
        wallet, err = w.NewWallet(walletDB, accounts, assets, hsm, chain)
        if err != nil {
            log.WithField("error", err).Error("init NewWallet")
        }

        // Clean up expired UTXO reservations periodically.
        go accounts.ExpireReservations(ctx, expireReservationsPeriod)
    }
    newBlockCh := make(chan *bc.Hash, maxNewBlockChSize)

  // 初始化網路節點同步管理
    syncManager, _ := netsync.NewSyncManager(config, chain, txPool, newBlockCh)

  // 初始化pprof，pprof用於輸出效能指標，需要制定--prof_laddr引數來開啟，在文章開頭我們已經開啟該功能
    // run the profile server
    profileHost := config.ProfListenAddress
    if profileHost != "" {
        // Profiling bytomd programs.see (https://blog.golang.org/profiling-go-programs)
        // go tool pprof http://profileHose/debug/pprof/heap
        go func() {
            http.ListenAndServe(profileHost, nil)
        }()
    }

  // 初始化節點，填充節點所需的所有引數環境
    node := &Node{
        config:       config,
        syncManager:  syncManager,
        evsw:         eventSwitch,
        accessTokens: accessTokens,
        wallet:       wallet,
        chain:        chain,
        txfeed:       txFeed,
        miningEnable: config.Mining,
    }

  // 初始化挖礦
    node.cpuMiner = cpuminer.NewCPUMiner(chain, accounts, txPool, newBlockCh)
    node.miningPool = miningpool.NewMiningPool(chain, accounts, txPool, newBlockCh)

    node.BaseService = *cmn.NewBaseService(nil, "Node", node)

    return node
}

目前bytomd只支援cpu挖礦，所以在程式碼中只有cpuminer的初始化資訊

啟動node

* node/node.go *

// Lanch web broser or not
func lanchWebBroser() {
    log.Info("Launching System Browser with :", webAddress)
    if err := browser.Open(webAddress); err != nil {
        log.Error(err.Error())
        return
    }
}

func (n *Node) initAndstartApiServer() {
    n.api = api.NewAPI(n.syncManager, n.wallet, n.txfeed, n.cpuMiner, n.miningPool, n.chain, n.config, n.accessTokens)

    listenAddr := env.String("LISTEN", n.config.ApiAddress)
    env.Parse()
    n.api.StartServer(*listenAddr)
}

func (n *Node) OnStart() error {
    if n.miningEnable {
        n.cpuMiner.Start()
    }
    n.syncManager.Start()
    n.initAndstartApiServer()
    if !n.config.Web.Closed {
        lanchWebBroser()
    }

    return nil
}

OnStart() 啟動node程序如下：
* 啟動挖礦功能
* 啟動p2p網路同步
* 啟動http協議的apiserver服務
* 開啟瀏覽器訪問bytond的交易頁面

停止node

bytomd在啟動時執行了n.RunForever()函式，該函式是由tendermint框架啟動了監聽訊號的功能：
* vendor/github.com/tendermint/tmlibs/common/os.go *

func TrapSignal(cb func()) {
    c := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(c, os.Interrupt, syscall.SIGTERM)
    go func() {
        for sig := range c {
            fmt.Printf("captured %v, exiting...\n", sig)
            if cb != nil {
                cb()
            }
            os.Exit(1)
        }
    }()
    select {}
}

TrapSignal函式監聽了SIGTERM訊號，bytomd才能成為不退出的守護程序。只有當觸發了ctrl+c或kill bytomd_pid才能終止bytomd程序退出。退出時bytomd執行如下操作
* node/node.go *

func (n *Node) OnStop() {
    n.BaseService.OnStop()
    if n.miningEnable {
        n.cpuMiner.Stop()
    }
    n.syncManager.Stop()
    log.Info("Stopping Node")
    // TODO: gracefully disconnect from peers.
}

bytomd會將挖礦功能停止，p2p網路停止等操作。