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比特币源码分析-网络（三）

见解分享

比特币网络模块：深入剖析核心功能

遍历断开连接节点数组

当网络出现问题时，管理断开连接的节点至关重要。比特币通过遍历断开连接节点数组来实现这一目的。此过程涉及获取节点锁、移除不再引用的节点并将其从网络中删除。这有助于保持网络稳定，防止死锁，确保只有有效的节点保持连接。

void CNode::Cleanup()
{
    AssertLockHeld(cs_vNodes);
    if (pindexBestHeader != NULL)
    {
        AddDisconnectedNode(addrName);
    }

    if (!fDisconnect)
    {
        // If we're not disconnecting, mark the node as banned. This prevents it from
        // reconnecting.
        BannedNode banNode(addrName, GetNodeTime());
        banMan.Ban(banNode);
    }

    // Clear any network activity associated with the node
    DeleteNodeStats(this->id);
    if (socketid)
        CloseSocket(socketid);

    RemoveNodeFromNodes();
}

重新设置节点数量

跟踪网络中节点的数量对于管理网络性能至关重要。比特币通过遍历节点数组并计算当前节点数量来实现这一点。此数量存储在变量 nTotalNodes 中，以便随时了解网络中的节点数，确保网络稳定运行。

void CNodeSignals::UpdateNodeCount()
{
    LOCK(cs_vNodes);
    nTotalNodes = 0;
    BOOST_FOREACH (CNode *pnode, vNodes)
        nTotalNodes++;
}

调用 select 函数监听 Socket

为了监听网络事件，比特币使用 select 函数。此函数通过将要监听的 Socket 集合存储在 fd_set 中来实现。通过调用 select()，比特币可以监听这些 Socket，并在有 Socket 可读时接收通知。这对于及时处理数据包和保持网络通信至关重要。

void ThreadSocketHandler()
{
    char pchRet[SOCKET_BUFFER_SIZE];
    fd_set fdsetRecv;
    fd_set fdsetSend;
    fd_set fdsetError;
    fdsetRecv.fd_count = 0;
    fdsetSend.fd_count = 0;
    fdsetError.fd_count = 0;
    while (true)
    {
        if (fShutdown)
            return;

        FD_ZERO(&fdsetRecv);
        FD_ZERO(&fdsetSend);
        FD_ZERO(&fdsetError);

        for (int n = 0; n < sockets.size(); n++)
        {
            fdsetRecv.fd_set[fdsetRecv.fd_count++] = sockets[n];
            fdsetSend.fd_set[fdsetSend.fd_count++] = sockets[n];
            fdsetError.fd_set[fdsetError.fd_count++] = sockets[n];
        }

        struct timeval timeout;
        timeout.tv_sec = 1;
        timeout.tv_usec = 0;

        int nSelect = select(sockets.size(), &fdsetRecv, &fdsetSend, &fdsetError, &timeout);

遍历节点数组，增加节点引用次数

在比特币网络中，管理节点引用对于防止意外删除和确保节点稳定性至关重要。通过遍历节点数组并增加每个节点的引用计数，比特币可以跟踪对节点的引用。这有助于确保在节点不再需要时才将其删除，从而保持网络的可靠性。

bool CNode::AddRef()
{
    LOCK(cs_vRefCounts[id]);
    return ++vRefCounts[id] - 1 == 0;
}

结语

比特币网络模块中的这些核心函数共同作用，确保了比特币网络的稳定性和可靠性。通过深入了解这些功能，我们可以更好地理解比特币网络的运作方式，并认识到其设计和实施的复杂性。

常见问题解答

  1. 为什么遍历断开连接的节点数组很重要？

    遍历断开连接的节点数组对于保持网络稳定和防止死锁至关重要。

  2. 重新设置节点数量有什么好处？

    重新设置节点数量有助于跟踪网络中的节点数，确保网络稳定运行。

  3. 调用 select 函数如何促进网络通信？

    调用 select 函数允许比特币监听 Socket 事件，从而可以及时处理数据包并保持网络通信。

  4. 增加节点引用次数有什么作用？

    增加节点引用次数有助于防止意外删除节点，并确保节点在不再需要时才被删除。

  5. 这些网络模块功能在确保比特币网络安全中的作用是什么？

    这些网络模块功能通过管理节点连接、跟踪网络状态和防止意外删除来帮助确保比特币网络的安全。