如何使用go語(yǔ)言書寫一個(gè)區(qū)塊鏈？針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問(wèn)題的小伙伴找到更簡(jiǎn)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(kāi)發(fā)圈子里，我們找到了一些流行的編程語(yǔ)言，有C++、Golang、Python和最近新起的Rust等等。
我們稍微對(duì)比較有名的項(xiàng)目采用的編程語(yǔ)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(méi)起來(lái)呢），新一代的公鏈比如以太坊，聯(lián)盟鏈翹楚超級(jí)賬本，開(kāi)始較多使用Go語(yǔ)言，當(dāng)然我們看到Rust的發(fā)展勢(shì)頭也很猛，近兩年的很多公鏈比如波卡，Grin都開(kāi)始采用Rust語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了。
Go 編譯生成的是一個(gè)靜態(tài)可執(zhí)行文件，除了 glibc 外沒(méi)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(kù)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(kù)，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。
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。
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(lái)的各種問(wèn)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。
Go 非常簡(jiǎn)單，且易于學(xué)習(xí)。從學(xué)術(shù)的角度講 Go 語(yǔ)言其實(shí)非常平庸，不支持許多高級(jí)的語(yǔ)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(jiǎn)單靈活。正是由于 Go 的簡(jiǎn)單性，任何的 Python、Elixir、C++、Scala 或者 Java 開(kāi)發(fā)者皆可在一月內(nèi)組建成一個(gè)高效的 Go 團(tuán)隊(duì)。
Go目前已經(jīng)內(nèi)置了大量的庫(kù)，特別是網(wǎng)絡(luò)庫(kù)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(wèn)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。
Go語(yǔ)言后面的支持者是Google，語(yǔ)言足夠在各種場(chǎng)景下得到檢驗(yàn)，同時(shí)創(chuàng)始人還是C語(yǔ)言之父，對(duì)后續(xù)的發(fā)展和創(chuàng)新可期。
Go語(yǔ)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(yǔ)言在工程界占有一席之地 除此之外Go語(yǔ)言還有非常多的成功運(yùn)行中的軟件：
nsq：bitly開(kāi)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(lái)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(kāi)源的日志處理系統(tǒng)
cbfs：couchbase開(kāi)源的分布式文件系統(tǒng)
tsuru：開(kāi)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
除了打鐵還需自身硬之外，還有些機(jī)遇和運(yùn)勢(shì)，讓區(qū)塊鏈選擇的了Go語(yǔ)言。我們來(lái)看區(qū)塊鏈2.0以來(lái)最成功的公鏈和聯(lián)盟鏈代表，以太坊和超級(jí)賬本Fabric，無(wú)一例外都選擇使用Go作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言（雖然以太坊其實(shí)也有其他語(yǔ)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(kāi)以太坊和Fabric，那么對(duì)于一家想要做區(qū)塊鏈技術(shù)選型的公司來(lái)說(shuō)，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(kāi)源代碼改，那么自然Go語(yǔ)言就成為后來(lái)者的選，換種語(yǔ)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(yǔ)言還會(huì)缺失一些特定庫(kù)的支持從而導(dǎo)致項(xiàng)目無(wú)法開(kāi)展。
很多人對(duì)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(lái)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(kāi)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。
我們?cè)谶x型編程語(yǔ)言的過(guò)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(yǔ)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(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們也感受到了選用Go語(yǔ)言帶來(lái)的便利和優(yōu)勢(shì)。
從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，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(yǔ)言并發(fā)性和通道就顯得非常有優(yōu)勢(shì)，我們看下面交易驗(yàn)證的例子：
重慶分公司
重慶分公司
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(wàn)以上的TPS。
輕松變成Go語(yǔ)言大師
從人才上來(lái)說(shuō)，比原鏈核心開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的部分成員之前也沒(méi)有做過(guò)Go語(yǔ)言開(kāi)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(kāi)發(fā)和維護(hù)了（對(duì)于從C/C++/Java有經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)者尤其輕松），這就是語(yǔ)言簡(jiǎn)單對(duì)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建帶來(lái)的好處。
從協(xié)作上來(lái)說(shuō)，通過(guò)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(kāi)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(yǔ)言書寫一個(gè)區(qū)塊鏈問(wèn)題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒(méi)有解開(kāi)，可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識(shí)。
