本文深入探讨了EOSIO系统中交易(transaction)的执行过程，详细分析了从cleos命令行发起交易请求，到交易信息如何通过push_transaction写入区块的全过程。文章以创建账户为例，分解为八个步骤阐述交易信息如何在chain_plugin与producer_plugin间异步传递，并最终写入区块。
eosio整个系统中，transaction占据着十分重要的位置。我们在区块链上的任何有效操作，都代表着有transaction被执行了。在执行的过程中，push_transaction是不可以被忽略的。例如我们创建账户的时候，会通过push_transaction写到区块信息中，我们进行转账也会push_transaction写到区块信息中，今天我们来看看push_transaction作为区块信息写入的入口，背后做了哪些操作，交易信息是如何写入到区块中的。
本文主要包含以下内容：
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push_transaction的天龙八步
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transaction信息写入区块的过程
1、push_transaction的天龙八步
我们平时在代码调试或者阅读的过程中，总免不了使用cleos命令行，比如我们创建账户就需要使用：
1cleos system newaccount eosio yourname pubkey pubkey --stake-net "10.0000 EOS" --stake-cpu "10.0000 EOS" --buy-ram-bytes 1000
那么我们在这个命令输入之后都进行了哪些操作呢？在创建新用户的过程中,我们给新用户抵押了资源,购买了内存,在cleos的main.cpp中,我们以帮助新用户购买RAM为例,可以看到该命令调用了系统合约中的buyram方法，那么我们如何来一步步找到buyram这个action执行的地方呢，我们可以分为八步来看：
1//第一步：设置cleos命令行中传入的参数
2add_standard_transaction_options(createAccount);
3//第二步：根据公钥、私钥等创建账户
4auto create = create_newaccount(creator, account_name, owner_key, active_key);
5//第三步：创建购买ram等其他操作的action，在这里我们可以看到调用了系统合约中的buyram方法
6create_action(tx_permission.empty() ? vector<chain::permission_level>{{creator,config::active_name}} : get_account_permissions(tx_permission),
7 config::system_account_name, N(buyram), act_payload);
8}
9//第四步：send_action
10send_actions( { create, buyram, delegate }
11//第五步：push_action
12auto result = push_actions( move(actions), extra_kcpu, compression);
13//第六步：将action写到transaction中并push_transaction
14fc::variant push_actions(std::vector<chain::action>&& actions, int32_t extra_kcpu, packed_transaction::compression_type compression = packed_transaction::none ) {
15 signed_transaction trx;
16 trx.actions = std::forward<decltype(actions)>(actions);
17
18 return push_transaction(trx, extra_kcpu, compression);
19}
20//第七步：通过回调，调用chain_plugin中的push_transaction
21call(push_txn_func, packed_transaction(trx, compression));
22//第八步：chain_plugin将transaction信息异步写入到区块中
23void read_write::push_transaction(const read_write::push_transaction_params& params, next_function<read_write::push_transaction_results> next)
24{
25 //处理
26}
创建账户的时候是如此，其他的链上操作也基本类似，感兴趣的可以去一一查看，接下来我们要看看天龙八步中的第八步，交易信息是如何写入区块中的。
2、push_transaction背后的操作
我们通过以前的文章可以了解到，区块的生成是以producer_plugin为入口，而后在chain的controller中实际完成的，那么上面天龙八步中的第八步是如何将交易transaction信息异步发送至producer_plugin中的呢。我们在来看chain_plugin中的transaction，可以看到其中使用了incoming::methods::transaction_async异步调用的方式，一步步的走下去：
1app().get_method<incoming::methods::transaction_async>()(pretty_input, true, [this, next](const fc::static_variant<fc::exception_ptr, transaction_trace_ptr>& result)
2//transaction_async的定义
3using transaction_async = method_decl<chain_plugin_interface, void(const packed_transaction_ptr&, bool, next_function<transaction_trace_ptr>), first_provider_policy>;
可以看到这其实是一个插件的接口，具体可以参看method_decl，我们回头看transaction_async，通过get_method的方式将transaction信息异步发送至producer_plugin，那么get_method又是什么呢：
1 /**
2 * 获取对传入类型声明的方法的引用，第一次使用的时候将会重构这个方法，该方法也会绑定两个插件
3 */
4 template<typename MethodDecl>
5 auto get_method() -> std::enable_if_t<is_method_decl<MethodDecl>::value, typename MethodDecl::method_type&>
6 {
7 using method_type = typename MethodDecl::method_type;
8 auto key = std::type_index(typeid(MethodDecl));
9 auto itr = methods.find(key);
10 if(itr != methods.end()) {
11 return *method_type::get_method(itr->second);
12 } else {
13 methods.emplace(std::make_pair(key, method_type::make_unique()));
14 return *method_type::get_method(methods.at(key));
15 }
16 }
读到这里我们大概都会猜想的到，既然是两个插件之间的通信，想必producer_plugin中也有transaction_async相关的使用，果不其然，在producer_plugin我们可以找得到transaction_async及其使用的地方：
1//接收来自chain_plugin中的transaction的句柄
2incoming::methods::transaction_async::method_type::handle _incoming_transaction_async_provider;
3//在producer_plugin插件初始化的时候就绑定了_incoming_transaction_async_provider和方法，类似于回调的方式，当有get_method执行的时候，on_incoming_transaction_async也将会执行
4 my->_incoming_transaction_async_provider = app().get_method<incoming::methods::transaction_async>().register_provider([this](const packed_transaction_ptr& trx, bool persist_until_expired, next_function<transaction_trace_ptr> next) -> void {
5 return my->on_incoming_transaction_async(trx, persist_until_expired, next );
6 });
在以前的文章中提到，节点生产区块实在start_block中执行的，我们不再赘述，下面完整的（默克尔树太长，忽略）打印其中一个区块的信息，新入门eos开发的读者朋友们也可以参考下一个区块中到底包含有哪些信息：
1{
2 "id": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
3 "block_num": 58447,
4 "header": {
5 "timestamp": "2018-09-15T07:28:49.500",
6 "producer": "eosio",
7 "confirmed": 0,
8 "previous": "0000e44e252e319484583568da419e4179a9d956198e933927f4b7806bb8a373",
9 "transaction_mroot": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
10 "action_mroot": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
11 "schedule_version": 0,
12 "header_extensions": [],
13 "producer_signature": "SIG_K1_111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111116uk5ne"
14 },
15 "dpos_proposed_irreversible_blocknum": 58447,
16 "dpos_irreversible_blocknum": 58446,
17 "bft_irreversible_blocknum": 0,
18 "pending_schedule_lib_num": 0,
19 "pending_schedule_hash": "828135c21a947b15cdbf4941ba09e1c9e0a80e88a157b0989e9b476b71a21c6b",
20 "pending_schedule": {
21 "version": 0,
22 "producers": []
23 },
24 "active_schedule": {
25 "version": 0,
26 "producers": [{
27 "producer_name": "eosio",
28 "block_signing_key": "EOS6MRyAjQq8ud7hVNYcfnVPJqcVpscN5So8BhtHuGYqET5GDW5CV"
29 }]
30 },
31 "blockroot_merkle": {
//默克尔树省略
32 },
33 "producer_to_last_produced": [["eosio",
34 58447]],
35 "producer_to_last_implied_irb": [["eosio",
36 58446]],
37 "block_signing_key": "EOS6MRyAjQq8ud7hVNYcfnVPJqcVpscN5So8BhtHuGYqET5GDW5CV",
38 "confirm_count": [],
39 "confirmations": [],
40 "block": {
41 "timestamp": "2018-09-15T07:28:49.500",
42 "producer": "eosio",
43 "confirmed": 1,
44 "previous": "0000e44e252e319484583568da419e4179a9d956198e933927f4b7806bb8a373",
45 "transaction_mroot": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
46 "action_mroot": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
47 "schedule_version": 0,
48 "header_extensions": [],
49 "producer_signature": "SIG_K1_111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111116uk5ne",
50 "transactions": [],
51 "block_extensions": []
52 },
53 "validated": false,
54 "in_current_chain": true
55}
在我们的chain_plugin执行完push_transaction之后，controller.cpp中也对应着push_transaction,当没有transaction信息到来的时候，下面的内容不会执行，而当有交易信息的时候，则将会交易信息写入到pending中（注意，我这里加了部分日志打印来确认）：
1 if (!trx->implicit) {
2 transaction_receipt::status_enum s = (trx_context.delay == fc::seconds(0))
3 ? transaction_receipt::executed
4 : transaction_receipt::delayed;
5 trace->receipt = push_receipt(trx->packed_trx, s, trx_context.billed_cpu_time_us, trace->net_usage);
6 pending->_pending_block_state->trxs.emplace_back(trx);
7 strPending = fc::json::to_string(*pending->_pending_block_state);
8 dlog("contorller push_transaction pending state step3:${state}", ("state", strPending));
9 }
在这些执行完成之后，我们可以看到pending的打印中将会多出transaction的相关信息，如下：
1"transactions": [{
2 "status": "executed",
3 "cpu_usage_us": 953,
4 "net_usage_words": 25,
5 "trx": [1,
6 {
7 "signatures": ["SIG_K1_KVpVk3PeWTXqGmExT6Lf7TbbgmJsPXcmmF63UZrTjFxf9Q8mqnKtLrU2CcBeZH3KU6qps7g73HxPDrAsUHZcic9NUp7E6f"],
8 "compression": "none",
9 "packed_context_free_data": "",
10 "packed_trx": "cfb49c5b4de4d5cd608f00000000010000000000ea305500409e9a2264b89a010000000000ea305500000000a8ed3232660000000000ea305500000819ab9cb1ca01000000010003e2f5c375717113f8cde854b8fabf0f8db01c02b9e197e13b8cf83100728f0b390100000001000000010003e2f5c375717113f8cde854b8fabf0f8db01c02b9e197e13b8cf83100728f0b390100000000"
11 }]
本文主要结合日志打印来分析交易信息是如何通过push_action写入到区块中的，以命令行创建用户为例，拆分为八步来讨论两个插件之间的异步交互，chain_plugin中的信息是如何发送至producer_plugin中的。
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