一天入門java區塊鏈-jdchain

jdchain是京東數科開源的區塊鏈平臺，目標是實現一個面向企業應用場景的通用區塊鏈框架系統，能夠作為企業級基礎設施，為業務創新提供高效、靈活和安全的解決方案。之所以選擇jdchain研究是因為jdchain是為數不多的底層也是採用java實現的一個區塊鏈平臺
項目地址：https://github.com/blockchain...
文檔地址：http://ledger.jd.com/setup.html

部署組件

• peer：區塊鏈主節點，參與共識、賬本操作等
• gateway：與Peer節點通信，負責區塊鏈瀏覽器及消息傳遞
• 客戶端：採用SDK和網關鏈接，通過網關發起交易

獲取部署包

有兩種途徑可以拿到部署包，一、直接從官網下載.二、從github上拉源碼，然後自己構建，在deployment目錄下會生成部署包，自己構建的需要注意，如果是在Windows系統上構建的包，包裡的啟動腳本在linux系統下運行會有轉義字符的問題，需要在assembly.xml裡設置lineEnding為unix，具體設置點我查看

解壓部署

部署參考文檔：《從零開始部署JDChain》

效果預覽

區塊鏈部署工具

區塊鏈瀏覽器

部署遇到的問題：

官方文檔算比較詳細，但是很多細節沒有寫明，一般體驗和開發時部署的環境比較簡單，可能在一個主機上部署4個節點的peer。這個時候端口的編排要非常注意，因為jdchain目前的共識算法採用的開源的bftsmart實現，共識端口在同一臺主機上不能連續，不然就會端口衝突。博主就遇到了這個問題，下面是詳細排錯過程：採用SDK創建用戶時拋如下異常，網關可以正常連接，秘鑰認證沒有問題：

Caused by: java.lang.IndexOutOfBoundsException: The accessing index is out of BytesSlice's bounds!
 at com.jd.blockchain.utils.io.BytesSlice.checkBoundary(BytesSlice.java:174)
 at com.jd.blockchain.utils.io.BytesSlice.getInt(BytesSlice.java:97)
 at com.jd.blockchain.utils.io.BytesSlice.getInt(BytesSlice.java:86)
 at com.jd.blockchain.binaryproto.impl.HeaderEncoder.resolveCode(HeaderEncoder.java:71)
 at com.jd.blockchain.binaryproto.BinaryProtocol.decode(BinaryProtocol.java:41)
 at com.jd.blockchain.sdk.converters.BinarySerializeResponseConverter.getResponse(BinarySerializeResponseConverter.java:33)
 at com.jd.blockchain.utils.http.agent.HttpServiceAgent.invoke(HttpServiceAgent.java:587)
 ... 7 more

網關裡的異常

11:57:05.537 ERROR com.jd.blockchain.gateway.web.GatewayGlobalExceptionHandler 34 json - Unexpected exception occurred! --[RequestURL=[POST] http://192.168.1.190:8081/rpc/tx][class java.lang.IllegalStateException]Returned object not currently part of this pool java.lang.IllegalStateException: Returned object not currently part of this pool
 at org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool.returnObject(GenericObjectPool.java:530) ~[commons-pool2-2.5.0.jar!/:2.5.0]
 at com.jd.blockchain.consensus.bftsmart.client.BftsmartMessageService.sendOrderedMessage(BftsmartMessageService.java:46) ~[consensus-bftsmart-1.1.1.RELEASE.jar!/:1.1.1.RELEASE]
 at com.jd.blockchain.consensus.bftsmart.client.BftsmartMessageService.sendOrdered(BftsmartMessageService.java:22) ~[consensus-bftsmart-1.1.1.RELEASE.jar!/:1.1.1.RELEASE]
 at com.jd.blockchain.sdk.service.NodeSigningAppender.process(NodeSigningAppender.java:84) ~[sdk-base-1.1.1.RELEASE.jar!/:1.1.1.RELEASE]
 at com.jd.blockchain.sdk.service.PeerServiceProxy.process(PeerServiceProxy.java:89) ~[sdk-base-1.1.1.RELEASE.jar!/:1.1.1.RELEASE]
 at com.jd.blockchain.gateway.web.TxProcessingController.process(TxProcessingController.java:70) ~[gateway-1.1.1.RELEASE.jar!/:1.1.1.RELEASE]
 at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method) ~[?:1.8.0_231]
 at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62) ~[?:1.8.0_231]
 at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) ~[?:1.8.0_231]
 at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498) ~[?:1.8.0_231]

最終查明異常是由於網關裡創建AsynchServiceProxy失敗導致的，這部分實現採用了Apache-commons-pool2。實現如下：

public class BftsmartPeerProxyFactory extends BasePooledObjectFactory {

 private BftsmartClientSettings bftsmartClientSettings;

 private int gatewayId;

 private AtomicInteger index = new AtomicInteger(1);

 public BftsmartPeerProxyFactory(BftsmartClientSettings bftsmartClientSettings, int gatewayId) {
 this.bftsmartClientSettings = bftsmartClientSettings;
 this.gatewayId = gatewayId;
 }

 @Override
 public AsynchServiceProxy create() throws Exception {

 BftsmartTopology topology = BinarySerializeUtils.deserialize(bftsmartClientSettings.getTopology());

 MemoryBasedViewStorage viewStorage = new MemoryBasedViewStorage(topology.getView());
 TOMConfiguration tomConfiguration = BinarySerializeUtils.deserialize(bftsmartClientSettings.getTomConfig());

 //every proxy client has unique id;
 tomConfiguration.setProcessId(gatewayId + index.getAndIncrement());
 AsynchServiceProxy peerProxy = new AsynchServiceProxy(tomConfiguration, viewStorage);
 return peerProxy;
 }

 @Override
 public PooledObject wrap(AsynchServiceProxy asynchServiceProxy) {
 return new DefaultPooledObject<>(asynchServiceProxy);
 }
}

這個代碼BinarySerializeUtils.deserialize(bftsmartClientSettings.getTopology())返回的是null，沒有正確拿到Bftsmart的網絡拓撲。進而查看peer節點，發現只有節點0成功了，其他都拋如下異常，初步判斷bftsmart的副本服務因為端口占用啟動失敗了：

11:36:48.479 ERROR bftsmart.tom.ServiceReplica 247 init - null java.net.BindException: 地址已在使用
 at sun.nio.ch.Net.bind0(Native Method) ~[?:1.8.0_231]
 at sun.nio.ch.Net.bind(Net.java:433) ~[?:1.8.0_231]
 at sun.nio.ch.Net.bind(Net.java:425) ~[?:1.8.0_231]
 at sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.bind(ServerSocketChannelImpl.java:223) ~[?:1.8.0_231]
 at io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel.doBind(NioServerSocketChannel.java:130) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.channel.AbstractChannel$AbstractUnsafe.bind(AbstractChannel.java:558) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.channel.DefaultChannelPipeline$HeadContext.bind(DefaultChannelPipeline.java:1358) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext.invokeBind(AbstractChannelHandlerContext.java:501) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.channel.AbstractChannelHandlerContext.bind(AbstractChannelHandlerContext.java:486) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.channel.DefaultChannelPipeline.bind(DefaultChannelPipeline.java:1019) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.channel.AbstractChannel.bind(AbstractChannel.java:254) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.bootstrap.AbstractBootstrap$2.run(AbstractBootstrap.java:366) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.util.concurrent.AbstractEventExecutor.safeExecute(AbstractEventExecutor.java:163) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.util.concurrent.SingleThreadEventExecutor.runAllTasks(SingleThreadEventExecutor.java:404) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.channel.nio.NioEventLoop.run(NioEventLoop.java:446) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.util.concurrent.SingleThreadEventExecutor$5.run(SingleThreadEventExecutor.java:884) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at io.netty.util.concurrent.FastThreadLocalRunnable.run(FastThreadLocalRunnable.java:30) ~[netty-all-4.1.29.Final.jar:4.1.29.Final]
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748) ~[?:1.8.0_231]

從bftsmart官方文檔得知，如果在同一個主機運行，不能使用順序的端口號，即一開始編排的peer的共識端口，6000、6001、6002、6003是不行的，原因如下：如果在同一臺計算機（127.0.0.1）中部署/執行了某些（或全部）副本，config/hosts.config則不能具有順序的端口號（例如10000、10001、10002、10003）。這是因為每個副本都綁定了兩個端口：一個用於接收來自客戶端的消息，另一個用於接收來自其他副本的消息（通過獲取下一個端口號選擇） 。更一般而言，如果為副本R分配了端口號P，它將嘗試將端口P（綁定到接收到的客戶端請求）和端口P + 1（綁定到其他副本）進行綁定。如果不執行此準則，則副本可能無法綁定所有需要的端口。

• 文檔地址：https://github.com/bft-smart/...

結語

jdchain是完整採用java實現的區塊鏈項目，是java開發者研究區塊鏈的一大福音，而且項目開源後一直在迭代，文檔和社區支持方面都比較友好。入門雖然很簡單，但是要深入到這個項目後面還有很多的東西要研究。樓主計劃，後面先把SDK和網關的交互搞清楚，然後在研究下最新的共識實現（基於RabbitMQ），然後在研究下智能合約的應用，最後深入代碼實現，可能後面還會有其他的關於jdchain的內容輸出。最後希望全部掌握後能給社區貢獻點代碼、提供點案例、解答點問題。為開源儘自己的綿薄之力