结构体数组在Ethereum的世界里，数据的最终存储形式是[(9)

如上图所示，每当一个stateObject有改动，亦即“账户”信息有变动时，这个stateObject对象会更新，并且这个stateObject会标为dirty，此时所有的数据改动还仅仅存储在map里。当IntermediateRoot()调用时，所有标为dirty的stateObject才会被一起写入trie。而整个trie中的内容只有在CommitTo()调用时被一起提交到底层。可见，这个map被用作本地的一级缓存，trie是二级缓存，底层是第三级，各级数据结构的界限非常清晰，这样逐级缓存数据，每一级数据向上一级提交的时机也根据业务需求做了合理的选择。

StateDB中账户状态的版本管理

StateDB还可以管理账户状态的版本。这个功能用到了几个结构体：journal，revision，先来看看UML关系图：

其中journal对象是journalEntry的散列，长度不固定，可任意添加元素。接口journalEntry存在若干种实现体，描述了从单个账户操作(账户余额，发起合约次数等)，到account trie变化(创建新账户对象，账户消亡)等各种最小事件。revision结构体，用来描述一个‘版本’，它的两个整型成员jd和journalIndex，都是基于journal散列进行操作的。

上图简述了StateDB中账户状态的版本是如何管理的。首先journal散列会随着系统运行不断的增长，记录所有发生过的单位事件；当某个时刻需要产生一个账户状态版本时，代码中相应的是Snapshop()调用，会产生一个新revision对象，记录下当前journal散列的长度，和一个自增1的版本号。

基于以上的设计，当发生回退要求时，只要根据相应的revision中的journalIndex，在journal散列上，根据所记录的所有journalEntry，即可使所有账户回退到那个状态。

Ethereum里的账户 - stateObject

每个stateObject对象管理着Ethereum世界里的一个“账户”。stateObject有一个成员变量data，类型是Accunt结构体，里面存有账户Ether余额，合约发起次数，最新发起合约指令集的哈希值，以及一个MPT结构的顶点哈希值。

stateObject内部也有一个Trie类型的成员trie，被称为storage trie，它里面存放的是一种被称为State的数据。State跟每个账户相关，格式是[Hash, Hash]键值对。有意思的是，stateObject内部也有类似StateDB一样的二级数据缓存机制，用来缓存和更新这些State。

stateObject定义了一种类型名为storage的map结构，用来存放[]Hash,Hash]类型的数据对，也就是State数据。当SetState()调用发生时，storage内部State数据被更新，相应标示为”dirty”。之后，待有需要时(比如updateRoot()调用)，那些标为”dirty”的State数据被一起写入storage trie，而storage trie中的所有内容在CommitTo()调用时再一起提交到底层。

State数据略显神秘，目前笔者尚未完全理解它的含义，在代码里，仅仅查到某些合约指令中会调用SetState()，来更新某个stateObject中的State数据。

小结

任何一个系统中，数据部分的占用空间，运行效率当然会影响到整体性能。如何简洁完整的呈现数据，并涵盖业务模型下的大大小小各种需求；如何高效的管理数据，使得插入、删除、查找数据更快速；如何在业务模块和底层之间安排面向业务的、接口友好的本地存储模块，使得内存占用更紧凑，提交和回退数据更加安全等等，都是值得全面思考的。从本文中，可以看到整个Ethereum系统的架构设计、代码实现上，对于以上各个话题都进行了诸多考量，值得同业者学习参考。

Block结构体主要分为Header和Body，Header相对轻量，涵盖了Block的所有属性，包括特征标示，前向指针，和内部数据集的验证哈希值等；Body相对重量，持有内部数据集。每个Block的Header部分，Body部分，以及一些特征属性，都以[k,v]形式单独存储在底层中。

BlockChain管理Block组成的一个单向链表，HeaderChain管理Header组成的单向链表，并且BlockChain持有HeaderChain。在做插入/删除/查找时，要注意回溯，以及中相应的增删。

Merkle-PatriciaTrie(MPT)数据结构用来组织管理[k,v]型数据，它设计了灵活多变的节点体系和编码格式，既融合了多种原型结构的优点，又兼顾了业务需求和运行效率。

StateDB作为本地存储模块，它面向业务模型，又连接底层，内部利用两极缓存机制来存储和更新所有代表“账户”的stateObject对象。

stateObject除了管理着账户余额等信息之外，也用了类似的两级缓存机制来存储和更新所有的State数据。

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