AMDB¶
标签：存储模块 分布式存储 合约数据 状态数据
分布式存储（Advanced Mass Database，AMDB）通过对表结构的设计，既可以对应到关系型数据库的表，又可以拆分使用KV数据库存储。通过实现对应于不同数据库的存储驱动，AMDB理论上可以支持所有关系型和KV的数据库。
CRUD数据、区块数据默认情况下都保存在AMDB，无需配置，合约局部变量存储可根据需要配置为MPTState或StorageState，无论配置哪种State，合约代码都不需要变动。
当使用MPTState时，合约局部变量保存在MPT树中。当使用StorageState时，合约局部变量保存在AMDB表中。
尽管MPTState和AMDB最终数据都会写向RocksDB，但二者使用不同的RocksDB实例，没有事务性，因此当配置成使用MPTState时，提交数据时异常可能导致两个RocksDB数据不一致。
名词解释¶
Table¶
存储表中的所有数据。Table中存储AMDB主key到对应Entries的映射，可以基于AMDB主key进行增删改查，支持条件筛选。
Entries¶
Entries中存放主Key相同的Entry，数组。AMDB的主Key与Mysql中的主key不同，AMDB主key用于标示Entry属于哪个key，相同key的Entry会存放在同一个Entries中。
Entry¶
对应于表中的一行，每行以列名作为key，对应的值作为value，构成KV结构。每个Entry拥有自己的AMDB主key，不同Entry允许拥有相同的AMDB主key。
Condition¶
Table中的删改查接口支持传入条件，这三种接口会返回根据条件筛选后的结果。如果条件为空，则不做任何筛选。
数据更新或者插入过程中，需要根据主Key获取数据并将对数据更新或者append操作，然后再写回存储系统。因此，在一个主Key对应的Entries中Entry个数很多的时候，执行效率会受到影响；同时，会加大内存的使用。所以，实际生产过程中主Key对应的Entries中Entry个数不宜过多。
举例¶
以某公司员工领用物资登记表为例，解释上述名词。
| Name* | item_id | item_name |
|---|---|---|
| Alice | 1001001 | laptop |
| Alice | 1001002 | screen |
| Bob | 1002001 | macbook |
| Chris | 1003001 | PC |
解释如下：
表中Name是AMDB主key。
表中的每一行为一个Entry。一共有4个Entry，每个Entry以Map存储数据。4个Entry如下：
Entry1：
{Name:Alice，item_id:1001001,item_name:laptop}Entry2：
{Name:Alice，item_id:1001002,item_name:screen}Entry3：
{Name:Bob，item_id:1002001,item_name:macbook}Entry4：
{Name:Chris，item_id:1003001,item_name:PC}
Table中以Name为主key，存有3个Entries对象。第1个Entries中存有Alice的2条记录，第2个Entries中存有Bob的1条记录，第3个Entries中存有Chris的一条记录。
调用Table类的查询接口时，查接口需要指定AMDB主key和条件，设置查询的AMDB主key为Alice，条件为
item_id = 1001001，会查询出Entry1。
AMDB表分类¶
表中的所有entry，都会有_status_,_num_,_hash_内置字段。
系统表¶
系统表默认存在，由存储驱动保证系统表的创建。
| 表名 | keyField | valueField | 存储数据说明 | AMDB主key |
|---|---|---|---|---|
_sys_tables_ |
table_name | key_field,value_field | 存储所有表的结构，以表名为主键 | 所有表的表名 |
_sys_consensus_ |
name | type,node_id,enable_num | 存储共识节点和观察节点的列表 | node |
_sys_table_access_ |
table_name | address,enable_num | 存储每个表的具有写权限的外部账户地址 | 表的表名 |
_sys_cns_ |
name | version,address,abi | 存储CNS映射关系 | 合约名 |
_sys_config_ |
key | value,enable_num | 存储需要共识的群组配置项 | 配置项 |
_sys_current_state_ |
key | value | 存储最新的状态 | current_number/total_transaction_count |
_sys_tx_hash_2_block_ |
hash | value,index | 存储交易hash到区块号的映射 | 交易hash的16进制 |
_sys_number_2_hash_ |
hash | value | 存储区块号到区块头hash的16进制表示的映射 | 区块高 |
_sys_hash_2_block_ |
key | value | 存储hash到序列化的区块数据 | 区块头hash的16进制 |
_sys_block_2_nonces_ |
number | value | 存储区块中交易的nonces | 区块高 |
用户表¶
用户调用CRUD接口所创建的表，从2.2版本开始以u_<TableName>为表名，底层自动添加u_前缀。
StorageState账户表¶
从2.2版本开始以c_+Address作为表名。表中存储外部账户相关信息。表结构如下
| key* | value |
|---|---|
| balance | |
| nonce | |
| code | |
| codeHash | |
| alive |
StorageState¶
StorageState是一种使用AMDB实现的存储账户状态的方式。相比于MPTState主要有以下区别：
| StorageState | MPTState | |
|---|---|---|
| 账户数据组织方式 | AMDB表 | MPT树 |
| 历史状态 | 不支持，不维护历史状态 | 支持 |
MPTState每个账户使用MPT树存储其数据，当历史数据逐渐增多时，会因为存储方式和磁盘IO导致性能问题。StorageState每个账户对应一个Table存储其相关数据，包括账户的nonce,code,balance等内容，而AMDB可以通过实现对应的存储驱动支持不同的数据库以提高性能，我们使用RocksDB测试发现，StorageState性能大约是MPTState的两倍。