eos对数据库的操作

eosio的multi_index

概述

multi_index是eosio上的数据库管理接口，通过eosio::multi_index智能合约能够写入、读取和修改eosio数据库的数据

multi_index在eosio中的位置：eos/contracts/eosiolib/multi_index.hpp

eosio::multi_index来源于boost库的boost::multi_index

eosio::multi_index在概念上和传统数据库的“表(table)”类似，数据“行(rows)”是独立的对象（通常是class对象或struct对象），数据“列(columns)”是对象的成员属性（class或struct的成员属性）

eosio::multi_index提供和传统数据库的“键(key)”类似的成员属性，用于快速查找对象

eosio::multi_index支持主键(primary key)，但必须是唯一的无符号64位整型(uint64_t)

eosio::multi_index按主键排序时，使用升序

eosio::multi_index允许使用自定义函数作为索引，但它的返回值是受限制的，只能是支持的键类型

multi_index表允许多索引排序，最多可以使用16个二级索引

二级索引作为multi_index表构造函数的一部分创建，不支持直接构建

multi_index迭代器可以双向迭代，即const_iterator或const_reverse_iterator

创建multi_index表

使用C++类(class)或结构体(struct)定义对象

在class或struct中，定义一个const成员函数：primary_key()，返回uint64_t类型的主键值

确定二级索引（最多支持16个），二级索引不局限于uint64_t，它支持更多类型

二级索引支持的键类型：

idx64：64位无符号整型键

idx128：128位无符号整型键

idx256：256位固定大小字典键

idx_double：双精度浮点键

idx_long_double：四倍精度浮点键

1

2

3

4

5

6

为每个二级索引定义extractor，即一个函数，用于从Multi-Index表的函数中获取键，这个函数会被indexed_by（后面会讲）用到

一个完整的multi_index表定义如下：

//定义address表，i64表示索引使用默认的uint64_t类型

//@abi table address i64

struct address {

uint64_t account;

string name;

uint64_t phone;

uint64_t liked;

//定义address表的主键
uint64_t primary_key() const { return account; }
//定义extractor，二级索引是phone
uint64_t get_phone() const {return phone; }

//序列化
EOSLIB_SERIALIZE(address, (account)(name)(phone)(liked))

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

使用multi_index表

（一）.实例化

// 第一个参数是表名（即address），第二个参数是表对象的类型（address），其余为可变参数Indices（二级索引），数量不能超过16个

typedef eosio::multi_index< N(address), address, indexed_by<N(phone), const_mem_fun<address, uint64_t, &address::get_phone>>> address_index;

// 构造函数，有两个参数uint64_t类型参数：code, scope

// code: 拥有这张multi_index表的账户，该账户拥有对合约数据的读写权限

// scope: code层级内的范围标识符

address_index addresses(_self, _self);

1

2

3

4

5

6

7

（二）.表的操作

1. emplace
   
   添加一个新对象（row）到表中
   
   const_iterator emplace( unit64_t payer, Lambda&& constructor )
   
   参数
   
   payer：为新对象使用的存储付费的账户
   
   constructor：lambda函数，可以让新创建的对象就地初始化
   
   返回值
   
   返回一个新创建的对象的主键迭代器
   
   前置条件
   
   payer是被当前Action授权的有效账户，允许为使用存储付费
   
   操作结果
   
   带有唯一主键的新对象在multi-index表中被创建；
   
   这个对象会被序列化，然后写入表中；
   
   如果表不存在，则创建表。
   
   二级索引被更新，用以引用新添加的对象；
   
   如果二级索引表不存在，则创建它们。
   
   payer为创建新对象所使用的存储付费；
   
   如果multi-index表和二级索引表需要被创建，则payer为表的创建付费。
   
   异常
   
   当前接收者（multi_index的code参数）不是表的拥有者时，抛出异常
2. erase
   
   使用主键从表中删除现有对象（两种形式）
   
   const_iterator erase( const_iterator itr )
   
   void erase( const object_type& obj )
   
   参数
   
   itr：指向待删除对象的迭代器
   
   obj：待删除对象的引用
   
   返回值
   
   使用itr查找对象时，返回被删除对象之后的对象的指针
   
   操作结果
   
   对象从表中删除，相关的存储被回收；
   
   表相关的二级索引被更新；
   
   退还被删除对象的payer所支付的存储费用和相关费用。
   
   异常
   
   待删除对象不存在时、Action无权修改表数据时、给定迭代器无效时，抛出异常
3. modify
   
   修改表中已存在的对象（两种形式）
   
   void modify( const_iterator itr, uint64_t payer, Lambda&& updater )
   
   void modify( const object_type &obj, uint64_t payer, Lambda&& updater )
   
   参数
   
   itr：指向待更新对象的迭代器
   
   obj：待更新对象的引用
   
   payer：为更新数据付费的账户，为0表示更新数据的payer和创建时的payer相同
   
   updater：用于更新目标对象的lambda函数
   
   前置条件
   
   itr指向的对象，或obj引用的对象是存在的
   
   payer是被当前Action授权的有效账户，允许为使用存储付费
   
   操作结果
   
   更新后的对象被序列化，然后替换表中的现有对象；
   
   二级索引被更新，被更新对象的主键不变。
   
   payer为更新对象所使用的存储付费；
   
   如果payer和该对象现有的payer相同，只需要为现有对象和更新对象不同的部分付费，如果差额为负，还会退还费用；
   
   如果payer和该对象现有的payer不同，则会退还费用给现有的payer。
   
   异常
   
   无效的前提条件下调用，会抛出异常，并中止执行
   
   当前接收者（multi_index的code参数）不是表的拥有者时，抛出异常
4. get
   
   使用主键从表中查询已存在的对象
   
   const object_type& get( uint64_t primary ) const
   
   参数
   
   primary：要查询对象的主键值
   
   返回值
   
   包含指定主键的对象的常量引用
   
   异常
   
   没有任何对象与给定的主键匹配时，抛出异常
5. find
   
   使用主键从表中查询已存在的对象
   
   const_iterator find( uint64_t primary ) const
   
   参数
   
   primary：要查询对象的主键值
   
   返回值
   
   返回一个查询到的对象的迭代器
   
   如果没有查询到指定对象，返回一个end迭代器
   
   （三）.成员访问
   
   获取拥有主表的账户名
   
   uint64_t get_code() const

在code下的范围id（scope id），在该范围内可以找到期望的主表实例

uint64_t get_scope() const

（四）. 不支持的C++特性

eosio::multi_index不支持拷贝构造函数（Copy constructor）

eosio::multi_index不支持赋值运算符（Assignment operator）

（五）.迭代器

multi_index迭代器遵循C++迭代器模式，所有迭代器都是双向迭代，即const_iterator或const_reverse_iterator。

迭代器可以被间接引用，以提供对multi_index表中对象的访问。

1. begin & cbegin
   
   返回指向对象类型的、从最小主键值开始的迭代器
   
   const_iterator begin() const
   
   const_iterator cbegin() const

end & cend

返回指向虚拟行的迭代器，代表刚刚过去的最后一行，不能被间接引用；

可以向后推进，不能向前推进。

const_iterator end() const

const_iterator end() const

rbegin & crbegin

返回和begin/cbegin类似的，但反向的迭代器

const_iterator rbegin() const

const_iterator crbegin() const

rend & crend

返回和end/cend类似的，但反向的迭代器

const_iterator rend() const

const_iterator crend() const

lower_bound

查找大于等于给定主键值的对象

const_iterator lower_bound( uint64_t primary ) const

upper_bound

查找大于给定主键值的对象

const_iterator upper_bound( uint64_t primary ) const

get_index

返回一个适当类型的二级索引

secondary_index get_index()

secondary_index get_index() const

iterator_to

返回给定对象的迭代器

const_iterator iterator_to( const object_type& obj ) const

indexed_by

indexed_by结构体用于实例化multi_index表的索引

indexed_by在multi_index.hpp中的定义如下：

// 参数IndexName是索引的名称，这个名称是base32编码后的64位整数，且需要符合EOS命名规范：

// 1. 最多13个字符，前12个字符只能是小写字母、0-5、“.”

// 2. 如果有第13个字符，则只能是小写字母a-p、“.”

// 参数Extractor是一个函数，用于从multi_index表的函数中获取键，返回一个二级索引类型或二级索引类型的引用

template<uint64_t IndexName, typename Extractor>

struct indexed_by {

enum constants { index_name = IndexName };

typedef Extractor secondary_extractor_type;

};

// 推荐使用eosio::const_mem_fun模板，它是boost::multi_index::const_mem_fun的类型别名，例子：

// multi_index表的名字是N(address), N是一个宏，可以把base32编码后的字符串转换为uint64_t

// multi_index表的对象类型是address

// multi_index通过名为N(phone)的二级索引进行检索

// const_mem_fun是一个用于address类型的键提取器（key extractor ）

// const_mem_fun提取的键类型是uint64_t，通过address::get_phone函数获取键

eosio::multi_index< N(address), address, indexed_by<N(phone), const_mem_fun<address, uint64_t, &address::get_phone>>>

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

完整例子

//@abi action

void likebyphone(uint64_t phone) {

address_index addresses(_self, _self);

auto phone_index = addresses.get_index<N(phone)>();
auto itr = phone_index.lower_bound(phone);
for(; itr != phone_index.end() && itr->phone == phone; ++itr) {
    phone_index.modify(itr, 0, [&](auto& address){
        eosio::print("Liking: ", address.name.c_str(), "\n");
        address.liked++;
    });
}

}

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

(六). 工具函数

available_primary_key

返回一个可用（未使用）的主键值，用于主键严格自增的表，它不会被设置为自定义值

uint64_t available_primary_key() const