【libp2p-echo案例】

1.host

主机是在集群的顶部管理服务的抽象。它提供了一个清晰的接口，用于连接到给定远程对等节点上的服务。

代码示例：

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//创建一个默认是简单主机
host, err := libp2p.New()
//创建一个拥有各种配置的主机
host2, err := libp2p.New(
		// 使用随机生成的私钥来标识该主机
		libp2p.Identity(priv),
		// 多个监听地址
		libp2p.ListenAddrStrings(
			"/ip4/0.0.0.0/tcp/9000",      // 常规tcp连接
			"/ip4/0.0.0.0/udp/9000/quic", // 用于QUIC传输的UDP端点
		),
		// 支持TLS连接
		libp2p.Security(libp2ptls.ID, libp2ptls.New),
		// 支持noise连接
		libp2p.Security(noise.ID, noise.New),
		// 支持任何其他默认传输（TCP）
		libp2p.DefaultTransports,
		// 通过附加连接管理器来防止对等方具有太多连接。
		libp2p.ConnectionManager(connmgr),
		// 尝试使用uPNP为NAT主机打开端口。
		libp2p.NATPortMap(),
		// 允许此主机使用DHT查找其他主机
		libp2p.Routing(func(h host.Host) (routing.PeerRouting, error) {
			idht, err = dht.New(ctx, h)
			return idht, err
		}),
		// 如果您想帮助其他对等方确定它们是否在NAT后面，
		// 您还可以启动AutoNAT的服务器端（AutoRelay已经运行客户端）
		// 此服务受到强烈限制，不应导致任何性能问题。
		libp2p.EnableNATService(),
	)

2. 简单的echo程序

此示例可以在监听模式或拨号模式下启动。

在监听模式下，它将等待在/echo/1.0.0协议上接收的传入连接。每当它接收到一个流时，它将在流上写入消息"Hello, world!"并关闭它。

在拨号模式下，节点将启动，连接到给定地址，打开到目标对等体的流，并在/echo/1.0.0协议上读取消息。

这是一个单次连接通信的例子，可以用来传递信息或文件。

2.1 main函数

在该函数中根据给定的命令行参数启动host作为发送者或接受者

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func main() {
	// 使用context包创建上下文，方便控制LibP2P节点的生命周期
	ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
	defer cancel()
	// LibP2P代码使用golog记录消息。它们使用不同的字符串ID（例如"swarm"）。
	// 我们可以通过以下方式控制所有记录器的详细程度：
	golog.SetAllLoggers(golog.LevelInfo) // 更改为INFO以获取额外信息
	// 从命令行解析选项
	listenF := flag.Int("l", 0, "等待传入连接的端口")
	targetF := flag.String("d", "", "要拨号的目标对等体")
	insecureF := flag.Bool("insecure", false, "使用不加密的连接")
	seedF := flag.Int64("seed", 0, "设置用于ID生成的随机种子")
	flag.Parse()
	if *listenF == 0 {
		log.Fatal("请使用 -l 提供要绑定的端口")
	}
	// 创建在给定多地址上侦听的主机
	ha, err := makeBasicHost(*listenF, *insecureF, *seedF)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	if *targetF == "" {
		// 如果未提供需要连接的目标对等体，则作为监听器启动
		startListener(ctx, ha, *listenF, *insecureF)
		// 运行直到被取消
		<-ctx.Done()
	} else {
		// 如果提供了目标对等体，则作为发送方启动
		runSender(ctx, ha, *targetF)
	}
}

2.2 makeBasicHost

makeBasicHost 创建一个具有随机对等体ID的LibP2P主机，监听给定的多地址。

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// 如果insecure为true，则不加密连接。
func makeBasicHost(listenPort int, insecure bool, randseed int64) (host.Host, error) {
	var r io.Reader
	if randseed == 0 {
		r = rand.Reader
	} else {
		r = mrand.New(mrand.NewSource(randseed))
	}
	// 为此主机生成密钥对。至少我们将用它来获得有效的主机ID。
	priv, _, err := crypto.GenerateKeyPairWithReader(crypto.RSA, 2048, r)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	opts := []libp2p.Option{
		libp2p.ListenAddrStrings(fmt.Sprintf("/ip4/127.0.0.1/tcp/%d", listenPort)),
		libp2p.Identity(priv),
		libp2p.DisableRelay(),
	}
	if insecure {
		opts = append(opts, libp2p.NoSecurity)
	}
	return libp2p.New(opts...)
}

2.3 监听服务开启

将host设置为对某个端口进行监听。

有意思的是，在端口之上，还建立了"/echo/1.0.0"。

在传统的客户端-服务器模型中，一个端口通常只能由一个应用程序监听，因此可能会出现端口冲突问题。但在P2P网络中，通过协议ID，即使多个节点在同一端口上监听，它们也可以使用不同的协议进行通信，避免了直接的端口冲突。

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func startListener(ctx context.Context, ha host.Host, listenPort int, insecure bool) {
	// 获取主机的完整地址
	fullAddr := getHostAddress(ha)
	log.Printf("我是 %s\n", fullAddr)
	// 在主机A上设置一个流处理程序。/echo/1.0.0 是
	// 用户定义的协议名称，以及建立连接后的处理方式。
	ha.SetStreamHandler("/echo/1.0.0", func(s network.Stream) {
		log.Println("监听器收到新的流")
		if err := doEcho(s); err != nil {
			log.Println(err)
			s.Reset()
		} else {
			s.Close()
		}
	})
	log.Println("等待连接")
	if insecure {
		// 如果是不安全连接，则提醒在不同的终端上运行带有相应参数的命令
		log.Printf("现在在不同的终端上运行 \"./echo -l %d -d %s -insecure\"\n", listenPort+1, fullAddr)
	} else {
		// 如果是安全连接，则提醒在不同的终端上运行带有相应参数的命令
		log.Printf("现在在不同的终端上运行 \"./echo -l %d -d %s\"\n", listenPort+1, fullAddr)
	}
}

func getHostAddress(ha host.Host) string {
	// 构建一个主机的多地址
	hostAddr, _ := ma.NewMultiaddr(fmt.Sprintf("/p2p/%s", ha.ID()))
	// 获取ip/端口的部分
	addr := ha.Addrs()[0]
	// 现在我们可以建造一个完整的多地址，通过对多地址进行近一步的封装
	return addr.Encapsulate(hostAddr).String()
}

2.4 连接服务启动

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func runSender(ctx context.Context, ha host.Host, targetPeer string) {
	// 获取本主机的完整地址
	fullAddr := getHostAddress(ha)
	log.Printf("我是 %s\n", fullAddr)
	// 将目标对等体转换为Multiaddr。
	maddr, err := ma.NewMultiaddr(targetPeer)
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}
	// 从Multiaddr中提取对等体ID。
	info, err := peer.AddrInfoFromP2pAddr(maddr)
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}
	// 我们有了对等体ID和目标地址，因此将其添加到Peerstore
	// 以便本地的主机通过LibP2P知道如何与其联系
	ha.Peerstore().AddAddrs(info.ID, info.Addrs, peerstore.PermanentAddrTTL)
	log.Println("sender opening stream")
	
	// 从主机B到主机A通过ID来创建一个连接
	// 它应该由我们在主机A上设置的处理程序处,所以我们使用相同的 /echo/1.0.0 协议
	s, err := ha.NewStream(context.Background(), info.ID, "/echo/1.0.0")
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}
	//通过数据流s来发送数据
	log.Println("发送方发送问候")
	_, err = s.Write([]byte("Hello, world！\n"))
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}
	//通过数据流s来读取回复
	out, err := io.ReadAll(s)
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}

	log.Printf("读取回复：%q\n", out)
}

案例解读完毕。