Rust区块链插件库pallet-collator-selection的使用，实现波卡平行链节点选择与治理功能

安装

在项目目录中运行以下Cargo命令：

cargo add pallet-collator-selection

或者在Cargo.toml中添加以下行：

pallet-collator-selection = "23.0.0"

示例代码

以下是如何使用pallet-collator-selection实现波卡平行链节点选择与治理功能的完整示例：

// 引入必要的依赖和模块
use frame_support::{
    traits::{Currency, OnInitialize},
    weights::Weight,
};
use frame_system::Config as SystemConfig;
use pallet_collator_selection::{Config, Error};
use sp_runtime::traits::Convert;
use sp_std::prelude::*;

// 定义Runtime配置
pub trait Config: frame_system::Config {
    /// 用于抵押的货币类型
    type Currency: Currency<Self::AccountId>;
    
    /// 事件类型
    type Event: From<Event<Self>> + Into<<Self as frame_system::Config>::Event>;
    
    /// 将金额转换为权重
    type CurrencyToVote: Convert<BalanceOf<Self>, VoteWeight>;
    
    /// 候选人数量上限
    #[pallet::constant]
    type MaxCandidates: Get<u32>;
    
    /// 候选人最低抵押金额
    #[pallet::constant]
    type MinCollatorStake: Get<BalanceOf<Self>>;
    
    /// 最大候选人数
    #[pallet::constant]
    type MaxInvulnerables: Get<u32>;
    
    /// 踢出不活跃的收集者
    type KickThreshold: Get<Self::BlockNumber>;
}

// 实现收集者选择模块
#[frame_support::pallet]
pub mod pallet {
    use super::*;
    
    #[pallet::config]
    pub trait Config: frame極system::Config {
        // 同上配置
    }
    
    #[pallet::pallet]
    #[pallet::generate_store(pub(super) trait Store)]
    pub struct Pallet<T>(_);
    
    #[pallet::storage]
    #[pallet::getter(fn candidates)]
    pub type Candidates<T: Config> = StorageValue<_, Vec<T::AccountId>, ValueQuery>;
    
    #[pallet::storage]
    #[pallet::getter(fn invulnerables)]
    pub type Invulnerables<T: Config> = StorageValue<_, Vec<T::AccountId>, ValueQuery>;
    
    #[pallet::event]
    #[pallet::metadata(T::AccountId = "AccountId")]
    #[pallet::generate_deposit(pub(super) fn deposit_event)]
    pub enum Event<T: Config> {
        /// 新的收集者被添加
        NewInvulnerable(T::AccountId),
        /// 收集者被移除
        InvulnerableRemoved(T::AccountId),
        /// 新的候选人
        CandidateAdded(T::AccountId),
        /// 候选人被移除
        CandidateRemoved(T::AccountId),
    }
    
    #[pallet::error]
    pub enum Error<T> {
        /// 账户已经是收集者
        AlreadyInvulnerable,
        /// 账户已经是候选人
        AlreadyCandidate,
        /// 账户不是收集者
        NotInvulnerable,
        /// 账户不是候选人
        NotCandidate,
        /// 候选人数量已达上限
        TooManyCandidates,
        /// 抵押金额不足
        InsufficientStake,
    }
    
    #[pallet::call]
    impl<T: Config> Pallet<T> {
        /// 添加固定收集者
        #[pallet::weight(10_000)]
        pub fn add_invulnerable(origin: OriginFor<T>, account: T::AccountId) -> DispatchResult {
            ensure_root(origin)?;
            
            let mut invulnerables = Self::invulnerables();
            if invulnerables.contains(&account) {
                return Err(Error::<T>::AlreadyInvulnerable.into());
            }
            
            invulnerables.push(account.clone());
            <Invulnerables<T>>::put(invulnerables);
            
            Self::deposit_event(Event::NewInvulnerable(account));
            Ok(().into())
        }
        
        /// 移除固定收集者
        #[pallet::weight极10_000)]
        pub fn remove_invulnerable(origin: OriginFor<T>, account: T::AccountId) -> DispatchResult {
            ensure_root(origin)?;
            
            let mut invulnerables = Self::invulnerables();
            if !invulnerables.contains(&account) {
                return Err(Error::<T>::NotInvulnerable.into());
            }
            
            invulnerables.retain(|a| a != &account);
            <Invulnerables<T>>::put(invulnerables);
            
            Self::deposit_event(Event::InvulnerableRemoved(account));
            Ok(().into())
        }
        
        /// 注册为候选人
        #[pallet::weight(10_000)]
        pub fn register_as_candidate(origin: OriginFor<T>) -> DispatchResult {
            let who = ensure_signed(origin)?;
            
            // 检查是否已经是候选人
            let mut candidates = Self::candidates();
            if candidates.contains(&who) {
                return Err(Error::<T>::AlreadyCandidate.into());
            }
            
            // 检查候选人数量限制
            if candidates.len() >= T::MaxCandidates::get() as usize {
                return Err(Error::<T>::TooManyCandidates.into());
            }
            
            // 检查抵押金额是否足够
            let stake = T::Currency::free_balance(&who);
            if stake < T::MinCollatorStake::get() {
                return Err(Error::<极T>::InsufficientStake.into());
            }
            
            candidates.push(who.clone());
            <Candidates<T>>::put(candidates);
            
            Self::deposit_event(Event::CandidateAdded(who));
            Ok(().into())
        }
        
        /// 退出候选人
        #[pallet::weight(10_000)]
        pub fn leave_candidates(origin: OriginFor<T>) -> DispatchResult {
            let who = ensure_signed(origin)?;
            
            let mut candidates = Self::candidates();
            if !candidates.contains(&who) {
                return Err(Error::<T>::NotCandidate.into());
            }
            
            candidates.retain(|a| a != &who);
            <Candidates<T>>::put(candidates);
            
            Self::deposit_event(Event::CandidateRemoved(who));
            Ok(().into())
        }
    }
    
    #[pallet::hooks]
    impl<T: Config> Hooks<BlockNumberFor<T>> for Pallet<T> {
        fn on_initialize(_n: BlockNumberFor<T>) -> Weight {
            // 在此可以执行定期清理或更新收集者列表的逻辑
            0
        }
    }
}

// 实现收集者选择逻辑
impl<T: Config> pallet_collator_selection::Config for Runtime {
    type Event = Event;
    type Currency = Balances;
    type CurrencyToVote = ();
    type MaxCandidates = MaxCandidates;
    type MinCollatorStake = MinCollatorStake;
    type MaxInvulnerables = MaxInvulnerables;
    type KickThreshold = KickThreshold;
}

// 在Runtime构建器中集成模块
construct_runtime!(
    pub enum Runtime where
        Block = Block,
        NodeBlock = opaque::Block,
        UncheckedExtrinsic = UncheckedExtrinsic
    {
        // 其他模块...
        CollatorSelection: pallet_collator_selection::{Module, Call, Storage, Event<T>},
    }
);

功能说明

1. 固定收集者(Invulnerables)：由治理(root)直接指定的永久收集者，通常用于链的初始阶段
2. 候选人(Candidates)：通过抵押代币成为候选收集者的账户，可以被选为活跃收集者
3. 抵押要求：候选人需要满足最低抵押金额要求
4. 动态调整：治理可以随时添加或移除固定收集者
5. 自动选择：系统会根据抵押金额等因素自动选择活跃收集者

使用场景

1. 链启动时添加初始收集者：

CollatorSelection::add_invulnerable(origin, account);

1. 用户注册为收集者候选人：

CollatorSelection::register_as_candidate(origin);

1. 治理移除不活跃收集者：

CollatorSelection::remove_invulnerable(origin, account);

1. 候选人退出：

CollatorSelection::leave_candidates(origin);

这个示例展示了如何在波卡平行链中实现收集者(节点)的选择与治理功能，包括固定收集者的管理、候选人的注册与退出等核心功能。