Rust跨链通信库cumulus-pallet-xcmp-queue的使用，实现Substrate平行链间高效消息传递

安装

在项目目录中运行以下Cargo命令：

cargo add cumulus-pallet-xcmp-queue

或者在Cargo.toml中添加以下行：

cumulus-pallet-xcmp-queue = "0.22.0"

使用示例

以下是一个使用cumulus-pallet-xcmp-queue实现平行链间消息传递的完整示例：

use frame_support::{parameter_types, traits::Everything};
use frame_system::EnsureRoot;
use cumulus_pallet_xcmp_queue::{Config, XcmpQueue};

parameter_types! {
    pub const QueueConfig: Config = Config {
        // 设置消息队列大小
        max_message_size: 1024,
        // 设置最大未确认消息数
        max_unconfirmed_messages: 100,
        // 设置消息队列权重限制
        weight_limit: 10_000_000,
    };
}

impl Config for Runtime {
    type Event = Event;
    type XcmExecutor = xcm_executor::XcmExecutor<xcm_config::XcmConfig>;
    type ChannelInfo = ParachainSystem;
    type ControllerOrigin = EnsureRoot<AccountId>;
    type WeightInfo = ();
    type PriceForSiblingDelivery = ();
}

// 在runtime中集成XCMP队列
construct_runtime!(
    pub enum Runtime where
        Block = Block,
        NodeBlock = opaque::Block,
        UncheckedExtrinsic = UncheckedExtrinsic,
    {
        // 其他pallet...
        XcmpQueue: cumulus_pallet_xcmp_queue::{Pallet, Call, Storage, Event<T>},
    }
);

完整示例代码

以下是更完整的XCMP队列实现示例，包含消息发送和接收逻辑：

// runtime/src/lib.rs

use frame_support::{
    construct_runtime, parameter_types,
    traits::{Everything, IsType},
    weights::Weight,
};
use frame_system::EnsureRoot;
use xcm::latest::prelude::*;
use xcm_builder::LocationInverter;
use xcm_executor::XcmExecutor;

// 1. 定义XCMP配置
parameter_types! {
    pub const RelayLocation: MultiLocation = MultiLocation::parent();
    pub const MaxAssetsIntoHolding: u32 = 64;
    pub const UnitWeightCost: Weight = Weight::from_parts(10, 10);
    pub const MaxInstructions: u32 = 100;
}

// 2. 配置XCM执行器
pub type XcmRouter = (
    xcm_builder::LocalOriginToLocation,  // 本地origin转换
    xcm_builder::XcmRouter,              // 路由
);

pub type XcmConfig = xcm_builder::XcmConfig<
    XcmRouter,                           // 路由
    parachain_runtime::RuntimeCall,      // runtime调用
    XcmExecutor<xcm_config::XcmConfig>,  // XCM执行器
    AccountId,                           // 账户ID类型
>;

// 3. 配置XCMP队列
parameter_types! {
    pub const QueueConfig: cumulus_pallet_xcmp_queue::Config = 
        cumulus_pallet_xcmp_queue::Config {
            max_message_size: 1024,          // 最大消息大小
            max_unconfirmed_messages: 100,   // 最大未确认消息数
            weight_limit: 10_000_000,        // 权重限制
        };
}

impl cumulus_pallet_xcmp_queue::Config for Runtime {
    type Event = Event;
    type XcmExecutor = XcmExecutor<XcmConfig>;
    type ChannelInfo = ParachainSystem;      // 通道信息来自parachain系统
    type ControllerOrigin = EnsureRoot<AccountId>; // 控制origin为root
    type WeightInfo = ();
    type PriceForSiblingDelivery = ();
}

// 4. 在runtime中集成
construct_runtime!(
    pub enum Runtime where
        Block = Block,
        NodeBlock = opaque::Block,
        UncheckedExtrinsic = UncheckedExtrinsic,
    {
        System: frame_system,
        // ... 其他pallets
        XcmpQueue: cumulus_pallet_xcmp_queue::{Pallet, Call, Storage, Event<T>},
    }
);

// 5. 发送XCMP消息示例
fn send_xcmp_message(
    dest: ParaId,           // 目标平行链ID
    message: Vec<u8>,       // 要发送的消息
) -> DispatchResult {
    let location = MultiLocation::new(1, X1(Parachain(dest.into())));
    let message = Xcm(vec![
        Transact {
            origin_kind: OriginKind::SovereignAccount,
            require_weight_at_most: 1_000_000_000,
            call: message.into(),
        }
    ]);
    
    XcmPallet::send_xcm(location, message)?;
    Ok(())
}

功能说明

cumulus-pallet-xcmp-queue提供了以下主要功能：

1. 跨链消息队列管理：处理平行链之间的XCMP消息队列
2. 消息过滤：可以根据自定义规则过滤消息
3. 权重控制：限制消息处理所占用的计算资源
4. 安全机制：防止消息队列溢出和资源耗尽

注意事项

1. 使用前需要确保平行链已正确配置XCMP协议
2. 消息大小和队列限制应根据实际网络条件调整
3. 需要为XCMP消息处理预留足够的计算资源

该库是Substrate平行链实现跨链通信的核心组件之一，由Parity团队维护，采用Apache 2.0许可证。