Rust插件库Milhouse的使用：高效灵活的插件系统与扩展开发框架

Milhouse简介

Milhouse是一个用Rust实现的持久化二进制默克尔树库，主要面向以太坊共识机制的使用场景。

名称由来

名称是对Milhouse Van Houten的致敬，我们猜测他应该对树结构有所了解，因为"Houten"在荷兰语中意为"木质"。荷兰语也是remerkleable库作者Protolambda的母语，该库是Milhouse的重要灵感来源。

安装

在项目目录中运行以下Cargo命令：

cargo add milhouse

或者在Cargo.toml中添加以下行：

milhouse = "0.7.0"

示例代码

以下是Milhouse库的基本使用示例：

use milhouse::Tree;
use std::path::Path;

// 创建或加载一个默克尔树
let tree_path = Path::new("merkle_tree.bin");
let mut tree = Tree::open(tree_path).expect("Failed to open tree");

// 插入数据
let data = vec![1, 2, 3, 4, 5];
let key = b"sample_key";
tree.insert(key, &data).expect("Failed to insert data");

// 获取数据
let retrieved_data = tree.get(key).expect("Failed to get data");
assert_eq!(retrieved_data, Some(data));

// 计算根哈希
let root_hash = tree.root_hash();
println!("Root hash: {:?}", root_hash);

// 生成证明
let proof = tree.prove(key).expect("Failed to generate proof");
println!("Generated proof: {:?}", proof);

// 验证证明
let is_valid = tree.verify(key, &proof).expect("Verification failed");
assert!(is_valid);

// 持久化更改
tree.persist().expect("Failed to persist changes");

高级用法示例

use milhouse::{Tree, Config};
use std::path::Path;

// 自定义配置
let config = Config {
    cache_size: 1024,  // 缓存大小
    sync_interval: 60, // 同步间隔(秒)
    ..Config::default()
};

// 使用自定义配置创建树
let tree_path = Path::new("custom_tree.bin");
let mut tree = Tree::with_config(tree_path, config).expect("Failed to create tree");

// 批量插入
let items = vec![
    (b"key1", vec![1, 2, 3]),
    (b"key2", vec![4, 5, 6]),
    (b"key3", vec![7, 8, 9]),
];

for (key, value) in items {
    tree.insert(key, &value).expect("Failed to insert");
}

// 批量验证
for (key, _) in items {
    let proof = tree.prove(key).expect("Failed to generate proof");
    let is_valid = tree.verify(key, &proof).expect("Verification failed");
    assert!(is_valid);
}

// 获取树的统计信息
let stats = tree.stats();
println!("Tree stats: {:?}", stats);

// 清理资源
tree.close().expect("Failed to close tree");

完整示例demo

以下是一个完整的Milhouse使用示例，展示了从创建树到验证数据的完整流程：

use milhouse::{Tree, Config};
use std::path::Path;

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 配置自定义参数
    let config = Config {
        cache_size: 2048,  // 增大缓存大小
        sync_interval: 30, // 缩短同步间隔
        ..Config::default()
    };

    // 创建或加载默克尔树
    let tree_path = Path::new("demo_tree.bin");
    let mut tree = Tree::with_config(tree_path, config)?;

    // 准备测试数据
    let test_data = vec![
        (b"account1", vec![1, 2, 3, 4]),
        (b"account2", vec![5, 6, 7, 8]),
        (b"transaction1", vec![10, 20, 30]),
        (b"transaction2", vec![40, 50, 60]),
    ];

    // 批量插入数据
    for (key, value) in &test_data {
        tree.insert(key, value)?;
    }

    // 验证所有插入的数据
    for (key, expected_value) in &test_data {
        // 获取数据
        let retrieved_data = tree.get(key)?.unwrap();
        assert_eq!(retrieved_data, *expected_value);

        // 生成并验证证明
        let proof = tree.prove(key)?;
        let is_valid = tree.verify(key, &proof)?;
        assert!(is_valid, "验证失败: {:?}", key);
    }

    // 计算并打印根哈希
    println!("最终根哈希: {:?}", tree.root_hash());

    // 获取并打印统计信息
    let stats = tree.stats();
    println!("树统计信息: {:?}", stats);

    // 删除一个键值对
    tree.delete(b"account1")?;
    assert!(tree.get(b"account1")?.is_none());

    // 持久化更改
    tree.persist()?;

    // 关闭树
    tree.close()?;

    Ok(())
}

许可证

Milhouse使用Apache-2.0许可证。