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连接到对等节点的处理

P2P 网络的建立是在系统启动的第 12 步，最后时刻调用 CConnman::Start 方法开始的。

本部分内容在 net.cpp、net_processing.cpp 等文件中。

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ThreadOpenAddedConnections

这个线程的主要作用是生成地址对象，并且调用 OpenNetworkConnection 方法，连接到指定地址。

线程定义在 net.cpp 文件的 1959 行。下面我们开始进行具体的解读。

线程的主体是一个 while 循环。在循环中进行下面的处理。

  1. 调用 GetAddedNodeInfo 方法，获取所有的节点信息。

    本方法返回所有的节点信息，其中即有已连接的，也有未连接的地址。

    • 首先，生成保存节点信息的容器变量 ret 和保存地址字符串的列表对象 lAddresses。然后把 vAddedNodes 集合中的所有地址拷贝到 lAddresses 中。

      std::vector<AddedNodeInfo> ret;

std::list<std::string> lAddresses(0);
{
    LOCK(cs_vAddedNodes);
    ret.reserve(vAddedNodes.size());
    std::copy(vAddedNodes.cbegin(), vAddedNodes.cend(), std::back_inserter(lAddresses));
}

    • 遍历所有的节点（vNodes 节点容器），进行下面处理。

      如果当前节点的地址是有效的，则加入 mapConnected map 中，Key 为当前节点的地址，值标明当前节点是否为入站节点。

      获取当前节点的地址名称。如果名称不空，则放进 mapConnectedByName map 中，Key 为当前节点的地址名称，值为一个 std::pair 对象，其中第一个值表明当前节点是否为入站节点，第二个值为节点的地址。

      std::map<CService, bool> mapConnected;
std::map<std::string, std::pair<bool, CService>> mapConnectedByName;
{
    LOCK(cs_vNodes);
    for (const CNode* pnode : vNodes) {
        if (pnode->addr.IsValid()) {
            mapConnected[pnode->addr] = pnode->fInbound;
        }
        std::string addrName = pnode->GetAddrName();
        if (!addrName.empty()) {
            mapConnectedByName[std::move(addrName)] = std::make_pair(pnode->fInbound, static_cast<const CService&>(pnode->addr));
        }
    }
}

    • 遍历 lAddresses 变量，进行下面处理。

      根据当前地址和当前网络类型，生成一个 service 对象，类型为 CService，和一个节点信息对象。

      如果当前地址是 IP:Port 形式，那么查找 mapConnected 集合对应的地址。如果可以找到，则设置节点信息对象的相关属性。

      如果当前地址是名称的形式，那么查找 mapConnectedByName 集合对应的地址。如果可以找到，则设置节点信息对象的相关属性。

      把当前地址信息对象加入 ret 集合中。

      for (const std::string& strAddNode : lAddresses) {
    CService service(LookupNumeric(strAddNode.c_str(), Params().GetDefaultPort()));
    AddedNodeInfo addedNode{strAddNode, CService(), false, false};
    if (service.IsValid()) {
        // strAddNode is an IP:port
        auto it = mapConnected.find(service);
        if (it != mapConnected.end()) {
            addedNode.resolvedAddress = service;
            addedNode.fConnected = true;
            addedNode.fInbound = it->second;
        }
    } else {
        // strAddNode is a name
        auto it = mapConnectedByName.find(strAddNode);
        if (it != mapConnectedByName.end()) {
            addedNode.resolvedAddress = it->second.second;
            addedNode.fConnected = true;
            addedNode.fInbound = it->second.first;
        }
    }
    ret.emplace_back(std::move(addedNode));
}

      • 返回ret 集合。

  2. 遍历所有的节点信息，如果当前节点还没有连接，进行下面的处理：

    生成地址对象 addr，类型为 CAddress。

    调用 OpenNetworkConnection 方法，连接到当前的节点。

    for (const AddedNodeInfo& info : vInfo) {
    if (!info.fConnected) {
        if (!grant.TryAcquire()) {
            // If we've used up our semaphore and need a new one, let's not wait here since while we are waiting
            // the addednodeinfo state might change.
            break;
        }
        tried = true;
        CAddress addr(CService(), NODE_NONE);
        OpenNetworkConnection(addr, false, &grant, info.strAddedNode.c_str(), false, false, true);
        if (!interruptNet.sleep_for(std::chrono::milliseconds(500)))
            return;
    }
}

下面我们具体看下 OpenNetworkConnection 函数的处理。

  1. 如果 interruptNet 为真，则返回。如果网络没有激活（fNetworkActive 为假），则返回。

  2. 如果参数 pszDest 为空（当前节点信息的地址），进一步，如果要连接的节点是本地的，或是已连接的，或是禁止的，则返回。如果参数 pszDest 不为空，进一步，如果节点是已连接的，则返回。

  3. 调用 ConnectNode 方法，连接到指定地址，并返回对等节点 CNode 对象。如果连接失败，则返回。

  4. 如果参数 grantOutbound 对象存在，则调用其 MoveTo 方法，进行处理。

  5. 如果参数 fOneShot 为真，则设置对等节点的 fOneShot 属性为真。

  6. 如果是临时探测节点（参数fFeeler 为真），则设置对等节点的 fFeeler 属性为真。

  7. 如果是手动连接的，则设置对等节点的 m_manual_connection 属性为真。

  8. 调用网络事件处理器的 InitializeNode 方法，进行对等节点初始化。

    具体代码在 net_processing.cpp 文件的第 611 行，如下所示：

    代码最主要的动作是，检查节点是否为出站节点，即连接到别的对等节点，如果是则调用 PushNodeVersion 方法，发送版本信息。具体消息消息处理部分。

  9. 把生成的对等节点保存到 vNodes 向量中。

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3.1、ConnectNode

这个方法负责连接到具体的对等节点。我们来看下具体的处理。

  1. 如果参数 pszDest 为空指针，则处理如下：

    如果要连接的地址是本地地址，则直接返回空指针。调用 FindNode 方法，查看指定的节点是否存在。如果存在，即已经连接，则返回空指针。

  2. 如果参数 pszDest 不是空指针，那么调用 Lookup 方法，查找/生成地址字符串对应的地址对象。如果找到，则进行下面的处理：

    生成要连接的地址对象。如果地址地址对象是无效的，则返回空指针。调用 FindNode 方法，查找对应的地址对象。如果存在，即已经连接，则返回空指针。

    这个地方解析要连接的地址字符串生成要连接的地址对象。

  3. 如果要连接的地址对象是有效的，进行下面的处理。

    调用 GetProxy 方法，返回代理类型。如果方法返回为真，即存在代理，那么调用 CreateSocket 方法，创建代理套接字。如果成功创建，调用 ConnectThroughProxy 方法，通过代理连接到对等节点。

    如果不存在代理，那么调用 CreateSocket 方法，创建对等节点的套接字。如果成功创建，调用 ConnectSocketDirectly 方法，直接连接到对等节点。

  4. 如果要连接的字符串不空，且存在代理，那么：

    调用 CreateSocket 方法，生成代理的套接字。然后，调用 ConnectThroughProxy 方法，通过代理连接到指定的对等节点。

  5. 如果以上都没有连接到主节点，则关闭套接字并返回空指针。

  6. 最后，生成并返回主节点对象。

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