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# SDK应用程序架构
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## 状态机
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区块链应用的核心是[具有最终确定性的复制状态机](https://en.wikipedia.org/wiki/State_machine_replication)。
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状态机是计算机科学概念，一台机器可以具有多个状态，但在任何给定时间只有一个状态，其描述了系统的当前状态，及触发这些状态转变的事务。
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给定一个状态S和交易T，状态机会返回一个新的状态S'。
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+--------+ +--------+
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| S +---------------->+ S' |
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| | apply(T) | |
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+--------+ +--------+
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```
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实际上，交易以区块的形式打包在一起以提高过程的效率。给定状态S和包含交易的区块B，状态机将返回新状态S'。
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```
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+--------+ +--------+
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| S +----------------------------> | S' |
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| | For each T in B: apply(T) | |
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+--------+ +--------+
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```
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在区块链上下文环境中，状态机是确定性的。这意味着如果你从一个给定的状态开始，重放相同顺序的交易，将始终以相同的最终状态结束。
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Cosmos SDK为你提供了最大的灵活性用以定义应用程序的状态，交易类型和状态转变函数。使用SDK构建状态机的过程将在接下来的章节中进行更深入细致的描述。但首先，让我们看看状态机是如何使用**Tendermint**进行复制的。
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### Tendermint
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作为一个开发者，你只需要使用Cosmos-SDK定义状态机，[Tendermint](https://tendermint.com/docs/introduction/introduction.html)将会为你处理网络层上的复制。
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^ +-------------------------------+ ^
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| | | | Built with Cosmos SDK
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| | State-machine = Application | |
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| | | v
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| +-------------------------------+
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| | | ^
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Blockchain node | | Consensus | |
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| +-------------------------------+ | Tendermint Core
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| | Networking | |
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v +-------------------------------+ v
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Tendermint是一个与应用程序无关的引擎，负责处理区块链的网络层和共识层。实际上，这意味着Tendermint负责传播和排序交易字节。Tendermint Core依赖于拜占庭容错（BFT）算法来达成交易顺序的共识。
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Tendermint一致性算法同一组称为**验证人**的特殊节点一起运作。验证人负责向区块链添加交易区块。对于任何给定的区块，有一组验证人V。通过算法选择V中的验证人A作为下一个区块的提议人。如果超过三分之二的V签署了[prevote](https://tendermint.com/docs/spec/consensus/consensus.html#state-machine-spec)和[precommit](https://tendermint.com/docs/spec/consensus/consensus.html#state-machine-spec)，并且区块包含的所有交易都是有效的，则该区块被认为是有效的。验证人集合可以通过状态机中编写的规则进行更改。要深入了解算法，[点击](https://tendermint.com/docs/introduction/what-is-tendermint.html#consensus-overview)。
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Cosmos SDK应用程序的主要部分是一个区块链服务程序，它由网络中的每个节点在其本地运行。如果验证人集合中三分之一以下的是拜占庭（即恶意的），则每个节点在同时查询状态时应获得相同的结果。
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## ABCI
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Tendermint通过名为[ABCI](https://github.com/tendermint/tendermint/tree/master/abci)的接口将交易从网络层传递给应用程序，这是应用程序必须要实现的。
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+---------------------+
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| Application |
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+--------+---+--------+
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| | ABCI
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| v
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+--------+---+--------+
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| Tendermint |
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+---------------------+
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注意，Tendermint仅处理交易字节。它不知道这些字节究竟是什么意思。Tendermint所做的只是对交易确定性地排序。赋予这些字节意义是应用程序的工作。Tendermint通过ABCI将交易字节传递给应用程序，并期望返回代码以知晓消息是否成功。
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以下是ABCI中最重要的消息类型：
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+ `CheckTx` : 当Tendermint Core收到交易时，会将其传递给应用程序以检查其有效性。一个名为“Ante Handler（预处理）”的特殊handler用于执行一系列验证步骤，例如检查手续费用是否足够和验证签名是否合法。如果交易有效，则将交易添加到[mempool（交易池）](https://tendermint.com/docs/spec/reactors/mempool/functionality.html#mempool-functionality)中并广播到对等节点。注意，`CheckTx`不会处理交易（即不会对状态进行修改），因为它们尚未包含在区块中。
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+ `DeliverTx` : 当Tendermint Core接收到[有效区块](https://tendermint.com/docs/spec/blockchain/blockchain.html#validation)时，其中的每条交易都将通过`DeliverTx`传递给应用程序进行处理。正是在这一阶段发生了状态转换。“Ante Handler”将再次执行，连同对交易中每条message进行实际处理的handler一起执行。
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+ `BeginBlock`/`EndBlock` : 无论区块是否包含交易，这两个消息都将在每个区块的开头和结尾执行。触发自动的逻辑执行是很有用的。过程中要足够小心，因为计算成本高昂的循环运算可能会减慢区块链的速度，甚至在无限循环时区块链本身停滞。
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有关ABCI方法和类型的详细介绍请[点击](https://tendermint.com/docs/spec/abci/abci.html#overview)。
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在Tendermint上构建的任何应用程序都需要实现ABCI接口，来同底层的本地Tendermint引擎进行通信。幸运的是，你不必实现ABCI接口。Cosmos SDK以[baseapp]()的形式提供了样板实现。
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### 接下来，学习[SDK的高级设计原则](./sdk-design.md)
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