区块链钱包开发（十三）—— 构建BlockTracker

概述

我们这一节介绍下钱包开发中必不可少的工具 BlockTracker。在钱包开发中，实时感知区块链状态变化（如新块产生）对于账户余额、交易状态等功能至关重要，BlockTracker 正是为此而生。

源码：https://github.com/MetaMask/eth-block-tracker/blob/main/src/BlockTracker.ts

BlockTracker 是什么

BlockTracker 是一个区块链区块追踪器，主要负责：

• 实时监控区块链状态：持续追踪最新的区块信息
• 提供区块数据：获取当前区块号和最新区块号
• 事件通知：当新区块产生时发出事件通知
• 状态管理：维护区块状态和轮询机制

如何使用

适合 provider 不支持订阅的环境

以太坊节点的 provider 有两种主流类型：

• 支持订阅（Subscription）：如 WebSocket provider，可以直接订阅 newHeads，一有新区块就推送通知。
• 不支持订阅：如 HTTP provider，只能通过轮询（polling）不断请求 eth_blockNumber 来获取新区块。

PollingBlockTracker 的设计初衷：

• 适合 HTTP provider，因为 HTTP 不能主动推送新区块，只能靠定时请求。
• 如果用 WebSocket provider，推荐用事件订阅（如 eth_subscribe），这样更高效、实时。

举例说明：

• 你用 Infura 的 HTTP RPC 地址（如 https://mainnet.infura.io/v3/xxx），只能用 PollingBlockTracker。
• 你用 WebSocket 地址（如 wss://mainnet.infura.io/ws/v3/xxx），可以用 SubscriptionBlockTracker（订阅型）。

网络控制器中的使用

• 为每个网络客户端创建独立的区块追踪器
• 提供网络状态监控能力
• 支持多链环境下的区块追踪

交易控制器中的使用

• 监控交易状态变化
• 检测交易确认情况
• 触发交易状态更新

账户追踪器中的使用

• 监听新区块事件
• 更新账户余额和状态
• 同步账户信息

BlockTracker 实现机制

核心接口

export type BlockTracker = SafeEventEmitter & {
destroy(): Promise<void>; // 销毁追踪器
isRunning(): boolean; // 检查是否正在运行
getCurrentBlock(): string | null; // 获取当前区块号
getLatestBlock(): Promise<string>; // 获取最新区块号
checkForLatestBlock(): Promise<string>; // 检查最新区块
};

主要属性

• _isRunning：是否正在轮询
• _currentBlock：当前已知的最新区块号
• _provider：用于发起 JSON-RPC 请求的 provider
• _pollingInterval：轮询间隔（默认20秒）
• _retryTimeout：出错时的重试间隔
• _blockResetDuration：区块号失效的超时时间
• _usePastBlocks：是否允许回退到较旧区块
• #internalEventListeners：内部事件监听器数组
• #pendingLatestBlock / #pendingFetch：用于处理并发请求的延迟 Promise

关键方法与流程

伪代码

class PollingBlockTracker:
初始化(opts):
provider = opts.provider
pollingInterval = opts.pollingInterval or 20秒
retryTimeout = opts.retryTimeout or pollingInterval/10
blockResetDuration = opts.blockResetDuration or 20秒
usePastBlocks = opts.usePastBlocks or false
currentBlock = null
isRunning = false
this.on('newListener', this.onNewListener);
this.on('removeListener', this.onRemoveListener);

onNewListener(eventName):
if eventName in ['sync', 'latest']:
maybeStart()

onRemoveListener():
if 没有任何监听器:
maybeEnd()

maybeStart():
if isRunning: return
isRunning = true
取消区块失效定时器
start()
触发 '_started' 事件

maybeEnd():
if not isRunning: return
isRunning = false
设置区块失效定时器
end()
触发 '_ended' 事件

start():
调用 updateAndQueue() // 启动轮询主循环

end():
清除轮询定时器

updateAndQueue():
interval = pollingInterval
try:
updateLatestBlock()
except error:
触发 'error' 事件
interval = retryTimeout
if not isRunning: return
清除轮询定时器
设置定时器 interval 后再次调用 updateAndQueue()
触发 '_waitingForNextIteration' 事件

updateLatestBlock():
latestBlock = fetchLatestBlock()
newPotentialLatest(latestBlock)

fetchLatestBlock():
如果有 pendingFetch:
return pendingFetch.promise
创建新的 deferredPromise
try:
result = provider.request('eth_blockNumber')
resolve(result)
return result
except error:
reject(error)
rejectPendingLatestBlock(error)
抛出 error
finally:
pendingFetch = undefined

newPotentialLatest(newBlock):
if shouldUseNewBlock(newBlock):
setCurrentBlock(newBlock)

shouldUseNewBlock(newBlock):
if currentBlock == null: return true
if usePastBlocks and newBlock < currentBlock: return true
if newBlock > currentBlock: return true
return false

setCurrentBlock(newBlock):
oldBlock = currentBlock
currentBlock = newBlock
触发 'latest' 事件(newBlock)
触发 'sync' 事件({oldBlock, newBlock})

setupBlockResetTimeout():
清除区块失效定时器
设置定时器 blockResetDuration 后调用 resetCurrentBlock()

resetCurrentBlock():
currentBlock = null

getLatestBlock():
if currentBlock: return currentBlock
if pendingLatestBlock: return pendingLatestBlock.promise
创建新的 deferredPromise
if not isRunning:
latestBlock = fetchLatestBlock()
newPotentialLatest(latestBlock)
resolve(latestBlock)
return latestBlock
else:
添加 internalListener
once('latest', internalListener)
return promise

destroy():
取消区块失效定时器
maybeEnd()
移除所有监听器
rejectPendingLatestBlock('Block tracker destroyed')

监听器驱动的自动启动/停止

• _onNewListener：当有监听器监听 sync 或 latest 事件时自动启动轮询
• _onRemoveListener：当所有监听器移除后自动停止轮询

轮询主循环

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是

否

是

否

有监听器

启动 _maybeStart

设置 _isRunning = true

调用 _start

执行 _updateAndQueue

调用 _updateLatestBlock

调用 _fetchLatestBlock

获取成功?

更新 _currentBlock, 触发 latest/sync 事件

触发 error 事件, 设置重试间隔

setTimeout 下一轮 _updateAndQueue

_isRunning?

停止

区块获取与事件触发

• _fetchLatestBlock：通过 provider 发起 eth_blockNumber 请求，支持跳过缓存
• _newPotentialLatest：判断新获取的区块号是否比当前新，若是则更新并触发事件
• _setCurrentBlock：设置当前区块号，并触发 latest 和 sync 事件

并发与缓存处理

• #pendingLatestBlock / #pendingFetch：防止并发请求导致重复 RPC 调用
• getLatestBlock：如果已有区块号直接返回，否则等待最新区块事件或主动拉取

区块失效与重置

• _setupBlockResetTimeout / cancelBlockResetTimeout：在停止轮询后，定时清空当前区块号，防止数据过时