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第七课 技术小白如何开发一个DAPP区块链应用(以宠物商店为例)
阅读量:7166 次
发布时间:2019-06-29

本文共 14292 字,大约阅读时间需要 47 分钟。

1. 文章摘要

【本文目标】

通过逐步的指导和截图举证,一步步带领一个技术小白完成一个宠物商店DAPP应用的开发和部署。

【环境前置条件】

参考,已完成Ubuntu的安装,已完成TRUFFLE,Ganache-cli,lite-server的安装; 本案例是通过WINDOWS的XSHELL客户端同本机的Ubuntu命令操作进行的。 已在本地WIDOWS环境完成MetaMask轻钱包客户端的安装。 最好遵循从头开始的课程学习顺序。不过如果你想半途插入实操学习,问题也不大,遇到障碍时反向找对应文章的指导内容即可完成。

【技术收获】

从本实践中,你可以学习到: 搭建智能合约开发环境 创建Truffle项目 编写智能合约 编译和部署智能合约到区块链 如何通过Web3和智能合约交互 MetaMask 的使用

【实操课程列表】

【说明】未列出的课程为知识普及的非实操类课程,所有区块链文章参考专栏。

2. 下载/编写TRUFFLE框架的智能合约

项目背景

Pete有一个宠物店,有16只宠物狗,他想开发一个去中心化应用,让大家来领养宠物。 在truffle box中,已经提供了pet-shop的网站部分的代码,我们只需要编写合约及交互部分。 【官网原始参考】 代码框架下载: 开发指导:

环境搭建

环境需要NodeJS, Truffle,Ganache-Cli, Lite-Server, Meta-Mask等程序,按照步骤可以参考 搜索对应关键字在已安装的UBUNTU操作系统完成安装。

  1. 安装:

sudo apt-get install curl curl -sL | sudo -E bash sudo apt-get install -y nodejs

  1. 安装 Truffle :

npm install -g truffle

  1. 安装

sudo npm install -g ganache-cli

【说明】Ganache(或Ganache CLI)已经取代了 testrpc。

4.Lite-Server, Meta-Mask安装

本文后面章节描述。

创建项目

  1. 建立项目目录并进入
mkdir dapp-guide-pet-shop cd dapp-guide-pet-shop复制代码
  1. 使用truffle unbox 创建项目 下载官方程序代码

truffle unbox pet-shop

输出成功结果:

Downloading...Unpacking...Setting up...Unbox successful. Sweet!Commands:  Compile:        truffle compile  Migrate:        truffle migrate  Test contracts: truffle test  Run dev server: npm run dev复制代码

项目目录结构

contracts/ 智能合约的文件夹,所有的智能合约文件都放置在这里,里面包含一个重要的合约Migrations.sol(稍后再讲) migrations/ 用来处理部署(迁移)智能合约 ,迁移是一个额外特别的合约用来保存合约的变化。 test/ 智能合约测试用例文件夹 truffle.js/ 配置文件 其他代码可以暂时不用管 【说明】如果想了解TRUFFLE框架更详细的内容,可参考文章

编写智能合约

智能合约承担着分布式应用的后台逻辑和存储。智能合约使用solidity编写。

在contracts目录下,添加合约文件Adoption.sol

pragma solidity ^0.4.17;contract Adoption {  address[16] public adopters;  // 保存领养者的地址    // 领养宠物  function adopt(uint petId) public returns (uint) {    require(petId >= 0 && petId <= 15);  // 确保id在数组长度内    adopters[petId] = msg.sender;        // 保存调用这地址     return petId;  }  // 返回领养者  function getAdopters() public view returns (address[16]) {    return adopters;  }}复制代码

编译部署智能合约

Truffle集成了一个开发者控制台,可用来生成一个开发链用来测试和部署智能合约。

编译

Solidity是编译型语言,需要把可读的Solidity代码编译为EVM字节码才能运行。 进入dapp的根目录dapp-guide-pet-shop执行命令,

> truffle compile复制代码

输出

Compiling ./contracts/Adoption.sol...Writing artifacts to ./build/contracts复制代码

编写部署代码

编译之后,就可以部署到区块链上。 在migrations文件夹下已经有一个1_initial_migration.js部署脚本,用来部署Migrations.sol合约。 Migrations.sol 用来确保不会部署相同的合约。

现在我们来创建一个自己的部署脚本2_deploy_contracts.js

var Adoption = artifacts.require("Adoption");module.exports = function(deployer) {  deployer.deploy(Adoption);};复制代码

安装启动Ganache测试环境

在执行部署之前,需要确保有一个区块链运行, 可以使用 来开启一个私链来进行开发测试。 参考文章 对应的章节,完成ganache-cli的安装。

sudo npm install -g ganache-cli

在新的命令行窗口运行ganache-cli程序:

cd /usr/work/Ganache ganache-cli >> trace.log

这个>>目的是把ganache-cli的结果输出到文件,便于后面复制钱包地址用于查看ETH余额。作者实践时把这2行命令合并成一行执行。

ganache-cli >> /usr/work/Ganache/trace.log

这个命令窗口用于运行Ganache程序输出,不可关闭。需要新开一个命令窗口用于执行TRUFFLE的命令。

打开trace.log文件,可查看默认启动的10个钱包账户和对应的私钥地址:

Available Accounts==================(0) 0x7554cc8c721712adde43e67a5669225bbe8f21f6(1) 0x3e6ce6a43c1fa565b5b90963bef090625d3edc6c(2) 0xeb2eb6ed4b325e77f5a597497ec5ffaa2f5c2650(3) 0x1de061d5f225533f7e3c38a5905a6ca2ecb3e55a(4) 0x3ec2e1ed3f47fc7ab9cca1fe09afe9fd1feb789b(5) 0xf27a303880b73a0a287a2e5dc1286098fb49ed63(6) 0xf3c007932e1de894503166aee3cbf85b4aff0188(7) 0xe7655733659c14c7c83fb71bd40dc51796592d96(8) 0x507722000223ca96ac646198709b9ae3f7f49a5a(9) 0x82b087a83f72cc7dd5ca6ac7787a366b2c3ff143Private Keys==================(0) 629551aa45c594ce822c5b4a378d01cf46fb57c15b69a61eb400a4867ffab002(1) a90103a95ed805acc52782eaa29eb061f6c2a9431fed3ac18a683ea3143a29b6(2) c2b13ce370fb235997dc4783ce591a22e5b3909e934dc7c0f61797ce57d5059d(3) 841d0e1d3dc658ad2f308c7292b4d5c40da158d170cf3ed9001c64b8352cd0c2(4) 255225aedba340b6ec62e6c86a6202535d7382704b129d022461c69b8341d2dd(5) c3fd784fc7a46edb5e7cba9e90120e51152a3fbe2d8b97a0c3106791d3bbe87e(6) f8f90b056c419464d48dcd12ac8e326a31ebe300ea5e245876fe0308c511fbac(7) 09e20553971b044c1fda8ac88f2ed1dcdff6af0889fc05c2ad4374c52d4f52d7(8) 142643d0fb6f4a78e0fd291a568b784869927d8f8eee87bf3fbdbf493ec3f425(9) 8f89d4a05582193cc32f800ecf9419f35b5384abc5db42afd4ec016a54d27716复制代码

配置以太坊客户端本地环境

ruffle.js是truffle的配置文件,位于dapp-guide-pet-shop目录下,启动好以太坊本地结点以后,我们需要让truffle去识别它并使用它,这就需要在truffle.js中配置相关属性:

module.exports = {  // See 
// for more about customizing your Truffle configuration! networks: { development: { host: "127.0.0.1", port: 8545, network_id: "*" // Match any network id } }};复制代码

执行部署命令

接下来在新的命令窗口执行部署命令

cd /usr/work/dapp-guide-pet-shop truffle migrate

执行后,有一下类似的输出,

Using network 'development'.Running migration: 1_initial_migration.js  Deploying Migrations...  ... 0x29612ceea67bc946cc6ae82afbedc546f9a53ba8cab5d804f9025fb8f15e48f8  Migrations: 0x8af912046664ba26738b811c34068d42216528c0Saving successful migration to network...  ... 0x6c968a3c492439ab22028e1956360a6b73a02716c436b15234cd29804dac7298Saving artifacts...Running migration: 2_deploy_contracts.js  Deploying Adoption...  ... 0x27448e4f75b608015f3670e3650cf607c882fe7f1a32f98e8a94bf7a406c871c  Adoption: 0xe42f434105a7e0eacf4f4229c76e1e135d536db6Saving successful migration to network...  ... 0x9375cd6fa143d01a520c5ed0d46cfe859f482b01e37cf678d751c5db6a278e5fSaving artifacts...复制代码

查看Ganache-cli的输出文件:trace.log,可以看到区块链状态的变化,现在产生了4个区块。

net_versioneth_accountseth_accountsnet_versionnet_versioneth_sendTransaction  Transaction: 0x29612ceea67bc946cc6ae82afbedc546f9a53ba8cab5d804f9025fb8f15e48f8  Contract created: 0x8af912046664ba26738b811c34068d42216528c0  Gas usage: 268407  Block Number: 1  Block Time: Tue Apr 10 2018 09:10:18 GMT+0800 (CST)eth_newBlockFiltereth_getFilterChangeseth_getTransactionReceipteth_getCodeeth_uninstallFiltereth_sendTransaction  Transaction: 0x6c968a3c492439ab22028e1956360a6b73a02716c436b15234cd29804dac7298  Gas usage: 41981  Block Number: 2  Block Time: Tue Apr 10 2018 09:10:19 GMT+0800 (CST)eth_getTransactionReceipteth_accountsnet_versionnet_versioneth_sendTransaction  Transaction: 0x27448e4f75b608015f3670e3650cf607c882fe7f1a32f98e8a94bf7a406c871c  Contract created: 0xe42f434105a7e0eacf4f4229c76e1e135d536db6  Gas usage: 247573  Block Number: 3  Block Time: Tue Apr 10 2018 09:10:19 GMT+0800 (CST)eth_newBlockFiltereth_getFilterChangeseth_getTransactionReceipteth_getCodeeth_uninstallFiltereth_sendTransaction  Transaction: 0x9375cd6fa143d01a520c5ed0d46cfe859f482b01e37cf678d751c5db6a278e5f  Gas usage: 26981  Block Number: 4  Block Time: Tue Apr 10 2018 09:10:20 GMT+0800 (CST)eth_getTransactionReceipt复制代码

这时说明已经智能合约已经部署好了。

测试

现在我们来测试一下智能合约,测试用例可以用 JavaScript or Solidity来编写,这里使用Solidity。

test目录下新建一个TestAdoption.sol,编写测试合约

pragma solidity ^0.4.17;import "truffle/Assert.sol";   // 引入的断言import "truffle/DeployedAddresses.sol";  // 用来获取被测试合约的地址import "../contracts/Adoption.sol";      // 被测试合约contract TestAdoption {  Adoption adoption = Adoption(DeployedAddresses.Adoption());  // 领养测试用例  function testUserCanAdoptPet() public {    uint returnedId = adoption.adopt(8);    uint expected = 8;    Assert.equal(returnedId, expected, "Adoption of pet ID 8 should be recorded.");  }  // 宠物所有者测试用例  function testGetAdopterAddressByPetId() public {    // 期望领养者的地址就是本合约地址,因为交易是由测试合约发起交易,    address expected = this;    address adopter = adoption.adopters(8);    Assert.equal(adopter, expected, "Owner of pet ID 8 should be recorded.");  }    // 测试所有领养者  function testGetAdopterAddressByPetIdInArray() public {  // 领养者的地址就是本合约地址    address expected = this;    address[16] memory adopters = adoption.getAdopters();    Assert.equal(adopters[8], expected, "Owner of pet ID 8 should be recorded.");  }}复制代码

Assert.sol 及 DeployedAddresses.sol是Truffle框架提供,在test目录下并不提供truffle目录。

TestAdoption合约中添加adopt的测试用例

运行测试用例

在终端中,执行

truffle test复制代码

如果测试通过,则终端输出:

Using network 'development'.Compiling ./contracts/Adoption.sol...Compiling ./test/TestAdoption.sol...Compiling truffle/Assert.sol...Compiling truffle/DeployedAddresses.sol...Compilation warnings encountered:truffle/Assert.sol:1563:9: Warning: Use of the "var" keyword is deprecated.        var nstr = _itoa(value, 10);        ^------^,truffle/Assert.sol:1580:9: Warning: Use of the "var" keyword is deprecated.        var nstr = _utoa(value, 10);        ^------^,truffle/Assert.sol:1597:9: Warning: Use of the "var" keyword is deprecated.        var nstr = _ltoa(value);        ^------^,truffle/Assert.sol:1347:13: Warning: Invoking events without "emit" prefix is deprecated.            TestEvent(true, "");            ^-----------------^,truffle/Assert.sol:1349:13: Warning: Invoking events without "emit" prefix is deprecated.            TestEvent(false, message);            ^-----------------------^  TestAdoption    ✓ testUserCanAdoptPet (246ms)    ✓ testGetAdopterAddressByPetId (231ms)    ✓ testGetAdopterAddressByPetIdInArray (287ms)  3 passing (2s)复制代码

3. 创建用户接口和智能合约交互

我们已经编写和部署及测试好了我们的合约,接下我们为合约编写UI,让合约真正可以用起来。

在Truffle Box pet-shop里,已经包含了应用的前端代码,代码在src/文件夹下。

在编辑器中打开src/js/app.js 可以看到用来管理整个应用的App对象,init函数加载宠物信息,就初始化. web3是一个实现了与以太坊节点通信的库,我们利用web3来和合约进行交互。

初始化web3

接下来,我们来编辑app.js修改initWeb3(): 删除注释,修改为:

initWeb3: function() {    // Is there an injected web3 instance?    if (typeof web3 !== 'undefined') {      App.web3Provider = web3.currentProvider;    } else {      // If no injected web3 instance is detected, fall back to Ganache      App.web3Provider = new Web3.providers.HttpProvider('http://localhost:8545');    }    web3 = new Web3(App.web3Provider);    return App.initContract();  }复制代码

代码中优先使用 提供的web3实例,如果没有则从本地环境创建一个。

实例化合约

使用truffle-contract会帮我们保存合约部署的信息,就不需要我们手动修改合约地址,修改initContract()代码如下:

initContract: function() {  	// 加载Adoption.json,保存了Adoption的ABI(接口说明)信息及部署后的网络(地址)信息,它在编译合约的时候生成ABI,在部署的时候追加网络信息    $.getJSON('Adoption.json', function(data) {      // Get the necessary contract artifact file and instantiate it with truffle-contract       // 用Adoption.json数据创建一个可交互的TruffleContract合约实例。      var AdoptionArtifact = data;      App.contracts.Adoption = TruffleContract(AdoptionArtifact);          // Set the provider for our contract      App.contracts.Adoption.setProvider(App.web3Provider);          // Use our contract to retrieve and mark the adopted pets      return App.markAdopted();    });    return App.bindEvents();  },复制代码

处理领养

修改markAdopted()代码:

markAdopted: function(adopters, account) {    var adoptionInstance;    App.contracts.Adoption.deployed().then(function(instance) {      adoptionInstance = instance;      // 调用合约的getAdopters(), 用call读取信息不用消耗gas      return adoptionInstance.getAdopters.call();    }).then(function(adopters) {      for (i = 0; i < adopters.length; i++) {        if (adopters[i] !== '0x0000000000000000000000000000000000000000') {          $('.panel-pet').eq(i).find('button').text('Success').attr('disabled', true);        }      }    }).catch(function(err) {      console.log(err.message);    });  }复制代码

修改handleAdopt()代码:

handleAdopt: function(event) {    event.preventDefault();    var petId = parseInt($(event.target).data('id'));    var adoptionInstance;    // 获取用户账号    web3.eth.getAccounts(function(error, accounts) {      if (error) {        console.log(error);      }      var account = accounts[0];      App.contracts.Adoption.deployed().then(function(instance) {        adoptionInstance = instance;        // 发送交易领养宠物        return adoptionInstance.adopt(petId, {from: account});      }).then(function(result) {        return App.markAdopted();      }).catch(function(err) {        console.log(err.message);      });    });  }复制代码

4. 安装和配置lite-server

【定义】lite-server 是一个全功能的网站架设工具软件包轻量级的,仅适用于开发 的 node 服务器, 它仅支持 web app。 它能够为你打开浏览器, 当你的html或是JavaScript文件变化时,它会识别到并自动帮你刷新浏览器, 还能使用套接字自动注入变化的CSS, 当路由没有被找到时,它将自动后退页面。 参考文章的"(8)安装 lite-server 【可选】”章节完成lite-server的安装。

bs-config.json文件指示了lite-server的工作目录。

{  "server": {    "baseDir": ["./src", "./build/contracts"]  }}复制代码

./src 是网站文件目录 ./build/contracts 是合约输出目录

以此同时,在package.json文件的scripts中添加了dev命令:

{  "name": "pet-shop",  "version": "1.0.0",  "description": "",  "main": "truffle.js",  "directories": {    "test": "test"  },  "scripts": {    "dev": "lite-server",    "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"  },  "author": "",  "license": "ISC",  "devDependencies": {    "lite-server": "^2.3.0"  }}复制代码

当在新的命令窗口运行npm run dev的时候,就会启动lite-server

cd /usr/work/dapp-guide-pet-shop npm run dev

正常的运行结果有如下类似输出内容:

> pet-shop@1.0.0 dev /usr/work/dapp-guide-pet-shop> lite-server** browser-sync config **{ injectChanges: false,  files: [ './**/*.{html,htm,css,js}' ],  watchOptions: { ignored: 'node_modules' },  server:    { baseDir: [ './src', './build/contracts' ],     middleware: [ [Function], [Function] ] } }[Browsersync] Access URLs: ---------------------------------------       Local: http://localhost:3000    External: http://192.168.80.144:3000 ---------------------------------------          UI: http://localhost:3001 UI External: http://192.168.80.144:3001 ---------------------------------------[Browsersync] Serving files from: ./src[Browsersync] Serving files from: ./build/contracts[Browsersync] Watching files...复制代码

5. 安装 MetaMask和配置区块链网络

安装 MetaMask

【定义】MetaMask 是一款插件形式的以太坊轻客户端,开发过程中使用MetaMask和我们的dapp进行交互是个很好的选择。 作者是在本地WINDOWS的CHROME浏览器上安装MetaMask钱包工具,具体的安装方法参考文章的“(7)安装 MetaMask 【可选】”章节。 说明下,最详细的MetaMask安装/配置文章可参考欧阳哥哥的

配置钱包

1. 接受隐私条款 点击浏览器地址栏右侧,MetaMask的狐狸头图标,第一次使用时,会出一个隐私提示,如下图:

2. 接受服务条款 点击Accept按钮,显示的是MetaMask的服务条款,如下图2-2:

Accept按钮默认是灰色的,将滚动条拉到底部,就可以点击Accept按钮了

3、创建新账号

  • 创建新账号:输入一串8位以上的密码,再次重复输入,点击CREATE按钮,即可完成。 下面以创建新账号为例:

在点击CREATE按钮后,MetaMask会为用户创建12个英文助记词,一定要保存好这些助记词,点击SAVE SEED WORDS AS FILE可以将助词词以文件的形式保存到本地,建议使用纸笔手工记录并收藏于安全的地方。

连接开发区块链网络

默认连接的是以太坊主网(左上角显示),选择Custom RPC,添加Ubuntu的IP地址作为客户自定义RPC网络

链接测试机以太坊客户端成功,菜单有链接成功的橙色√提示。

这是左上角显示为
Private Network,此时显示的是默认的Account 1空账号,ETH数量为0。

导入Ganache-cli的第一个钱包账号

查看“trace.log”文件,可以Ganache-cli的第一个默认钱包地址为

(0) 629551aa45c594ce822c5b4a378d01cf46fb57c15b69a61eb400a4867ffab002(1) a90103a95ed805acc52782eaa29eb061f6c2a9431fed3ac18a683ea3143a29b6复制代码

选择MetaMask的“Import Account”输入私钥,获取账号,可以查看对应ETH余额。

第一个钱包账户的余额:

第二个钱包账户的余额:

至此MetaMask的安装,配置已经完成。

6. 领养宠物

修改.\dapp-guide-pet-shop\src\index.html文件引用jquery的地址

复制代码

在WINDOWS浏览器输入测试网站地址 可以看到宠物商店的入口界面:

点击“Adopt”按钮,领养这个最漂亮的狗狗宝贝。MetaMask会提示我们交易的确认,如图:
点击“SUBMIT”按钮成功后,这个狗狗的按钮变为"SUCCESS",该狗狗已被包养了。
查看当前打开的账号ACCOUNT6,发现金额不再是100ETH,而是99.999ETH了。
恭喜你,开发并成功部署了一个DAPP区块链应用程序,并且领养了几只小狗狗。

7. 知识对接服务

我们在知识星球开通了区块链入门专栏,用于存放本项目的工程源码等内容,并建立专项微信群用于技术交流,欢迎加入。

8. 参考

1),

2),

转载于:https://juejin.im/post/5bed0a60e51d4569dc41b373

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