智能合约 web3.js ABI Address三者的关系

web3.js是以太坊提供的一个Javascript库，它封装了以太坊的JSON RPC API，提供了一系列与区块链交互的Javascript对象和函数，包括查看网络状态，查看本地账户、查看交易和区块、发送交易、编译/部署智能合约、调用智能合约等，其中最重要的就是与智能合约交互的API。

下面就介绍如何使用web3.js提供的接口调用智能合约。

系统和软件

Ubuntu 16.04 64位
nodejs 6.10.0
npm 3.10.10

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示例合约

本文以下面的MetaCoin合约为例，说明在应用中使用web3.js操作智能合约的方法。

// 本文中用到的MetaCoin合约
pragma solidity ^0.4.2;

contract MetaCoin {
    mapping (address => uint) balances;

    event Transfer(address indexed _from, address indexed _to, uint256 _value);

    function MetaCoin() {
        balances[tx.origin] = 10000;
    }

    function sendCoin(address receiver, uint amount) returns(bool sufficient) {
        if (balances[msg.sender] < amount) return false;
        balances[msg.sender] -= amount;
        balances[receiver] += amount;
        Transfer(msg.sender, receiver, amount);
        return true;
    }

    function getBalance(address addr) returns(uint) {
        return balances[addr];
    }
}

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这个合约有三个函数：

MetaCoin：构造函数，在合约被部署到区块链时执行 
getBalance：返回某账户的余额，它只读数据，不会修改数据 
sendCoin：向另一个账户发送指定数量的MetaCoin，它会改变状态变量balances 
启动一个以太坊节点，将上面的合约部署到区块链中，并记录下合约的地址，可以通过truffle部署，具体参考这篇文章。 接下来就可以按照下面的步骤在项目中通过web3.js来使用这个合约。

添加web3到项目中

首先新建一个Nodejs项目并初始化：

$ mkdir web3test && cd web3test
$ npm init

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会提示输入项目信息，全部默认即可。 
接下来下载web3.js到项目中：

$ npm install web3 --save

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以上命令会将web3.js下载到web3test/node_modules目录下，其中–save参数会web3.js添加到package.json配置文件中。

创建web3对象

要使用web3.js与区块链交互，需要先创建web3对象，然后连接到以太坊节点。 在web3test目录下新建index.js文件，在其中输入以下代码：

var Web3 = require("web3");
// 创建web3对象
var web3 = new Web3();
// 连接到以太坊节点
web3.setProvider(new Web3.providers.HttpProvider("http://localhost:8545"));

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获取已部署的合约实例

要使用智能合约，必须先从区块链中获取到合约实例，获取合约实例需要合约的ABI和合约的地址：

// 合约ABI
var abi = [{"constant":false,"inputs":[{"name":"receiver","type":"address"},{"name":"amount","type":"uint256"}],"name":"sendCoin","outputs":[{"name":"sufficient","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"addr","type":"address"}],"name":"getBalance","outputs":[{"name":"","type":"uint256"}],"payable":false,"type":"function"},{"inputs":[],"payable":false,"type":"constructor"},{"anonymous":false,"inputs":[{"indexed":true,"name":"_from","type":"address"},{"indexed":true,"name":"_to","type":"address"},{"indexed":false,"name":"_value","type":"uint256"}],"name":"Transfer","type":"event"}];
// 合约地址
var address = "0xb2cdd356e58280906ce53e1665697b50f88aac56";
// 通过ABI和地址获取已部署的合约对象
var metacoin = web3.eth.contract(abi).at(address);

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metacoin就是获取到的合约对象实例，此时metacoin对象中就包含了与合约函数同名的Javascript函数，之后就可以通过metacoin对象来调用合约中的函数了。

调用合约函数

MetaCoin合约中有两个函数：getBalance和sendCoin，可以通过metacoin对象直接调用这两个函数。

首先来看getBalance，由于getBalance函数只是从区块链中读数据，而不修改数据，因此我们通过在getBalance后面加上.call()的方式调用：

var account_one = web3.eth.accounts[0];
var account_one_balance = metacoin.getBalance.call(account_one);
console.log("account one balance: ", account_one_balance.toNumber());

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这里：

在getBalance后加上.call()来显式指明用call的方式调用 
通过call的方式调用可以得到getBalance函数的返回值 
通过call的方式调用的函数只在节点本地虚拟机中执行，不会产生交易，不会花费费用，不会修改数据 
下面来看sendCoin函数，由于sendCoin要修改合约内部的数据，所以要使sendCoin生效，必须要向区块链发送交易，可以在sendCoin后面加上.sendTransaction()来指明这是一笔交易：

var account_one = web3.eth.accounts[0];
var account_two = web3.eth.accounts[1];
// 提交交易到区块链，会立即返回交易hash，但是交易要等到被矿工收录到区块中后才生效
var txhash = metacoin.sendCoin.sendTransaction(account_two, 100, {from:account_one});
console.log(txhash);

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这里：

在sendCoin函数后加上.sendTransaction()指明要向区块链发送交易 
合约代码中sendCoin函数只有两个参数，而在web3中通过.sendTransaction()调用合约函数的时候需要增加最后一个参数，它是一个javascript对象，里面可以指定from/value/gas等属性，上面的例子用from来指定交易的发送者 
上面的调用语句执行后，会向区块链提交一笔交易，这笔交易的发送者是account_one，接收者是metacoin的地址，交易的作用是以account_two和100作为参数执行合约的sendCoin函数 
函数会立即返回交易的hash，表明交易已经提交到区块链，但是并不知道交易何时处理完成，交易要等到被旷工收录到区块中后才会生效 
监听合约事件

当通过.sendTransaction()调用合约的时候，交易会被提交到区块链进行处理，这个处理需要一定的时间，如果需要等交易完成之后再执行其他操作，就必须要知道交易何时完成，那么如何知道交易何时完成呢？可以通过监听合约事件来实现。

在合约中可以定义事件，事件可以带有参数，在合约函数内部完成某些操作时，可以触发事件，向外界传达一些信息。例如，在MetaCoin合约中定义了一个事件叫做Transfer，表示一个转账的事件，它带有三个参数：交易的发送者、接受者、转账数量。在sendCoin函数中，转账成功后就会触发Transfer事件，将对应的参数传给该事件，这样外部监听到事件后，可以取出事件的参数来获得交易发送者、接收者、数量。同时事件中还带有其他信息，比如交易hash等。

在web3中使用事件，要首先获取事件对象，然后监听事件，如果事件发生，就会在回调函数中获取到事件信息：

// 获取事件对象
var myEvent = metacoin.Transfer();
// 监听事件，监听到事件后会执行回调函数
myEvent.watch(function(err, result) {
    if (!err) {
        console.log(result);
    } else {
        console.log(err);
    }
    myEvent.stopWatching();
});

// 输出：
{ address: '0xb2cdd356e58280906ce53e1665697b50f88aac56',
  blockNumber: 651,
  transactionIndex: 0,
  transactionHash: '0xcc71bc2824cc84d1ee831c46189e3a80cf0af05697ba0370693aa97390c8067b',
  blockHash: '0x1d53f04206f3926d0f311b1230a9dd0b0c5aadac35b169a6a609e384ab130c6f',
  logIndex: 0,
  removed: false,
  event: 'Transfer',
  args: 
   { _from: '0x68b73956d704007514e9257813bdc58cdf3c969a',
     _to: '0x9c3c1a2f5ef913fac44f0348a78f68d835f3f26e',
     _value: { [String: '100'] s: 1, e: 2, c: [Object] } } }

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从输出可以看出，获取到的事件信息包括事件的参数、事件名、区块号、交易hash等。

通过检测事件中的transactionHash与调用合约函数返回的交易hash是否一致，可以判定某一笔交易是否已完成：

var account_one = web3.eth.accounts[0];
var account_two = web3.eth.accounts[1];

var account_one_balance = metacoin.getBalance.call(account_one);
console.log("account one balance:", account_one_balance.toNumber());

var txhash = metacoin.sendCoin.sendTransaction(account_two, 100, { from: account_one });

var myEvent = metacoin.Transfer();
myEvent.watch(function (err, result) {
    if (!err) {
        if (result.transactionHash == txhash) {
            var account_one_balance = metacoin.getBalance.call(account_one);
            console.log("account one balance after sendCoin:", account_one_balance.toNumber());
        }
    } else {
        console.log(err);
    }
    myEvent.stopWatching();
});

// 输出：
account one balance: 7000
account one balance after sendCoin: 6900

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watch中的回调函数如果被执行，说明事件已被触发，也就是说某笔交易已经处理完，检查交易hash是否一致，可以判定产生这个事件的交易是否是自己发送的交易，如果是，就可以进行其他操作，比如查询最新的余额