开发基于以太坊智能合约的DApp

最近要找个H5的前端写个简单的DApp，聊过几个H5的工程师，都被跟以太坊交互的部分吓住了。虽然网上有N多的教程，但是对于H5工程师来说，还是有些困难。分析其原因，在于不了解ganache-cli（原来叫testrpc）/web3/以太坊节点/metamask之间的架构关系。

梳理一下架构关系：

web3.js与以太坊通信是通过rpc的方式实现的。

以太坊节点本来提供了rpc的访问方式，但是因为以太坊节点的地址不确定，并且DApp需要访问钱包，所以用web3.js直接访问以太坊节点的rpc服务是不现实的。

ganache-cli模拟了一个以太坊的测试节点并提供对外的rpc访问方式（就是例子里经常说的http://localhost:7545或者http://localhost:8545）。同时在其中内置了M个以太坊帐号，用于测试。

MetaMask是一个以太坊的网络钱包插件，它也提供了web3的访问方式。而且可以通过这个插件指定后面的以太坊节点是什么。因为MetaMask是个钱包插件，所以解决了DApp中的支付问题。所以现在的DApp都依赖它。

有一个以太坊教程，是在线学习的，大家可以去看看，如果自己本机上搞，开发DApp的基本过程都是一样的如下：

1、安装NodeJS

2、安装truffle:一个开发DApp的开发框架

nmp install -g truffle

3、安装Ganache（原来用testrpc）:在内存中模拟以太坊运行并对外提供rpc服务。

npm install -g ganache-cli

4、运行ganache-cli

ganache-cli

5、生成一个DApp的项目

mkdir project1

truffle init

如果想用truffle中的某个例子，可以用

truffle unbox pet-shop

“pet-shop”是例子名称

6、编写智能合约

具体如何用solidity编写智能合约可参考各种文章，这里不再重复。

编写好的智能合约的Project1.sol文件放到contracts目录下

7、编译和部署智能合约

在migrations目录下创建文件2_deploy_contracts.js：

var Project1 = artifacts.require("Project1");

module.exports = function(deployer) {
  deployer.deploy(Project1);
};

之后执行：

truffle compile

truffle migrate

如果你的智能合约没有问题的话，现在你的以太坊智能合约应该已经部署到你用来测试的ganache中去了。

这里可能遇到的问题是：默认的truffle生成的项目，测试用的ganache的地址和端口会被设置成http://localhost:7545，而实际上执行ganache-cli之后的服务端口是http://localhost:8545，需要在truffle.js中修改一下：

module.exports = {
// See 
// for more about customizing your Truffle configuration!
networks: {
development: {
host: “127.0.0.1”,
port: 7545,   //改成8545
network_id: “*” // Match any network id
}
}
};

8、编写前端的js代码跟以太坊交互

通常需要如下的辅助js库:

在此基础上，编辑你自己业务逻辑的js，通常命名为app.js，app.js的框架如下：

App = {
web3Provider: null,
contracts: {},

init: function() {

//初始化你自己的页面、变量等

return App.initWeb3();
},

initWeb3: function() {
/*
* 初始化web3：
*/
if (typeof web3 !== ‘undefined’){

//如果你的浏览器安装了MetaMask的钱包插件，那么插件会赋值web3.currentProvider
App.web3Provider = web3.currentProvider;
}
else
{

//如果没装插件，那么创建一个基于Http的provider，这里用到的就是用ganache-cli启动所提供的rpc服务，因为ganache-cli启动的时候绑定的是localhost，所以测试所使用的浏览器也要在本机。（如何让ganache-cli绑定其他地址我还没找到）
App.web3Provider = new Web3.providers.HttpProvider(‘http://localhost:8545’);

}
web3 = new Web3(App.web3Provider);

return App.initContract();
},

initContract: function() {
/*
* 初始化智能合约，实际上就是为你的智能合约创建一个对应的js对象，方便后续调用
*/

//通常的做法是使用你的智能合约编译之后生成的abi的json文件，该文件在用truffle compile之后，生成在build/contracts/目录下，因为我用了一个Division.sol，所以用Division.json，你可以根据你的实际情况来写。
$.getJSON(‘Division.json‘, function(data) {
var DivisionArtifact = data;
App.contracts.Division = TruffleContract(DivisionArtifact);
App.contracts.Division.setProvider(App.web3Provider);
//用智能合约中的信息来更新你的web应用，App.refreshPlots()是我例子中获取智能合约中信息并更新UI的函数

return App.refreshPlots();
});

return App.bindEvents();
},

bindEvents: function() {

/*
* 事件绑定，这个可以根据你的UI来设置，例子中就是绑定一个button的点击操作
*/

$(document).on(‘click’, ‘.btn-adopt’, App.handlePlot);
},

refreshPlots: function(plots, account) {
/*
* 这个函数就是上面initContract中调用的用智能合约更新页面
*/

        //继续使用division这个智能合约做例子
         var divisionInstance;
         App.contracts.Division.deployed().then(function(instance){
                 divisionInstance = instance;
                 //getGenPlots是Division的这个智能合约的一个查询函数（不需要gas)，需要3个参数
                 return divisionInstance.getGenPlots(0,0,2);
         }).then(function(results){
                 //注意：这个地方有点意思，我原先理解也有问题，后来打印输出才搞明白
                 //智能合约返回的多个结果变量在这里就是一个results数组
                 //数组的每个成员就是智能合约返回的每个结果变量
                 //以getGenPlots为例,Division.json中定义如下：
                 /*"name": "getGenPlots",
                     "outputs": [
                     {
                         "name": "",
                         "type": "uint64[]"
                     },
                     {
                         "name": "",
                         "type": "address[]"
                     },
                     {
                         "name": "",
                         "type": "uint256[]"
                     },
                     {
                         "name": "",
                         "type": "uint8[]"
                     }
                     ],
                     "payable": false,
                     "stateMutability": "view",
                     "type": "function"
                  */
                  //那么：results[0]是uint64[]
                  //      results[1]是address[]...

                 console.log(results[0].length);
         }).catch(function(err){
                 console.log(err.message);
         });
 },
handlePlot: function(event) {

/*
 * 这个函数就是上面bindEvents中调用的响应函数,演示要花eth的函数调用
 */
    event.preventDefault();
    //从event中获取参数，这是jquery的东西，跟web3无关
    var plotId = parseInt($(event.target).data('id'));

    var divisionInstance;
     //获取以太坊帐号信息
     web3.eth.getAccounts(function(error,accounts){
         if(error)
         {
             console.log(error);
         }
         //我随便取帐号列表里的第3个帐号。
         //因为我们连的是ganache-cli的rpc模拟服务，
         //其中给我们预制了几个有eth的帐号
         //如果安装了MetaMask插件，应该获得的就是MetaMask里的帐号
         var account = accounts[2];
         App.contracts.Division.deployed().then(function(instance){
             divisionInstance = instance;
             //调用智能合约的buyPlot函数，该函数需要2个参数，
             //后面的{}中的内容跟发起以太坊交易的时候所带的默认值。
             //from: 使用哪个以太坊帐号
             //value: 要使用的eth数量，以wei为单位（1eth=10^18wei)
             //gas: 矿工费，以wei为单位
             return divisionInstance.buyPlot(plotId, 3, {from: account, value: 100000000000000000, gas:6000000});
        }).then(function(result){
            //返回结果后重新更新UI
            return App.refreshPlots();
        }).catch(function(error){
            console.log(error.message);
        });
     });
 }

};

测试你的基于Web的DApp是否正常，可以使用nodejs里面提供的lite-server模块来当简单的webserver来用。

安装lite-server，在你的truffle项目目录下，执行：

npm install lite-server

安装完之后会在项目目录下声称node_modules目录，lite-server以及依赖的模块都在该目录下了。

要运行lite-server，还需要编写项目目录下的package.json文件：

{
     "name": "项目名称",
     "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"
     },
     "dependencies": {
         "liteserver": "^0.3.0"
     }
}

还需要编写bs-config.json来配置一下lite-server

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

baseDir是用来设置lite-server所提供的web服务的文件路径的。这个设置表明你可以把你上面写的app.js，依赖的各种js放到./src目录下，然后写index.html，把app.js等集成进去，就大功告成了。

启动lite-server,执行：

npm run dev

不仅启动了lite-server，而且会启动一个浏览器去打开页面。

本文的目的是为了澄清一下写DApp的各项工具之间的架构关系，帮助技术人员更快的理解和实现自己的项目。

具体的例子网上多如牛毛，就不去写业务的具体代码了。

原文发表在 fastkernel.com/?p=72

分享些教程：

• 以太坊入门教程，主要介绍智能合约与dapp应用开发，适合入门。
• 以太坊开发进阶教程，主要是介绍使用node.js、mongodb、区块链、ipfs实现去中心化电商DApp实战，适合进阶。
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• python以太坊，主要是针对python工程师使用web3.py进行区块链以太坊开发的详解。
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• C#以太坊，主要讲解如何使用C#开发基于.Net的以太坊应用，包括账户管理、状态与交易、智能合约开发与交互、过滤器和交易等。
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