用Springboot+web3j完成去中心化的以太坊区块链应用（附带实战案例）

去中心化的开发流程

简单分析下本人的小小开发经历，当初自己学习的时候翻看很多资料也一头雾水，白花了很多力气，这里进行简要总结，希望为大家带来帮助。

基础准备

前期准备如下：

1. IDEA ，你的后台编辑器；
2. Geth ，你的以太坊区块链本地客户端；
3. 不需要数据库，因为数据可以存储在区块链之上,当然你可以加上。
4. 在线编辑器remix，用来使用solidity语言编写智能合约。
   http://remix.hubwiz.com
5. 下载安装web3j命令行。用来把.sol转为.java

核心开发

区块链

1. 用solidity语言设计你的智能合约，数据结构用struct存储于以太坊区块链上，调试运行在remix的虚拟机上。

2. 在本地geth客户端上创建创世区块。
   首先配置私有区块链网络的初始状态。新建一个文件 genesis.json
   {
   “config”: {
   “chainId”: 22,
   “homesteadBlock”: 0,
   “eip150Block”: 0,
   “eip155Block”: 0,
   “eip158Block”: 0,
   “byzantiumBlock”: 0,
   “constantinopleBlock”: 0,
   “petersburgBlock”: 0,
   “ethash”: {}
   },
   “difficulty”: “1”,
   “gasLimit”: “0xffffffff”,
   “alloc”: {}
   }
   其中需要修改的配置
   •chainId 指定了独立的区块链网络 ID，不同 ID 网络的节点无法互相连接；
   •ethash 使用ethash共识算法；
   •difficulty 初始挖掘难度，难度越大越难挖到区块；
   •gasLimit 用于限制单个块中可以进行多少EVM计算，这里值得一提，那就是我配置的最大，因为我的智能合约功能很复杂花费的gas很多。
   •alloc 这将确定您在创世纪块中列出的地址有多少以太币可用；

3. 启动区块链
   用以下命令初始化区块链，生成创世区块和初始状态。
   geth init genesis.json
   然后用以下命令启动节点进入Javascript交互控制台
   geth --nodiscover --rpc --rpcapi db,eth,net,web3 --allow-insecure-unlock console
   各选项的含义如下：
   •–nodiscover 关闭区块链节点发现机制；
   •–rpc 开启以太坊HTTP-RPC 服务（默认端口8545）;
   •–rpcapi 默认情况下，出于安全原因，并非所有功能都通过RPC接口提供。需要指定需要开放的功能；
   •–allow-insecure-unlock 允许不安全的解锁用户操作。
   •console 进入Javascript交互控制台

4. 使用web3j命令行工具转义智能合约（从.sol->.java）
   编译合约生成Java包装器
   首先我们需要将sol合约文件编译成EVM字节码和ABI，这里我们使用solc来编译合约，在当前目录会生成两个文件，分别是字节码文件和abi文件。如果solcjs命令不存在，需要先用npm安装solc。
   #npm install -g solc 安装solc
   solcjs xxx(你的智能合约).sol --bin --abi --optimize -o xxx(输出目录)
   然后使用web3j命令行工具生成Java包装类。各命令的含义如下：
   •-b 指定bin文件；
   •-a 指定abi文件；
   •-o 指定生成的Java文件路径；
   •-p 指定生成Java文件的包名;
   •-c 指定生成的类名
   web3j solidity generate -b xxx.bin -a xxx.abi -o …/java -

java程序

1. 创建springboot项目

2. 配置pom.xml，加入web3j依赖
   

3. 配置application.properties
   #1.项目启动的端口
   server.port=18902
   #2.web3j配置
   web3j.client-address: http://127.0.0.1:8545
   web3j.admin-client=true
   web3j.http-timeout-seconds=600
   spring.thymeleaf.encoding=UTF-8
   spring.thymeleaf.mode=HTML
   spring.thymeleaf.cache=false
   debug=true
   #热部署，使得静态资源不需要重启
   spring.devtools.restart.exclude=/static/
   #重启目录
   spring.devtools.restart.additional-paths=src/main/java

4. 由于项目不需要数据库，注释说明。
   在你的xxxApplication.java主函数上添加注释：
   @SpringBootApplication(exclude={DataSourceAutoConfiguration.class})

5. 在java程序中使用web3j进行和区块链之间的交互。
   展示几个关键的重要的（其中Diploma为我的智能合约类）：
   //部署智能合约
   public Diploma deployContract()throws Exception {
   Diploma diploma = Diploma.deploy(web3j,credentials,Contract.GAS_PRICE, Contract.GAS_LIMIT).send();
   return diploma;
   }

   //加载智能合约
   public Diploma loadContract() {
   Diploma diploma = Diploma.load(ContractAddress, web3j, credentials, new BigInteger(“21000”), new BigInteger(“35000000000”));
   return diploma;
   }

   //注册账户
   public String Regist()throws Exception {
   String walletFileName="";//文件名
   String walletFilePath=“C:\Users\xxx\AppData\Roaming\Ethereum\keystore”;
   //钱包文件保持路径，请替换位自己的某文件夹路径
   walletFileName = WalletUtils.generateNewWalletFile(“123456”, new File(walletFilePath), false);
   Credentials new_credentials = WalletUtils.loadCredentials(password, walletFilePath + “\” + walletFileName);
   String address = new_credentials.getAddress();
   return address;
   }

6. 调用自己智能合约提供的接口。
   两种方式：交易（transaction）方式以及function方式。
   transaction方式增删改查都可以使用，但是需要挖矿来处理数据，速度会慢。function方式只可以使用于查，但是速度快。因此建议所有的查询都用function方式。
   transaction方式用法：
   Diploma diploma=smartContract.loadContract();
   TransactionReceipt a=diploma.comfirmEdu(address).sendAsync().get();
   List b = diploma.getEventResponseLogEvents(a);
   return b.get(0).message.equals(“ok”);
   ps:transaction方式需要event证明接口执行状态。

   function方式用法：
   List inputParameters = new ArrayList<>();
   inputParameters.add(new Address(AdminAccountID));
   inputParameters.add(new Utf8String(id));
   inputParameters.add(new Utf8String(password));
   List> outputParameters= new ArrayList<>();
   TypeReferencebool=new TypeReference() {
   };
   outputParameters.add(bool);
   Function function = new Function(“接口函数名称”,
   inputParameters,outputParameters);
   String encodedFunction = FunctionEncoder.encode(function);
   org.web3j.protocol.core.methods.response.EthCall response = Web3JClient.getClient().ethCall(
   Transaction.createEthCallTransaction(AdminAccountID, smartContract.ContractAddress, encodedFunction),
   DefaultBlockParameterName.LATEST)
   .sendAsync().get();
   //获取返回结果
   List result = FunctionReturnDecoder.decode(
   response.getValue(), function.getOutputParameters());
   if (result.size()==0)
   return false;
   boolean login_ok=Boolean.parseBoolean(result.get(0).getValue().toString());
   return login_ok;
   ps：function方式需要注意web3j数据类型和你需要的java类型区别哦
   这里也建议大家全程挖矿跑程序，因为部署智能合约以及调用修改数据都需要挖矿的。
   大致就写到这里，有什么需要补充的我会在之后补充。

具体案例

这里附上个人的实战项目：
https://gitee.com/AidenX/ethereum_blockchain
欢迎各位来学习交流，共同进步。