Web3.js与以太坊区块链交互

在前面的博客中已经介绍了如何搭建一个以太坊客户端节点。不止是以太坊，区块链的节点一般会提供一些接口，大部分都是通过JSON RPC和节点进行交互。JSON-RPC ，是一个无状态且轻量级的远程过程调用（RPC）传送协议，可以在同一个进程中，在套接字上，在HTTP上，或在许多不同的消息传递环境中使用。RPC、客户端（节点）、以太坊网络三者的关系：用户通过RPC调用客户端功能，客户端通过EVM执行智能合约以及跟整个以太坊P2P网络连接。

除了通过Geth的JavaScript Console进行交互以外，还有许多第三方库可以使用，方便开发基于以太坊区块链的应用：

Library	Language	Project Page
web3.js	JavaScript	https://github.com/ethereum/web3.js
web3j	Java	https://github.com/web3j/web3j
Nethereum	C# .NET	https://github.com/Nethereum/Nethereum
ethereum-ruby	Ruby	https://github.com/DigixGlobal/ethereum-ruby
web3.py	Python	https://github.com/ethereum/web3.py

本文使用web3.js与Geth客户端交互，首先搭建开发环境。

一、node.js安装

Ubuntu 16.4 64位

更新源

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y python-software-properties software-properties-common
sudo add-apt-repository ppa:chris-lea/node.js
sudo apt-get update

node.js、npm安装

sudo apt-get install nodejs
sudo apt install nodejs-legacy
sudo apt install npm

安装完后，可以通过 node --version npm --version 查看是否安装成功及版本号。npm 包管理工具随 node 一起安装，如果版本太低，建议升到新版本。

二、web3.js模块安装

使用npm可完成本地安装、全局安装模块。

npm install -global //全局安装
npm install //本地安装

我这里选择使用本地安装模块，这样方便开发的应用移植、上线等。创建一个工程文件夹etherjs。在该文件夹下初始化一个新的 package.json 文件，使用下面命令自动生成。

npm init -y

本地安装并添加模块名到 package.json

npm install --save
或者npm install --save-dev

区别在于--save-dev 是你开发时候依赖的东西，--save 是你发布之后还依赖的东西。一般使用--save。

npm install web3 --save

如果这样安装不成功，使用下面命令安装指定版本：

npm install web3@^0.20.1 --save

三、solc.js模块安装

solc是用来编译智能合约的模块

npm install solc --save

四、编译器——Visual Studio Code

这里选择Visual Studio Code，适合node.js开发，集成的终端可以很方便运行程序。

安装Ubuntu Make

sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-desktop/ubuntu-make
sudo apt-get update
sudo apt-get install ubuntu-make

安装visual-studio-code

umake web visual-studio-code

安装完成后，直接搜索Visual Studio Code应用，把图标拖拽到Unity启动器上，就可以方便使用了。

把Visual Studio Code终端功能调用出来，这样可以在下方直接输入node xx.js运行程序，其他功能这里不再多介绍。搭建环境可能会遇到各种错误，善用Google，多找一些解决办法看看。

五、交互实现——部署智能合约

通过编写一个depoly.js程序实现自动化的部署智能合约。首先要保持Geth客户端正常运行，并开启rpc。

geth --identity "TestNode" --rpc --rpcport "8545" --datadir data0 --port "30303" --nodiscover --networkid 6666 --rpcapi admin,eth,miner,personal,txpool,eth,web3,net console

合约应该在智能合约编译器（如remix）调试好，然后将其写到test.sol文件里。

pragma solidity ^0.4.0;
contract TestContract
{
    function multiply(uint a, uint b) returns (uint)
    {
        return a * b;
    }
}

使用solc模块生成合约的code和abi，我将该过程自定义为一个模块test.js，方便depoly.js调用。

var fs = require('fs');
var solc = require('solc');
//compile smart contract to get bytecode and abi

var source = fs.readFileSync("./test.sol",'utf8');  //读取代码
    //console.log("compiling contract...");
var compiledcontract = solc.compile(source); //编译
    //console.log('done');
for (var contractName in compiledcontract.contracts){
    var bytecode = compiledcontract.contracts[contractName].bytecode;
    var abi = JSON.parse(compiledcontract.contracts[contractName].interface);
}
//console.log(JSON.stringify(abi, undefined, 2));
//console.log(bytecode);
//console.log(abi);

function bytecode(){
    console.log(bytecode);
}
function abi(){
    console.log(abi);
}
module.exports = {bytecode:bytecode,abi:abi};

depoly.js通过与Geth交互部署智能合约。当合约被区块链确认后，会直接返回合约地址。

var Web3 = require('web3');
var contract = require('./test');
var web;

//connect to node
var ethereumUri = 'http://localhost:8545';
if (typeof web3 !== 'undefined') {
    web3 = new Web3(web3.currentProvider);
} else {
    // set the provider you want from Web3.providers
    web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider(ethereumUri));
}
//查询区块链中基本的账户信息
if(!web3.isConnected()){
    throw new Error('unable to connect to ethereum node at '+ ethereumUri);
}else{
    console.log('connected to etherum node at '+ ethereumUri);
    var coinbase = web3.eth.accounts[0];
    console.log('coinbase:' + coinbase);
    var balance = web3.eth.getBalance(coinbase);
    console.log('balance:' + web3.fromWei(balance, 'ether') + " ETH");
    var accounts = web3.eth.accounts;
    console.log(accounts);    
}
//通过coinbase部署智能合约
var abi = contract.abi;
var bytecode = contract.bytecode;

if (web3.personal.unlockAccount(coinbase, '123')) {
    console.log(`${coinbase} is unlocaked`);
}else{
    console.log(`unlock failed, ${coinbase}`);
}

var gasEstimate = web3.eth.estimateGas({data: '0x' + bytecode}); //gas估计
console.log('gasEstimate = ' + gasEstimate);
var MyContract = web3.eth.contract(abi);
console.log('deploying contract...');
var myContractReturned = MyContract.new({
    from: coinbase,
    data: '0x'+ bytecode,
    gas: gasEstimate + 50000
}, function (err, myContract) {
    if (!err) {
        if (!myContract.address) {
            console.log(`myContract.transactionHash = ${myContract.transactionHash}`); // The hash of the transaction, which deploys the contract
        // check address on the second call (contract deployed)
        } else {
            console.log(`myContract.address = ${myContract.address}`); // the contract address
            global.contractAddress = myContract.address;
        }

    } else {
        console.log(err);
    }
});

参考：
1、https://blog.csdn.net/DDFFR/article/details/74639418
2、https://www.jianshu.com/p/2b24cd430a7d
3、https://linux.cn/article-5423-1.html