区块链100讲：以太坊开发环境部署（附代码）

时间 2019-11-21

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注：本文的运行环境为MacOS。javascript

1 安装

brew tap ethereum/ethereum brew install ethereumjava

完成以后，经过如下命令验证：git

geth version

2 运行

所谓运行，是指运行一个节点并加入以太坊网络，它有两个选择：公链和测试链，这两个网络都在互联网上。github

2.1 公链web

geth --fast --cache=512 --datadir "你的目录" consolenpm

2.2 测试链编程

geth --testnet --fast --cache=512 --datadir "你的目录" consolejson

这两种方式都须要同步区块，它们存放于datadir指定的目录之下，所以请确保有足够的空间。api

3 搭建私链

搭建私链的目的主要是出于测试的目的，不建议搭建以运营为目的的私链。整个步骤以下：安全

**3.1 编写genesis.json，定义初始信息。**内容示例以下：

{

    "config": {

        "chainId": 20,

        "homesteadBlock": 0,

        "eip155Block": 0, 

       "eip158Block": 0

    },

    "alloc": {

        "0xeb680f30715f347d4eb5cd03ac5eced297ac5046": {

            "balance":"100000000000000000000000000000000"

        }

    }, 

   "coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000",   

 "difficulty": "0x01",

    "extraData": "0x777573686f756865",

    "gasLimit": "0xffffffff",

    "nonce": "0x0000000000000001", 

   "mixhase": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000", 

   "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000", 

   "timestamp": "0x00"

}

3.2 初始化

geth --datadir "your dir" init genesis.json

3.3 启动，见到小锤子后，表示已经开始挖矿。

geth --datadir "你的目录" --rpc --rpcaddr=0.0.0.0 --rpcport 8545 --rpccorsdomain "*" --rpcapi "eth,net,web3,personal,admin,shh,txpool,debug,miner" --nodiscover --maxpeers 30 --networkid 1981 --port 30303 --mine --minerthreads 1 --etherbase "0xeb680f30715f347d4eb5cd03ac5eced297ac5046" console

这里须要注意的是，在此命令行下“ctrl-c”并不会终止进程。若是要终止运行，在命令行下输入“exit”。

geth还提供了控制台，输入以下命令可进入：

geth --datadir "你的目录" attach ipc:你的目录/geth.ipc

该控制台提供的接口包括：帐户、交易、合约调用、区块。

4 智能合约

本节以vscode为IDE，geth-cli简要说明智能合约的开发过程。

4.1 环境准备

安装语言包

brew install solidity

准备IDE插件

https://github.com/juanfranblanco/vscode-solidity，进入“扩展”，搜索“solidity”，第一个就是。

4.2 合约开发

编辑（simpledata.sol），内容以下：

pragma solidity ^0.4.23;

contract SimpleData {

    uint data;

    function set(uint x) public{

        data = x;

    }

    function get() view public returns (uint) {

        return data;

   }

}

编译

echo "var output=solc --optimize --combined-json abi,bin,interface simpledata.sol" > simpledata.js

部署（利用前面搭建好的私链）

启动私链
进入控制台，如下全部步骤均在控制台里完成，采用js语法。
加载编译过的js：

loadScript('.../simpledata.js')

获取部署须要的相关参数，其中output为上面“编译”步骤中定义的output：

var contractAbi = output.contracts['simpledata.sol:SimpleData'].abi

var contract = eth.contract(JSON.parse(contractAbi))

var binCode = "0x" + output.contracts['simpledata.sol:SimpleData'].bin

建立用户，同时让其帐户有余额（部署也是要花钱的）：

personal.newAccount("123456")  // 参数为密码

miner.setEtherbase(eth.accounts[0])  // 设置建立的用户为矿工

web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]), "ether") // 查看余额

发布

var deployTx = { from: eth.accounts[0], data: binCode, gas: 1000000};

var instance = contract.new(deployTx)

var contractAddress = eth.getTransactionReceipt(instance.transactionHash).contractAddress // 合约地址

调用（仍在同一条私链上，一样在控制台执行）

var simpleData = contract.at(contractAddress)

simpleData.get.call()

personal.unlockAccount(eth.accounts[0]) // 此步必需

simpleData.set.sendTransaction(33, {from: eth.accounts[0], gas: 100000})

simpleData.get.call()

此处须要注意的有两点：

链上的变动经过交易完成，同时执行合约是有代价的，即gas，这是与传统开发很大的不一样。也是为什么前面在部署以前先建立用户，并将其设置为矿工，得到余额的缘由。

注意：gas和eth不是一类东西，合约最终消耗的eth由：步骤和gasPrice来决定。
执行交易以前须要先解锁帐户，这相似我们在用网银时转帐前须要输入“取款密码”。同时，解锁是有时限的，为了不频繁解锁能够用下面的语句：

personal.unlockAccount(eth.accounts[0], 密码, 时限)

这里出现了交易，所以也说明一下安全性的问题：

以太坊上全部的交易都是公开可查看的，全部交易历史能够经过Etherscan看到。
全部交易执行都是要用发起者的私钥签名的，所以只要私钥能获得妥善保存，就不会有什么大问题。在上面的步骤中没有出现用私钥签名，这是由于帐户自己是由控制台建立的，在建立的同时也建立了相应的公钥和私钥。

5 Truffle框架

能够看得出上面的整个过程至关繁琐，Truffle则正是为解决这些问题而生的。

安装

npm install -g truffle

开发部署

mkdir dapp
cd dapp
truffle init
进入contracts目录，建立下面的文件

pragma solidity ^0.4.23;

contract Storage {

    uint256 storageData;

    function set(uint256 data) public {

        storageData = data;

    } 

   function get() view public returns (uint256) {

        return storageData;

    }

}

truffle compile
合约的部署经过migration完成，假如用过诸如liquidbase之类的dbmigration工具，对此应该不陌生。进入migrations目录，建立相应的文件，以“数字_”开头，如“2_deploy_storage.js”。内容以下：

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

module.exports = function(deployer) {

   deployer.deploy(Storage);
}

搭建开发用的测试链，ganache，由于它的速度比前面自行搭建的私链更快。

npm install -g ganache-cli // 安装

ganache-cli //运行

在部署以前，修改truffle.js内容（其中networks可定义各类网络，其客观上起到了相似“环境”的做用）：

module.exports = {

  networks: {

    development: {

      host: "127.0.0.1",

      port: 8545,

      network_id: "*" // Match any network id

    }

  }

};

truffle migrate

至此，部署完毕，让咱们手动测试一下。

6 利用JSON-RPC手工调用合约

JSON-RPC接口能够用curl完成，其特色在于：合约的方法是rpc请求的数据。若是以为这有点拗口，不妨将这种方式与利用Java Reflection来调用某个类的方法作类比。

要调用上面的合约，首先须要得到合约方法（get和set）的签名：

get方法

curl -X POST -i http://localhost:8545 --data '{

 "jsonrpc":"2.0",

  "method":"web3_sha3",

  "params":["get()"], 

 "id":1

}'

**set方法**

curl -X POST -i http://localhost:8545 --data '{

 "jsonrpc":"2.0",

  "method":"web3_sha3",

  "params":["set(uint256)"],

  "id":1

}'

方法签名利用“web3_sha3”获得，其签名为返回值的0x后的8位。上面两个调用对应的结果以下：

get：6d4ce63c
set：60fe47b1

调用合约须要合约的地址，这个值能够从ganache终端中得到。在其终端输出中查找相似下面的语句，其中created以后的即为地址。

Contract created: 0x59322f0c1235719b4c0044b0c67f2437674b8c69

剩下的就是合约调用了（其中from帐户直接使用ganache启动时初始化的帐户，to为合约地址）：

get方法

curl -X POST -i http://localhost:8545 --data '{

  "jsonrpc":"2.0", 

 "method":"eth_call", 

 "params":[ 

    {       "from":"0x2fe84a7fb107ade77adfeb351b92615597b68f52",     "to":"0x59322f0c1235719b4c0044b0c67f2437674b8c69",      

"data":"0x6d4ce63c0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"

     }, 

    "latest"

  ],

  "id":1

}'

set方法

curl -X POST -i http://localhost:8545 --data '{ 

 "jsonrpc":"2.0", 

 "method":"eth_sendTransaction",

  "params":[ 

    {       "from":"0x2fe84a7fb107ade77adfeb351b92615597b68f52",       "to":"0x59322f0c1235719b4c0044b0c67f2437674b8c69",       "gas":"0xc350", 

      "gaslimit":"0xc350",       "data":"0x60fe47b10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000005" 

    }

  ],

  "id":1

}'

注意两次调用的“method”的不一样。同时，“data”参数中的0x后的前8位为对应的方法签名，后面则为实际传入到对应方法的数据。

7 编程接口

若是要在js文件中与智能合约交互，则须要相应的包：

web3.js，其封装了json-rpc接口
truffle-contract模块，truffle的合约抽象

8 自动化测试

truffle支持两类自动化测试：使用javascript和使用solidity，都至关简单，这里再也不赘述。测试文件统一放在test目录下，测试命令：

truffle test  // 所有测试
truffle test 文件  // 单个测试

9 包管理

js包用普通的npm，略

智能合约的包用ethpm

truffle install 包名 truffle publish 包名

10 参考

Truffle（https://truffleframework.com/）

solidity（https://solidity.readthedocs.io/en/v0.4.24/）

《区块链开发实战:以太坊关键技术与案例分析》，部份内容过期，好比TestRPC目前已经被Ganache替代。

本文做者：HiBlock区块链技术布道群-胡键

原文发布于简书

原文连接：https://www.jianshu.com/p/bec173e6cf73

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