基于windows10以太坊私有链eth搭建DApp开发环境并演示HelloWorld智能合约

基于windows10以太坊私有链eth安装DApp开发环境

本文是学习篇，参考网络上一系列的DApp开发环境搭建，结合自己在本机测试验证所写，便于加深对智能合约了解。

1.1  准备阶段

本文搭建的环境基于windows10（家庭版），获取相关软件版本如下：

• Node.js：v8.11.3
• solcjs ：0.40.2+commit.3155dd80.Emscripten.clang
• web3：0.20.2
• Truffle：v4.1.3 (core 4.1.3)
• Webpack：3.11.0

备注：本文搭建的环境没有安装节点仿真器ganache，是直接部署以太坊私有链eth。

太坊私有链eth搭建请参考另外一篇文章：

https://www.cnblogs.com/taoweizhong/p/10459379.html

第一步：安装Node.js

打开官网下载链接:https://nodejs.org/en/download/ 下载对应你系统的Node.js版本

Node.js 就是运行在服务端的 JavaScript。Node.js 是一个 JavaScript 运行环境。Node.js 使用了一个事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型，使其轻量又高效。Node.js 的包管理器 npm，是全球最大的开源库生态系统。下载64位包装包，下载后直接安装即可。安装完毕，打开一个控制台窗口，可以使用node了：

C:\Users\45014>node -v

v8.11.3

此处说明下：新版的Node.js已自带npm，安装Node.js时会一起安装，npm的作用就是对Node.js依赖的包进行管理，也可以理解为用来安装/卸载Node.js需要装的东西。

说明：这里的环境配置主要配置的是npm安装的全局模块所在的路径，以及缓存cache的路径，之所以要配置，是因为以后在执行类似：npm install express [-g] （后面的可选参数-g，g代表global全局安装的意思）的安装语句时， 会将安装的模块安装到  C:\Users\45014\AppData\Roaming\npm

第二步：安装solidity编译器

C:\Users\45014> npm install –g solc

安装完毕后，执行命令验证安装成功

C:\Users\45014> solcjs –version

0.40.2+commit.3155dd80.Emscripten.clang

第三步：安装web3

C:\Users\45014> npm install –g [email protected]

安装验证：

C:\Users\hubwiz> node –p 'require("web3")'

{[Function: Web3]

  providers:{…}}

第四步：安装truffle框架

执行以下命令安装truffle开发框架：

C:\Users\45014> npm install –g truffle

验证安装：

C:\Users\45014> truffle.cmd version

Truffle v4.1.3 (core 4.1.3)

第五步：安装webpack

执行以下命令安装webpack：

C:\Users\45014> npm install –g [email protected]

验证安装：

C:\Users\45014> webpack –v

3.11.0

1.2  智能合约开发

1.2.1  创建合约项目

 D:\Study\geth> mkdir test

D:\Study\geth\test>cd test

D:\Study\geth\test>mkdir HelloWorld

D:\Study\geth\test>cd HelloWorld

D:\Study\geth\test\ HelloWorld >truffle init

此时会出现如下错误：

truffle initDownloading…Error: Truffle Box

at URL https://github.com/truffle-box/bare-box.git doesn’t exist. If

you believe this is an error, please contact Truffle support.

解决方法可以是直接git代码取代truffle init命令

git clone https://github.com/truffle-box/bare-box

后续的命令需要先执行：cd bare-box

以上两条命令的功能就相当于truffle init，自动生成好了框架。

  

目录结构说明：

contracts/：Truffle默认的合约文件存放地址；

migrations/：存放发布的脚本文件；

test/：存放测试应用和合约的测试文件；

truffle-config.js：Truffle的配置文件。

1.2.2  编写与部署合约

第一步：在 contracts 文件夹下新建 HelloWorld.sol 文件：

D:\Study\geth\test\ HelloWorld\ bare-box> cd contracts/
D:\Study\geth\test\ HelloWorld\ bare-box\contracts> truffle create contract HelloWorld

编写一个简单的HelloWorld代码如下： 

pragma solidity ^0.4.22;

contract HelloWorld {

  function sayHello() public pure returns (string) {

    return ("Hello World");

    }

}

 第一行指名目前使用的 solidity 版本，不同版本的 solidity 可能会编译出不同的 bytecode。^ 代表兼容。

contract 关键字类似于其他语言中较常见的 class。因为solidity 是专为智能合约（Contact）设计的语言，声明 contract 后即内置了开发智能合约所需的功能。也可以把这句理解为 class HelloWorld extends Contract。

函数的结构与其他程序类似，但如果有传入的参数或回传值，需要指定参数或回传值的类型（type）。

第二步： 编译合约：

现在执行 truffle compile 命令，我们可以将 HelloWorld.sol 原始码编译成 Ethereum bytecode：

D:\Study\geth\test\HelloWorld\bare-box>truffle compile

Compiling .\contracts\HelloWorld.sol...

Writing artifacts to .\build\contracts

命令运行成功后会多出一个 build 的目录，如下：

 

在 HelloWorld 文件夹下面的 build/contracts 文件夹下面会看见 HelloWorld.json 文件：

 

第三步：修改 truffle-config.js 文件内容：

添加以下内容到truffle-config.js文件并保存 :

  networks: {

      development: {

      host: 'localhost',

      port: 8545,

      network_id: '*' // Match any network id

    }

第四步：在 migrations 目录下创建移植文件：

D:\Study\geth\test\HelloWorld\bare-box\migrations>truffle create migration deploy_helloworld

查看目录，生成如下文件：

  

修改1552730530_deploy_helloworld.js

var HelloWorld = artifacts.require("./HelloWorld.sol");

 module.exports = function(deployer) {

  deployer.deploy(HelloWorld);

};

使用 artifacts.require 语句来取得准备部署的合约。
使用deployer.deploy 语句将合约部署到区块链上。这边HelloWorld 是 contract 的名称而不是文件名。因此可以用此语法读入任一 .sol 文件中的任一合约。

第五步：执行 truffle migrate 命令：

D:\Study\geth\test\HelloWorld\bare-box>truffle migrate

Using network 'development'.

Running migration: 1_initial_migration.js

  Deploying Migrations...

  ... undefined

Error encountered, bailing. Network state unknown. Review successful transactions manually.

Error: account is locked

    at Object.InvalidResponse (C:\Users\45014\AppData\Roaming\npm\node_modules\truffle\build\webpack:\~\web3\lib\web3\errors.js:38:1)

在部署合约时需要一个解锁的账户。在geth控制台使用personal对象的unlockAccount()方法来解锁指定的账户，参数为账户地址和账户密码（在创建账户时指定的那个密码）：

在eth执行：

> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])

Passphrase:

true

然后再次执行：

D:\Study\geth\test\HelloWorld\bare-box>truffle migrate

Using network 'development'.

Running migration: 1_initial_migration.js

  Deploying Migrations...

  ... 0x87a3f9c57e1d01bcd8f138c67167028444c1de145596338a0af9e571f654984f

  Migrations: 0x5980c9cfbe8dac5a7f0b100c6fad75ec7b7763bb

Saving artifacts...

Running migration: 1552730530_deploy_helloworld.js

  Replacing HelloWorld...

  ... 0x1e24213f8f21917d9d2159b3b43845b1fb13f19ebc5045b0b8976224ba136294

  HelloWorld: 0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9

Saving artifacts...

（此时会停在部署阶段，需要启动挖矿，才可以部署完成）

 我们先看下是否有交易在处理，在eth下执行命令。

> txpool.status

{

  pending:1,

  queued:0

}

的确有一个挂起的交易！下面开启启动挖矿：

> miner.start(1)

 ...

I0316 21:08:35.926452 eth/api.go:1191] Tx(0x1e24213f8f21917d9d2159b3b43845b1fb13f19ebc5045b0b8976224ba136294) created: 0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9

I0316 21:08:37.285819 miner/worker.go:339] ??  Mined block (#224 / 2190b58b). Wait 5 blocks for confirmation

I0316 21:08:37.286816 miner/worker.go:573] commit new work on block 225 with 1 txs & 0 uncles. Took 0

I0316 21:08:37.288811 miner/worker.go:435] ?? ??  Mined 5 blocks back: block #219

I0316 21:08:37.289809 miner/worker.go:573] commit new work on block 225 with 1 txs & 0 uncles. Took 0

I0316 21:08:42.536780 miner/worker.go:339] ??  Mined block (#225 / d5e9a63b). Wait 5 blocks for confirmation

I0316 21:08:42.536780 miner/worker.go:573] commit new work on block 226 with 0 txs & 0 uncles. Took 0

I0316 21:08:42.538776 miner/worker.go:435] ?? ??  Mined 5 blocks back: block #220

I0316 21:08:42.542765 miner/worker.go:573] commit new work on block 226 with 0 txs & 0 uncles. Took 964.2μs

部署成功以后，我们可以得到合约的地址：0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9，后面会使用这个地址来实现与合约的交互，这里需要先记录下来。

稍等一段时间，再查看交易池的状态：

> txpool.status

{

  pending:0,

  queued:0

}

交易已经成功提交了，然后我们可以停止挖矿了：

> miner.stop()

1.3  与合约交互

第一步：首先我们找到build/contracts/Helloworld.json中的abi的value，通过json压缩成一行在eth命令行执行：

abi= [{ "constant": true, "inputs": [], "name": "sayHello","outputs": [ { "name": "", "type": "string" } ],"payable": false,"stateMutability": "pure", "type": "function"}]

 第二步：注册合约对象：

> hello = eth.contract(abi).at('0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9')

{

  abi: [{

      constant: true,

      inputs: [],

      name: "sayHello",

      outputs: [{...}],

      payable: false,

      stateMutability: "pure",

      type: "function"

  }],

  address: "0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9",

  transactionHash: null,

  allEvents: function(),

  sayHello: function()

}

第三步：对象注册成功以后，就可以像正常合约那样去调用了。

> hello.sayHello()

"Hello World"

> hello.sayHello()

"Hello World"

> 

这就是一个最基本的部署完成了第一个智能合约，也验证了合约确实可以运作，虽然没有实际意义，但可以帮助我们开始学习并了解智能合约