如何在以太坊上搭建一個(gè)Dapp？對(duì)于開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，最好的學(xué)習(xí)辦法就是親自動(dòng)手做一個(gè)小項(xiàng)目。所以，接下來(lái)將會(huì)以一個(gè)投票程序?yàn)槔?，帶著你在以太坊平臺(tái)上搭建一個(gè)dapp，并且通過(guò)借助這樣一個(gè)例子介紹Dapp的編譯、部署及交互過(guò)程。

這個(gè)程序的功能很簡(jiǎn)單，只是設(shè)定一組候選項(xiàng)，讓所有人都可以給這些候選項(xiàng)投票，以及顯示每個(gè)候選項(xiàng)收到的總票數(shù)。

事先說(shuō)明，因?yàn)樗衐app框架都會(huì)隱藏掉一些底層細(xì)節(jié)，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，貿(mào)然使用框架可能會(huì)形成對(duì)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)上的障礙，所以本文不會(huì)介紹如何借助框架搭建dapp。這樣等將來(lái)需要甄選框架時(shí)，你也能清楚地看到框架到底幫你做了什么。

首先，準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)環(huán)境，學(xué)習(xí)在開(kāi)發(fā)環(huán)境中的合約編寫(xiě)、編譯和部署流程，通過(guò)node.js控制臺(tái)與區(qū)塊鏈上的合約交互，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)與合約交互，在頁(yè)面上提供投票功能并顯示候選項(xiàng)及相應(yīng)的票數(shù)。

整個(gè)程序的開(kāi)發(fā)都是在一臺(tái)干凈的ubuntu 16.04 xenial上完成的。除此之外，我還在一臺(tái)macos上重復(fù)了一遍搭建和測(cè)試過(guò)程。

準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)環(huán)境

按web開(kāi)發(fā)的說(shuō)法，真實(shí)區(qū)塊鏈（live blockchain）相當(dāng)于生產(chǎn)環(huán)境，我們自然不應(yīng)該在生產(chǎn)環(huán)境上做開(kāi)發(fā)，因此本文用了一個(gè)名為ganache的內(nèi)存區(qū)塊鏈（相當(dāng)于區(qū)塊鏈模擬器）。本教程的第二篇文章才會(huì)跟真正的區(qū)塊鏈交互。

下面是在linux操作系統(tǒng)上安裝ganache和web3js，以及啟動(dòng)測(cè)試區(qū)塊鏈的步驟。在macos上可以用同樣的命令。windows系統(tǒng)可以參照這里的命令。

注意:ganache-cli會(huì)創(chuàng)建10個(gè)自動(dòng)參與交易的測(cè)試賬號(hào)，每個(gè)賬號(hào)里都預(yù)存了100個(gè)以太幣（當(dāng)然，只能用于測(cè)試），區(qū)塊鏈DAPP項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，DAPP系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式源碼，DAPP錢(qián)包系統(tǒng)搭建技術(shù)。

簡(jiǎn)單的投票合約

接下來(lái)我們要用Solidity編程語(yǔ)言編寫(xiě)合約。如果你熟悉面向?qū)ο缶幊?，就?huì)覺(jué)得這個(gè)學(xué)起來(lái)很輕松。

我們要編寫(xiě)一個(gè)名為Voting的合約（相當(dāng)于OOP語(yǔ)言中的類(lèi)）。這個(gè)合約中會(huì)有個(gè)構(gòu)造器，負(fù)責(zé)初始化一個(gè)包含候選項(xiàng)的數(shù)組；還會(huì)有兩個(gè)方法，一個(gè)用于返回指定候選項(xiàng)的總票數(shù)，另一個(gè)給候選項(xiàng)的得票數(shù)加一。

注意：在將合約部署到區(qū)塊鏈上時(shí)，構(gòu)造器會(huì)執(zhí)行，并且只會(huì)執(zhí)行這一次。在做web應(yīng)用時(shí)，每次重新部署都會(huì)覆蓋掉原來(lái)的代碼，但部署到區(qū)塊鏈上的代碼是不可變的。也就是說(shuō)，即便你更新了合約，又重新部署了一次，之前的合約仍然會(huì)原封不動(dòng)地留在區(qū)塊鏈上，并且其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也不會(huì)受到絲毫影響，新部署的代碼會(huì)創(chuàng)建一個(gè)全新的合約實(shí)例。

下面是帶有注釋的投票合約代碼：

pragma solidity^0.4.18;

//必須指明編譯這段代碼的編譯器版本

contract Voting{

/*下面這個(gè)mapping域相當(dāng)于一個(gè)關(guān)聯(lián)數(shù)組或哈希。

mapping的鍵是候選項(xiàng)的名字，類(lèi)型為bytes32；

值的類(lèi)型是無(wú)符號(hào)整型，用于存儲(chǔ)得票數(shù)。

*/

mapping(bytes32=>uint8)public votesReceived;

/*Solidity（還）不允許給構(gòu)造器傳入字符串?dāng)?shù)組。

所以我們用bytes32數(shù)組存儲(chǔ)候選項(xiàng)

*/

bytes32[]public candidateList;

/*這就是把合約部署到區(qū)塊鏈上時(shí)會(huì)執(zhí)行一次的構(gòu)造器。

在部署合約時(shí)，我們會(huì)傳入一個(gè)包含候選項(xiàng)的數(shù)組。

*/

function Voting(bytes32[]candidateNames)public{

candidateList=candidateNames;

}

//這個(gè)函數(shù)用于返回指定候選項(xiàng)的總票數(shù)，其參數(shù)即為指定候選項(xiàng)

function totalVotesFor(bytes32 candidate)view public returns(uint8){

require(validCandidate(candidate));

return votesReceived[candidate];

}

//這個(gè)函數(shù)用于將指定候選項(xiàng)的票數(shù)加一

//這相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了投票功能

function voteForCandidate(bytes32 candidate)public{

require(validCandidate(candidate));

votesReceived[candidate]+=1;

}

function validCandidate(bytes32 candidate)view public returns(bool){

for(uint i=0;i

if(candidateList==candidate){

return true;

}

}

return false;

}

}

部署區(qū)塊鏈

將上面的代碼保存到Voting.sol文件中，放在hello_world_voting目錄下。接下來(lái)我們要編譯這段代碼，并將它部署到ganache區(qū)塊鏈上。

在編譯Solidity代碼之前，需要先安裝npm模塊solc。我們會(huì)在node控制臺(tái)中用這個(gè)庫(kù)編譯合約。

首先，在終端中運(yùn)行node命令進(jìn)入node控制臺(tái)，初始化solc和web3對(duì)象。下面是需要在node控制臺(tái)中輸入的代碼：

mahesh projectblockchain:~/hello_world_voting$node

>Web3=require('web3')

>web3=new Web3(new Web3.providers.HttpProvider

為了確保web3對(duì)象初始化成功，可以跟區(qū)塊鏈通訊，我們可以查詢(xún)一下區(qū)塊鏈上的所有賬號(hào)。

為了編譯合約，需要先加載文件Voting.sol中的代碼，并將其賦值給一個(gè)字符串變量，然后再編譯這個(gè)字符串。

>code=fs.readFileSync('Voting.sol').toString()

>solc=require('solc')

>compiledCode=solc.compile(code)

代碼編譯成功后，可以在node終端中輸入compiledCode命令查看contract對(duì)象，有兩個(gè)域非常重要，一定要搞明白：compiledCode.contracts[‘:Voting’].bytecode:這是Voting.sol中的代碼編譯而成的字節(jié)碼，也是要部署到區(qū)塊鏈上的代碼。compiledCode.contracts[‘:Voting’].interface:這是合約的接口或者說(shuō)模板（稱(chēng)為abi），告訴合約的用戶(hù)有哪些方法可用。將來(lái)不管什么時(shí)候要跟合約交互，都需要這個(gè)abi定義。這里有關(guān)于ABI的詳細(xì)介紹。

部署合約

先創(chuàng)建一個(gè)在區(qū)塊鏈中部署和初始化合約的合約對(duì)象（即下面的VotingContract）。

>abiDefinition=JSON.parse(compiledCode.contracts[':Voting'].interface)

>VotingContract=web3.eth.contract(abiDefinition)

>byteCode=compiledCode.contracts[':Voting'].bytecode

>deployedContract=VotingContract.new(['Rama','Nick','Jose'],{data:byteCode,from:web3.eth.accounts[0],gas:

4700000})

>deployedContract.address

>contractInstance=VotingContract.at(deployedContract.address)

上面代碼中的VotingContract.new將合約部署到區(qū)塊鏈上。它的第一個(gè)參數(shù)是包含候選項(xiàng)的數(shù)組，一看就能明白。第二個(gè)參數(shù)中各數(shù)據(jù)項(xiàng)的含義分別為：data:這是已編譯好要部署到區(qū)塊鏈上的字節(jié)碼。from:區(qū)塊鏈必須追蹤是誰(shuí)部署的合約。在這個(gè)例子中，我們只是調(diào)用了web3.eth.accounts，然后將返回結(jié)果的第一個(gè)賬號(hào)作為這個(gè)合約的所有者（即將合約部署到區(qū)塊鏈上的賬號(hào)）。

記住，web3.eth.accounts返回的是ganche在啟動(dòng)測(cè)試區(qū)塊鏈時(shí)創(chuàng)建的10個(gè)測(cè)試賬號(hào)組成的數(shù)組。然而在真實(shí)的區(qū)塊鏈中，不能隨便指定一個(gè)賬號(hào)。那必須是你擁有的賬號(hào)，并且在交易之前要解鎖那個(gè)賬號(hào)。在創(chuàng)建賬號(hào)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)要求你提供一個(gè)口令，這個(gè)口令就是用來(lái)證明你對(duì)賬號(hào)的所有權(quán)的。為了用起來(lái)方便，Ganache默認(rèn)把10個(gè)賬號(hào)全解鎖了。

gas:跟區(qū)塊鏈交互是要花錢(qián)的。為了把你的代碼放到區(qū)塊鏈上，是需要讓礦機(jī)干活的，這筆錢(qián)就是給那些付出計(jì)算力的礦機(jī)的。

你必須明確愿意為此支付多少錢(qián)，即給‘gas’一個(gè)值。購(gòu)買(mǎi)燃料的以太幣是從你的from賬號(hào)中出的。燃料的價(jià)格是由網(wǎng)絡(luò)設(shè)定的。合約部署好之后，我們就可以跟合約的實(shí)例（即上面的變量contractInstance）交互了。區(qū)塊鏈上有成百上千個(gè)合約，怎么確定哪個(gè)是你的呢？答案是用deployedContract.address。在你必須跟合約交互時(shí)，需要這個(gè)部署地址和之前說(shuō)過(guò)的那個(gè)abi定義。

審核編輯 黃昊宇