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通过Java Chaincode实例学习交易系统中基于Hyper

通过Java Chaincode实例学习交易系统中基于Hyper

作者: 牛耳教育知变学院 | 来源:发表于2019-02-21 21:39 被阅读1次

    这是Hyperledger Fabric Java Chaincode的教程。还有Go和NodeJS Chaincodes,我们将来可能会讨论它们。此外,我采用基于帐户的钱包模型作为示例,我们将使用Hyperledger Fabric构建你的第一个网络(BYFN,build your first network),作为我们的测试环境(v1.4网络)。

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    如果你不知道如何启动 BYFN 网络,我也会提供步骤,不用担心。但是如果你想了解 BYFN是如何工作的,你可以参考:

    1. Hyperledger Fabric官方 BYFN 教程

    2. 我之前关于 BYFN 的文章

    基于帐户的钱包模型

    基于帐户的钱包模型是交易系统的实现之一,一般而言系统中存在一些钱包,并且每个钱包包含可用于转账的一些值或代币。当然,实现的细节有很多变化,例如代币交换和多代币功能。

    特征

    在Java Chaincode中,我们将实现:

    worldstateworldstate

    IDE——Java Chaincode开发工具

    我们使用IntelliJ IDEA。此外,你需要JDK。请安装它们。

    当然,如果你有自己的Java IDE,也可以使用它。但在本教程中,我们使用IntelliJ。

    第1步,准备开发

    让我们打开IntelliJ。

    在IntelliJ中创建新项目 Create New Project :

    选择左边的 Gradle ,然后:

    输入你的 GroupId 和 ArtifactId 。就我而言,我使用 java_account_model_cc 。接下来:

    然后现在,你应该配置自己的项目位置。就我而言,我使用 /Desktop/java_account_model_cc 。单击完成 Finish 。

    1.1 settings.gradle

    在左侧的项目文件中,你应该看到 settings.gradle 。让我们双击打开它:

    输入以下内容:

    rootProject.name='fabric-chaincode-gradle'

    1.2 build.gradle

    在左侧的项目文件面板中,可以看到 build.gradle 。让我们双击打开它:

    然后,输入以下内容:

    plugins {    id'com.github.johnrengelman.shadow'version'2.0.3'id'java'}group'org.hyperledger.fabric-chaincode-java'version'1.0-SNAPSHOT'sourceCompatibility=1.8repositories{    mavenLocal()    mavenCentral()}dependencies{compilegroup:'org.hyperledger.fabric-chaincode-java', name:'fabric-chaincode-shim', version:'1.+'compilegroup:'com.fasterxml.jackson.core', name:'jackson-databind', version:'2.9.6'testCompilegroup:'junit', name:'junit', version:'4.12'}shadowJar {    baseName ='chaincode'version =nullclassifier =nullmanifest {        attributes'Main-Class':'org.hyperledger.fabric.chaincode.AccountBasedChaincode'}}

    如果IntelliJ右下角有一个需要导入的Gradle项目 Gradle project needs to be imported 的弹出窗口,请选择导入更改 Import Changes 。

    1.3 Chaincode文件

    在左侧的项目文件面板中,在 src>main>java 下,右键单击它并选择 New>Java Class :

    在Name字段中输入 org.hyperledger.fabric.chaincode.AccountBasedChaincode :

    然后,应该看到以下内容:

    上面的 AccountBasedChaincode(.java) 是我们在Java中编写Chaincode的地方。

    第2步——需求分析

    在我们开始编码之前,让我们组织我们需要编码的内容。

    如 特性 部分所述,在Java Chaincode中,我们将实现:

    1.用户钱包创建

    2.用户钱包查询

    3.钱包代币转账(即从一个钱包向另一个钱包汇款)

    从上面这个简单的要求,我们需要有以下类:

    1.钱包类

    2.Chaincode类——拥有Chaincode

    我们的Chaincode应该提供以下功能:

    1.创建一个钱包。

    2.将代币从一个钱包转账到另一个钱包。

    3.获取(查询)钱包。

    4.Init函数,在实例化Chaincode时调用。

    5.Invoke函数,当用户想要调用函数(1)(2)或(3)时调用。

    Init函数必须在Chaincode中实现,并且每当我们实例化或升级Chaincode时都会自动调用。通常,它用于初始化区块链中的一些数据。 Invoke函数用于接收所有用户函数调用,然后根据Invoke调用(调用)相应的函数(1)(2)或(3)。它就像一个路由器 ,将传入的请求路由到不同的路径。

    第3步——钱包类

    现在,我们创建并编写Wallet类。

    在 org.hyperledger.fabric.chaincode 下创建一个新包:

    调用模型包 Models ,然后确定:

    应该可以看到:

    在 Models 包下,创建一个新的Java类并将其命名为 Wallet 。(这次我没有详细说明,让大家自己尝试)

    现在我们为 wallet 类编码:

    packageorg.hyperledger.fabric.chaincode.Models;publicclassWallet{privateString walletId;privateDoubletokenAmount;publicWallet(String walletId,DoubletokenAmount) {this.walletId = walletId;this.tokenAmount = tokenAmount;    }privateWallet() {}publicString getWalletId() {returnwalletId;    }publicDoublegetTokenAmount() {returntokenAmount;    }publicvoid setWalletId(String walletId) {this.walletId = walletId;    }publicvoid setTokenAmount(DoubletokenAmount) {this.tokenAmount = tokenAmount;    }}

    钱包具有用于识别特定钱包的 wallet id 和用于指定钱包拥有多少代币的数量。

    请注意,在生产案例中, Wallet 类应该更复杂。例如,你可能对 tokenAmount 使用 BigDecimal 数据类型而不是 Double 。此外,在我们的例子中,我们在整个交易系统中只支持一种代币类型(即只有一种代币)。

    第4步——Chaincode类

    packageorg.hyperledger.fabric.chaincode;importjava.util.List;importorg.hyperledger.fabric.chaincode.Models.Wallet;importorg.hyperledger.fabric.shim.ChaincodeBase;importorg.hyperledger.fabric.shim.ChaincodeStub;importcom.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;publicclassAccountBasedChaincodeextendsChaincodeBase{privateclassChaincodeResponse{publicString message;publicString code;publicboolean OK;publicChaincodeResponse(String message, String code, boolean OK) {this.code = code;this.message = message;this.OK = OK;        }    }privateString responseError(String errorMessage, String code) {try{return(new ObjectMapper()).writeValueAsString(new ChaincodeResponse(errorMessage, code,false));        }catch(Throwable e) {return"{\"code\":'"+ code +"', \"message\":'"+ e.getMessage() +" AND "+ errorMessage +"', \"OK\":"+false+"}";        }    }privateString responseSuccess(String successMessage) {try{return(new ObjectMapper()).writeValueAsString(new ChaincodeResponse(successMessage,"",true));        }catch(Throwable e) {return"{\"message\":'"+ e.getMessage() +" BUT "+ successMessage +" (NO COMMIT)', \"OK\":"+false+"}";        }    }privateString responseSuccessObject(Stringobject) {return"{\"message\":"+object+", \"OK\":"+true+"}";    }privateboolean checkString(String str) {if(str.trim().length() <=0|| str ==null)returnfalse;returntrue;    }@OverridepublicResponse init(ChaincodeStub stub) {returnnewSuccessResponse(responseSuccess("Init"));    }@OverridepublicResponse invoke(ChaincodeStub stub) {        String func = stub.getFunction();        List params = stub.getParameters();if(func.equals("createWallet"))returncreateWallet(stub, params);elseif(func.equals("getWallet"))returngetWallet(stub, params);elseif(func.equals("transfer"))returntransfer(stub, params);returnnewErrorResponse(responseError("Unsupported method",""));    }privateResponse createWallet(ChaincodeStub stub, List args) {if(args.size() !=2)returnnewErrorResponse(responseError("Incorrect number of arguments, expecting 2",""));        String walletId = args.get(0);        String tokenAmount = args.get(1);if(!checkString(walletId) || !checkString(tokenAmount))returnnewErrorResponse(responseError("Invalid argument(s)",""));        double tokenAmountDouble =0.0;try{            tokenAmountDouble =Double.parseDouble(tokenAmount);if(tokenAmountDouble <0.0)returnnewErrorResponse(responseError("Invalid token amount",""));        }catch(NumberFormatException e) {returnnewErrorResponse(responseError("parseInt error",""));        }        Wallet wallet = new Wallet(walletId, tokenAmountDouble);try{if(checkString(stub.getStringState(walletId)))returnnewErrorResponse(responseError("Existent wallet",""));            stub.putState(walletId, (new ObjectMapper()).writeValueAsBytes(wallet));returnnewSuccessResponse(responseSuccess("Wallet created"));        }catch(Throwable e) {returnnewErrorResponse(responseError(e.getMessage(),""));        }    }privateResponse getWallet(ChaincodeStub stub, List args) {if(args.size() !=1)returnnewErrorResponse(responseError("Incorrect number of arguments, expecting 1",""));        String walletId = args.get(0);if(!checkString(walletId))returnnewErrorResponse(responseError("Invalid argument",""));try{            String walletString = stub.getStringState(walletId);if(!checkString(walletString))returnnewErrorResponse(responseError("Nonexistent wallet",""));returnnewSuccessResponse((new ObjectMapper()).writeValueAsBytes(responseSuccessObject(walletString)));        }catch(Throwable e){returnnewErrorResponse(responseError(e.getMessage(),""));        }    }privateResponse transfer(ChaincodeStub stub, List args) {if(args.size() !=3)returnnewErrorResponse(responseError("Incorrect number of arguments, expecting 3",""));        String fromWalletId = args.get(0);        String toWalletId = args.get(1);        String tokenAmount = args.get(2);if(!checkString(fromWalletId) || !checkString(toWalletId) || !checkString(tokenAmount))returnnewErrorResponse(responseError("Invalid argument(s)",""));if(fromWalletId.equals(toWalletId))returnnewErrorResponse(responseError("From-wallet is same as to-wallet",""));        double tokenAmountDouble =0.0;try{            tokenAmountDouble =Double.parseDouble(tokenAmount);if(tokenAmountDouble <0.0)returnnewErrorResponse(responseError("Invalid token amount",""));        }catch(NumberFormatException e) {returnnewErrorResponse(responseError("parseDouble error",""));        }try{            String fromWalletString = stub.getStringState(fromWalletId);if(!checkString(fromWalletString))returnnewErrorResponse(responseError("Nonexistent from-wallet",""));            String toWalletString = stub.getStringState(toWalletId);if(!checkString(toWalletString))returnnewErrorResponse(responseError("Nonexistent to-wallet",""));            ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();            Wallet fromWallet = objectMapper.readValue(fromWalletString, Wallet.class);            Wallet toWallet = objectMapper.readValue(toWalletString, Wallet.class);if(fromWallet.getTokenAmount() < tokenAmountDouble)returnnewErrorResponse(responseError("Token amount not enough",""));            fromWallet.setTokenAmount(fromWallet.getTokenAmount() - tokenAmountDouble);            toWallet.setTokenAmount(toWallet.getTokenAmount() + tokenAmountDouble);            stub.putState(fromWalletId, objectMapper.writeValueAsBytes(fromWallet));            stub.putState(toWalletId, objectMapper.writeValueAsBytes(toWallet));returnnewSuccessResponse(responseSuccess("Transferred"));        }catch(Throwable e){returnnewErrorResponse(responseError(e.getMessage(),""));        }    }publicstatic void main(String[] args) {        new AccountBasedChaincode().start(args);    }}

    请注意,在生产案例中,代码应与我的不同。这些代码主要用于演示或教程目的。

    第5步——在BYFN中运行Chaincode

    5.1 安装相关项目

    我们在本教程中使用Hyperledger Fabric v1.4。

    首先,你可以按照官方说明安装相关项目:

    1. 安装依赖项目

    2. 从Hyperledger Fabric安装示例,程序和docker镜像

    5.2 Chaincode准备

    然后,让我们切换到这个目录(假设你完成了上面安装相关项目部分,你应该拥有所有需要的文件和目录):

    cdfabric-samples/chaincode/chaincode_example02/mv java java_01mkdirjava

    现在,将项目目录中的以下突出显示的文件复制到 fabric-samples/chaincode/chaincode_example02/java/ :

    5.3 建立网络

    cd../../first-network./byfn.shup-ljava

    运行此脚本后,可能需要等待片刻……

    如果你看到以下错误(而不是其他错误),那就OKAY,继续执行下一步骤

    !!!!!!!!!!!!!!! Query result on peer0.org1 is INVALID !!!!!!!!!!!!!!!!================== ERROR !!! FAILED to execute End-2-End Scenario ==================

    另外,在运行上面的命令之前,请记住启动Docker。如果你做错了什么,可以运行以下命令关闭网络,然后重新启动:

    ./byfn.shdown./byfn.shup-ljava

    现在,我们测试我们的 Chaincode 是否有效。

    5.4 访问Cli

    有一个自动创建的cli Docker容器,它是一个控制节点的命令行界面。

    让我们访问cli:

    dockerexec -it cli bash

    然后,设置某些程序使用的环境变量:

    export CHANNEL_NAME=mychannelexport CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/Admin@org1.example.com/mspexport CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051export CORE_PEER_LOCALMSPID="Org1MSP"export CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt

    你可以复制所有这些,然后粘贴到你的终端并按 enter 。这些环境变量用于让一些Hyperledger Fabric程序知道我们需要使用 peer0.org1.example.com:7051 来调用 Chaincode 函数。现在,我们创建了两个带有钱包ID的钱包, tom 和 sam :

    peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050--tlstrue--cafile/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc --peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt --peerAddresses peer0.org2.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c'{"Args":["createWallet","tom","100"]}'peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050--tlstrue--cafile/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc --peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt --peerAddresses peer0.org2.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c'{"Args":["createWallet","sam","100"]}'

    运行上面的每个命令后,你应该在终端中看到类似的内容:

    2019-02-0916:56:55.617UTC [chaincodeCmd] chaincodeInvokeOrQuery -> INFO001Chaincode invoke successful. result: status:200message:"{\"message\":\"Wallet created\",\"code\":\"\",\"OK\":true}"

    现在,我们获得上面创建的两个钱包来验证它们是否存在于区块链中:

    peer chaincodequery-C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["getWallet","tom"]}'peer chaincodequery-C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["getWallet","sam"]}'

    运行上面的每个命令后,您应该在终端中看到类似的内容:

    "{\"message\":{\"walletId\":\"tom\",\"tokenAmount\":100.0}, \"OK\":true}""{\"message\":{\"walletId\":\"sam\",\"tokenAmount\":100.0}, \"OK\":true}"

    在上面,我们可以看到之前创建的两个钱包可以被查询。他们都有100个代币。

    接下来,我们进行转账交易,让我们将10个代币从 tom 钱包转移到 sam 钱包:

    peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050--tlstrue--cafile/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc --peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt -c'{"Args":["transfer","tom","sam","10"]}'

    最后,让我们再次验证两个钱包:

    peer chaincodequery-C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["getWallet","tom"]}'peer chaincodequery-C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["getWallet","sam"]}'

    你能看到下面的结果:

    "{\"message\":{\"walletId\":\"tom\",\"tokenAmount\":90.0}, \"OK\":true}""{\"message\":{\"walletId\":\"sam\",\"tokenAmount\":110.0}, \"OK\":true}"

    请注意,现在 Tom 的钱包仍然是90个令牌,而 Sam 的钱包有110个令牌,交易已完成并写入区块链超级账本中。

    第6步——清理

    exit./byfn.shdown

    然后,删除目录 fabric-samples/chaincode/chaincode_example02/java 并将目录 java_01 重命名为 java 。

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