智能合约开发之 Hello World！

作者: AlleniCode | 来源:发表于2018-01-16 19:01 被阅读2740次

一、Solidity 语言

Solidity 是一种智能合约高级语言，运行在 Ethereum 虚拟机（EVM：Ethereum Virtual Machine）之上。
Solidity 的语法接近于 Javascript，是一种面向对象的语言，而且围绕着 Solidity 的各种开发工具链，都是使用属于 Javascript 生态系的 npm 来提供的。

Solidity语言：http://www.tryblockchain.org
Solidity documentation：https://solidity.readthedocs.org
GitHub：https://github.com/ethereum/solidity

二、编辑器

我目前是使用 Atom 搭配 solidity（linter-solium）插件来开发。

三、Truffle 框架

Truffle 是针对基于以太坊的 Solidity 语言的一套开发框架，本身基于 Javascript。

四、工具安装

1、安装 Node.js 和 NPM；
2、安装 Truffle 框架，在终端运行命令：

$ sudo npm install -g truffle

安装 Truffle

3、安装 Truffle 客户端 EtherumJS TestRPC：

$ sudo npm install -g ganache-cli

安装 TestRPC

五、启动 TestRPC

使用以下命令来启动以太坊测试环境：

$ ganache-cli

启动以太坊测试环境

可以看到启动后自动建立了10个帐号（Accounts），与每个帐号对应的私钥（Private Key）。每个帐号中都有100个测试用的以太币（Ether）。要注意以太坊测试环境仅运行在內存中，因此每次重开时都会回到全新的状态。

六、创建项目

重新打开一个终端窗口，运行以下命令以创建项目：

$ mkdir SmartContractProject
$ cd SmartContractProject/
$ mkdir HelloWorld
$ cd HelloWorld/
$ truffle init

初始化 Truffle

HelloWorld 工程目录

QQ20180116-160844@2x.png

目录结构：

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.js 和 truffle-config.js：Truffle的配置文件。

七、新建 HelloWorld 合约

在 contracts 文件夹下新建 HelloWorld.sol 文件：

$ cd contracts/
$ truffle create contract HelloWorld

新建 HelloWorld 合约

QQ20180116-163158@2x.png

HelloWorld.sol 文件内容如下：

HelloWorld.sol

讲解：

pragma solidity ^0.4.4;

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 solidity 0.4.4 ~ 0.4.9 的版本。

 function HelloWorld() {
   // constructor
 }
}

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）。

八、向合约中添加新的方法

function sayHello() returns (string) {
    return ("Hello World");
}

添加新的方法

九、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：

$ cd ..
$ truffle compile

编译合约

【注意出现了警告】
重新修改 HelloWorld.sol 文件中的方法：

pragma solidity ^0.4.4;

contract HelloWorld {
  function HelloWorld() public {
    // constructor
  }

  function sayHello() public pure returns (string) {
    return ("Hello World");
}

}

修改合约中的方法

保存后重新运行命令：

$ truffle compile

重新编译合约

命令运行成功后会多出一个 build 的目录，如下：

build 目录

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

HelloWorld.json

十、修改 truffle.js 文件内容：

添加以下内容到 truffle.js 文件并保存 :

networks: {
        development: {
            host:"localhost",
            port:8545,
            network_id:"*"  // 匹配任何network id
        }
    }

修改 truffle.js 文件

十一、部署合约

在 migrations 目录下创建移植文件：

$ cd migrations/
$ truffle create migration 2_deploy_helloworld

创建移植文件

migrations 目录

1516095208_2_deploy_helloworld.js 文件内容

修改文件名及文件内容如下：

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

module.exports = function(deployer) {
  deployer.deploy(HelloWorld);
};

修改移植文件内容

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。

现在执行 truffle migrate 命令：

$ truffle migrate

部署合约

部署成功你会看到启动 TestRPC 的终端窗口会有以下变化：

TestRPC 的终端窗口变化

十二、与合约互动

Truffle 提供命令行工具，执行 truffle console 命令后，可用Javascript 来和刚刚部署的合约互动：

$ cd ..
$ truffle console
$ HelloWorld.deployed().then(instance => contract = instance)

与合约互动1

与合约互动2

yutaos-MacBook-Pro:migrations yutaozhang$ cd ..
yutaos-MacBook-Pro:HelloWorld yutaozhang$ truffle console
truffle(development)> HelloWorld.deployed().then(instance => contract = instance)
TruffleContract {
  constructor: 
   { [Function: TruffleContract]
     _static_methods: 
      { setProvider: [Function: setProvider],
        new: [Function: new],
        at: [Function: at],
        deployed: [Function: deployed],
        defaults: [Function: defaults],
        hasNetwork: [Function: hasNetwork],
        isDeployed: [Function: isDeployed],
        detectNetwork: [Function: detectNetwork],
        setNetwork: [Function: setNetwork],
        resetAddress: [Function: resetAddress],
        link: [Function: link],
        clone: [Function: clone],
        addProp: [Function: addProp],
        toJSON: [Function: toJSON] },
     _properties: 
      { contract_name: [Object],
        contractName: [Object],
        abi: [Object],
        network: [Function: network],
        networks: [Function: networks],
        address: [Object],
        links: [Function: links],
        events: [Function: events],
        binary: [Function: binary],
        deployedBinary: [Function: deployedBinary],
        unlinked_binary: [Object],
        bytecode: [Object],
        deployedBytecode: [Object],
        sourceMap: [Object],
        deployedSourceMap: [Object],
        source: [Object],
        sourcePath: [Object],
        ast: [Object],
        compiler: [Object],
        schema_version: [Function: schema_version],
        schemaVersion: [Function: schemaVersion],
        updated_at: [Function: updated_at],
        updatedAt: [Function: updatedAt] },
     _property_values: {},
     _json: 
      { contractName: 'HelloWorld',
        abi: [Array],
        bytecode: '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',
        deployedBytecode: '0x606060405260043610610041576000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff168063ef5fb05b14610046575b600080fd5b341561005157600080fd5b6100596100d4565b6040518080602001828103825283818151815260200191508051906020019080838360005b8381101561009957808201518184015260208101905061007e565b50505050905090810190601f1680156100c65780820380516001836020036101000a031916815260200191505b509250505060405180910390f35b6100dc610117565b6040805190810160405280600b81526020017f48656c6c6f20576f726c64000000000000000000000000000000000000000000815250905090565b6020604051908101604052806000815250905600a165627a7a72305820b825548240e74063f6a0c0dd2a2b787ed288e3359cb7682b670288211d37f14f0029',
        sourceMap: '25:164:0:-;;;49:53;;;;;;;;25:164;;;;;;',
        deployedSourceMap: '25:164:0:-;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;106:80;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;23:1:-1;8:100;33:3;30:1;27:2;8:100;;;99:1;94:3;90;84:5;80:1;75:3;71;64:6;52:2;49:1;45:3;40:15;;8:100;;;12:14;3:109;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;106:80:0;147:6;;:::i;:::-;161:22;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;106:80;:::o;25:164::-;;;;;;;;;;;;;;;:::o',
        source: 'pragma solidity ^0.4.4;\n\ncontract HelloWorld {\n  function HelloWorld() public {\n    // constructor\n  }\n\n  function sayHello() public pure returns (string) {\n    return ("Hello World");\n}\n\n}\n',
        sourcePath: '/Users/yutaozhang/SmartContractProject/HelloWorld/contracts/HelloWorld.sol',
        ast: [Object],
        compiler: [Object],
        networks: [Object],
        schemaVersion: '1.0.1',
        updatedAt: '2018-01-16T09:55:58.496Z' },
     setProvider: [Function: bound setProvider],
     new: [Function: bound new],
     at: [Function: bound at],
     deployed: [Function: bound deployed],
     defaults: [Function: bound defaults],
     hasNetwork: [Function: bound hasNetwork],
     isDeployed: [Function: bound isDeployed],
     detectNetwork: [Function: bound detectNetwork],
     setNetwork: [Function: bound setNetwork],
     resetAddress: [Function: bound resetAddress],
     link: [Function: bound link],
     clone: [Function: bound clone],
     addProp: [Function: bound addProp],
     toJSON: [Function: bound toJSON],
     web3: 
      Web3 {
        _requestManager: [Object],
        currentProvider: [Object],
        eth: [Object],
        db: [Object],
        shh: [Object],
        net: [Object],
        personal: [Object],
        bzz: [Object],
        settings: [Object],
        version: [Object],
        providers: [Object],
        _extend: [Object] },
     class_defaults: 
      { from: '0xcb009af857f4e65d3b234f491ffebe76cee6cbe7',
        gas: 6721975,
        gasPrice: 100000000000 },
     currentProvider: 
      HttpProvider {
        host: 'http://localhost:8545',
        timeout: 0,
        user: undefined,
        password: undefined,
        send: [Function],
        sendAsync: [Function],
        _alreadyWrapped: true },
     network_id: '1516087157119' },
  abi: 
   [ { constant: true,
       inputs: [],
       name: 'sayHello',
       outputs: [Array],
       payable: false,
       stateMutability: 'pure',
       type: 'function' },
     { inputs: [],
       payable: false,
       stateMutability: 'nonpayable',
       type: 'constructor' } ],
  contract: 
   Contract {
     _eth: 
      Eth {
        _requestManager: [Object],
        getBalance: [Object],
        getStorageAt: [Object],
        getCode: [Object],
        getBlock: [Object],
        getUncle: [Object],
        getCompilers: [Object],
        getBlockTransactionCount: [Object],
        getBlockUncleCount: [Object],
        getTransaction: [Object],
        getTransactionFromBlock: [Object],
        getTransactionReceipt: [Object],
        getTransactionCount: [Object],
        call: [Object],
        estimateGas: [Object],
        sendRawTransaction: [Object],
        signTransaction: [Object],
        sendTransaction: [Object],
        sign: [Object],
        compile: [Object],
        submitWork: [Object],
        getWork: [Object],
        coinbase: [Getter],
        getCoinbase: [Object],
        mining: [Getter],
        getMining: [Object],
        hashrate: [Getter],
        getHashrate: [Object],
        syncing: [Getter],
        getSyncing: [Object],
        gasPrice: [Getter],
        getGasPrice: [Object],
        accounts: [Getter],
        getAccounts: [Object],
        blockNumber: [Getter],
        getBlockNumber: [Object],
        protocolVersion: [Getter],
        getProtocolVersion: [Object],
        iban: [Object],
        sendIBANTransaction: [Function: bound transfer] },
     transactionHash: null,
     address: '0x742c7a36d3a2b65a5607180fdee7fd5befc8a164',
     abi: [ [Object], [Object] ],
     sayHello: 
      { [Function: bound ]
        request: [Function: bound ],
        call: [Function: bound ],
        sendTransaction: [Function: bound ],
        estimateGas: [Function: bound ],
        getData: [Function: bound ],
        '': [Circular] },
     allEvents: [Function: bound ] },
  sayHello: 
   { [Function]
     call: [Function],
     sendTransaction: [Function],
     request: [Function: bound ],
     estimateGas: [Function] },
  sendTransaction: [Function],
  send: [Function],
  allEvents: [Function: bound ],
  address: '0x742c7a36d3a2b65a5607180fdee7fd5befc8a164',
  transactionHash: null }
truffle(development)>

讲解：

HelloWorld.deployed().then(instance => contract = instance)

truffle console 中预载了 truffle-contract 函数库，以方便操作部署到区块链上的合约。
这边使用 HelloWorld.deployed().then 语句来取得 HelloWorld合约的 Instance（实例），并存到 contract 变量中，以方便后续的调用。

输入以下命令：

$ contract.sayHello.call()

与合约互动3

这里直接呼叫 contract.sayHello() 也会得到一样的结果。truffle-contract 提供使用 call() 来读取只读 （read only） 的数据，这样就不需提供 gas。因此如果遇到的操作需要向区块链写入数据，我们就不能用 call 语句了。

如此一来，我们已写好并部署完成了第一个智能合约，也验证了合约确实可以运作。

十三、加入新方法

我们在 HelloWorld.sol 中再加入一个 echo 方法，echo 方法接受输入一个参数，并回传传送的参数`：

function echo(string name) public pure returns (string) {
    return name;
}

加入新方法

由于更新了合约内容，我们需要先重新新编译一次，将编译结果部署到 testrpc 上，再透过 truffle console 执行看看结果。

$ truffle compile
$ truffle migrate --reset

移植重置

$ truffle console
$ let contract
HelloWorld.deployed().then(instance => contract = instance)

再次与合约互动1

再次与合约互动2

有一点需要注意的，是这次如果还是用 $ truffle migrate 命令，我们会得到如下信息：

$ truffle migrate
Using network 'development'.
Network up to date.

Truffle 会告诉你现在网络上的合约都已是最新的，但事实上刚刚程序中新增的方法并没有更新到内存块链上。要更新内存块链上已部署的程序，需要改写 migrations 中的脚本，还好我们开发用的内存块链是怎么修改都没关系的 testrpc，可以使用 truffle migrate --reset 命令直接重新在 testrpc 上部署一次。

总结

欢迎留言讨论，有错误请指出，谢谢！

【联系我（QQ：3500229193）或者加入社群，请戳这里！】

参考链接

https://yq.aliyun.com/articles/212944
http://www.tryblockchain.org
http://truffle.tryblockchain.org/index.html
Atom 官网：https://atom.io
Atom 中文社区：https://atom-china.org
Node.js 官网：https://nodejs.org
Node.js 中文网：http://nodejs.cn
NPM：https://www.npmjs.com/get-npm

更新日志

2018.01.16 第一次更新
2018.02.23 第二次更新
2018.08.07 第三次更新