第七课 技术小白如何开发一个DAPP区块链应用（以宠物商店为例）

• 行业观察

1. 文章摘要

通过逐步的指导和截图举证，一步步带领一个技术小白完成一个宠物商店DAPP应用的开发和部署。

【环境前置条件】

参考《第一课 如何在WINDOWS环境下搭建以太坊开发环境》，已完成Ubuntu的安装，已完成TRUFFLE，Ganache-cli，lite-server的安装；

本案例是通过WINDOWS的XSHELL客户端同本机的Ubuntu命令操作进行的。

已在本地WIDOWS环境完成MetaMask轻钱包客户端的安装。

最好遵循从头开始的课程学习顺序。不过如果你想半途插入实操学习，问题也不大，遇到障碍时反向找对应文章的指导内容即可完成。

【技术收获】

从本实践中，你可以学习到：

搭建智能合约开发环境

创建Truffle项目

编写智能合约

编译和部署智能合约到区块链

如何通过Web3和智能合约交互

MetaMask 的使用

【实操课程列表】

第一课 如何在WINDOWS环境下搭建以太坊开发环境

第二课 如何实现以太坊最简智能合约“Hello World”的运行

第四课 以太坊开发框架Truffle从入门到实战

第六课 技术小白如何开发一个DAPP区块链应用(以宠物商店为例)

第七课 技术小白如何在45分钟内发行通证(TOKEN)并上线交易

第八课 如何调试以太坊官 的智能合约众筹案例

【说明】未列出的课程为知识普及的非实操类课程，所有区块链文章参考“区块链入口”专栏。

2. 下载/编写TRUFFLE框架的智能合约

项目背景

Pete有一个宠物店，有16只宠物狗，他想开发一个去中心化应用，让大家来领养宠物。

在truffle box中，已经提供了pet-shop的 站部分的代码，我们只需要编写合约及交互部分。

【官 原始参考】

代码框架下载：
http://truffleframework.com/boxes/pet-shop

开发指导：
http://truffleframework.com/tutorials/pet-shop

环境搭建

环境需要NodeJS, Truffle，Ganache-Cli, Lite-Server, Meta-Mask等程序，按照步骤可以参考《第一课 如何在WINDOWS环境下搭建以太坊开发环境》 搜索对应关键字在已安装的UBUNTU操作系统完成安装。

  1. 安装Node:

sudo apt-get install curl

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_6.x | sudo -E bash

sudo apt-get install -y nodejs

  1. 安装 Truffle ：

npm install -g truffle

  1. 安装Ganache

sudo npm install -g ganache-cli

【说明】Ganache（或Ganache CLI）已经取代了 testrpc。

4.Lite-Server, Meta-Mask安装

创建项目

  1. 建立项目目录并进入

mkdir dapp-guide-pet-shop

cd dapp-guide-pet-shop

  1. 使用truffle unbox 创建项目
  2. 下载官方程序代码

truffle unbox pet-shop

输出成功结果：

Downloading...Unpacking...Setting up...Unbox successful. Sweet!Commands: Compile: truffle compile Migrate: truffle migrate Test contracts: truffle test Run dev server: npm run dev

项目目录结构

contracts/ 智能合约的文件夹，所有的智能合约文件都放置在这里，里面包含一个重要的合约Migrations.sol（稍后再讲）

migrations/ 用来处理部署（迁移）智能合约 ，迁移是一个额外特别的合约用来保存合约的变化。

test/ 智能合约测试用例文件夹

truffle.js/ 配置文件

其他代码可以暂时不用管

【说明】如果想了解TRUFFLE框架更详细的内容，可参考文章《第四课 以太坊开发框架Truffle从入门到实战》

编写智能合约

智能合约承担着分布式应用的后台逻辑和存储。智能合约使用solidity编写。

在contracts目录下，添加合约文件Adoption.sol

pragma solidity ^0.4.17;contract Adoption { address[16] public adopters; // 保存领养者的地址 // 领养宠物 function adopt(uint petId) public returns (uint) { require(petId >= 0 && petId <= 15); // 确保id在数组长度内 adopters[petId] = msg.sender; // 保存调用这地址  return petId; } // 返回领养者 function getAdopters() public view returns (address[16]) { return adopters; }}

编译部署智能合约

Truffle集成了一个开发者控制台，可用来生成一个开发链用来测试和部署智能合约。

编译

Solidity是编译型语言，需要把可读的Solidity代码编译为EVM字节码才能运行。

进入dapp的根目录dapp-guide-pet-shop执行命令，

> truffle compile

输出

Compiling ./contracts/Adoption.sol…

Writing artifacts to ./build/contracts

编写部署代码

编译之后，就可以部署到区块链上。

在migrations文件夹下已经有一个1_initial_migration.js部署脚本，用来部署Migrations.sol合约。

Migrations.sol 用来确保不会部署相同的合约。

现在我们来创建一个自己的部署脚本2_deploy_contracts.js

var Adoption = artifacts.require("Adoption");module.exports = function(deployer) { deployer.deploy(Adoption);};

安装启动Ganache测试环境

在执行部署之前，需要确保有一个区块链运行, 可以使用

Ganache来开启一个私链来进行开发测试。

参考文章《第一课 如何在WINDOWS环境下搭建以太坊开发环境》 对应的章节，完成ganache-cli的安装。

sudo npm install -g ganache-cli

在新的命令行窗口运行ganache-cli程序：

cd /usr/work/Ganache

ganache-cli >> trace.log

ganache-cli >> /usr/work/Ganache/trace.log

这个命令窗口用于运行Ganache程序输出，不可关闭。需要新开一个命令窗口用于执行TRUFFLE的命令。

输出截图

打开trace.log文件，可查看默认启动的10个钱包账户和对应的私钥地址：

Available Accounts==================(0) 0x7554cc8c721712adde43e67a5669225bbe8f21f6(1) 0x3e6ce6a43c1fa565b5b90963bef090625d3edc6c(2) 0xeb2eb6ed4b325e77f5a597497ec5ffaa2f5c2650(3) 0x1de061d5f225533f7e3c38a5905a6ca2ecb3e55a(4) 0x3ec2e1ed3f47fc7ab9cca1fe09afe9fd1feb789b(5) 0xf27a303880b73a0a287a2e5dc1286098fb49ed63(6) 0xf3c007932e1de894503166aee3cbf85b4aff0188(7) 0xe7655733659c14c7c83fb71bd40dc51796592d96(8) 0x507722000223ca96ac646198709b9ae3f7f49a5a(9) 0x82b087a83f72cc7dd5ca6ac7787a366b2c3ff143Private Keys==================(0) 629551aa45c594ce822c5b4a378d01cf46fb57c15b69a61eb400a4867ffab002(1) a90103a95ed805acc52782eaa29eb061f6c2a9431fed3ac18a683ea3143a29b6(2) c2b13ce370fb235997dc4783ce591a22e5b3909e934dc7c0f61797ce57d5059d(3) 841d0e1d3dc658ad2f308c7292b4d5c40da158d170cf3ed9001c64b8352cd0c2(4) 255225aedba340b6ec62e6c86a6202535d7382704b129d022461c69b8341d2dd(5) c3fd784fc7a46edb5e7cba9e90120e51152a3fbe2d8b97a0c3106791d3bbe87e(6) f8f90b056c419464d48dcd12ac8e326a31ebe300ea5e245876fe0308c511fbac(7) 09e20553971b044c1fda8ac88f2ed1dcdff6af0889fc05c2ad4374c52d4f52d7(8) 142643d0fb6f4a78e0fd291a568b784869927d8f8eee87bf3fbdbf493ec3f425(9) 8f89d4a05582193cc32f800ecf9419f35b5384abc5db42afd4ec016a54d27716

配置以太坊客户端本地环境

ruffle.js是truffle的配置文件,位于dapp-guide-pet-shop目录下，启动好以太坊本地结点以后，我们需要让truffle去识别它并使用它，这就需要在truffle.js中配置相关属性：

module.exports = { // See <http://truffleframework.com/docs/advanced/configuration> // for more about customizing your Truffle configuration! networks: { development: { host: "127.0.0.1", port: 8545, network_id: "*" // Match any network id } }};

执行部署命令

接下来在新的命令窗口执行部署命令

cd /usr/work/dapp-guide-pet-shop

truffle migrate

执行后，有一下类似的输出，

Using network ‘development’.

Running migration: 1_initial_migration.js

Deploying Migrations…

… 0x29612ceea67bc946cc6ae82afbedc546f9a53ba8cab5d804f9025fb8f15e48f8

Migrations: 0x8af912046664ba26738b811c34068d42216528c0

Saving successful migration to network…

… 0x6c968a3c492439ab22028e1956360a6b73a02716c436b15234cd29804dac7298

Saving artifacts…

Running migration: 2_deploy_contracts.js

Deploying Adoption…

… 0x27448e4f75b608015f3670e3650cf607c882fe7f1a32f98e8a94bf7a406c871c

Adoption: 0xe42f434105a7e0eacf4f4229c76e1e135d536db6

Saving successful migration to network…

… 0x9375cd6fa143d01a520c5ed0d46cfe859f482b01e37cf678d751c5db6a278e5f

Saving artifacts…

查看Ganache-cli的输出文件：trace.log,可以看到区块链状态的变化，现在产生了4个区块。

net_versioneth_accountseth_accountsnet_versionnet_versioneth_sendTransaction Transaction: 0x29612ceea67bc946cc6ae82afbedc546f9a53ba8cab5d804f9025fb8f15e48f8 Contract created: 0x8af912046664ba26738b811c34068d42216528c0 Gas usage: 268407 Block Number: 1 Block Time: Tue Apr 10 2018 09:10:18 GMT+0800 (CST)eth_newBlockFiltereth_getFilterChangeseth_getTransactionReceipteth_getCodeeth_uninstallFiltereth_sendTransaction Transaction: 0x6c968a3c492439ab22028e1956360a6b73a02716c436b15234cd29804dac7298 Gas usage: 41981 Block Number: 2 Block Time: Tue Apr 10 2018 09:10:19 GMT+0800 (CST)eth_getTransactionReceipteth_accountsnet_versionnet_versioneth_sendTransaction Transaction: 0x27448e4f75b608015f3670e3650cf607c882fe7f1a32f98e8a94bf7a406c871c Contract created: 0xe42f434105a7e0eacf4f4229c76e1e135d536db6 Gas usage: 247573 Block Number: 3 Block Time: Tue Apr 10 2018 09:10:19 GMT+0800 (CST)eth_newBlockFiltereth_getFilterChangeseth_getTransactionReceipteth_getCodeeth_uninstallFiltereth_sendTransaction Transaction: 0x9375cd6fa143d01a520c5ed0d46cfe859f482b01e37cf678d751c5db6a278e5f Gas usage: 26981 Block Number: 4 Block Time: Tue Apr 10 2018 09:10:20 GMT+0800 (CST)eth_getTransactionReceipt

这时说明已经智能合约已经部署好了。

测试

现在我们来测试一下智能合约，测试用例可以用 JavaScript or Solidity来编写，这里使用Solidity。

在test目录下新建一个TestAdoption.sol，编写测试合约

pragma solidity ^0.4.17;import "truffle/Assert.sol"; // 引入的断言import "truffle/DeployedAddresses.sol"; // 用来获取被测试合约的地址import "../contracts/Adoption.sol"; // 被测试合约contract TestAdoption { Adoption adoption = Adoption(DeployedAddresses.Adoption()); // 领养测试用例 function testUserCanAdoptPet() public { uint returnedId = adoption.adopt(8); uint expected = 8; Assert.equal(returnedId, expected, "Adoption of pet ID 8 should be recorded."); } // 宠物所有者测试用例 function testGetAdopterAddressByPetId() public { // 期望领养者的地址就是本合约地址，因为交易是由测试合约发起交易， address expected = this; address adopter = adoption.adopters(8); Assert.equal(adopter, expected, "Owner of pet ID 8 should be recorded."); } // 测试所有领养者 function testGetAdopterAddressByPetIdInArray() public { // 领养者的地址就是本合约地址 address expected = this; address[16] memory adopters = adoption.getAdopters(); Assert.equal(adopters[8], expected, "Owner of pet ID 8 should be recorded."); }}

Assert.sol 及 DeployedAddresses.sol是Truffle框架提供，在test目录下并不提供truffle目录。

TestAdoption合约中添加adopt的测试用例

运行测试用例

在终端中，执行

truffle test

如果测试通过，则终端输出：

Using network 'development'.Compiling ./contracts/Adoption.sol...Compiling ./test/TestAdoption.sol...Compiling truffle/Assert.sol...Compiling truffle/DeployedAddresses.sol...Compilation warnings encountered:truffle/Assert.sol:1563:9: Warning: Use of the "var" keyword is deprecated. var nstr = _itoa(value, 10); ^------^,truffle/Assert.sol:1580:9: Warning: Use of the "var" keyword is deprecated. var nstr = _utoa(value, 10); ^------^,truffle/Assert.sol:1597:9: Warning: Use of the "var" keyword is deprecated. var nstr = _ltoa(value); ^------^,truffle/Assert.sol:1347:13: Warning: Invoking events without "emit" prefix is deprecated. TestEvent(true, ""); ^-----------------^,truffle/Assert.sol:1349:13: Warning: Invoking events without "emit" prefix is deprecated. TestEvent(false, message); ^-----------------------^ TestAdoption ? testUserCanAdoptPet (246ms) ? testGetAdopterAddressByPetId (231ms) ? testGetAdopterAddressByPetIdInArray (287ms) 3 passing (2s)

3. 创建用户接口和智能合约交互

我们已经编写和部署及测试好了我们的合约，接下我们为合约编写UI，让合约真正可以用起来。

在Truffle Box pet-shop里，已经包含了应用的前端代码，代码在src/文件夹下。

可以看到用来管理整个应用的App对象，init函数加载宠物信息，就初始化web3.

web3是一个实现了与以太坊节点通信的库，我们利用web3来和合约进行交互。

初始化web3

删除注释，修改为：

 initWeb3: function() { // Is there an injected web3 instance? if (typeof web3 !== 'undefined') { App.web3Provider = web3.currentProvider; } else { // If no injected web3 instance is detected, fall back to Ganache App.web3Provider = new Web3.providers.HttpProvider('http://localhost:8545'); } web3 = new Web3(App.web3Provider); return App.initContract(); }

代码中优先使用 MetaMask提供的web3实例，如果没有则从本地环境创建一个。

实例化合约

使用truffle-contract会帮我们保存合约部署的信息，就不需要我们手动修改合约地址，修改initContract()代码如下：

 initContract: function() { // 加载Adoption.json，保存了Adoption的ABI（接口说明）信息及部署后的 络(地址)信息，它在编译合约的时候生成ABI，在部署的时候追加 络信息 $.getJSON('Adoption.json', function(data) { // Get the necessary contract artifact file and instantiate it with truffle-contract // 用Adoption.json数据创建一个可交互的TruffleContract合约实例。 var AdoptionArtifact = data; App.contracts.Adoption = TruffleContract(AdoptionArtifact);  // Set the provider for our contract App.contracts.Adoption.setProvider(App.web3Provider);  // Use our contract to retrieve and mark the adopted pets return App.markAdopted(); }); return App.bindEvents(); },

处理领养

修改markAdopted()代码：

markAdopted: function(adopters, account) {

var adoptionInstance;

App.contracts.Adoption.deployed().then(function(instance) {

adoptionInstance = instance;

// 调用合约的getAdopters(), 用call读取信息不用消耗gas

return adoptionInstance.getAdopters.call();

}).then(function(adopters) {

for (i = 0; i < adopters.length; i++) {

if (adopters[i] !== ‘0x0000000000000000000000000000000000000000’) {

$(‘.panel-pet’).eq(i).find(‘button’).text(‘Success’).attr(‘disabled’, true);

}

}

}).catch(function(err) {

console.log(err.message);

});

}

修改handleAdopt()代码：

 handleAdopt: function(event) { event.preventDefault(); var petId = parseInt($(event.target).data('id')); var adoptionInstance; // 获取用户账  web3.eth.getAccounts(function(error, accounts) { if (error) { console.log(error); } var account = accounts[0]; App.contracts.Adoption.deployed().then(function(instance) { adoptionInstance = instance; // 发送交易领养宠物 return adoptionInstance.adopt(petId, {from: account}); }).then(function(result) { return App.markAdopted(); }).catch(function(err) { console.log(err.message); }); }); }

4. 安装和配置lite-server

【定义】lite-server 是一个全功能的 站架设工具软件包轻量级的，仅适用于开发 的 node 服务器， 它仅支持 web app。 它能够为你打开浏览器, 当你的html或是JavaScript文件变化时，它会识别到并自动帮你刷新浏览器, 还能使用套接字自动注入变化的CSS, 当路由没有被找到时，它将自动后退页面。

参考文章《第一课 如何在WINDOWS环境下搭建以太坊开发环境》的”（8）安装 lite-server 【可选】”章节完成lite-server的安装。

bs-config.json文件指示了lite-server的工作目录。

{ "server": { "baseDir": ["./src", "./build/contracts"] }}

./src 是 站文件目录

./build/contracts 是合约输出目录

以此同时，在package.json文件的scripts中添加了dev命令：

{ "name": "pet-shop", "version": "1.0.0", "description": "", "main": "truffle.js", "directories": { "test": "test" }, "scripts": { "dev": "lite-server", "test": "echo "Error: no test specified"" && exit 1"" }

                                                        
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