如何使用Truffle开发太坊智能及其区块链

安装 Truffle

构建一个Truffle项目

浏览一下这个项目

测试项目

编译智能合约

使用 Ganache 部署项目

与智能合约交互

搭建自连网络

truflle初始化项目

Stairs upon the temple I climb and I crawl 

Wonder how much further I'll go

Feet that fall apart till I walk on my ankles

Can I finish

I just don't know

​

 简介： truffle是以太坊(ethereum)开发智能合约(smart contract)智能框架，本教程来安装构建一个基本的Truffle项目并部署一个智能合约到区块链。

 truffle是以太坊(ethereum)开发智能合约(smart contract)智能框架，本教程来安装构建一个基本的Truffle项目并部署一个智能合约到区块链。

开始本文之前希望你已经了解区块链、以太坊、智能合约等基本概念。

安装 Truffle

安装 Truffle 框架非常的简单，只需要一行命令：

npm install -g truffle

当然前提是你已经安装好了NodeJS并且版本要在5.0以上。

Tunffle还要求一个运行的以太坊客户端，以便支持标准的JSON RPC API，有很多的选择比如Ganache、geth。

构建一个Truffle项目

要使用大量的Tunffle命令，我们通过使用一个现成的Tunffle项目来学习。第一步是创建一个Truffle项目。

我们可以创建一个空的项目模板，不过刚开始构建项目，我们可以使用Tunffle Boxs，里面有很多的示例应用程序和项目模板。本文使用MetaCoin box，它创建一个可以在帐户之间传输代币的应用程序示例。

1.为构建Truffle项目创建新目录：

mkdir MetaCoin
cd MetaCoin

2.下载 MetaCoin box，使用truffle unbox 来下载各种示例，如果要建一个空的不包括智能合约的项目可以使用truffle init。

truffle unbox metacoin

上述命令完成后，我们获得一个有以下目录结构的项目：

• contracts/： Solidity编写的智能合约目录。
• migrations/：脚本部署目录。
• test/：用来测试应用程序和智能合约的测试目录。
• truffle.js/：Truffle 配置文件。

  浏览一下这个项目

  1. 打开contracts/MetaCoin.sol，这是一个用Solidity编写的智能合约文件，这个智能合约建了Metacoin代币，我们可以注意到它引用了同目录下的另外一个solidity编写的文件contracts/ConvertLib.sol。

  2. 打开contracts/Migrations.sol,这是一个单独的Solidity文件，用来管理和更新部署的智能合同的状态。这个文件每个Tunffle项目都有，通常不用管。

  3. 打开migrations/1_initial_deployment.js文件，这个脚本是为了部署Migrations.sol文件中的Migrations合约。

  4. 打开migrations/2_deploy_contracts.js文件，这个脚本是为了部署MetaCoin合约，会按顺序执行完上一步的脚本后执行。

  5. 打开test/TestMetacoin.sol文件，这是一个Solidity编写的测试文件，确保你的合约正常工作。

  6. 打开test/metacoin.js文件，这个脚本与上面的测试文件类似。

  7. 打开truffle.js文件，用于设置网络信息和其他与项目相关的内容。文件是空白的，没关系，因为我们将使用一个内置有默认值的Truffle命令。

  测试项目

  1.打开终端，执行命令：

  truffle test ./test/TestMetacoin.sol

  输出结果是这样的：

  TestMetacoin
      √ testInitialBalanceUsingDeployedContract (71ms)
      √ testInitialBalanceWithNewMetaCoin (59ms)
    2 passing (794ms)

  2.运行JavaScript测试：

  truffle test ./test/metacoin.js

  输出结果是这样的：

    Contract: MetaCoin
      √ should put 10000 MetaCoin in the first account
      √ should call a function that depends on a linked library (40ms)
      √ should send coin correctly (129ms)
    3 passing (255ms)

  编译智能合约

  truffle compile

  输出结果是这样的：

  Compiling .\contracts\ConvertLib.sol...
  Compiling .\contracts\MetaCoin.sol...
  Compiling .\contracts\Migrations.sol...
  Writing artifacts to .\build\contracts

  使用 Ganache 部署项目

  当使用Tuffle开发一个多功能的私有链和控制台时也可以使用ganache，它作为一个桌面应用程序来启动私有链。对于以太坊和区块链新手来说ganache是一个更容易理解的工具，因为它会显示更多的信息给我们。

  除了运行Ganache之外，需要额外编辑一下Tunffle配置文件，以指向ganache实例。

  1.下载和安装 Ganache

  2.打开 truffle.js ，用下面的内容替换：

  module.exports = {
    networks: {
      development: {
        host: "127.0.0.1",
        port: 7545,
        network_id: "*"
      }
    }
  };

  这样就可以使用Ganache的默认参数进行连接了。

  3.保存一下这个文件。

  4.启动 Ganache

   

  5.打开终端，用Ganache部署智能合约到区块链

  truffle migrate

  输出结果是这样的：

  Using network 'development'.
  Running migration: 1_initial_migration.js
    Replacing Migrations...
    ... 0x63b393bd50251ec5aa3e159070609ee7c61da55531ff5dea5b869e762263cb90
    Migrations: 0xd6d1ea53b3a7dae2424a0525d6b1754045a0df9f
  Saving successful migration to network...
    ... 0xe463b4cb6a3bbba06ab36ac4d7ce04e2a220abd186c8d2bde092c3d5b2217ed6
  Saving artifacts...
  Running migration: 2_deploy_contracts.js
    Replacing ConvertLib...
    ... 0xa59221bc26a24f1a2ee7838c36abdf3231a2954b96d28dd7def7b98bbb8a7f35
    ConvertLib: 0x33b217190208f7b8d2b14d7a30ec3de7bd722ac6
    Replacing MetaCoin...
    ... 0x5d51f5dc05e5d926323d580559354ad39035f16db268b91b6db5c7baddef5de5
    MetaCoin: 0xcd2c65cc0b498cb7a3835cfb1e283ccd25862086
  Saving successful migration to network...
    ... 0xeca6515f3fb47a477df99c3389d3452a48dfe507980bfd29a3c57837d6ef55c5
  Saving artifacts...

  内容显示的是交易id和你所部署的智能合约地址。

  6.在Ganache中，点击Transactions 按钮可以看到被处理的交易。

  7.要与合约进行交互，可以使用Truffle控制台。类似于Truffle Develop，唯一不同的是它连接到现有区块链（在这种情况下，由Ganache生成的）

  truffle console

  你会看到下面的提示：

  truffle(development)>

  与智能合约交互

  使用控制台通过下面的方式进行交互：

  • 查看账户余额

    MetaCoin.deployed().then(function(instance){return instance.getBalance(web3.eth.accounts[0]);}).then(function(value){return value.toNumber()});

    • 看看有多少以太合适（并注意合约定义1个metacoin价值2以太）

      MetaCoin.deployed().then(function(instance){return instance.getBalanceInEth(web3.eth.accounts[0]);}).then(function(value){return value.toNumber()});

      • 从一个账号转账到另一个账号

        MetaCoin.deployed().then(function(instance){return instance.sendCoin(web3.eth.accounts[1], 500);});

        • 检查是否收到metacoin

          MetaCoin.deployed().then(function(instance){return instance.getBalance(web3.eth.accounts[1]);}).then(function(value){return value.toNumber()});

          • 检查给别人转账的账户

            MetaCoin.deployed().then(function(instance){return instance.getBalance(web3.eth.accounts[0]);}).t

            1. 启动一个连接到节点的交互控制台，您可以参考文档开启geth交互控制台来建立一个交互控制台

            2. 在交互控制台输入以下指令，创建一个以太坊账户。如果您已经在节点上创建了以太坊账户，您也可以使用已有账户完成后续操作。

               1. // create a account that use empty password
               2. var account = personal.newAccount("");
               3. // using an existing account in node
               4. // var account = eth.accounts[0]
               5. // unlock account for 300 seconds with empty password
               6. personal.unlockAccount(account, "", 300);
               7. // set it as default account
               8. web3.eth.defaultAccount = account;

            3. 使用solc或truffle等第三方编译工具，编译智能合约，获取智能合约的ABI和字节码(bytecode)。您可以参考编译智能合约编译您的智能合约。

            4. 在交互控制台输入以下示例命令，在Quorum网络中部署智能合约。在您需要部署自己的智能合约时，您需要将abi和bytecode替换为您智能合约的编译结果。

               1. // abi for contract
               2. var abi = [{"constant":true,"inputs":[],"name":"storedData","outputs":[{"name":"","type":"uint256"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"x","type":"uint256"}],"name":"set","outputs":[],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"get","outputs":[{"name":"retVal","type":"uint256"}],"payable":false,"type":"function"},{"inputs":[{"name":"initVal","type":"uint256"}],"payable":false,"type":"constructor"}];
               3. // compiled solidity bytecode code using https://github.com/jpmorganchase/quorum-examples/blob/master/examples/7nodes/simplestorage.sol
               4. var bytecode = "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";
               5. var address = ""
               6. var simpleContract = web3.eth.contract(abi);
               7. var simple = simpleContract.new(42, {
               8. from: account,
               9. data: bytecode,
               10. gas: 0x47b760
               11. }, function(e, contract) {
               12. if (e) {
               13. console.log("err creating contract", e);
               14. } else {
               15. if (!contract.address) {
               16. console.log("Contract transaction send: TransactionHash: " + contract.transactionHash + " waiting to be mined...");
               17. } else {
               18. console.log("Contract mined! Address: " + contract.address);
               19. address = contract.address
               20. console.log(contract);
               21. }
               22. }
               23. });

            5. 当部署智能合约的交易被共识节点打包，您可以在交互控制台看到您部署的合约地址，后续您可以向该地址发起交易，调用智能合约。

             

            整个过程主要演示chrome扩展 METAMASK， OpenZepplin库和truffle框架的使用。

            搭建自连网络

            主要参考之前的以太坊-私有链搭建初步实践， 这里只用单节点的网络。

            还是先准备账户：

            mkdir node0
            # 会在node0/keystore目录里生成一个keyfile json文件
            geth --datadir node0 account new
            #利用puppeth生成genesis.json的过程不表，参考上边的链接
            geth --datadir node0 init genesis.json
            # 把刚才的账号的密码写入node0/password文件
            # 启动私链，顺便开启console
            echo node0 > node0/password
            geth --datadir node0 --port 30000 --nodiscover --unlock '0' --password ./node0/password --mine --rpc --rpccorsdomain "*" --rpcapi "eth,net,web3,admin,personal" console

            我们把这个账号的json文件导入到chorme插件metamask里，便于后面调试和演示

             

            ubuntu系统上的chrome插件会有窗口消失的bug，在URL栏里打开chrome-extension://nkbihfbeogaeaoehlefnkodbefgpgknn/popup.html

            truflle初始化项目

            需要下载truffle命令号

            npm install -g truffle
            mkdir token && cd token
            # 利用trulle下载token代笔示例
            truffle unbox tutorialtoken
            npm intall zeppelin-solidity

            如上必要的依赖框架和库已经下载到了本地， 接下来就创建自己的代币合约

            在contract目录创建TutorialToken.sol文件，内容如下：

            pragma solidity ^0.4.11;
            import 'zeppelin-solidity/contracts/token/StandardToken.sol';
            /**
             * @title SimpleToken
             * @dev Very simple ERC20 Token example, where all tokens are pre-assigned to the creator. 
             * Note they can later distribute these tokens as they wish using `transfer` and other
             * `StandardToken` functions.
             */
            contract TutorialToken is StandardToken {
              string public name = "TutorialToken";
              string public symbol = "SIM";
              uint256 public decimals = 18;
              uint256 public INITIAL_SUPPLY = 10000;
              /**
               * @dev Contructor that gives msg.sender all of existing tokens. 
               */
              function TutorialToken() {
                totalSupply = INITIAL_SUPPLY;
                balances[msg.sender] = INITIAL_SUPPLY;
              }
            }

            在以太坊里几乎所有操作都是当做交易来看的，部署合约就是一种交易，交易就要花钱(gas消耗)，所以truffle做的是增量部署（少消耗gas），现在在migrations目录添加新的部署文件2_deploy_contracts.js。

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

            一切准备就绪，编译，部署开始：

             

            # 编译
              truffle compile
            Compiling ./contracts/Migrations.sol...
            Compiling ./contracts/TutorialToken.sol...
            Compiling zeppelin-solidity/contracts/math/SafeMath.sol...
            Compiling zeppelin-solidity/contracts/token/BasicToken.sol...
            Compiling zeppelin-solidity/contracts/token/ERC20.sol...
            Compiling zeppelin-solidity/contracts/token/ERC20Basic.sol...
            Compiling zeppelin-solidity/contracts/token/StandardToken.sol...
            Writing artifacts to ./build/contracts
            # 根据truffle.js的配置进行部署
              truffle migrate
            Using network 'development'.
            Running migration: 1_initial_migration.js
              Deploying Migrations...
              ... 0x65ccd2d6a4f4248466dd7887da7a2ac35d18c7ab0ec826cb25580bc785a2c3b8
              Migrations: 0xc64569558f90302f4b3884929ac5540c645674dc
            Saving successful migration to network...
              ... 0xf9043ca886d352f05a05642047f63eed11d9b328fb815becc68baffc4d953d60
            Saving artifacts...
            Running migration: 2_deploy_contracts.js
              Deploying TutorialToken...
              ... 0x19350625474c36316046b103e671eaad45834a60c17a5b9c64cf96316754560f
              TutorialToken: 0x7f469dc1ec17c3b7c52a3ad74611cb4b7e6807e1
            Saving successful migration to network...
              ... 0xe57ba56dd5f1b18d410577def8bc7089f7de56e8d8718c3098430995d4b81353
            Saving artifacts...
            

            顺便分享两个教程给大家，可以看一眼：

            一个适合区块链新手的以太坊DApp开发：
            http://xc.hubwiz.com/course/5a952991adb3847553d205d1
            

            一个用区块链、星际文件系统(IPFS)、Nodejs和MongoDB构建电商平台：
            http://xc.hubwiz.com/course/5abbb7acc02e6b6a59171dd6