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区块链知识 (一) | 实例化合约Contract

区块链报错1 | npm run dev 无法解析json格式 | npm ERR JSON.parse Failed to parse json
区块链报错2 | 区块链npm run dev失败lite-server
区块链报错3 | truffle unbox 报错 | downloading失败 | unbox failed
区块链报错4 | 区块链玄学 | truffle unbox下载downloading步骤失败
区块链报错5 | Contract has not been deployed to detect network (network/artifact mismatch)
区块链报错6 | Failed to load resource: the server responded with a status of 404 (Not Found)

先验知识

官网的中文手册 truffle / solidity / web3js 及官网box的代码是最好的学习方式
关于solidity：
它是一门编程语言，可实现分布式数据库/账本，
但是不能直接与前端交互，故需要web3做桥梁
关于truffle：
它对solidity实现了封装，可以实现环境开发、部署、测试等
它是一个web框架，使用JavaScript编写
关于web3：
它提供了智能合约实例化，和合约调用的工程（RPC 远程过程调用）；
它有js版、python版等各种语言编写版本，多用webjs
一定要建立起truffle、solidity、web3js的宏观概念，对项目组成部分有大致了解

环境配置

truffle

① 安装 nodejs （js运行时环境）并配置PATH环境变量，nodejs默认安装npm（npm是js的包管理工具，类似python中pip）

② 安装cnpm（国内镜像，比npm命令快；也默认装到nodejs下）：

npm install cnpm -g --registry=https://registry.npmmirror.com

③ 全局（-g）安装 truffle 框架（truffle默认安装webjs）：

npm install -g truffle

④ 执行truffle命令时，要以管理员身份打开控制台（不易报错）

truffle命令：
truffle init 创建空工程
truffle compile 编译sol文件生成abi文件（调用contract的使用手册）
truffle develop 搭建本地以太坊测试网络（提供10个账户和密钥）
truffle deploy / truffle migrate 部署（–reset从头迁移部署）

一般命令的执行顺序为：
truffle develop -> compile -> deploy / migrate [–reset]
ps：如果不compile，部署时会自动编译

关于部署：
① 部署前需要改下 truffle-config
truffle-config中一般改这俩部分即可：

代码里有个坑，开发者环境是’develop’，而不是’development’，要改成develop，
否则最直观的一个显示就是develop端口和项目端口不同

② 必须有网络才能部署，即在develop开发者环境下，而develop提供的网络可以直接命令行显示，也可以连上Ganache可视化，这需要在项目config文件中改端口为Ganache的端口7545即可

③ 迁移脚本（migrations/1_initial_migration.js等js文件）暂存部署任务，帮助将合约部署到以太坊网络

④ truffle要求初始化的迁移脚本 migrations/1_initial_migration.js不可删除，且按文件名打头数字顺序部署，如先部署1_xxx.js，再部署2_xxx.js，再部署3_xxx.js

web3js

安装truffle时会自动安装web3

web3js常用命令 | 详细见中文手册
web3.eth.getAccounts() 返回账户列表
web3.eth.getBalance() 返回帐号曰
web3.eth.defaultAccount() 设置默认账户
web3.eth.sendTransaction({from:’ ‘},{to:’ ‘},{value:’ ’ }) 向网络提交交易

web3.utils.toWei(‘1’,‘ether’) 位和以太币相互转换（1 ether = 2……18 wei）
web3.utils.fromWei(‘200000000000000000’,‘ether’)

ps：注意是函数还是属性，是否需要带括号

官网的中英文手册是最好的学习资料，建议查阅

Ganache

模拟区块链除了使用develop命令，还可以使用Ganache（更直观地看账号与交易）

根据操作系统下载安装包，如我下windows的如下，建议下载exe版本，下载appex版本操作起来很麻烦

ps:想连Ganache时，先打开Ganache，再进入develop开发者模式，否则Ganache会报错7545端口已被占用，要求修改端口

Atom

官方推荐的编辑器是Atom，下载插件（File -> settings -> install）language-ethereum和autocomplete-solidity，作用分别是高亮和补全

Atom中内置控制台、debug等好像需要下载插件，我没下载成功，就直接使用cmd控制台了，不知道其内置的能不能用

案例1 | 代币token发行

tutorialtoken

下载官方写好的代币框架

truffle unbox tutorialtoken

进入开发者模式

truffle develop

会出现这个问题，是因为官方有个bug，需要把config.js改成truffle-config.js
顺便把package.json (配置文件)中 “main”: "truffle-config.js"也改掉

可以不compile而直接migrate

compile
migrate

提供一个本地的服务器端口（默认3000）（浏览器页面）
该语句需要在develop开发者模式外

npm run dev

port可以在bs-config.js中更改：

可以在控制台（管理员身份）查看所使用端口占用情况：

netstat -ab

jQuery

index.html中引入的jQuery是google站点的，自己本地下一个

<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.12.4/jquery.min.js"></script>

jquery1和2有较大区别，遂下1就OK

下载到 src\js 目录下（所有js文件都抛到这）

则语句可修改为

<script src="js/jquery.min.js"></script>

项目架构

项目架构（部分）：

├─build
│ └─contracts
├─contracts
├─migrations
├─node_modules：依赖包
├─src
│ ├─css ：组件美化（不必动）
│ ├─fonts ：字体、图标（不必动）
│ ├─index.html：用户展示页面（编辑）
│ └─js
│ ├─app.js：后续编写业务逻辑的js文件（编辑）
│ ├─truffle-contract.js：truffle框架（不用动）
│ └─web3.min.js：web3（不用动）
├─test
├─truffle-config.js
├─package.json：重要配置文件
├─bs-config.json：重要配置文件(server有关)

分析app.js文件，发现其缺少部分待补充的定义如下：
① 缺少一个TutorialToken.sol文件

② 缺少一个transfer()函数

③ 缺少一个balanceOf()函数

这些缺失的定义通过下载TutorialToken框架，继承其中的ERC20得以补充

openzeppelin

使用cnpm命令为项目局部安装

cnpm install openzeppelin-solidity@2.5.1

ps：这里安装必须制定版本，否则现在默认安装版本是3，3版本框架使用的solidity版本是0.8.0，常用一般0.5.0写，会不兼容，编译报错

在Contract目录下创建TutorialToken.sol文件，文件内容如下：

pragma solidity >=0.4.22 <0.9.0;import "openzeppelin-solidity/contracts/token/ERC20/ERC20.sol"; //发行代币的协议contract TutorialToken is ERC20{ //ERC20中有transfer函数和getBalanceof函数的定义，继承ERC20后不需重写string public name = "TutorialToken";string public symbol = "TT";//代币符号uint8 public decimals = 2;//代币精度//发行代币的总量uint public INITIAL_SUPPLY = 12000; //构造函数constructor() public{_mint(msg.sender,INITIAL_SUPPLY);}
}

在migration下创建2_xxx.js文件，内容如下：

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

truffle-config中端口号改掉（以便接下来连接Ganache）：

    develop: {host: "127.0.0.1",     // Localhost (default: none)port: 7545,            // Standard Ethereum port (default: none)network_id: "*",       // Any network (default: none)},

执行命令：

truffle develop
migrate --reset
npm run dev

浏览器显示如下：

发现Balance余额没显示，检查控制台，发现其报错"web3 is not defined"

这是个官方的bug，错误在app.js中，如果从else语句进入，没有对web3的定义，则底下就没发调用，加上红框中这一句：

OK,balance正常显示了

ps：还有一种balance不显示的原因是开了metamask插件，关上就好了
界面显示有问题，说到底就是合约交互的问题，有意识地往这方面思考就ok了

在Ganache中找个账户转账后：

对于页面交互的显示，要擅用控制台检查功能，
可以在js文件中添加一些console.log()等语句辅助检查

案例2 | 宠物领养

truffle unbox pet-shop

ps:如果unbox命令失败，可使用git下载

参照token案例，改下jquery、端口等

truffle develop
compile
deploy

npm run dev

但是框架只能显示页面，不能实现领养功能，也不能与网页交互，因为box没写业务逻辑，需要自行填充

contracts下建立Adoptation.sol：

pragma solidity >=0.4.22 <0.8.0;contract Adoption{address[16] public adopters;function adopt(uint petId) public returns (uint){require(petId<=15 && petId>=0);adopters[petId] = msg.sender;//记录领养者地址return petId;}/*此处该数组若未声明为memory变量会报错因为memory表示值变量，即只是复制副本；而默认为storage是引用变量，所有的引用都实际只想一处如果这里是storage变量，则外部可以修改该变量，这显然不符合区块链的安全性原则view只读 pure不读写*/function getAdopters() public view returns (address[16] memory){return adopters;}
}

有返回值的函数一定要定义为view / pure 格式，这里涉及到区块链中关于读和写的操作，补充一下：
因为以太坊修改数据的手续费很高，所以数据分为严格的读和写。读取数据为调用(call)，写入数据为交易(transaction)，二者区别很大。
交易会改变网络状态，消耗Gas费用，需要较长的响应时间处理。所以在执行合约的函数时，无法及时获得该函数的返回值，仅仅可以获得一个交易ID。
call不改变网络状态，免费，立刻执行，有返回值。
这里如果不加pure在app.js中调用该函数时会出现错误

migration下写迁移文件2_adoption.js:

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

补全app.js中初始web3部分内容：

  initWeb3: async function() {if(typeof web3 ==! undefined){//如果有MetaMask（连接公有链/私有链/主网），则已有web3console.log('if');App.web3Provider = new web3.currentProvider;}else{console.log('else');App.web3Provider = new Web3.providers.HttpProvider('http://127.0.0.1:7545');web3 = new Web3(App.web3Provider);}return App.initContract();},

补全app.js中初始化合约的内容：

  initContract: function() {/*合约初始化逻辑：获取json文件  -> 解析json数据 -> 初始化web3 -> 初始化合约界面*/$.getJSON('Adoption.json', function(data) {var AdoptionArtifact = data;App.contracts.Adoption = TruffleContract(AdoptionArtifact);//解析json数据App.contracts.Adoption.setProvider(App.web3Provider);//初始化，其他人浏览页面时应显示有哪些已经被领养了，不能再被领养了return App.markAdopted();});return App.bindEvents();},

补全app.js中宠物领养状态显示功能（相当于代币项目中浏览页面balance功能）：

  markAdopted: function(adopters, account) {console.log("markAdopted");var adoptionInstance;App.contracts.Adoption.deployed().then(function(Instance){adoptionInstance = Instance;return adoptionInstance.getAdopters();}).then(function(adopters){console.log(adopters.length);for(i=0;i<adopters.length;i++){//如果当前宠物领养地址不为 空(0x0)if(adopters[i] != '0x0000000000000000000000000000000000000000') //0x (40个0){//当前宠物已被领养，通过jQuery设置按钮状态为不可见$('.panel-pet').eq(i).find('button').text('adopted').attr('disabled',true);//eq(i) 获取第i个div}}}).catch(function(err){console.log(err.message);});},

补全app.js中宠物领养功能：

    handleAdopt: function(event) {// 获取当前单击按钮对应宠物的idvar petId = parseInt($(event.target).data('id'));console.info('宠物的ID为:' + petId);// 此变量用来存储实例化的合约var adoptionInstance;web3.eth.getAccounts(function(error, accounts) {// 异步调用：if (error) {console.log(error);}// 拿到测试的第一个账户var account = accounts[0];console.info('account --->' + account);web3.eth.defaultAccount = account;// 由于当前采用的是truffle 4.x + web3 0.x的版本,因此选择合适API查看App.contracts.Adoption.deployed().then(function(instance) {// 获取已经实例化的智能合约对象adoptionInstance = instance;return adoptionInstance.adopt(petId);}).then(function(result) {console.info('result %o', result);// 调用标记宠物状态函数return App.markAdopted();}).catch(function(err) {console.log(err.message);});});}};

老一套

truffle develop
migrate
npm run dev

公网部署

不同测试网络大致相同，无非是共识机制和挖矿算法的不同
测试网络为测试使用，其测试币没有太大价值，挖矿也更容易

首先get一些测试币：

如果从水管获取测试币失败，即显示下面红色的字，可以从这个网址获取

记得先

当将自己的dapp连到测试网络时，面多众多有自己规则的测试网络，如果都遵循它们的规则来写会很麻烦，所以有了一个中间平台——infura的诞生，它可以使得dapp快速接入以太坊平台。

infura就像我们和银行之间要经过支付宝一样，每个银行的页面、按钮位置啥都不同，但是我们只要熟悉支付宝，就可以通过支付宝与各个银行进行交易。infura在公网和私有链之间充当的就是支付宝的作用。

infura免费，且还可以方便地接入IPFS。
IPFS：分布式存储系统，适合存储多媒体等

进入官网后无脑注册一下，创建一个项目：

获得ID:

测试下infura能用不：

truffle develop
web3.setProvider('https://ropsten.infura.io/v3/yourID')
web3.currentProvider
web3.eth.getBalance('acountAdress')

修改下配置文件truffle-config.js：

const HDWalletProvider = require('@truffle/hdwallet-provider');  //取消注释
const memonic = "你的记词助";//取消注释
ropsten: {provider: () => new HDWalletProvider(memonic, https://ropsten.infura.io/v3/你的infrualID),network_id: 3,       // Ropsten's idgas: 5500000,        // Ropsten has a lower block limit than mainnetconfirmations: 2,    // # of confs to wait between deployments. (default: 0)timeoutBlocks: 200,  // # of blocks before a deployment times out  (minimum/default: 50)skipDryRun: true     // Skip dry run before migrations? (default: false for public nets )},

node-gyp:
node中需要调用其它语言编写的一些程序，甚至windows的动态链接库dll
如果下载的是编译后的程序，则移植性不好，如在linux下编译的程序在windows下就用不了了，
所以下载原码，再用node中自带的node-gyp编译一下，生成c++模块，嵌入程序中

一般新版nodejs里都自带了，如果没有自己下一下：

install -g node-gyp

在项目路径下安装：

cnpm install @truffle/hdwallet-provider
truffle develop
deploy --reset --network ropsten

如果部署一直timeout，这里面有非常多解决方法
对我有效的是：
将 https://ropsten.infura.io/v3/ 改成 wss://ropsten.infura.io/ws/v3/

npm run dev

收官

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