区块链开发（三）@

区块链开发（三）编写调试第一个以太坊智能合约@

 李赫 2016-09-13 10:02 发布在 技术指南,竞争币 6 17757

一、        智能合约IDE简介

    目前以太坊上支持三种语言编写智能合约，

    Solidity：类似JavaScript，这是以太坊官方推荐语言，也是最流行的智能合约语言。具体用法参加Solidity文档，地址：https://solidity.readthedocs.io/en/latest/

    Serpent：类似Python风格，文档地址：https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Serpent

    LLL：类似Lisp风格，目前已经被终止了。

     可以根据不同的习惯选择不同的高级语言，目前最流行的是Solidity。本文所有的智能合约均为Solidity语言编写。

目前能够编写智能合约的IDE有常见几种：

    Mix：是早期以太坊主要的开发IDE，可以支持智能合约和DAPP的编写、调试，部署，全图形化界面，但是随着原创主持人Gavin Wood的离开，慢慢边缘化，最终被停止开发，整个团队转向Remix项目，出于对未来的考虑，不建议学习Mix。

    Remix：是原Mix团队的新作品，目前只有简单的Debug功能上线，未来可以重点关注一下。

    browser-solidity：该项目是智能合约浏览器版本的开发环境，可以支持在浏览器中直接开发、调试和编译，对于初学者来说，可以快速上手，不需要安装，非常方便，直接访问地址使用：https://ethereum.github.io/browser-solidity/，本文采用此IDE进行开发。

    Ethereum Studio：第三方公司开发的企业版智能合约在线IDE，功能强大，免费使用，可以作为企业级开发的一个工具，访问地址：https://live.ether.camp/

    Visual Studio 2015：没错，就是微软的VS 2015，微软已经把以太坊的智能合约编写功能整合了，可以看出微软对以太坊的重视。

二、        编写第一个智能合约

1、            智能合约语法学习方法

    智能合约的语法和示例可以在Solidity的文档网站http://solidity.readthedocs.io/en/latest/查看，基本上把这些在线文档看完，已经算精通了，剩下的只是实践编写代码。

2、            示例合约代码

    首先，我们先给出一个示例代码，后面将以这个代码为例解释说明智能合约的编写和调试。

——————————————————————————————-

contract Votelihe {

    struct Candidate {

        uint votecount;

        string name;

    }

    struct Voter {

        bool voted;

    }

    mapping(address => Voter) public voters;

    Candidate[] public candidates;

    function Votelihe() {

        candidates.push(Candidate({

                name: “lihe”,

                votecount: 0

            }));

        candidates.push(Candidate({

                name: “dandan”,

                votecount: 0

            }));

      }

    function Vote_candidate(uint8 numCandidate)

    {

        if(voters[msg.sender].voted ||numCandidate>candidates.length)return;

        candidates[numCandidate].votecount+=1;

        voters[msg.sender].voted=true;

    }

  function Getcount() returns(string,uint,string,uint){

        return(candidates[0].name,candidates[0].votecount,candidates[1].name,candidates[1].votecount);

    }

}

————————————————————————————————–

    该代码创建了一个投票程序，对两个候选人lihe和dandan进行投票，每个人只有一次投票的机会，最后反馈lihe和dandan的得票结果。各个函数说明如下：

function Votelihe()：构造函数，智能合约只运行一次

function Vote_candidate():对候选人进行投票，每个投票者只能投一票

function Getcount():返回当前候选的得票数

3、            使用IDE编写智能合约

    首先我们打开browser-solidity，IDE的主要功能如下：



     将示例代码拷贝到左侧的代码编辑框，IDE将自动检测语法错误，并显示在右侧的窗口上，如下图所示：

 

    可以看到，提示有未声明的对象，是在14行的错误，很明显是我一个结构对象candidates误写为candidates2了，修改一下即可校验通过。

    注意，在浏览器里编写代码，他是自动保存在本地浏览器缓存里面的，只要清除浏览器缓存，代码不会丢失。

 三、调试第一个智能合约

  目前browser-solidity有两种常用的调试方式，一个是采用本地虚拟机调试模式，一个是连接到本地的私有链进行调试。

1、            本地虚拟机调试模式

    本地虚拟机调试，就是不连接任何一个节点，在内存虚拟出一个以太坊节点进行调试，优点是速度快，配置简单，缺点是因为只是虚拟调试，可能最后放到真正的区块链节点上运行智能合约会和预想的结果不同。

    首先在DEBUG环境设置中，选择JavaScript VM以设置本地虚拟调试模式，如下图：

 

    设置成功后，可以在账号状态栏看到可以用的账户列表，如下图

 

    智能合约代码编写好后，点击“Create”按钮部署智能合约到内存中，并进行调试，如果部署成功，会出现智能合约的函数运行按钮和参数输入框，然后就可以调试你的智能合约了，如下图：

 

    运行函数后，会出现相应的交易数据，可以完成整个智能合约调试。

    如果想逐步调试智能合约，那么选择小虫子图标，切换到逐步调试界面，即可实现单步运行智能合约，注意这里的单步运行不是指代码而是指智能合约编译后的OPCODE，如下图。

 

2、            连接到本地私有链调试

     连接到本地私有链调试，就是通过RPC接口，连接本地的以太坊节点，实际部署并调试智能合约，缺点是速度较慢，配置复杂，优点是能够真实运行智能合约，最大程度的防止出错，关于私有链的配置，请参考我原先发表的文章《区块链开发（一）搭建基于以太坊的私有链环境》。

    首先在DEBUG环境设置中，选择Web3 Provider以设置本地虚拟调试模式，同时默认会给出一个连接地址为http://localhost:8545，如果你配置的私有链RPC端口修改了，记得要改成对应的端口，如下图：

 

     然后，切换到账号状态栏，此时显示的可用账号，应该都是你部署的私有链里面的账号，如果不是，说明没有成功连接私有链。可能的原因有两个，一是私有链提供的端口是用http访问，而browser-solidity的网页访问地址是https，解决的方法就是将browser-solidity访问地址改为http协议的地址即可http://ethereum.github.io/browser-solidity/；二是系统的时间没有和网络同步，使用windows系统自带的时间同步功能同步一下即可。

四、        其他常见智能合约资源

     下面一些例子网站去参考一些成熟的代码，方便快速迭代学习，常见的例子网站如下：

    https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Solidity-Collections

    http://ether.fund/contracts/

    https://github.com/chriseth/solidity-examples

    https://github.com/ethereum/dapp-bin

    https://github.com/fivedogit/solidity-baby-steps

    http://dapps.ethercasts.com

    http://ether.fund/contracts

    开发框架常用的有3个：

    Truffle：说明书地址http://truffle.readthedocs.io/en/latest/

以太坊目前很流行的开发框架Truffle的说明书，这个框架比较流行。

    Dapple：说明书地址http://dapple.readthedocs.io/en/master/

这个开发框架是在gitter chart上看到的，感觉用的人不多，先观察

     Meteor：说明书地址https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Dapp-using-Meteor

这个开发框架是以太坊官方推荐的，写进了以太坊的官方wiki，值得学习，当然，以太坊官方经常转换方向，以后换别的也没准..

巴比特资讯http://www.8btc.com/ethereum-smart-contract

samrt contact test

开源工具和语言

一、brewMacOS包管理器

/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"

二、Solidity以太坊智能合约语言

brew install solidity

备注：安装时间可能有点长，请耐心等待… 备注：安装时间可能有点长，请耐心等待… 备注：安装时间可能有点长，请耐心等待…

如果碰见下面的错误，请移步：http://blog.csdn.net/Sico2Sico/article/details/71082130

The GitHub credentials in the macOS keychain may be invalid.
Clear them with:
  printf "protocol=https\nhost=github.com\n" | git credential-osxkeychain erase
Or create a personal access token:

https://github.com/settings/tokens/new?scopes=gist,public_repo&description=Homebrew

三、geth运行以太坊节点

下载Source code (tar.gz)

liyuechun:Downloads yuechunli$ cd go-ethereum-1.5.9
liyuechun:go-ethereum-1.5.9 yuechunli$ pwd
/Users/liyuechun/Downloads/go-ethereum-1.5.9
liyuechun:go-ethereum-1.5.9 yuechunli$ make geth

建立私链

1. 创建一个文件夹来存储你的私链数据

liyuechun:1015 yuechunli$ mkdir privchain
liyuechun:1015 yuechunli$ pwd
/Users/liyuechun/Desktop/1015
liyuechun:1015 yuechunli$ ls
privchain
liyuechun:1015 yuechunli$ 

2. 使用geth来加载

geth --rpc --rpcaddr 127.0.0.1 --rpcport 8545 --dev --datadir privchain

执行上面的命令，你应该能看到下面的信息：

INFO [10-15	03:14:50] IPC endpoint opened: /Users/liyuechun/Desktop/1015/privchain/geth.ipc
INFO [10-15	03:14:50] HTTP endpoint opened: http://127.0.0.1:8545

如果你切换到privchain文件夹里面，你会看到geth, geth.ipc, 和 keystore。

liyuechun:1015 yuechunli$ cd privchain/
liyuechun:privchain yuechunli$ ls
geth  geth.ipc keystore
liyuechun:privchain yuechunli$ 

• 保持节点的运行，不要关闭终端，重新打开一个终端，使用geth attach连接节点，并且打开geth console

liyuechun:privchain yuechunli$ geth attach ipc:/Users/liyuechun/Desktop/1015/privchain/geth.ipc 
Welcome to the Geth JavaScript console!

instance: Geth/v1.7.1-stable-05101641/darwin-amd64/go1.9.1
 modules: admin:1.0 debug:1.0 eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 rpc:1.0 shh:1.0 txpool:1.0 web3:1.0

> 

3. 相关api命令

查看账户

> personal.listAccounts
[]
> 

创建账户

> personal.newAccount('liyuechun') 
"0xb6d7d842e7dc9016fa6900a183b2be26fc90b2d8"
> 

PS：里面的liyuechun是你账户的密码，输入你自己喜欢的密码。

查看账户

> personal.listAccounts 
["0xb6d7d842e7dc9016fa6900a183b2be26fc90b2d8"]
> 

4. web3命令

https://ethereumbuilders.gitbooks.io/guide/content/en/ethereum_javascript_api.html

> web3.eth.coinbase 
"0xb6d7d842e7dc9016fa6900a183b2be26fc90b2d8"
> 

5. 编写智能合约代码

pragma solidity ^0.4.4;

contract test { 

    function multiply(uint a) returns(uint d){

        return a * 7;
    }

}

6. 获取智能合约字节码和abi

代码拷贝到https://remix.ethereum.org，编译，然后拷贝字节码。

6060604052341561000f57600080fd5b5b60ab8061001e6000396000f30060606040526000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff168063c6888fa114603d575b600080fd5b3415604757600080fd5b605b60048080359060200190919050506071565b6040518082815260200191505060405180910390f35b60006007820290505b9190505600a165627a7a7230582067d7c851e14e862886b6f53dad6825135557fb3a4b691350c94ea5b80605f6770029

{
  "contract_name": "test",
  "abi": [
    {
      "constant": false,
      "inputs": [
        {
          "name": "a",
          "type": "uint256"
        }
      ],
      "name": "multiply",
      "outputs": [
        {
          "name": "d",
          "type": "uint256"
        }
      ],
      "payable": false,
      "type": "function"
    }
  ],
  "unlinked_binary": "0x60606040523415600e57600080fd5b5b60978061001d6000396000f300606060405263ffffffff7c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000600035041663c6888fa18114603c575b600080fd5b3415604657600080fd5b604f6004356061565b60405190815260200160405180910390f35b600781025b9190505600a165627a7a723058203da73c4161a1751d52899e2da724076a62a935cb5e7ed4b29f7f49560675ab8d0029",
  "networks": {},
  "schema_version": "0.0.5",
  "updated_at": 1508016118593
}

7. 在bejson中转义成字符串

http://www.bejson.com

{\"contract_name\":\"test\",\"abi\":[{\"constant\":false,\"inputs\":[{\"name\":\"a\",\"type\":\"uint256\"}],\"name\":\"multiply\",\"outputs\":[{\"name\":\"d\",\"type\":\"uint256\"}],\"payable\":false,\"type\":\"function\"}],\"unlinked_binary\":\"0x60606040523415600e57600080fd5b5b60978061001d6000396000f300606060405263ffffffff7c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000600035041663c6888fa18114603c575b600080fd5b3415604657600080fd5b604f6004356061565b60405190815260200160405180910390f35b600781025b9190505600a165627a7a723058203da73c4161a1751d52899e2da724076a62a935cb5e7ed4b29f7f49560675ab8d0029\",\"networks\":{},\"schema_version\":\"0.0.5\",\"updated_at\":1508016118593}

7. 通过abi创建合约对象

> var contractInfo = JSON.parse('{\"contract_name\":\"test\",\"abi\":[{\"constant\":false,\"inputs\":[{\"name\":\"a\",\"type\":\"uint256\"}],\"name\":\"multiply\",\"outputs\":[{\"name\":\"d\",\"type\":\"uint256\"}],\"payable\":false,\"type\":\"function\"}],\"unlinked_binary\":\"0x60606040523415600e57600080fd5b5b60978061001d6000396000f300606060405263ffffffff7c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000600035041663c6888fa18114603c575b600080fd5b3415604657600080fd5b604f6004356061565b60405190815260200160405180910390f35b600781025b9190505600a165627a7a723058203da73c4161a1751d52899e2da724076a62a935cb5e7ed4b29f7f49560675ab8d0029\",\"networks\":{},\"schema_version\":\"0.0.5\",\"updated_at\":1508016118593}')
> myContract = web3.eth.contract(contractInfo.abi)
{
  abi: [{
      constant: false,
      inputs: [{...}],
      name: "multiply",
      outputs: [{...}],
      payable: false,
      type: "function"
  }],
  eth: {
    accounts: ["0x2abf46d8b0d940cdeedd55872bc0648add40227d"],
    blockNumber: 384,
    coinbase: "0x2abf46d8b0d940cdeedd55872bc0648add40227d",
    compile: {
      lll: function(),
      serpent: function(),
      solidity: function()
    },
    defaultAccount: undefined,
    defaultBlock: "latest",
    gasPrice: 0,
    hashrate: 0,
    mining: false,
    pendingTransactions: [],
    protocolVersion: "0x3f",
    syncing: false,
    call: function(),
    contract: function(abi),
    estimateGas: function(),
    filter: function(fil, callback),
    getAccounts: function(callback),
    getBalance: function(),
    getBlock: function(),
    getBlockNumber: function(callback),
    getBlockTransactionCount: function(),
    getBlockUncleCount: function(),
    getCode: function(),
    getCoinbase: function(callback),
    getCompilers: function(),
    getGasPrice: function(callback),
    getHashrate: function(callback),
    getMining: function(callback),
    getPendingTransactions: function(callback),
    getProtocolVersion: function(callback),
    getRawTransaction: function(),
    getRawTransactionFromBlock: function(),
    getStorageAt: function(),
    getSyncing: function(callback),
    getTransaction: function(),
    getTransactionCount: function(),
    getTransactionFromBlock: function(),
    getTransactionReceipt: function(),
    getUncle: function(),
    getWork: function(),
    iban: function(iban),
    icapNamereg: function(),
    isSyncing: function(callback),
    namereg: function(),
    resend: function(),
    sendIBANTransaction: function(),
    sendRawTransaction: function(),
    sendTransaction: function(),
    sign: function(),
    signTransaction: function(),
    submitTransaction: function(),
    submitWork: function()
  },
  at: function(address, callback),
  getData: function(),
  new: function()
}

8. 检查coinbase账号余额

> account1 = web3.eth.coinbase
"0x2abf46d8b0d940cdeedd55872bc0648add40227d"
> web3.eth.getBalance(account1)
0
> 

如果余额大于0，继续，否则，开始挖矿。

> miner.start();
null
> 

挖矿过程中，切换到节点终端，你会发现一直在挖矿。

如果你觉得差不多了，可以运行下面的命令停止挖矿。

miner.stop();

9. 停止挖矿，并且查余额

> miner.start();
null
> miner.stop();
true
> web3.eth.getBalance(account1)
1.152e+21
> 

10. 解锁coinbase账号，我们通过coinbase账号来付费部署合约

liyuechun: 换成你的密码。

> personal.unlockAccount(account1, 'liyuechun') 
true
> 

11. 预估手续费

> bytecode = "6060604052341561000f57600080fd5b5b60ab8061001e6000396000f30060606040526000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff168063c6888fa114603d575b600080fd5b3415604757600080fd5b605b60048080359060200190919050506071565b6040518082815260200191505060405180910390f35b60006007820290505b9190505600a165627a7a7230582067d7c851e14e862886b6f53dad6825135557fb3a4b691350c94ea5b80605f6770029"
"6060604052341561000f57600080fd5b5b60ab8061001e6000396000f30060606040526000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff168063c6888fa114603d575b600080fd5b3415604757600080fd5b605b60048080359060200190919050506071565b6040518082815260200191505060405180910390f35b60006007820290505b9190505600a165627a7a7230582067d7c851e14e862886b6f53dad6825135557fb3a4b691350c94ea5b80605f6770029"
> web3.eth.estimateGas({data: bytecode})
Error: invalid argument 0: json: cannot unmarshal hex string without 0x prefix into Go struct field CallArgs.data of type hexutil.Bytes
    at web3.js:3104:20
    at web3.js:6191:15
    at web3.js:5004:36
    at :1:1

> bytecode = "0x6060604052341561000f57600080fd5b5b60ab8061001e6000396000f30060606040526000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff168063c6888fa114603d575b600080fd5b3415604757600080fd5b605b60048080359060200190919050506071565b6040518082815260200191505060405180910390f35b60006007820290505b9190505600a165627a7a7230582067d7c851e14e862886b6f53dad6825135557fb3a4b691350c94ea5b80605f6770029"
"0x6060604052341561000f57600080fd5b5b60ab8061001e6000396000f30060606040526000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff168063c6888fa114603d575b600080fd5b3415604757600080fd5b605b60048080359060200190919050506071565b6040518082815260200191505060405180910390f35b60006007820290505b9190505600a165627a7a7230582067d7c851e14e862886b6f53dad6825135557fb3a4b691350c94ea5b80605f6770029"
> web3.eth.estimateGas({data: bytecode})
98391
> 

备注：字节码前面需要添加0x。手续费大概为98391wei。

12. 部署合约，为了方便理解，设置一个回调函数

> contractInstance = myContract.new({data: bytecode gas: 1000000, from: account1}, function(e, contract){
  if(!e){
    if(!contract.address){
      console.log("Contract transaction send: Transaction Hash: "+contract.transactionHash+" waiting to be mined...");
    }else{
      console.log("Contract mined! Address: "+contract.address);
      console.log(contract);
    }
  }else{
    console.log(e)
  }
})
Contract transaction send: Transaction Hash: 0x5e2aebbf400d71a32e807dc3f11f1053b6ee3b2a81435ed8ace2fa54eebb9f3d waiting to be mined...
{
  abi: [{
      constant: false,
      inputs: [{...}],
      name: "multiply",
      outputs: [{...}],
      payable: false,
      type: "function"
  }],
  address: undefined,
  transactionHash: "0x5e2aebbf400d71a32e807dc3f11f1053b6ee3b2a81435ed8ace2fa54eebb9f3d"
}
> 

13. 你的合约等待挖矿，开始挖矿，等一会儿，停止

> miner.start()
null
> Contract mined! Address: 0xbf8b24283f2516360d3a4ba1db0df78ae74689db
[object Object]
> miner.stop()
true
> 

14. 检查合约是否部署成功

> eth.getCode(contractInstance.address)
"0x60606040526000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff168063c6888fa114603d575b600080fd5b3415604757600080fd5b605b60048080359060200190919050506071565b6040518082815260200191505060405180910390f35b60006007820290505b9190505600a165627a7a7230582067d7c851e14e862886b6f53dad6825135557fb3a4b691350c94ea5b80605f6770029"
> 

15. 调用合约方法

> contractInstance.multiply.call(6)
42
> 

PS： 这里添加call的原因是因为multiply函数没有添加constant。

pragma solidity ^0.4.4;

contract test {

    function multiply(uint a) returns(uint d){

        return a * 7;
    }

}

Over Game!!!!