如何在以太坊上搭建一个Dapp？
对于开发人员来说，最好的学习办法就是亲自动手做一个小项目。所以，接下来将会以一个投票程序为例，带着你在以太坊平台上搭建一个dapp，并且通过借助这样一个例子介绍Dapp的编译、部署及交互过程。这个程序的功能很简单，只是设定一组候选项，让所有人都可以给这些候选项投票，以及显示每个候选项收到的总票数。
事先说明，因为所有dapp框架都会隐藏掉一些底层细节，对初学者来说，贸然使用框架可能会形成对系统认识上的障碍，所以本文不会介绍如何借助框架搭建dapp。这样等将来需要甄选框架时，你也能清楚地看到框架到底帮你做了什么。
首先，准备开发环境，学习在开发环境中的合约编写、编译和部署流程，通过 node.js控制台与区块链上的合约交互，通过一个简单的网页与合约交互，在页面上提供投票功能并显示候选项及相应的票数。
整个程序的开发都是在一台干净的 ubuntu 16.04 xenial上完成的。除此之外，我还在一台 macos上重复了一遍搭建和测试过程。
准备开发环境按web开发的说法，真实区块链（live blockchain）相当于生产环境，我们自然不应该在生产环境上做开发，因此本文用了一个名为ganache的内存区块链（相当于区块链模拟器）。本教程的第二篇文章才会跟真正的区块链交互。
下面是在linux操作系统上安装 ganache和 web3js，以及启动测试区块链的步骤。在 macos上可以用同样的命令。windows系统可以参照这里的命令。
注意:ganache-cli会创建 10个自动参与交易的测试账号，每个账号里都预存了100个以太币，区块链DAPP项目153开发，DAPP系统开发o56o模式1oo3源码，DAPP钱包系统搭建技术。
简单的投票合约
接下来我们要用 Solidity编程语言编写合约。如果你熟悉面向对象编程，就会觉得这个学起来很轻松。 我们要编写一个名为 Voting的合约（相当于 OOP语言中的类）。这个合约中会有个构造器，负责初始化一个包含候选项的数组；还会有两个方法，一个用于返回指定候选项的总票数，另一个给候选项的得票数加一。
注意：在将合约部署到区块链上时，构造器会执行，并且只会执行这一次。在做 web应用时，每次重新部署都会覆盖掉原来的代码，但部署到区块链上的代码是不可变的。也就是说，即便你更新了合约，又重新部署了一次，之前的合约仍然会原封不动地留在区块链上，并且其中存储的数据也不会受到丝毫影响，新部署的代码会创建一个全新的合约实例。
下面是带有注释的投票合约代码：
pragma solidity ^0.4.18;
// 必须指明编译这段代码的编译器版本
contract Voting {
/* 下面这个 mapping域相当于一个关联数组或哈希。 mapping的键是候选项的名字，类型为 bytes32；
值的类型是无符号整型，用于存储得票数。
*/
mapping (bytes32 => uint8) public votesReceived;
/* Solidity（还）不允许给构造器传入字符串数组。
所以我们用 bytes32数组存储候选项
*/
bytes32[] public candidateList;
/* 这就是把合约部署到区块链上时会执行一次的构造器。
在部署合约时，我们会传入一个包含候选项的数组。
*/
function Voting(bytes32[] candidateNames) public {
candidateList = candidateNames;
}
// 这个函数用于返回指定候选项的总票数，其参数即为指定候选项
function totalVotesFor(bytes32 candidate) view public returns (uint8) {
require(validCandidate(candidate));
return votesReceived[candidate];
}
// 这个函数用于将指定候选项的票数加一
// 这相当于实现了投票功能
function voteForCandidate(bytes32 candidate) public {
require(validCandidate(candidate));
votesReceived[candidate] += 1;
}
function validCandidate(bytes32 candidate) view public returns (bool) {
for(uint i = 0; i < candidateList.length; i++) {
if (candidateList[i] == candidate) {
return true;
}
}
return false;
}
}
部署区块链
将上面的代码保存到 Voting.sol文件中，放在 hello_world_voting目录下。接下来我们要编译这段代码，并将它部署到ganache区块链上。
在编译 Solidity代码之前，需要先安装 npm模块 solc。我们会在 node控制台中用这个库编译合约。 首先，在终端中运行 node命令进入 node控制台，初始化 solc和 web3对象。下面是需要在 node控制台中输入的代码： mahesh@projectblockchain:~/hello_world_voting$ node > Web3 = require('web3') > web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider
为了确保 web3对象初始化成功，可以跟区块链通讯，我们可以查询一下区块链上的所有账号。
为了编译合约，需要先加载文件 Voting.sol中的代码，并将其赋值给一个字符串变量，然后再编译这个字符串。
> code = fs.readFileSync('Voting.sol').toString()
solc = require('solc')
compiledCode = solc.compile(code)
代码编译成功后，可以在 node终端中输入 compiledCode命令查看 contract对象，有两个域非常重要，一定要搞明白：compiledCode.contracts[‘:Voting’].bytecode: 这是 Voting.sol中的代码编译而成的字节码，也是要部署到区块链上的代码。compiledCode.contracts[‘:Voting’].interface: 这是合约的接口或者说模板（称为 abi），告诉合约的用户有哪些方法可用。将来不管什么时候要跟合约交互，都需要这个 abi定义。这里有关于 ABI的详细介绍。
部署合约
先创建一个在区块链中部署和初始化合约的合约对象（即下面的 VotingContract）。 > abiDefinition = JSON.parse(compiledCode.contracts[':Voting'].interface) > VotingContract = web3.eth.contract(abiDefinition) > byteCode = compiledCode.contracts[':Voting'].bytecode > deployedContract = VotingContract.new(['Rama','Nick','Jose'],{data: byteCode, from: web3.eth.accounts[0], gas: 4700000}) > deployedContract.address > contractInstance = VotingContract.at(deployedContract.address)
上面代码中的 VotingContract.new 将合约部署到区块链上。它的第一个参数是包含候选项的数组，一看就能明白。第二个参数中各数据项的含义分别为：data: 这是已编译好要部署到区块链上的字节码。from: 区块链必须追踪是谁部署的合约。在这个例子中，我们只是调用了 web3.eth.accounts，然后将返回结果的第一个账号作为这个合约的所有者（即将合约部署到区块链上的账号）。
记住，web3.eth.accounts返回的是 ganche在启动测试区块链时创建的 10个测试账号组成的数组。然而在真实的区块链中，不能随便指定一个账号。那必须是你拥有的账号，并且在交易之前要解锁那个账号。在创建账号时，系统会要求你提供一个口令，这个口令就是用来证明你对账号的所有权的。为了用起来方便，Ganache默认把 10个账号全解锁了。
gas: 跟区块链交互是要花钱的。为了把你的代码放到区块链上，是需要让矿机干活的，这笔钱就是给那些付出计算力的矿机的。
你必须明确愿意为此支付多少钱，即给‘gas’一个值。购买燃料的以太币是从你的 from账号中出的。燃料的价格是由网络设定的。合约部署好之后，我们就可以跟合约的实例（即上面的变量 contractInstance）交互了。区块链上有成百上千个合约，怎么确定哪个是你的呢？答案是用 deployedContract.address。在你必须跟合约交互时，需要这个部署地址和之前说过的那个 abi定义。
在 nodejs控制台中与合约交互 > contractInstance.totalVotesFor.call('Rama') { [String: '0'] s: 1, e: 0, c: [ 0 ] } > contractInstance.voteForCandidate('Rama', {from: web3.eth.accounts[0]}) '0xdedc7ae544c3dde74ab5a0b07422c5a51b5240603d31074f5b75c0ebc786bf53' > contractInstance.voteForCandidate('Rama', {from: web3.eth.accounts[0]}) '0x02c054d238038d68b65d55770fabfca592a5cf6590229ab91bbe7cd72da46de9' > contractInstance.voteForCandidate('Rama', {from: web3.eth.accounts[0]}) '0x3da069a09577514f2baaa11bc3015a16edf26aad28dffbcd126bde2e71f2b76f' > contractInstance.totalVotesFor.call('Rama').toLocaleString() '3'
在 node控制台中运行上面的命令，应该可以看到票数的增长。每次投票给候选项，都会得到一个交易 id，比如上面的‘0xdedc7ae544c3dde74ab5a0b07422c5a51b5240603d31074f5b75c0ebc786bf53’。这个 id是交易已经发生的证据，将来随时可以用这个 id访问这笔交易。交易是不可变的，而不可变性正是以太坊这样的区块链的一个显著优点。
连接区块链并且可以投票的网页 现在基本上算是完工了，只剩下一件事情。接下来我们要创建一个简单的 html文件，让它显示候选项的名称、票数，还有投票控件，以便调用放在 js文件中的投票命令。下面是 html文件和 js文件中的代码。把它们存到相应的文件中，放在 hello_world_voting目录下，然后在浏览器中打开 index.html。
index.js文件中的代码 web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("http://localhost:8545")); abi = JSON.parse('[{"constant":false,"inputs": [{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"totalVotesFor","outputs": [{"name":"","type":"uint8"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs": [{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"validCandidate","outputs": [{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs": [{"name":"","type":"bytes32"}],"name":"votesReceived","outputs": [{"name":"","type":"uint8"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs": [{"name":"x","type":"bytes32"}],"name":"bytes32ToString","outputs": [{"name":"","type":"string"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs": [{"name":"","type":"uint256"}],"name":"candidateList","outputs": [{"name":"","type":"bytes32"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs": [{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"voteForCandidate","outputs": [],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"contractOwner","outputs": [{"name":"","type":"address"}],"payable":false,"type":"function"},{"inputs": [{"name":"candidateNames","type":"bytes32[]"}],"payable":false,"type":"constructor"}]') VotingContract = web3.eth.contract(abi); // 在你的 node控制台中执行 contractInstance.address以获取合约的部署地址，并将下面的地址换成你自己的部署地址 contractInstance = VotingContract.at('0x2a9c1d265d06d47e8f7b00ffa987c9185aecf672'); candidates = {"Rama": "candidate-1", "Nick": "candidate-2", "Jose": "candidate-3"} function voteForCandidate() { candidateName = $("#candidate").val(); contractInstance.voteForCandidate(candidateName, {from: web3.eth.accounts[0]}, function() { let div_id = candidates[candidateName]; $("#" + div_id).html(contractInstance.totalVotesFor.call(candidateName).toString()); }); } $(document).ready(function() { candidateNames = Object.keys(candidates); for (var i = 0; i < candidateNames.length; i++) { let name = candidateNames[i]; let val = contractInstance.totalVotesFor.call(name).toString() $("#" + candidates[name]).html(val); } }); 我们之前说过，跟合约交互需要 abi和地址。上面的 index.js中有使用它们跟合约交互的代码。
如果在文本框中输入候选项的名称，点击投票按钮后能见到票数的增长，说明你已经成功地创建了自己的第一个 dapp！再简单回顾一下整个过程：搭建开发环境；编译合约，部署到区块链上；在 node控制台中跟合约交互；通过网页跟合约交互。
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