以太坊开发演练 :Truffle,Ganache,Geth 和 Mist
李悔之2015
发表于 2022-12-2 09:56:46
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Truffle:是以太坊的开发环境、测试框架和资产通道。换句话说,它可以帮助你开发、发布和测试智能合约等等。你可以阅读有关Truffle套件的文档,了解更多信息。
Ganache:以前叫作TestRPC,如果你读过几个月前的教程的话,有可能他们在使用TestRPC的情境下配合使用了Truffle,它在TestRPC和Truffle的集成后被重新命名为Ganache。Ganache的工作很简单:创建一个虚拟的以太坊区块链,并生成一些我们将在开发过程中用到的虚拟账号。- Y9 | H7 E# C& \2 I) b$ y7 e
: W/ d1 ^7 q" ^7 _' d9 o8 t3 ]. e
Mist:Mist是一个分布式网络apps的浏览器,相当于是只针对Dapps的Chrome或Firefox。目前来说,它仍然是不安全的,所以你还不能在不受信任的dapp中使用它。/ L! b- |& j B- f/ J/ `
- u9 t. X: C: t4 V5 ^8 K
以太坊钱包:它是Mist的一个版本,但只启动一个dapp——以太坊钱包。Mist和以太坊钱包只是UI(用户界面)前端,我们还需要一个将我们连接到以太坊区块链的核心程序(它可以是一个真正的以太坊区块链,也可以是一个测试版的)。7 ^% ]8 u9 G6 e0 l+ |
Geth:Geth是把你连接到区块链的核心应用程序,它也可以启动一个新的区块链(在我们这个示例中,我们将创建一个本地测试网区块链),创建合约,挖掘以太币等。2 b* y R. o$ [) @; }. i& w
我们会先使用Truffle配套Ganache,然后使用Truffle配套Geth和Mist。! K C% C; ?) Y
安装, [- J' v% C) _2 K
本教程的要求是你要知道它是什么以及如何使用命令行工具,并且你要稍微熟悉NPM。3 ?* c2 Z [+ D& ]. F, E# G1 _8 F) j
Truffle
& x5 V0 `" i* b x- S; b
打开命令行,并输入:7 } F7 c* O9 M. Q/ g- w. v1 U$ o
& {( D+ X* t' w5 {+ ^. w! Y. @
npminstall-gtruffle
( l! W3 D; W& ], t! g
如果出现错误,建议你多阅读有关Truffle的文档。$ t7 ?# o1 ]8 O* A( B# R
z! N5 U0 Z: Q% h& \6 a9 a
Ganache
然后,安装Ganache的命令行界面:& L/ B ^7 o4 J- w" c/ W8 j
npminstall-gganache-cli4 D. w* z d, f$ S0 B
如果你对此不是很确定,点击此处访问Ganache的Github页面。+ F5 ]) ^3 }) E% F
/ V' n, m: [) K4 R
注意:这是Ganache的GUI(图形用户界面),不过既然我们都是程序猿,还是要用CLI(命令行界面)。: f6 `, w( X* r# U' [9 W
开始吧
4 o7 H6 n" H" @! _- s. ~
首先,创建一个新的文件夹,并输入。! }, o2 M% @9 J
0 g# T* n, x# ]. u2 N/ n8 _
truffleinit4 J# L: h* W/ ]
它会初始化一个空的truffle项目。( B4 m T7 |- d: \: b1 t8 X- M
' f; d2 [1 l3 G$ A8 O* r
然后从上一个教程中复制Wrestling.sol文件,粘贴到到contracts文件夹中。接下来,打开“migrations”文件夹并创建一个名为“2_deploy_contracts.js”的新文件。Migrations只是帮助我们将合约部署到区块链的脚本。) ?# x" f" d j2 B" n. B8 Y
7 E, Z7 t; B: }, R" n4 |8 U {
将下面的代码粘贴到里面,然后保存。$ Q! Q* l R; O: Q- V
$ t( ?* E8 H8 M! P4 k/ t( g- b: Q
constWrestling=artifacts.require("./Wrestling.sol")
module.exports=function(deployer){3 |3 V7 A3 S0 n
deployer.deploy(Wrestling);. e8 ?2 N! ~2 l& |! w
};
第1行是用来导入“Wrestling.sol”文件的(从“contracts”文件夹导出),第4行则将它部署到区块链中。3 D# a$ L% P, p& `, `% c
8 m' w8 ^2 d0 c. n3 D2 d3 y7 t
现在,回到根目录,你会看到两个文件,“truffle.js”和“truffle-config.js”。如果你在Windows上操作,那就删除“truffle.js”;如果你在另一个系统上操作,删除其中一个或者同时保留它们,都不要紧。这样做的原因是,在Windows上有一个命名问题,当我们想要执行Truffle命令时,它会打开“truffle.js”配置文件而不是读取里面的数据。5 b2 n% }; }9 U* J1 m& E, \! f/ h
t- ?* @" Z7 o, r" Y
我是在Windows上写的这篇教程,所以我把“truffle.js”文件删掉了。然后我会把这段代码放入truffconfig.js中:* t) f4 r) U# h3 m
+ {# i7 j! j' ]6 ?1 Q
module.exports={
) c6 L' o% y1 y$ p4 B3 @9 G
//See v6 H, V9 i5 F7 d
//formoreaboutcustomizingyourTruffleconfiguration!* I( `; | I4 `9 u3 K. g
" W/ w$ x3 ^- f0 I' z& x
networks:{% t& a+ U1 v$ y4 w: }" w9 L
development:{
host:"127.0.0.1"," O3 u$ A" D9 K0 S8 Y
+ Q$ f9 i( ^# X0 ?* e
port:7545,
network_id:"*"//Matchanynetworkid* {* n' a( H- r: ?9 ?) |+ j
}6 d1 p# ?( u9 h. R" |0 ~
6 ~ r0 s! j0 B c2 n) g
}5 ~8 z7 s6 g) L$ z
};/ v$ y. z. J) N' @
基本上是说,当使用开发网络时,使用端口7545,连接到127.0.0.1(localhost)的主机。
现在我们准备在区块链上测试代码啦!0 R3 H% u4 o3 Z' u
测试我们的代码3 M, @ ^5 _$ v" h& C
在第一部分,我们会使用Ganache。
启动一个新的命令行,并输入以下命令:
ganache-cli-p75458 s$ w% T9 t- L$ V
" i! {& p$ ^/ t7 u
它所做的,就是告诉ganache-cli从端口7545启动。( _9 u1 _" Q3 b7 d% s: p2 s
Ganache会为我们生成测试账户,默认情况下,每个账户都有未锁定的100个以太币并,所以我们可以自由地从那里发送以太币。第一个示例账户就是这个家伙:: H: `! H' \/ u2 U* m0 z, }0 f) Y5 @
现在,回到我们的第一个命令行界面,执行两个命令:. j, y/ X1 M& @
trufflecompile
( Y; @) a4 O# T$ g h
trufflemigrate--networkdevelopment
Compile将把我们的Solidity代码编译成字节码(以太坊虚拟机(EVM)能理解的代码),在我们的例子中,Ganache模拟了EVM。
Migrate(迁移)会把代码部署到区块链,我们之前在“truffle-config.js”文件中设置了“development”网络,我们可以在那里找到区块链。, X( Y1 B7 A( l+ E4 _
现在,如果一切都按照预期进行,你应该会在终端上看到:# o/ o' E0 R$ @# n5 i @
) x" e# X5 I- o4 F
注意,这里显示了实例化的Wrestling合约的地址。9 J/ D4 D% B, B2 K8 t/ E4 z* z; g
7 M3 H: d$ a7 n! W9 M) I
在ganache-cli运行的命令行界面上,你可以看到正在执行的交易:4 v( m$ d7 ]( l# J8 `
" q! U, _2 [! e5 U1 S ~ l' z1 c
注意,它显示了实例化的Wrestling合约的地址。
现在输入以下命令启动Truffle控制台,这会帮助我们与ganache的区块链进行交互。9 s6 o5 L/ [% ?3 {" v) Y
truffleconsole--networkdevelopment
首先,我们会执行这个命令:
account0=web3.eth.accounts[0]
& |0 f1 W+ W- `0 p& o$ C8 w/ H. Y
account1=web3.eth.accounts[1]
- E0 b1 J" J# h9 [% G) S$ @ I2 ^) H; }+ v
它会把第一个帐户的地址分配给变量account0,第二个帐户分配给变量account1。Web3是一个JavaScriptAPI,它将RPC调用包装起来以方便我们与区块链进行交互。
8 Z! y+ @4 N4 f' V
然后我们输入:& X( ?+ I8 c8 X* J* q% x% R
$ G L/ B% z$ m& x8 {) x
Wrestling.deployed().then(inst=>{WrestlingInstance=inst})% E- u& P2 s# x1 e. G& R
它为truffle部署到变量“WrestlingInstance”的合约实例分配了一个引用。
执行下一行:
WrestlingInstance.wrestler1.call()6 x- U% F; y5 d K0 F) f
) C c8 L0 t- l8 t0 ]5 L7 X
它将返回参与者1的地址,在我们的例子中,这是第一个帐户。在migration(迁移)过程中,Truffle会从Ganache选择默认账户,因为我们没有在迁移过程中指定另一个帐户地址或是Truffle配置文件中的另一个地址,所以这是第一个账户。
然后我们把第二个账户注册为一个对手:7 r0 O( i }$ l6 @, S2 p! r
WrestlingInstance.registerAsAnOpponent({from:account1})/ a/ K; [) v% n. q
在这里,“from”指令会告诉函数应该从哪一个账户触发交易。 T- ?+ v5 F# F S# F& U
在执行这一行之后,它应该会返回类似的内容:
/ w6 K0 ^1 |7 M" K5 H: N1 l
注意,该项交易使用了Gas,并且触发了“WrestlingStartsEvent”事件。# p: E' s0 w% H( g
; }/ G) C2 F! ]) w6 a6 E/ ~! G2 o
你可以通过执行下列代码来检索第二位参与者的地址:
WrestlingInstance.wrestler2.call()3 H! \/ S2 `* v( X- n
5 V% N0 z6 O4 J" F+ N( x
现在,玩家们可以开始角力了:* M- H) t! p3 j: K. m! r6 n- H
WrestlingInstance.wrestle({from:account0,value:web3.toWei(2,"ether")})
5 X4 z* k1 N& c4 d8 A
WrestlingInstance.wrestle({from:account1,value:web3.toWei(3,"ether")})
; C u2 R; j* h* }6 | [
//Endofthefirstround
. B; S9 A6 k! y* e% y1 A6 J. [
WrestlingInstance.wrestle({from:account0,value:web3.toWei(5,"ether")})
/ y R' i, w8 J/ A
WrestlingInstance.wrestle({from:account1,value:web3.toWei(20,"ether")})8 J/ O* n* z- Y, z$ B' ~. G
//Endofthewrestling
“value”指令用来在交易时发送以太币。“web3.toWei(5,“ether”)”意味着发送5个以太币,这个值会被转换成Wei。Wei是以太币的基本单位(最低面额)。点击此链接,可以找到更多的信息。
在执行最后一行时,account1会是大赢家,因为我们总共投入了23个以太币,比我们在account0投入的两倍还要多。5 b1 H& B. ^# Q g
给你留个小练习:从合约中提取以太币。
现在,靠你自己研究如何使用Truffle和Ganache的高级功能啦。你可以从阅读文档开始,或者,如果你感到读不懂或者想要加强你对刚才所学知识的了解,这里有一篇很好的Truffle介绍。# d$ }1 o4 l9 a# r- r
geth如何在这个过程中发挥作用* P% L/ @; f; [: q
好了,我们已经使用了Ganache来进行开发,现在我们想要试一试更接近真实运行环境的东西,就算只是让自己更熟悉运行环境就好了。& e; v8 L4 [4 C" V" K
安装
首先,下载geth。在Windows上,你可能需要将geth的安装文件夹添加到你的PATH变量中。" T8 K/ @9 L8 g% }" l# L8 M# \
+ ?) S2 H! i+ x- {+ ^
下载Mist或以太坊钱包。其实使用起来都是一样的,所以选择哪一个都可以。& O+ N# e: B* b0 u1 Y6 S' H; t( L, r
: ]( x4 @4 r" F) J L
创建本地私有测试网络1 J! i. m/ b4 _3 d2 B0 @3 S
在同一个根目录中,创建一个新文件,并将其命名为“genesis.json”。然后把下面的内容复制进去。
M0 R( |8 h7 g7 F
{' V _7 L0 @: u8 H$ c8 p
"difficulty":"0x20000",! ~6 B0 p0 @, o: @5 j- r
"extraData":"",* f3 C# \/ {; t
"gasLimit":"0x8000000",' r, s* J; A4 J! v, _
, G& a5 B* L3 N1 `0 F6 Z* _
"alloc":{},
"config":{7 J6 M8 f% B! j& L! b* ?. y
3 \5 e& P: _* C3 P% }8 A
"chainId":15,
. `9 D& [ O# e* ^" J, W
"homesteadBlock":0,* a3 Y& ?3 G8 F" C. s& b- F; z
3 u1 }* L% Y% O2 O3 D; i
"eip155Block":0,
4 R: k' f5 O: x
"eip158Block":0, h& D/ w$ ?3 ?: s$ C
" [- e j' C/ M+ n
}* l5 _6 \9 J) a! n9 ^8 g4 z
}, I; H+ G/ `, X' m' n U: ?
“genesis.json”是一个配置文件,geth需要用它来创建一个新的区块链。现在了解这个文件的内容并不重要。
如果你在没有指定任何参数的情况下运行Geth,它会尝试连接到Mainnet。Mainnet是以太坊的主网络,是真正的以太坊区块链。
^- Z: _* ?) |- V* q, _: G2 u
如果你在没有指定任何参数的情况下运行Mist,那么如果geth实例也正在运行,它就会报错。但如果你让Mist连接到正在运行的geth实例(我们将在稍后操作),它就会正常工作。如果你在没有geth实例运行的时候运行Mist,它将会启动一个新的geth实例,并最后向你询问它应该从哪一个区块链中下载区块。% _. x) v3 ?$ a( Y6 G! B" Y( W
虽然有公共的以太坊测试网络,但我们会使用之前创建的“genesis.json”文件在本地创建一个私有测试网络。
6 i8 W% A5 S5 y3 D
启动另一个命令行界面并输入以下命令(确保在项目根文件夹中运行它):2 X) P% G# K: O$ P2 j
/ N* o% A' }8 V$ V! x
geth--datadir=./chaindata/init./genesis.json
启动geth并指定区块链的存储位置,这里是在chaindata文件夹中(它会自动生成),然后我们用“genesis.json”配置文件对它进行初始化。
! K7 m7 }$ {) h, U$ t9 F* e( _
接下来,我们使用以下命令启动geth:: m9 {4 k1 E5 c& Z
5 j9 C; E$ E% {
geth--datadir=./chaindata/--rpc" D) l$ M% ?5 B" H/ Y# @' V9 a) n
用“–rpc”参数让geth接受RPC连接,这是很有必要的,这样truffle才可以连接到geth。
& K& }" V! n+ D& X" A$ \9 z3 m
打开另一个命令行界面,启动Mist或以太坊钱包,使用相同的参数:4 ?8 _7 J7 C g( _ V% d0 ^; h
) L7 U6 M# l6 c. H# }! z
mist–rpchttp://127.0.0.1:8545
“-rpc”参数让Mist(或以太坊钱包)连接到我们刚刚启动的geth实例。# U; y; k0 R. F7 v
在“钱包”选项卡中,按下AddAccount(添加帐户),创建一个新的钱包:$ J. n' j) t5 }9 J
请注意,我们正在使用私有网络。注意,你不应该为了开发,而在主网上上使用以太币。
我会用密码“123456789”创建一个帐户。在真实环境中,要使用更强的密码哦。
打开一个新的命令行界面并运行以下命令:# {, w ?1 p3 S+ I+ a# u+ h/ O; p
gethattach2 d* \! B* s( E) u2 k7 L D' k
H8 s& g8 t% k- l u9 F
它会运行geth的控制台,现在我们可以与它进行交互。+ x, j: j# J) [2 C6 A# i
$ }. w% K% b5 f8 P/ G/ q' A1 ?
无须通过在MistUI上创建的主帐户,我们将在“gethattach”控制台中运行这个命令:! O" j6 ~9 I% W
5 }# p8 ~5 z3 Y5 m
miner.start()1 _' R0 i2 p& u) v
* ~ @8 \' i- _/ v% E% E
它会启动一名矿工,这个过程将会确认交易,而且在几秒钟或几分钟之后(这取决于你的电脑),你应该能开始看到你的余额中新增了以太币(以及你的主帐户也会有)。' s# a/ _* _ b ~+ S) J8 }+ c9 U& r
请注意,如果你没有足够的可使用的RAM,它可能根本不会开始采矿。你可以使用“miner.stop()”指令停止挖矿。/ g+ o* U0 \5 A0 }
3 y, I+ v k- v4 V% S' F5 W( B6 t
现在,再次打开“truffle-config.js”文件,像这样修改它: z) o, ~- h9 f# G- r1 k7 B; ]
module.exports={$ ]$ ]/ B% P+ A! J0 {4 r0 V
( W; R$ H3 V2 R% P/ v# z7 A4 o3 O
//See$ ~9 c5 x3 R1 A3 r; r: G
# a( h! a7 O3 b
//formoreaboutcustomizingyourTruffleconfiguration!" G4 d/ H3 t& m6 ]8 ~5 ^
networks:{
( O! I: O8 p5 Y4 j# I+ z
development:{
host:"127.0.0.1",
port:7545,' [6 x# }' p! O, x0 c! Q
network_id:"*"! X4 @& h8 J5 m+ R. x. l9 ?, n
},
ourTestNet:{# \( P3 u6 V/ `5 f
8 V: R5 u7 ^' w1 S1 z
host:"127.0.0.1",9 Q% ]6 J. ?7 f' m
d$ O# ]: Z" j* ~2 S- I/ Y! i
port:8545,/ U- ?$ f7 M6 b/ Y8 N3 ]8 D
9 {. y& Y2 ]( Q( E$ U& b; M
network_id:"*"
T4 D n3 u) N) Y6 y5 [% f
}/ Y4 Y7 E, }7 S2 K) i q
3 b# Q* s( \5 ?) E
}1 W0 ?6 q# A9 @: M! `
};# l* L- `* ^1 P: B% G+ b- S0 q& w. \
z4 a7 T5 L1 \6 q* j. _
“ourTestNet”是连接到geth实例所必需的配置。Geth在端口8545上默认启动。
在我们启动“gethattach”的命令行界面中,我们会解锁账户。所以有了它,我们就可以从Truffle迁移智能合约。使用以下指令:
7 p+ T+ Z: I3 h! V1 s0 s d
personal.unlockAccount('0x6AC4660c960Aaf5d9E86403DDAcB4791767e5869','123456789')
在这里,我使用了刚刚创建的账户的地址,在你创建的时候,它会是一个不同的地址,以及我将用于这些测试的密码“123456789”,对你来说也会是不同的。请注意,密码是以纯文本形式显示的,在真实账户中你应该使用一个不同的方法。
现在,回到我们之前发布的Geth的命令行界面,运行以下命令:8 v( m0 Z) u j; x+ i {, Y
trufflemigrate--networkourTestNet
它会开始把合约转移到geth正在运行的区块链。如果你之前停止了挖矿,那现在启动它,否则,迁移将不会被执行。如果迁移成功,会看到这样的输出:
现在,运行以下命令启动Truffle控制台:" M) q1 A8 h4 u; Y2 T
( A4 Y' V: [9 e* i* I$ p- p
truffleconsole--networkourTestNet
然后运行这两个命令:
6 f5 u$ L. z" J% b
Wrestling.address; ^$ l5 ~, u7 W! P0 z
JSON.stringify(Wrestling.abi)7 H$ y( I7 W& j ]. o2 T+ `9 S- O
' X. g- A; z% M2 x, O3 M3 m
你会看到这样的输出:
7 K: L( W' N- H6 ~
第一行返回已部署的Wresting合约实例的地址。' s' L9 a H% F& c& w$ }
- C1 s! f. H' r7 t, X4 R4 e
第二行返回Wresting合约ABI。ABI基本上就是对合约的描述。它包含了一个函数、变量和其他因素的列表。% K+ D! N# z0 {6 E
6 R; D1 f; S; ], W
在复制地址和ABI的时候,删除屏幕截图中红色箭头所高亮显示的省略符号。
* C5 K% D# t' ~% X X: G
现在,回到Mist,我们打开合约中的选项卡,点击“watchcontract.”。
然后,复制之前部署的Wrestling合约的地址和ABI:% u& C9 ?) k* m8 n
点击“OK”,然后它将显示在你要查看的合约列表中。点击它,它将打开合约页面。如果你向下滚动,你会看到这样的东西:
使用“selectafunction”部分与合约进行交互。这和我们前面使用Truffle控制台是一样的。* C8 U9 w$ F$ k8 j
就是这样,我们了解了Ganache和geth是如何发挥作用的。当你想要把合约部署到真正的区块链时,你应该使用第二种方法,并将geth与mainnet连接起来。9 n+ [2 c# K# w4 @+ ~
- m# W! v1 T$ M
注意:你可以直接在Mist上部署一个合约而不使用Truffle迁移系统,这里有一个这个过程的示例视频。虽然在实际开发过程中,使用Truffle其实更有意思,因为如果你要用模块化的方法来开发你的智能合约,你可以导入多个其他智能合约和脚本。
$ m! M& F: Q& d# o- h$ F
还有:你可以在一个基础的nodepad应用程序上编写你的合约代码,并使用一些可信的第三方门户把它部署到mainnet上,但是我不建议你这样做。
! G# A* [- c8 K$ u5 w
本教程的资源库可以在这里找到:+ Z1 k" Y1 C# y" t
devzl/ethereum-walkthrough-2
总结
我们已经学习了4种开发和部署智能合约的方法:
/ i' ^+ d; w) m. ] k
第1种是使用Truffle和Ganache。由于我们从上一篇教程中复制了代码,所以我想告诉你,有些插件可用于目前最流行的文本编辑器和IDEs。有些只提供语法高亮显示,而另一些则提供其他方面的帮助。$ R9 k; F: L/ p" j" Q
; D3 k, I: I3 G4 v# T- x6 g3 s0 w
第2种是将Truffle的代码部署到geth(以及Mist的图形界面中)。
9 d: O X. v- @6 H0 W9 k" R
第3种方法则是当你刚学习Solidity时,使用Remix来编写小的简单的合约,并像之前链接的视频中演示的那样,在Mist中部署代码。
第4种,你也可以像真正的牛仔一样,用一个简单的文本编辑器进行编写,然后使用一个匿名第三方的拖放部署特性来部署未经测试的合约。" R' A1 [5 i" x' Q$ C! B( F
因为我们的“Wrestling”脚本还远远没有准备好在一个真实的环境中启动,所以在下一讲中,我们将会讨论安全性。
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