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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3 b9 ^0 R/ K9 D0 l2 B# `
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。/ j. G/ ~6 p6 Y5 r! I9 s: }
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。
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。
3 u2 R# l& S4 H" n$ x8 m
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)。- b; u6 r! s2 `, v0 i) S& }( I
7 w0 U$ h8 A/ s4 |( D' H# ?
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。
我们会先使用Truffle配套Ganache,然后使用Truffle配套Geth和Mist。
3 W/ M- t0 h' a5 }! t$ X
安装
/ h* d k! ^* L
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。% k# A' [5 c& X/ P! z: d
Truffle, t ^3 G! w; O+ H' u. W
$ q8 Y% g( r1 [4 \
打开命令行,并输入:
/ k1 j1 D; P. _5 L. p
npminstall-gtruffle' b- `/ p; T8 z4 t5 {- ^
如果出现错误,建议你多阅读有关Truffle的文档。
Ganache
然后,安装Ganache的命令行界面:3 c4 Y' U, J, S3 `) B# D2 t
' W% U9 t( i% b0 |! i
npminstall-gganache-cli
" _+ ~( I, D3 \7 A6 I1 E
如果你对此不是很确定,点击此处访问Ganache的Github页面。
+ @3 W8 [' B* T; V) H) j. c
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)。
4 A( |5 K! `' C2 l/ l) A
开始吧, {' M$ W9 n+ ^7 w' s
首先,创建一个新的文件夹,并输入。
3 ?' C- }5 ?, Z( q2 }6 @( y
truffleinit5 E! G6 Z& _: a* D% [6 z
; Q! p. A2 d; r. o0 S; g- l4 ?$ S
它会初始化一个空的truffle项目。
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。
8 `- I* k! l" k0 m% {
将下面的代码粘贴到里面,然后保存。
* V9 K+ y4 o4 ^! x1 z' k
constWrestling=artifacts.require("./Wrestling.sol"). q8 g+ I9 i3 y! }" E3 t" C. N. q1 m
module.exports=function(deployer){0 ]- @. a) s8 e, ^
deployer.deploy(Wrestling);8 j7 S: o. a1 Z8 [5 T1 x2 G
$ J! \, {3 s) `, s Q9 `; N
};
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。
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。
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:
& k2 p. G" A% y( Z4 ?3 R
module.exports={: g8 E7 H. o8 u }6 N: v
5 m% @: P; n% f" z
//See
//formoreaboutcustomizingyourTruffleconfiguration!% @9 V+ |2 D# ~$ r6 W
networks:{7 m0 L$ U3 ^$ Q) r
development:{
host:"127.0.0.1",; k; L4 w, K) X( e& E. }! g
port:7545,- S6 s0 g& W8 }/ F
7 Y; {. V3 L; G/ z9 C
network_id:"*"//Matchanynetworkid
* N9 D: ?$ i$ n0 ?2 h
}
}6 m; G' h% ?8 J. `1 Z! X
7 W9 l4 Q+ x5 U
}; a: ]4 H. V: W2 O# t, ]
4 _, B, t6 \6 t, e) s$ |" D" g+ w7 o5 f
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!
测试我们的代码
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:* f, U0 |; t0 M# }/ M
ganache-cli-p7545
它所做的,就是告诉ganache-cli从端口7545启动。% {6 Y( b* Q/ d6 B# @2 E" z8 h' `
- C" l; B) ]1 i( Q3 t5 Q- H
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:1 z* n D5 f# H6 i+ H; ]
现在,回到我们的第一个命令行界面,执行两个命令:5 I) c$ [- X8 v3 K0 Y
$ ~( Z3 z1 F' R0 ?6 k( |
trufflecompile5 C- \! d; h P6 W4 ~) a# i; X
4 S4 A3 S% R% c. a
trufflemigrate--networkdevelopment
) C5 J( [8 n7 V- U% @# l+ m: Y3 a
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。
6 {+ f3 s. e5 G$ I! {
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。$ S* [! A; R# H. M' ]4 [" q& d
, y: m y' A! M; h# C- ]" |
现在,如果一切都按照预期进行,你应该会在终端上看到:
注意,这里显示了实例化的Wrestling合约的地址。
7 C5 p+ S8 J6 e" Z
在ganache-cli运行的命令行界面上,你可以看到正在执行的交易:2 `4 q1 T, z1 m1 ^# v
, n& c7 C* q2 @, S
注意,它显示了实例化的Wrestling合约的地址。; h4 J; G2 y: }( H4 G
% L9 J6 X5 @! ^* |) A" i: J8 D9 @
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。0 x( v9 a" s7 `: R1 D/ c* `& S
& ?7 o5 [9 p z0 q' ~# [. e) T
truffleconsole--networkdevelopment
: Y0 B" }- F$ }1 E2 Q1 f V. x7 d, }
首先,我们会执行这个命令:8 ~3 c; T0 y8 s
account0=web3.eth.accounts[0]
6 Q! _5 K- s9 ]/ {- i% Y$ o
account1=web3.eth.accounts[1]- d" ]9 t3 ^) t& Y5 i4 G* S
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。
然后我们输入:
. b( `& N0 Q" C6 v
Wrestling.deployed().then(inst=>{WrestlingInstance=inst}). g3 N! J: Z/ I- ~+ |$ z. d# w
5 M% M. i9 |- ^' t; d
它为truffle部署到变量“WrestlingInstance”的合约实例分配了一个引用。" D" r! w7 j4 m! r1 g
执行下一行:
WrestlingInstance.wrestler1.call()! k8 g. ~* p' E- @) V8 Y6 \$ K7 r& w7 g
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 x; l& w2 C. C4 G8 u
WrestlingInstance.registerAsAnOpponent({from:account1})5 T5 ?5 L6 q, t W: l/ [/ u$ t
) u( U A; F' P. D. ?2 [$ N
在这里,“from”指令会告诉函数应该从哪一个账户触发交易。 G: v% D) l- z3 B$ X& q
在执行这一行之后,它应该会返回类似的内容:8 o0 ]3 s2 N7 M
7 j2 a3 }2 r' U; e5 W4 H. H
注意,该项交易使用了Gas,并且触发了“WrestlingStartsEvent”事件。4 S3 r2 p/ a9 _ k
2 s( {( n3 ^- R' [" j/ h
你可以通过执行下列代码来检索第二位参与者的地址:) y; h+ n) G' ?+ {; d2 |! f
+ n: n/ \$ U+ C3 I0 g! r: ?
WrestlingInstance.wrestler2.call()
% @3 d! R. D7 G' x/ j' n9 Z& F
现在,玩家们可以开始角力了:
# J8 Q( s% P7 F1 o# I" n+ s
WrestlingInstance.wrestle({from:account0,value:web3.toWei(2,"ether")})8 w) {3 P3 @9 }/ b- t( [
8 v2 y' n4 \0 W: l* i3 r, w1 |
WrestlingInstance.wrestle({from:account1,value:web3.toWei(3,"ether")})
! C/ Y& B! b* X; I. N
//Endofthefirstround. F( U6 C. ~& A. g( L# w
( H7 r6 B1 l- _! {6 j. ~) k% ]
WrestlingInstance.wrestle({from:account0,value:web3.toWei(5,"ether")})( q" W8 J" P; Q' n2 ]& L0 P6 v
7 V' X( E* s- u! W. H5 o3 Y
WrestlingInstance.wrestle({from:account1,value:web3.toWei(20,"ether")})
/ I7 D e% n0 Q
//Endofthewrestling) b& _0 F3 k# T8 G: v
( C1 ?, `0 e# y H! Z* O& U p: B8 E% Q
“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。
* F" F9 ]" v: M( ?; y$ F/ e/ Q
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。* ~) p- }* t4 r! {4 J6 W
给你留个小练习:从合约中提取以太币。- X! h! d6 V2 n3 c3 O
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。
5 Z7 g8 l" V- H" V* T7 Y
geth如何在这个过程中发挥作用( m; u& T5 }& A& m
! q& l2 H7 |) E
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。
. {- ]4 ?/ s9 v w
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。0 ~# x8 n+ U( n: W9 ^+ {
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。
创建本地私有测试网络% I% v1 C8 B+ c6 R6 H' y
( e5 D3 [# F% Q& d4 ^- Q
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。
{
8 a @: t: |2 e: O! R* o
"difficulty":"0x20000",( _' {! P! S( h6 |. ^3 T
! ]( G0 ^; W6 z
"extraData":"",
"gasLimit":"0x8000000",
"alloc":{},
"config":{0 m$ h1 Q: ]! q$ G# ^ C
"chainId":15,
"homesteadBlock":0,9 n! O, [2 v: Z/ V3 z" U
"eip155Block":0,! C) f8 V; W6 i, i# a, T
"eip158Block":0
}
: e( j/ r- q0 X' ` A; K
}; h; ]3 l5 ~( y7 F) k$ q
“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。) J# Z4 I$ E& h! I
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。
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。
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):7 B2 @, W6 t5 I( g1 u; S4 y/ e) r+ M0 o
geth--datadir=./chaindata/init./genesis.json* H4 z5 m) a0 ?8 T
1 p+ r8 S6 L0 A
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。
接下来,我们使用以下命令启动geth:
geth--datadir=./chaindata/--rpc) \; q: J+ B; U8 Z0 h+ z0 d
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。
H% Y, \ H/ V& m% L
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:
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。
在“钱包”选项卡中,按下AddAccount(添加帐户),创建一个新的钱包:$ j# M; A( l! C
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。
/ ]$ ]" m. ^0 {: z
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。
* L8 e+ a4 e7 y) g. F( l: @
打开一个新的命令行界面并运行以下命令:
1 H& e: g1 K- ?. C
gethattach/ t* C/ c' c5 O3 u' L @8 z3 `6 }
它会运行geth的控制台,现在我们可以与它进行交互。
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:* g( |( E& K2 {* j0 \: ~4 s* ^/ A
/ t+ q) ~, g& S( ^" [# q; p
miner.start(). N" L/ @5 n$ @* X8 J0 \4 Z6 Q2 N
9 y) E6 k- l6 o. T# Q& l2 z
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)。1 O3 Z% o$ m4 ]* T
" P& ^' f9 S8 ^4 B/ I$ ?4 x
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。
现在,再次打开“truffle-config.js”文件,像这样修改它:# g* j( ]5 h" [+ Y7 @5 r; @# {
- q3 H& {, H; l2 T+ t+ O' t
module.exports={
' f5 w M/ q) ?, j+ w
//See( F8 Y( ?# j4 _1 n. D
//formoreaboutcustomizingyourTruffleconfiguration!! }1 e* c W b0 o
networks:{3 \# H3 P. P" }
. }" v! i7 I5 K* d A
development:{8 r, Q; B7 d. r: T9 u
2 j* S; a W+ W: `0 @5 C$ X
host:"127.0.0.1",
port:7545,
5 T1 S8 `, w" f! S8 P2 b& o
network_id:"*"# W2 p7 v" A/ T I7 d
; ]2 x Q# J G8 [, o
},
ourTestNet:{
host:"127.0.0.1",9 a# o5 q' h6 G9 B
& y! m8 J0 C! i
port:8545,
8 j% k- r J. f
network_id:"*". k/ h6 [/ l5 G; N+ ]. H7 G
}
}
};
“ourTestNet”是连接到geth实例所必需的配置。Geth在端口8545上默认启动。% W3 V; r9 N9 Q, s3 W
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:' J+ y% }5 _3 k5 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。, K6 p3 k/ P! B
1 U6 a1 {; s) z8 z
现在,回到我们之前发布的Geth的命令行界面,运行以下命令:
1 I: w% E. Y0 P/ S) B+ B' s2 M
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:# [- z3 R t p( I/ F1 H, @
8 L2 J {$ M/ q: E* ^ I6 P7 F
现在,运行以下命令启动Truffle控制台:
L3 I' s( J; n/ u% A
truffleconsole--networkourTestNet" M; v+ I% ~. o
" ^+ T5 Z, ^, {; N
然后运行这两个命令:" v1 `( q0 ?# y" {- C0 H. o' Z
8 m) c# f$ n/ I8 P
Wrestling.address
; v6 d ~0 u3 P. U1 G: u
JSON.stringify(Wrestling.abi)
6 t9 j% ^2 ~! [ z6 J
你会看到这样的输出:
) p% y. s- R, g9 l' ^5 V. g
第一行返回已部署的Wresting合约实例的地址。4 }; u$ P4 T- ^$ g
% I8 s1 h* D2 g5 N2 g# {
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。
, F( h9 U K9 }6 h& |
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。
现在,回到Mist,我们打开合约中的选项卡,点击“watchcontract.”。. Y0 p1 ~( Z3 O; E Q) U
. ~) E/ q; r0 }3 y$ Q0 n/ c
然后,复制之前部署的Wrestling合约的地址和ABI:
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: M3 F ]2 K; q) v+ d
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。% \) x, R& C5 G4 j
3 j( J( y$ w% O: J6 f% S
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。
6 B: }9 U. X1 l3 {
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。8 S! _- `, l- h+ a/ `/ W
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。
. Q/ R% \/ s6 M1 X- i$ b) J
本教程的资源库可以在这里找到:
% n& \6 R& r/ N: L2 _; `0 ^
devzl/ethereum-walkthrough-2( t: Y* y8 z9 k4 N, A
总结
- r' B2 ?6 x0 J/ r0 X- ]% }
我们已经学习了4种开发和部署智能合约的方法:: \* f0 D4 Z0 Z8 \& l
7 q7 B+ z2 e P1 q% V
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。) e) t" @9 [2 }
第2种是将Truffle的代码部署到geth(以及Mist的图形界面中)。
+ d( C9 L8 `% C" Y; v1 W2 [7 R. M
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。$ A9 y h4 I9 \* Q- Y4 L: [8 z
3 [; p/ Z$ n7 {3 o# f# U* B: m
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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