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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5 ]5 B7 I( `; ~/ Q- l
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。
, d# d) R) O3 |8 Y+ k! X
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。2 z. E) o" G6 u; |% D% n- u: _' V
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)。
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。
% ~8 O) j3 h) @1 |) m
我们会先使用Truffle配套Ganache,然后使用Truffle配套Geth和Mist。 R& A3 Z1 N* R& ]! D1 J- m0 U
3 v9 ]* _& X6 K2 j5 C, @8 G
安装2 p2 }* e- g7 d, Y' c2 @$ x y
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。
Truffle
$ A" N4 s/ ]/ x- `* c$ l6 K
打开命令行,并输入:# G0 W& ~6 i7 X( h
. e* l$ ^8 v* {; r* F* a
npminstall-gtruffle( z- S+ M7 U; r/ ~- y# f/ _3 z) G3 P1 x. @
$ Y! i* _+ {. p2 R
如果出现错误,建议你多阅读有关Truffle的文档。
Ganache! {' }2 ?1 `/ L/ M" u2 n$ x
% u1 J6 c7 P' l1 q1 t. v$ n$ Y
然后,安装Ganache的命令行界面:; I( N: C+ w/ ~7 L: @* r! H/ j
npminstall-gganache-cli
如果你对此不是很确定,点击此处访问Ganache的Github页面。5 ^! _0 d8 _8 _" a3 s
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 I. a' g3 q3 Y! l
5 ~2 G8 l, O, x8 @+ R
开始吧
, _8 V! M F/ X3 j( V I
首先,创建一个新的文件夹,并输入。$ R; }8 ]2 H/ H6 F: I. d7 r. E
truffleinit/ P2 y/ z! {6 O1 B& r9 t# }
?+ t+ ?" i& ]5 Y: i
它会初始化一个空的truffle项目。9 Q) Q. b, T+ J! U( a M4 D/ g
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。
6 C4 a, B* _( _" c
将下面的代码粘贴到里面,然后保存。8 s; f9 Q8 R- |; t/ T5 ~0 u) L4 u
constWrestling=artifacts.require("./Wrestling.sol")) m' d: d) ], F( h, u" ^6 I
& B2 r0 q6 r3 V/ B( `
module.exports=function(deployer){
deployer.deploy(Wrestling);
S" i, [ ^; L0 ?# f& v ]& W
};
* L3 K. p! a4 r5 u9 S( j% |( D
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。" |/ k- h% b! T' e$ l0 m& W" i
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:
module.exports={
//See
# {) c2 A# @; @! ~, ~. f6 H
//formoreaboutcustomizingyourTruffleconfiguration!- R) S9 E+ r9 l7 d9 J
networks:{
( ]4 S) \0 Q8 V8 a
development:{6 Z7 N1 T& z# A/ s
host:"127.0.0.1",
port:7545,
' p! U8 |, n; Q; ]% y% l
network_id:"*"//Matchanynetworkid
}
}* x# G) P- d. W! L' j% V
}; T7 n1 o! z) a1 m' j4 z
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。; N/ w; w. E: G5 Y0 [. c
现在我们准备在区块链上测试代码啦!8 K1 ^" J" F# K; }0 ~7 ]
测试我们的代码; a# j M7 j: i
在第一部分,我们会使用Ganache。 l; c! n' A" `. b
Y0 s7 N% q: Q6 v2 Y+ m# ~) i
启动一个新的命令行,并输入以下命令:# k9 f, w [0 q* i. m. t' {5 q6 m
ganache-cli-p7545& u. h6 |. T4 X9 h! |% a V
; `+ `/ G. a A5 I3 R) r3 v
它所做的,就是告诉ganache-cli从端口7545启动。
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: v6 Y# j* s2 y
现在,回到我们的第一个命令行界面,执行两个命令:
% C* U' U4 Q3 S8 E n
trufflecompile
# C8 N: l3 I% n
trufflemigrate--networkdevelopment7 Y: p. Y/ \6 x6 B8 ?
7 Y$ c0 b5 y$ q: r) E# p* u
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。
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。2 r* y' N" ] E
在ganache-cli运行的命令行界面上,你可以看到正在执行的交易:8 Y+ k- Z/ I% w2 V- z7 N' G
5 e1 n3 H) i' p9 P2 F! @
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。
" X; W/ d/ N8 g6 \
truffleconsole--networkdevelopment
4 F! K, U. K* g/ Y" M$ ]
首先,我们会执行这个命令:
account0=web3.eth.accounts[0]
account1=web3.eth.accounts[1]
, @8 c& k$ s* Q4 v$ Y
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:/ {5 \9 i* d! T7 R- T
Wrestling.deployed().then(inst=>{WrestlingInstance=inst})& b; G& d7 d+ R5 b# X. A
3 B3 Z/ q5 T' T' J( G" @8 j0 C
它为truffle部署到变量“WrestlingInstance”的合约实例分配了一个引用。" j2 ^1 }% K7 [( q* m+ a
执行下一行:$ N5 C0 e% z: A5 v+ U0 y
9 H$ T, F5 P: Z) k
WrestlingInstance.wrestler1.call()1 E8 F3 f4 m$ f
7 t* }5 m+ j, C, S8 T
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。+ h+ d2 N6 ]2 {" b# K6 }
- V5 H2 ^' @0 Y- Z/ K: y7 H
然后我们把第二个账户注册为一个对手:2 C. t$ ^0 Y7 F- R
; t0 e0 j% _6 e
WrestlingInstance.registerAsAnOpponent({from:account1})4 `) M' M: p+ B
在这里,“from”指令会告诉函数应该从哪一个账户触发交易。% T$ u2 f( K6 c3 T" e3 q+ b
7 u0 y9 b" a8 g6 U+ T' X2 X
在执行这一行之后,它应该会返回类似的内容:0 C+ Y$ Y* N) p# o# Y
5 m5 }6 I- ]" e/ D) {3 Q% k
注意,该项交易使用了Gas,并且触发了“WrestlingStartsEvent”事件。% C! n- r- x' |& t9 d
你可以通过执行下列代码来检索第二位参与者的地址:
; Z7 y$ ]& R9 q/ o; C" |: j( x$ b* y
WrestlingInstance.wrestler2.call()
4 |& w8 S9 w# F( V
现在,玩家们可以开始角力了:
WrestlingInstance.wrestle({from:account0,value:web3.toWei(2,"ether")})
WrestlingInstance.wrestle({from:account1,value:web3.toWei(3,"ether")})+ y+ ~ f7 D2 H8 W3 f3 k( K
/ M2 m6 m. D* z' U6 E
//Endofthefirstround
2 F7 W! e3 q5 l2 z4 i, b" |
WrestlingInstance.wrestle({from:account0,value:web3.toWei(5,"ether")})1 {8 Z4 n4 _! p4 o$ e' z$ k
WrestlingInstance.wrestle({from:account1,value:web3.toWei(20,"ether")})
$ l# E* b' Z n
//Endofthewrestling! _; b' {6 W! W8 ] K0 n
- s1 {8 c4 }+ S2 X
“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。
# ^, I4 x+ ^5 \
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。' b$ a: E5 q6 \* Y/ Z
! `3 H# y: p5 d# y+ q; t" S8 E
给你留个小练习:从合约中提取以太币。4 _2 T$ y7 ?! c0 l. q2 D5 \
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。
geth如何在这个过程中发挥作用
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。& O h% O! v; W! t$ P8 d
3 ]2 V. L6 e, t5 e6 V' }
安装5 N: J; Q& n3 O7 [
2 }# f+ j3 O$ z
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。
* k9 p; Z# o, X5 D6 f- p
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。, S d5 t. R3 C Z9 V0 e
) ^7 t2 N* a& N, b5 y6 k; p
创建本地私有测试网络
9 B6 P" c# @( ^
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。0 W j: Q' n" A! l2 f
) h* f- i. i4 r [3 M$ l% M* k
{- ^! C3 w# _2 c9 a* n- G
3 q5 c' n! E [9 L; E
"difficulty":"0x20000",
"extraData":"",4 E) [1 B3 X. d' X) K
"gasLimit":"0x8000000",/ u6 R% [6 j8 D2 R) Z
"alloc":{},
"config":{
5 e0 a* H/ P* U* K, n/ D+ a& J
"chainId":15,# N( z& G7 u6 J( Y" Y- ~
$ w% p, i2 K6 a% Z2 F5 X
"homesteadBlock":0,
$ `, W# [" y# `( e! f* |
"eip155Block":0,7 e1 p3 l/ i' M! S4 x
"eip158Block":0
, `6 p8 ?% n9 s) p; O
}
% {( m6 ]8 F9 h: J% ]
}5 K, H$ P+ U: c+ D' r; T9 X, K
! B0 J- ~7 L! Y! c/ V& i
“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。- N3 a- O$ e; c2 F
8 l, c6 G7 ^9 z" r5 j4 I. q. ?
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。; S: T4 h8 b: m$ {
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。! l2 [+ A' I& y( g
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):
, F2 Q0 a; Z8 Z
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。
接下来,我们使用以下命令启动geth:9 T# }; X$ n) z& O/ P
geth--datadir=./chaindata/--rpc
! n( f/ s9 `. G/ e* U
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。9 \: {8 B/ j8 e! N: B* }0 @
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:! L$ h% @! X' _+ O- {! i2 W8 \( N/ U# z
, x/ n& S. l3 r+ L; y z
mist–rpchttp://127.0.0.1:8545
, h8 Y2 C6 L8 B6 P3 D* p& D9 B
“-rpc”参数让Mist(或以太坊钱包)连接到我们刚刚启动的geth实例。- w# }: o8 {9 r3 t$ x$ q
5 T, y0 P6 d; r& W6 N5 k+ s+ ]
在“钱包”选项卡中,按下AddAccount(添加帐户),创建一个新的钱包:7 b" F# L2 `) \3 E1 |/ |; k
0 c/ C# x7 f1 |" V) L/ Q
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。
' a2 ]7 `$ \& U% I
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。6 J* ~ Q/ T) A& P& K9 O7 H
打开一个新的命令行界面并运行以下命令:5 ~$ H2 K- f) H$ S. u3 I& d
gethattach: Q: @; V( c, Y% m9 K( a
/ F* E; _0 a- h! k7 o7 R, U
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:
$ k0 C- J% w6 E) J- G- @+ X
miner.start(). Q* c; S+ E1 L2 D
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)。
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。. y( k' ]- M! ]/ L9 |8 P1 g# j
现在,再次打开“truffle-config.js”文件,像这样修改它:: @( V2 ]0 ]2 X
module.exports={
! \* A3 T; J$ J7 Q: v
//See @8 S/ n) e& G# R$ F& a( f
//formoreaboutcustomizingyourTruffleconfiguration!
! \/ e! Z* i$ ]+ J
networks:{; G: A( ^3 h$ A& K$ W0 @- G
- c) G0 e7 \( R
development:{
host:"127.0.0.1",
port:7545,& Z% E; [0 d1 |8 K5 B7 T
4 ?9 N% t7 O! S2 K; S" y, s) ]
network_id:"*"- @) k4 ~' B& B% K7 b
; I" `3 v5 X" A& s
},
ourTestNet:{7 @) p" E) ^" B) _$ [0 w& G
host:"127.0.0.1",
port:8545,/ ~7 U0 F" v0 g* z0 v6 v; T
C) b" d9 x. M" t/ I
network_id:"*"$ N' q: x3 d! ~' D
}
3 R) u: e0 d/ D2 Z
}6 A, f% Q+ C6 n2 J2 e5 T
};# w, f# ?. ?: @2 b7 k% r i8 u
“ourTestNet”是连接到geth实例所必需的配置。Geth在端口8545上默认启动。3 y: s; C, _( y0 w
6 J9 R5 ~+ d1 [1 e5 D9 K
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:. h# D& R3 `; w' q( R" ]+ |# B
personal.unlockAccount('0x6AC4660c960Aaf5d9E86403DDAcB4791767e5869','123456789')
5 h/ ~0 L3 a( S3 b0 k
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。
' v4 e0 l& ]& a% I$ Z+ u/ [5 R$ M* E& U
现在,回到我们之前发布的Geth的命令行界面,运行以下命令:; L: H. v5 c8 k# m, Q. N, i
6 K% o: L5 ?* C2 o7 U
trufflemigrate--networkourTestNet. S* U; u# ^% G* n% B5 v
4 U: l; e4 B6 z4 a+ v! k* I
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:
+ Y) e' L, U3 h7 L9 c. v! L
现在,运行以下命令启动Truffle控制台:+ I1 `6 ~7 r$ R: H
truffleconsole--networkourTestNet, ~5 Q- }# u( G+ S$ S. Y% x3 s: M
8 O% J- s: ]0 j+ N4 b4 ~
然后运行这两个命令:
8 B+ d' p0 R" F4 s" K- ^
Wrestling.address
JSON.stringify(Wrestling.abi)
) _' Q o* z" z- z! e& u( ]
你会看到这样的输出:/ x% I$ Y/ Z/ T: N. V+ ]+ O& l2 T
第一行返回已部署的Wresting合约实例的地址。
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。
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.”。
然后,复制之前部署的Wrestling合约的地址和ABI:
1 _4 r0 i6 G5 z; x$ u ^' g- _
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:3 o9 C* z. D6 e' n" Y
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。
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。
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。5 E# y; l1 c+ k1 H: |9 F. [% s* L
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。
本教程的资源库可以在这里找到:# K! G/ |" @* H1 A# `6 E+ w
: c! F" n# x* F/ m! J
devzl/ethereum-walkthrough-20 E! d3 H; b7 y1 z
总结
我们已经学习了4种开发和部署智能合约的方法: n6 r0 X4 Z) X/ q" y
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。# F8 j+ v' u3 f3 y$ i0 q$ A z8 g$ N, b
5 m- _6 K0 X- @) q% F( a) K& U
第2种是将Truffle的代码部署到geth(以及Mist的图形界面中)。% p& ?4 s5 v$ I
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。* A: V* T; k5 c S5 f$ |4 B, R) Y
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。
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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