基于windows10以太坊私有链eth搭建DApp开发环境并演示HelloWorld智能合约
基于windows10以太坊私有链eth安装DApp开发环境
本文是学习篇，参考网络上一系列的DApp开发环境搭建，结合自己在本机测试验证所写，便于加深对智能合约了解。
1.1 准备阶段
本文搭建的环境基于windows10（家庭版），获取相关软件版本如下：
- Node.js：v8.11.3
- solcjs ：0.40.2+commit.3155dd80.Emscripten.clang
- web3：0.20.2
- Truffle：v4.1.3 (core 4.1.3)
- Webpack：3.11.0
备注：本文搭建的环境没有安装节点仿真器ganache，是直接部署以太坊私有链eth。
太坊私有链eth搭建请参考另外一篇文章：
https://www.cnblogs.com/taoweizhong/p/10459379.html
第一步：安装Node.js
打开官网下载链接:https://nodejs.org/en/download/ 下载对应你系统的Node.js版本
Node.js 就是运行在服务端的 JavaScript。Node.js 是一个 JavaScript 运行环境。Node.js 使用了一个事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型，使其轻量又高效。Node.js 的包管理器 npm，是全球最大的开源库生态系统。下载64位包装包，下载后直接安装即可。安装完毕，打开一个控制台窗口，可以使用node了：
C:\Users\45014>node -v
v8.11.3
此处说明下：新版的Node.js已自带npm，安装Node.js时会一起安装，npm的作用就是对Node.js依赖的包进行管理，也可以理解为用来安装/卸载Node.js需要装的东西。
说明：这里的环境配置主要配置的是npm安装的全局模块所在的路径，以及缓存cache的路径，之所以要配置，是因为以后在执行类似：npm install express [-g] （后面的可选参数-g，g代表global全局安装的意思）的安装语句时， 会将安装的模块安装到 C:\Users\45014\AppData\Roaming\npm
第二步：安装solidity编译器
C:\Users\45014> npm install –g solc
安装完毕后，执行命令验证安装成功
C:\Users\45014> solcjs –version
0.40.2+commit.3155dd80.Emscripten.clang
第三步：安装web3
C:\Users\45014> npm install –g web3@0.20.2
安装验证：
C:\Users\hubwiz> node –p 'require("web3")'
{[Function: Web3]
providers:{…}}
第四步：安装truffle框架
执行以下命令安装truffle开发框架：
C:\Users\45014> npm install –g truffle
验证安装：
C:\Users\45014> truffle.cmd version
Truffle v4.1.3 (core 4.1.3)
第五步：安装webpack
执行以下命令安装webpack：
C:\Users\45014> npm install –g webpack@3.11.0
验证安装：
C:\Users\45014> webpack –v
3.11.0
1.2 智能合约开发
1.2.1 创建合约项目
D:\Study\geth> mkdir test
D:\Study\geth\test>cd test
D:\Study\geth\test>mkdir HelloWorld
D:\Study\geth\test>cd HelloWorld
D:\Study\geth\test\ HelloWorld >truffle init
此时会出现如下错误：
truffle initDownloading…Error: Truffle Box
at URL https://github.com/truffle-box/bare-box.git doesn’t exist. If
you believe this is an error, please contact Truffle support.
解决方法可以是直接git代码取代truffle init命令
git clone https://github.com/truffle-box/bare-box
后续的命令需要先执行：cd bare-box
以上两条命令的功能就相当于truffle init，自动生成好了框架。
目录结构说明：
contracts/：Truffle默认的合约文件存放地址；
migrations/：存放发布的脚本文件；
test/：存放测试应用和合约的测试文件；
truffle-config.js：Truffle的配置文件。
1.2.2 编写与部署合约
第一步：在 contracts 文件夹下新建 HelloWorld.sol 文件：
D:\Study\geth\test\ HelloWorld\ bare-box> cd contracts/
D:\Study\geth\test\ HelloWorld\ bare-box\contracts> truffle create contract HelloWorld
编写一个简单的HelloWorld代码如下：
pragma solidity ^0.4.22; contract HelloWorld { function sayHello() public pure returns (string) { return ("Hello World"); } }
第一行指名目前使用的 solidity 版本，不同版本的 solidity 可能会编译出不同的 bytecode。^ 代表兼容。
contract 关键字类似于其他语言中较常见的 class。因为solidity 是专为智能合约（Contact）设计的语言，声明 contract 后即内置了开发智能合约所需的功能。也可以把这句理解为 class HelloWorld extends Contract。
函数的结构与其他程序类似，但如果有传入的参数或回传值，需要指定参数或回传值的类型（type）。
第二步： 编译合约：
现在执行 truffle compile 命令，我们可以将 HelloWorld.sol 原始码编译成 Ethereum bytecode：
D:\Study\geth\test\HelloWorld\bare-box>truffle compile
Compiling .\contracts\HelloWorld.sol...
Writing artifacts to .\build\contracts
命令运行成功后会多出一个 build 的目录，如下：
在 HelloWorld 文件夹下面的 build/contracts 文件夹下面会看见 HelloWorld.json 文件：
第三步：修改 truffle-config.js 文件内容：
添加以下内容到truffle-config.js文件并保存 :
networks: {
development: {
host: 'localhost',
port: 8545,
network_id: '*' // Match any network id
}
第四步：在 migrations 目录下创建移植文件：
D:\Study\geth\test\HelloWorld\bare-box\migrations>truffle create migration deploy_helloworld
查看目录，生成如下文件：
修改1552730530_deploy_helloworld.js
var HelloWorld = artifacts.require("./HelloWorld.sol");
module.exports = function(deployer) {
deployer.deploy(HelloWorld);
};
使用 artifacts.require 语句来取得准备部署的合约。
使用deployer.deploy 语句将合约部署到区块链上。这边HelloWorld 是 contract 的名称而不是文件名。因此可以用此语法读入任一
.sol 文件中的任一合约。
第五步：执行 truffle migrate 命令：
D:\Study\geth\test\HelloWorld\bare-box>truffle migrate
Using network 'development'.
Running migration: 1_initial_migration.js
Deploying Migrations...
... undefined
Error encountered, bailing. Network state unknown. Review successful transactions manually.
Error: account is locked
at Object.InvalidResponse (C:\Users\45014\AppData\Roaming\npm\node_modules\truffle\build\webpack:\~\web3\lib\web3\errors.js:38:1)
在部署合约时需要一个解锁的账户。在geth控制台使用personal对象的unlockAccount()方法来解锁指定的账户，参数为账户地址和账户密码（在创建账户时指定的那个密码）：
在eth执行：
> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
Passphrase:
true
然后再次执行：
D:\Study\geth\test\HelloWorld\bare-box>truffle migrate
Using network 'development'.
Running migration: 1_initial_migration.js
Deploying Migrations...
... 0x87a3f9c57e1d01bcd8f138c67167028444c1de145596338a0af9e571f654984f
Migrations: 0x5980c9cfbe8dac5a7f0b100c6fad75ec7b7763bb
Saving artifacts...
Running migration: 1552730530_deploy_helloworld.js
Replacing HelloWorld...
... 0x1e24213f8f21917d9d2159b3b43845b1fb13f19ebc5045b0b8976224ba136294
HelloWorld: 0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9
Saving artifacts...
（此时会停在部署阶段，需要启动挖矿，才可以部署完成）
我们先看下是否有交易在处理，在eth下执行命令。
> txpool.status
{
pending:1,
queued:0
}
的确有一个挂起的交易！下面开启启动挖矿：
> miner.start(1)
...
I0316 21:08:35.926452 eth/api.go:1191] Tx(0x1e24213f8f21917d9d2159b3b43845b1fb13f19ebc5045b0b8976224ba136294) created: 0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9
I0316 21:08:37.285819 miner/worker.go:339] ?? Mined block (#224 / 2190b58b). Wait 5 blocks for confirmation
I0316 21:08:37.286816 miner/worker.go:573] commit new work on block 225 with 1 txs & 0 uncles. Took 0
I0316 21:08:37.288811 miner/worker.go:435] ?? ?? Mined 5 blocks back: block #219
I0316 21:08:37.289809 miner/worker.go:573] commit new work on block 225 with 1 txs & 0 uncles. Took 0
I0316 21:08:42.536780 miner/worker.go:339] ?? Mined block (#225 / d5e9a63b). Wait 5 blocks for confirmation
I0316 21:08:42.536780 miner/worker.go:573] commit new work on block 226 with 0 txs & 0 uncles. Took 0
I0316 21:08:42.538776 miner/worker.go:435] ?? ?? Mined 5 blocks back: block #220
I0316 21:08:42.542765 miner/worker.go:573] commit new work on block 226 with 0 txs & 0 uncles. Took 964.2μs
部署成功以后，我们可以得到合约的地址：0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9，后面会使用这个地址来实现与合约的交互，这里需要先记录下来。
稍等一段时间，再查看交易池的状态：
> txpool.status
{
pending:0,
queued:0
}
交易已经成功提交了，然后我们可以停止挖矿了：
> miner.stop()
1.3 与合约交互
第一步：首先我们找到build/contracts/Helloworld.json中的abi的value，通过json压缩成一行在eth命令行执行：
abi= [{ "constant": true, "inputs": [], "name": "sayHello","outputs": [ { "name": "", "type": "string" } ],"payable": false,"stateMutability": "pure", "type": "function"}]
第二步：注册合约对象：
> hello = eth.contract(abi).at('0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9')
{
abi: [{
constant: true,
inputs: [],
name: "sayHello",
outputs: [{...}],
payable: false,
stateMutability: "pure",
type: "function"
}],
address: "0x613f2408babedbadd55783bd60a893cd4a89c0b9",
transactionHash: null,
allEvents: function(),
sayHello: function()
}
第三步：对象注册成功以后，就可以像正常合约那样去调用了。
> hello.sayHello()
"Hello World"
> hello.sayHello()
"Hello World"
>
这就是一个最基本的部署完成了第一个智能合约，也验证了合约确实可以运作，虽然没有实际意义，但可以帮助我们开始学习并了解智能合约
