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區塊鏈DAPP開發實戰——在安卓下調用本地節點發行的代幣和智能合約

最新 08-02

來這裡找志同道合的小夥伴！

作 者 簡 介

劉其康——Android系統工程師

5年以上開發經驗，在多領域跨平台開發的經驗豐富，負責京東直播的開發和設計工作，熱衷於探索新技術新方向，並實際應用。

引言

目前，有關區塊鏈相關技術和方向持續升溫，但是，基於區塊鏈技術的DAPP(去中心化應用)尚處於早期探索狀態，還沒有大規模實際應用價值的DAPP出現。但不可否認的是區塊鏈技術帶給了我們巨大的想像空間，從現在的情形來看打造完全去中心化的App至少還需要幾年時間。DAPP能否打敗APP還是一個未知數，但DApp的發展是個必然趨勢。所以我們要緊跟時代的步伐，勇敢的去探索新技術新方向，成為下一個時代的先驅者。

本文在區塊鏈火爆的今天，給想學習這方面知識但又無從下手的同學提供了一個方向，文中涉及多種不同技術進行整合，信息量較大，基本已經將開發過程中可能會遇到的問題解決或者繞開，以方便您的順暢學習。


通過本文的學習，你將收穫以下幾點：

區塊鏈常用開發環境部署與搭建

基於truffle框架開發與部署Solidity智能合約

在安卓中通過web3j來訪問本地節點部署的代幣與合約


powerShell是一款比cmd許可權更高的命令提示工具，cmd.exe微軟已明確不在維護，通過開始搜索powerShell可以打開。


使用nodejs命令行工具npm方便下載開發所需的相關庫，開發所用到的大部分第三方庫或者框架都是用過npm進行下載（http://nodejs.cn/download/）

注意：npm指令由於某種原因會導致連接不上外網的情況，可以修改npm下載源地址為淘寶地址，命令行執行npm config set registry（https://registry.npm.taobao.org）


Charles是一款抓包工具，我們需要用他來配置代理，以便手機/模擬器來訪問到本地https://127.0.0.1:9545埠。

Web3j.bai智能合約包裝器，可以把已編譯好的智能合約文件.json轉化成.java類文件，方便程序識別調用（https://github.com/web3j/web3j/releases/tag/v3.3.1）


Atom是一款好用的開發solidity的IDE，有多個支持Solidity開發的插件方便使用，包括代碼提示工具等（https://atom.io）

Atom開發Solidity插件安裝：

打開Atom，File-Setting-Install 搜索要安裝的插件名，如果網路好的話可下載，不過因為某種原因，我們是下不了這個插件的，所以採用從git上下載源碼安裝的方式。

要安裝的兩個插件：

language-ethereum(代碼提示)

git:https://github.com/caktux/language-ethereum

autocomplete-solidity(智能補全)

git: https://github.com/AustP/autocomplete-solidity

下載的壓縮包解壓到安裝地址，每個人不同

打開windows PowerShell，cd C:Usersliuqikang.atompackages到目標目錄下，輸入指令apm install language-ethereum（language-ethereum是解壓後的文件夾名），也可以到解壓後文件夾下通過npm install安裝，安裝成功後再次回到Atom中Setting搜索插件會顯示已安裝，結果如下：


Truffle是一款以太坊Solidity編程語言開發框架（官方樣例網址：https://truffleframework.com/boxes），我們要使用truffle的基礎工程tutorialtoken來開發自己的代幣（https://truffleframework.com/boxes/tutorialtoken）

a、構建tutorialtoken工程

打開PowerShell建立一個文件夾tokentest，並進入

通過根據官網教程部署tutorialtoken工程，truffle unbox tutorialtoken（如果失敗或者報錯，請確保上面npm的源已切換），Tutorialtoken工程部署成功後，如下圖所示：

此時官方工程已經下載成功了。

b、工程分析，開發智能合約

使用atom .命令打開這個工程（atom安裝成功後會自動配置到系統環境變數中）

我們來分析一下工程目錄：

繼續閱讀官方教程後可以發現一個官方的提示

官方提示說我們這個工程不是一個完整的dapp工程，我們需要依賴於OpenZepplin第三方庫自己補全這個工程，點開Open Zeepelin的鏈接，從第三部開始（前兩部我們已經做過了），在當前工程目錄下安裝open zeppelin

安裝成功後，繼續按照open zeppelin教程，在Atom的contracts文件夾下創建一個合約TutorialToken.sol，並填入初始內容

第一行為指定了當前solidity所用的版本，第二行為solidity導入外部合約，第三行為當前合約繼承了導入的外部合約，contract代表這是一個合約。

我們來看一下StandardToken這個文件，進入

ERC20通用代幣標準，感興趣的同學可以自己了解下，相關的還有ERC721（以太貓）。

BasicToken 通用代幣基類：

這個balances代表定義的「賬戶餘額」信息，Mapping相當於「鍵值」數據。mapping（address =>uint256），address為solidity語法中的用戶地址，uint256為當前這個address（用戶）所擁的餘額。totalSupply_代表代幣總數。

繼續按照open zeppelin教程，在合約TutorialToken中添加四個變數：

Name為當前代幣的名稱

Symbol為當前代幣的單位

Decimals為代幣的小數位數

INITIAL_SUPPLY為發行的代幣數量

這四個變數都是可以自己定義的。

繼續定義一個合約的構造函數：

第一行，設置代幣的總幣數；

第二行，把所有的錢分配給當前初始賬戶，msg.sender代表當前賬戶，類型為address

繼續在migrations/下創建合約部署文件2_initial_contracts.js

內容為

到此代幣合約的編碼工作基本已經完成。

注意：由於該web工程需要訪問外網js的地址，國內訪問不了，所以我們要切換為可訪問的源，修改tokentest/src/js/index.html文件尾部js訪問地址為國內源。

c、啟動節點部署合約並完成web端訪問

繼續看教程，它使用了Ganache來創建的節點，而我們使用的是truffle，後面的教程就不需要看了。回到我們的truffle教程，輸入truffle develop進入truffle開發者模式，進入成功後如下圖所示：

留意幾個點：

http://127.0.0.1:9545為當前節點地址

Accounts為默認初始化的10個賬戶地址

Private Keys為上面10個賬戶對應的私鑰

編譯此工程，compile

TutorialToken.sol為我們剛剛創建的代幣合約

部署合約，deploy

Truffle調用了我們剛才創建的合約部署文件2_initial_contracts.js部署了合約TutorialToken

到此我們的代幣和智能合約已經編譯並部署成功了。

注意：我們進行編譯和部署的這個PowerShell不能關閉，因為後續啟動需要。

讓我們來啟動下這個節點，讓我們重新再打開一個PowerShell，依次執行

啟動成功後，瀏覽器會自動彈出當前web工程的網頁。如果顯示有問題，請查看外網JS源是否已經切換（上一小節最後）。

到此為止，web端的工程已經搭建完畢，我們可以測試一下這個TT幣。

還記得truffle develop啟動時候的賬戶嗎

我們當前登錄的是第一個默認賬戶，現在我們給第二個賬戶轉1000TT幣：

在address中填入目標賬戶：

0xf17f52151ebef6c7334fad080c5704d77216b732

Amount填入轉賬金額：1000

點擊Transfer，會彈出轉賬成功彈窗，並更新餘額

並且可以在瀏覽器的控制台中看到轉賬記錄。


我們驗證此時代幣合約已經可以正常的轉賬查詢餘額了，接下來我們看看如何用Android來接入這個節點，此時需要訪問本地節點，需要打開Charles。

a、使用web3j連接節點獲取賬戶信息

我們需要用到web3j：以太坊推出的java端調用庫，和web3.js類似，可以參考web3j中文文檔進行開發。

打開AndroidStudio創建一個空工程，引入maven倉庫

compile("org.web3j:core:3.3.1-android")

在Manifest.xml中添加一些會用到的許可權

5.0系統以上需要動態許可權驗證

在MainActivity的onCreate中來訪問一下這個節點，由於需要訪問網路我們需要在線程中來調用web3j。

首先，我們要連接上我們部署的節點

解釋下這段代碼：

Web3j是我們使用的第三方庫

Web3jFactory是android中與節點建立關聯的方式

Web3ClientVersion()是我們用來查看版本的函數

.send()很重要，在web3j中我們調用任何函數或者合約，都需要最後調用send()來發起請求通知節點執行

上面的函數執行完成後得到返回我們可以確認android通過web3j已成功和節點建立了關聯，我們來獲取一下賬戶信息

通過log可以看到，用戶列表

賬戶都是和truffle幫我們創建的賬戶是相同的。

b、在android中部署合約

接下來我們來訪問下我們的TutorialToken合約來完成轉賬和查詢餘額。

這裡web3j有一個相比web3.js不太方便的地方，不支持直接由合約地址來創建合約，所以我們只能通過他所提供的智能合約包裝器（其實就是轉換成java類），因為在java中合約需要一個明確的類型和內部聲明。我們需要將我們之前編譯好的TutorialToken合約，包裝成Java可識別的類。

打開之前的tokentest工程

到build路徑下找到我們的TutorialToken.json，這個就是我們.sol文件編譯生成的合約。找到我們下載的web3j工具包，到bin目錄下找web3j.bat批處理工具

使用命令行進入到此路徑下，鍵入指令web3jtruffle generate –javaTypes

com.web3jtest是我即將拷入AS的package路徑，執行之後會生成java可識別的合約類

將這個文件拷貝進我們的工程中，我們就可以通過web3j來部署這個合約了。

c、訪問TutorialToken合約，完成轉賬和查詢餘額操作

我們直接看代碼：

User1：賬戶1

User1PrivateKey：user1的私鑰

Credentials：通過私鑰創建的憑證,通過憑證我們檢索出用戶的賬戶名公鑰等信息

通過deploy部署這個合約，注意一定要調用.send()函數才會使合約生效

第一個LOG是通過用戶私鑰分析出的用戶賬戶名，第二個就是我們載入成功的合約地址。

我們來查詢下當前賬戶的餘額

試下轉賬：

結果：

Android端訪問本地節點基本功能完成。


到此，我們完成代幣從底層部署到上層訪問的全套流程。

文中沒有涉及到solidity開發的語法相關內容，不過對於從事開發行業的朋友來講，solidity語法比較簡單，我們掌握了本地節點的搭建和開發流程後，可以隨意創建自己的合約方便測試。

目前我們的節點只是部署在本地上，之後在合約開發完成後，就可以在公鏈上發布撈金了。Truffle、solidity及web3j各自都有很多需要深入研究的功能，感興趣的同學可以研究下。

感謝您的時間~，辛苦您順手點贊^_^

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