|
智能合约是以太坊网络上运行的程序，它和其他的程序一样，也是代码和数据(状态)的集合，因此智能合约的开发与使用其他语言开发的项目并无特别大的差异。 本文主要讲解Windows系统中基于Truffle框架的智能合约开发环境搭建，同时开发语言采用Solidity编程语言。 |
环境准备
Nodejs安装
首先需要安装Nodejs，Nodejs是一个基于google浏览器Chrome里面的JavaScript引擎（V8）的一个平台，可以很容易的构建快速而具有扩展性的网络程序。
Nodejs建议使用安装版，然后其余的配置建议自行百度。下图是笔者安装的版本号：
Truffle安装
Truffle是以太坊最流行的开发框架，基于Javascript，对客户端做了深度集成，能够在本地编译、部署智能合约。同时提供了一套类似maven或gradle这样的项目构建机制，能自动生成相关目录，默认是基于Web的。Truffle致力于让开发更容易。
在CMD命令行中输入npm install -g truffle进行安装，完成后在命令行中输入truffle version验证是否安装成功，如下图所示：
同时可发现已经生成truffle安装包，如下图所示：
Ganache安装
Ganache前身testRPC，用于以太坊开发的个人区块链（私有链），可用于部署、开发应用程序和运行测试。主要分为两个版本，一个是图形界面版一个是命令行版（ganache-cli，可用过Nodejs进行安装），本文采用图形界面版。
从官网上下载最新的图形界面安装程序，一路Next便可安装成功。打开界面后，进行环境配置（主要配置项在Server一栏），如下图所示：
记住3个红框内的配置项，这与后面的发布密切相关。
WebStorm安装
WebStorm 是jetbrains公司旗下一款JavaScript开发工具。与IntelliJ IDEA同源，继承了IntelliJ IDEA强大的JS部分的功能。
安装完毕后，继续安装solidity 语言插件，File-》Settings-》Plugins中输入solidity，找到相应的插件后进行安装，如下图所示：
智能合约的开发与部署
项目初始化
打开WebStorm软件，新建一个空的项目，在Terminal（命令行）界面中输入truffle init进行初始化操作，在执行前将新建项目所在文件夹内的所有内容进行删除。执行完毕后将自动生成一个完整的项目架构，如下图所示：
创建第一个智能合约
选中contracts目录右键，依次点击File-》New-》New Solidity File，输入文件名并选择Smart contract进行创建，如下图所示：
创建完毕后，进行编写智能合约，合约代码如下：
pragma solidity ^0.5.12;contract FirstContract {constructor() public{}function Helloworld(string memory str ) public pure returns(string memory){return str;}}
^0.5.12代表使用的Solidity语言的版本号。
constructor代表这个是构造函数。
public是函数可见性说明符中的一个类型，共分为4类：
public：内部、外部均可见。
private：仅在当前合约内可见。
external：仅在外部可见（仅可修饰函数），仅可用于消息调用（即使在合约内调用，也只能通过 this.func 的方式）。
internal：仅在内部可见（也就是在当前 Solidity 源代码文件内均可见，不仅限于当前合约内）。
memory标识变量存放的位置，共有三种memory、storage和calldata：
memory：告诉EVM应当在该函数运行时为变量临时创建一块空间，使其大小和结构满足函数运行的需要，被memory修饰的变量不会被存储在链中，可理解为值引用。
storage的变量，数据将永远存在于区块链上，函数内的修改会影响函数外的值，可理解为地址引用。局部变量的数据位置默认是storage，状态变量的数据位置强制是storage。
calldata：一般只有外部函数的参数（不包括返回参数）被强制指定为calldata。
pure为函数修饰符，表示函数不改变/不读取状态变量，所以函数执行不消耗gas了，修饰符共有3中，如下所示：
constant：表示函数内部不会修改变量。在早期Solidity语言中只有constant，由于其本身代表变量中的常量，不适合用来修饰函数，因此被拆分为view和pure。
view：功能与constant完全一样，可以在函数内修改状态变量，但在编译时会有警告提示。
pure：表示函数内部不会修改变量，但最为严格，pure完全禁止读写状态变量。如果函数内读取或修改状态变量，编译时会报错。
关联私有链
打开truffle-config.js文件，修改内容与将先前在Ganache软件中配置项一致，如下所示：
= {networks: {development: {host: "127.0.0.1",port: 7545,network_id: "5777",}}}
编译以及发布
打开migrations文件夹下的1_initial_migration.js文件，修改代码如下所示：
var FirstContract=artifacts.require("./FirstContract.sol")module.exports = function(deployer) {deployer.deploy(FirstContract);};
其中文件名以及类名需要与之前的一一对应。
进入Terminal（命令行）界面，输入truffle compile对文件进行编译，若编译成功则如下图所示：
继续在Terminal（命令行）界面中输入truffle migrate –reset命令发布智能合约，如下图所示：
如上图所示，显示了合约账户地址、事务号、合约地址、消耗等信息，打开Ganache软件同样可以查询到该信息，如下图所示：
合约的执行（互动）
在WebStorm软件Terminal（命令行）界面中输入truffle console命令进入truffle控制台。接着输入：FirstContract.deployed().then(instance => contract = instance)命令，然后输入：contract.Helloworld.call("nihao")命令（由于声明了pure因此与contract.Helloworld("nihao")等价，不需要直接调用call()方法，truffle会自动选用call来调用），可以看到返回字符串nihao，则表明合约调用成功，如下图所示：
说明：truffle console中预载了truffle-contract函数库，以方便操作部署到区块链上的合约。使用了FirstContract.deployed().then语句来取得FirstContract合约的Instance(实例)，并存到contract变量中，以方便后续的调用。
|
本文主要讲解了如何在Windows平台下进行智能合约开发环境搭建的操作步骤。其核心在于使用Truffle框架，解决了集成、编译、部署等繁琐的操作。同时由于该框架基于Javascript，因此使用Nodejs进行统一安装以及管理。最后使用WebStorm开发工具并使用solidity语言进行智能合约的开发。 |
本文转载于上海市计算机软件评测重点实验室