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<font color='red'>注：本教程为技术教程，不谈论且不涉及炒作任何数字货币 </font>
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## 一、以太坊客户端
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### 1.1、什么是以太坊客户端
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- 以太坊客户端是一个软件应用程序，它实现以太坊规范并通过p2p网络与其他以太坊客户端进行通信。如果不同的以太坊客户端符合参考规范和标准化通信协议，则可以进行相互操作。
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- 以太坊是一个开源项目，由“黄皮书”正式规范定义。除了各种以太坊改进提案之外，此正式规范还定义了以太坊客户端的标准行为。
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- 因为以太坊有明确的正式规范，以太网客户端有了许多独立开发的软件实现，它们之间又可以彼此交互。
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### 1.2、基于以太坊规范的网络
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- 存在各种基于以太坊规范的网络，这些网络基本符合以太坊“黄皮书”中定义的形式规范，但它们之间可能相互也可能不相互操作。
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- 这些基于以太坊的网络中有：以太坊，以太坊经典，Ella，Expanse，Ubiq，Musicoin等等。
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- 虽然大多数在协议级别兼容，但这些网络通常具有特殊要求，以太坊客户端软件的维护人员、需要进行微小更改、以支持每个网络的功能或属性
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### 1.3、太坊的多种客户端
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- [go-ethereum ( Go )](https://github.com/ethereum/go-ethereum)
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官方推荐，开发使用最多
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- parity ( Rust )
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最轻便客户端，在历次以太坊网络攻击中表现卓越
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- cpp-ethereum (C++)
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- pyethapp (python)
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- ethereumjs-lib ( javascript )
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- EthereumJ / Harmony ( Java )
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### 1.4、以太坊全节点
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- 全节点是整个主链的一个副本，存储并维护链上的所有数据，并随时验证新区块的合法性。
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- 区块链的健康和扩展弹性，取决于具有许多独立操作和地理上分散的全节点。每个全节点都可以帮助其他新节点获取区块数据，并提供所有交易和合约的独立验证。
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- 运行全节点将耗费巨大的成本，包括硬件资源和带宽。
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- 以太坊开发不需要在实时网络（主网）上运行的全节点。我们可以使用测试网络的节点来代替，也可以用本地私链，或者使用服务商提供的基于云的以太坊客户端；这些几乎都可以执行所有操作。
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### 1.5、远程客户端和轻节点
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- 远程客户端
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不存储区块链的本地副本或验证块和交易。这些客户端一般只提供钱包的功能，可以创建和广播交易。远程客户端可用于连接到现有网络，MetaMask 就是一个这样的客户端。
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- 轻节点
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不保存链上的区块历史数据，只保存区块链当前的状态。轻节点可以对块和交易进行验证。
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* 全节点的优缺点
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* 优点
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* 为以太坊网络的灵活性和抗审查性提供有力支持
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* 权威地验证所有交易
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* 可以直接与公众区块链上的任何合约交互
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* 可以离线查询区块链状态（账户、合约等）
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* 可以直接把自己的合约部署到公共区块链中
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* 缺点
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* 需要巨大的硬件和带宽资源，而且会不断增长
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* 第一次下载往往需要几天才能完全同步
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* 必须及时维护、升级并保持在线状态以同步区块
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##### 公共测试网络节点的优缺点
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* 优点
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* 一个testnet节点需要同步和存储更少的数据，大约10GB，具体取决于不同的网络
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* 一个testnet节点一般可以在几个小时内完成同步
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* 部署合约或进行交易只需要发送测试以太，可以从”水龙头“免费获得
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* 测试网络是公共区块链，有许多其他用户和合约运行（区别于私链）
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* 缺点
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* 测试网络上使用测试以太没有价值。因此无法测试交易对手的安全性，因为没有任何利害关系
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* 测试网络上的测试无法涵盖所有真实主网特性。例如：交易费用虽然是发送交易所必需的，但由于gas免费，因此 testnet上往往不会考虑。而且一般来说，测试网络不会像主网一样经常拥堵
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##### 本地私链的优缺点
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* 优点
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* 磁盘上几乎没有数据，也不同步别的数据，是一个完全干净的环境
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* 无需获取测试以太，可以分配任意以太，也可以随时自己挖矿获得
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* 没有其他用户与合约，无外部干扰
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* 缺点
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* 没有其他用户意味与公链的行为不同，发送的交易并不存在空间或交易顺序的竞争
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* 除自己之外没有矿工意味着挖矿更容易预测，因此无法测试公链上发生的某些情况
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* 没有其他合约意味着必须部署要测试的所有内容，包括所有的依赖项和合约库
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我们的教程主要基于本地私链的搭建，以后的交易等也主要基于我们的私链，因此以太坊客户端及私链的搭建在我们本次学习中至关重要。
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**JSON-RPC**
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- 以太坊客户端提供了API 和一组远程调用（RPC）命令，这些命令被编码为 JSON。这被称为 JSON-RPC API。本质上，JSON-RPCAPI 就是一个接口，允许我们编写的程序使用以太坊客户端作为网关，访问以太坊网络和链上数据。
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- 通常，RPC 接口作为一个 HTTP 服务，端口设定为 8545。出于安全原因，默认情况下，它仅限于接受来自localhost 的连接。
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- 要访问JSON-RPC API，我们可以使用编程语言编写的专用库，例如JavaScript的 web3.js。
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- 或者也可以手动构建HTTP请求并发送/接收JSON编码的请求，如：
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```javascript
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curl -X POST -H "Content-Type:application/json" --data '{"jsonrpc":"2.0","method":"web3_clientVersion","params":[],"id":1}' http://127.0.0.1:8545
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```
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## 二、用 Geth 搭建以太坊私链
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### 2.1安装 go
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大家首先输入`go version`查看自己是否配置成功go环境，若不成功参考下面博客：
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[go ： GoLand安装及环境配置](https://blog.csdn.net/qq_44702847/article/details/108597386)
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若成功则如下图所示
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<img style="border-radius: 0.3125em;
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box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
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src="pic/part3-1.png">
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<br>
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<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
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display: inline-block;
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color: #999;
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padding: 2px;">图 1</div>
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</center>
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### 2.2 安装 Geth
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安装 Geth 有很多种方式，这里主要就 Linux 环境给出两种方法：系统包管理器（apt-get）安装和源码安装。更加推荐大家用源码安装，在整个过程中可以看到 Geth 各组件的构建步骤。
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其他OS安装方法见[本教程](https://geth.ethereum.org/docs/install-and-build/installing-geth)
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**方法一、apt-get**
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```javascript
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sudo apt-get install software-properties-common
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sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum
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sudo apt-get update
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sudo apt-get install ethereum
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```
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**方法二、源码安装**
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1. 克隆 github 仓库我们的第一步是克隆 git 仓库，以获取源代码的副本。
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```javascript
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git clone https://github.com/ethereum/go-ethereum.git
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```
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2. 从源码构建 Geth要构建 Geth，切换到下载源代码的目录并使用 make 命令：
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```javascript
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cd go-ethereum
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make geth
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```
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如果一切顺利，我们将看到 Go 编译器构建每个组件，直到它生成 geth 可执行文件：
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```javascript
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build/env.sh go run build/ci.go install ./cmd/geth
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>>> /usr/local/go/bin/go install -ldflags -X
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main.gitCommit=58a1e13e6dd7f52a1d5e67bee47d23fd6cfdee5c -v ./cmd/geth
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github.com/ethereum/go-ethereum/common/hexutil
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github.com/ethereum/go-ethereum/common/math
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github.com/ethereum/go-ethereum/crypto/sha3 github.com/ethereum/go-ethereum/rlp
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github.com/ethereum/go-ethereum/crypto/secp256k1
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github.com/ethereum/go-ethereum/common [...]
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github.com/ethereum/go-ethereum/cmd/utils
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github.com/ethereum/go-ethereum/cmd/geth Done building. Run "build/bin/geth" to
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launch geth.
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```
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查看 geth version，确保在真正运行之前安装正常：
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<img style="border-radius: 0.3125em;
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box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
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src="pic/part3-2.png">
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<br>
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<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
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display: inline-block;
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color: #999;
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padding: 2px;">图 2</div>
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</center>
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### 启动节点同步
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安装好了 Geth，现在我们可以尝试运行一下它。执行下面的命令，geth 就会开始同步区块，并存储在当前目录下。
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这里的 --syncmode fast 参数表示我们会以“快速”模式同步区块。在这种模式下，我们只会下载每个区块头和区块体，但不会执行验证所有的交易，直到所有区块同步完毕再去获取一个系统当前的状态。这样就节省了很多交易验证的时间。
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```javascript
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geth –datadir . --syncmode fast
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```
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--datadir：后面的参数是区块数据及秘钥存放目录
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通常，在同步以太坊区块链时，客户端会一开始就下载并验证每个块和每个交易，也就是说从创世区块开始。 毫无疑问，如果我们不加 --syncmode fast 参数，同步将花费很长时间并且具有很高的资源要求（它将需要更多的 RAM，如果你没有快速存储，则需要很长时间）。有些文章会把这个参数写成 --fast，这是以前快速同步模式的参数写法，现在已经被 –syncmode fast取代。如果我们想同步测试网络的区块，可以用下面的命令：
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```javascript
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geth --testnet --datadir . --syncmode fast
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```
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--testnet 这个参数会告诉 geth 启动并连接到最新的测试网络，也就是 Ropsten。测试网络的区块和交易数量会明显少于主网，所以会更快一点。但即使是用快速模式同步测试网络，也会需要几个小时的时间
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### 2.3 搭建自己的私有链
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因为公共网络的区块数量太多，同步耗时太长，我们为了方便快速了解 Geth，可以试着用它来搭一个只属于自己的私链。首先，我们需要创建网络的“创世”（genesis）状态，这写在一个小小的 JSON 文件里（例如，我们将其命名为 genesis.json，保存到当前目录下）：
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```javascript
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{
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"config": {
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"chainId": 15
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},
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"difficulty": "2000",
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"gasLimit": "2100000",
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"alloc": {
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"7df9a875a174b3bc565e6424a0050ebc1b2d1d82": { "balance": "300000" },
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"f41c74c9ae680c1aa78f42e5647a62f353b7bdde": { "balance": "400000" }
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}
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}
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```
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genesis.json介绍
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<center>
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<img style="border-radius: 0.3125em;
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box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
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src="pic/part3-3.png">
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<br>
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<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
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display: inline-block;
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color: #999;
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padding: 2px;">图 3</div>
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</center>
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要创建一条以它作为创世块的区块链，我们可以使用下面的命令：
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```javascript
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geth --datadir . init genesis.json
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```
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初始化完成后目录下多了geth和keystore两个文件夹：
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- geth：保存该链上的区块数据
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- keystore：保存该链上的账户信息
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**可能遇到问题**：
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- Fatal: invalid genesis file: missing 0x prefix for hex data：这个错误信息意思很明白，就是你的json文件中，对于16进制数据，需要加上0x前缀
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- Fatal: invalid genesis file: hex string has odd length: 从Geth 1.6版本开始，设置的十六进制数值，不能是奇数位， 比如不能是0x0，而应该是0x00。
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- Fatal: failed to write genesis block: genesis has no chain configuration ：这个错误信息，就是说，你的配置文件中，缺少config部分。
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- Error: invalid sender: 这个错误虽然不会导致私有链初始化时出现失败的情况，但是会在以后的转账（web3.eth.sendTransaction），或者部署智能合约的时候产生。解决方法就是chainId 不能设置为0。 如果你完全按照Geth官方文档上给出的配置文件进行配置，就会产生这个错误。
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在当前目录下运行 geth，就会启动这条私链，注意要将 networked 设置为与创世块配置里的chainId 一致。
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```javascript
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// 简单开启
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(base) haobo@haobo:~/home/mnt/bitcoin/test$ geth --datadir . --networkid 150 --nodiscover console
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// 更一般的形式
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(base) haobo@haobo:~/home/mnt/bitcoin/test$ geth --networkid 150 --datadir "." --identity "kexin" --rpc --rpcport "8545" --rpcaddr "localhost" --port "30303" --nodiscover --allow-insecure-unlock --rpcapi "eth,net,web3,personal,admin,shh,txpool,debug,miner" console
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```
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参数含义：
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<center>
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<img style="border-radius: 0.3125em;
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box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
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src="pic/part3-4.png">
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<br>
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<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
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display: inline-block;
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color: #999;
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padding: 2px;">图 4</div>
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</center>
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我们可以看到节点正常启动：
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<center>
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<img style="border-radius: 0.3125em;
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box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
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src="pic/part3-5.png">
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<br>
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<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
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display: inline-block;
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color: #999;
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padding: 2px;">图 5</div>
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</center>
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启动完之后，就可以通过`admin.nodeInfo.protocols.eth`来获取到刚启动的节点的一些信息（如下），比较上文初始化的配置，相关内容是一致的。
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<center>
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<img style="border-radius: 0.3125em;
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box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
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src="pic/part3-6.png">
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<br>
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<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
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display: inline-block;
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color: #999;
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padding: 2px;">图 6</div>
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</center>
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恭喜！我们已经成功启动了一条自己的私链。
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## 3、Geth 控制台命令
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`Geth Console` 是一个交互式的 JavaScript 执行环境，其中 > 是命令提示符,里面内置了一些用来操作以太坊的 JavaScript对象，我们可以直接调用这些对象来获取区块链上的相关信息。
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**这些对象主要包括：**
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- eth：主要包含对区块链进行访问和交互相关的方法；
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- net：主要包含查看 p2p 网络状态的方法；
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- admin：主要包含与管理节点相关的方法；
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- miner：主要包含挖矿相关的一些方法；
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- personal：包含账户管理的方法；
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- txpool：包含查看交易内存池的方法；
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- web3：包含以上所有对象，还包含一些通用方法。
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**常用命令有：**
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- personal.newAccount()：创建账户；
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- personal.unlockAccount()：解锁账户；
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- eth.accounts：枚举系统中的账户；
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- eth.getBalance()：查看账户余额，返回值的单位是 Wei（Wei 是以太坊中最小货币面额单位，类似比特币中的聪，1 ether = 10^18 Wei）；
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- eth.blockNumber：列出区块总数；
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- eth.getTransaction()：获取交易；
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||
- eth.getBlock()：获取区块；
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- miner.start()：开始挖矿；
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- miner.stop()：停止挖矿；
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||
- web3.fromWei()：Wei 换算成以太币；
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- web3.toWei()：以太币换算成 Wei；
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- txpool.status：交易池中的状态；
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- admin.addPeer()：连接到其他节点
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### 3.1 操作测试
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**3.1.1 创建账户**
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进入控制台后，可以通过使用命令来与私有链进行交互。创建一个新的账户：
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```javascript
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> personal.newAccount()
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Passphrase:
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Repeat passphrase:
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"0xc8248c7ecbfd7c4104923275b99fafb308bbff92"
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```
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输入两遍密码后，生成账户地址。以同样的方式，可创建多个账户，查看账户：
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```javascript
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> eth.accounts
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```
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查看账户余额
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```javascript
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||
> eth.getBalance(eth.accounts[0])
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||
0
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```
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<center>
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<img style="border-radius: 0.3125em;
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box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
|
||
src="pic/part3-7.png">
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||
<br>
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<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
|
||
display: inline-block;
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||
color: #999;
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||
padding: 2px;">图 7</div>
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</center>
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**3.1.2 挖矿**
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启动挖矿：
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```javascript
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> miner.start(1)
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```
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其中 `start` 的参数表示挖矿使用的线程数。第一次启动挖矿会先生成挖矿所需的 `DAG `文件，这个过程有点慢，等进度达到 100% 后，就会开始挖矿，此时屏幕会被挖矿信息刷屏。
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停止挖矿，在 控制台 中输入：
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||
```javascript
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||
> miner.stop()
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||
```
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挖到一个区块会奖励以太币，挖矿所得的奖励会进入矿工的账户，这个账户叫做 coinbase，默认情况下 coinbase 是本地账户中的第一个账户，可以通过 miner.setEtherbase() 将其他账户设置成 coinbase。
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可以使用以下命令，当新区块挖出后，挖矿即可结束。
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```javascript
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> miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
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||
```
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||
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||
**3.1.3 交易**
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||
|
||
目前，账户 0 已经挖到了 3 个块的奖励，账户 1 的余额还是0：
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||
```javascript
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||
> eth.getBalance(eth.accounts[0])
|
||
15000000000000000000
|
||
> eth.getBalance(eth.accounts[1])
|
||
0
|
||
```
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||
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||
我们要从账户 0 向账户 1 转账，先解锁账户 0，才能发起交易：
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||
|
||
```javascript
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||
> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
|
||
Unlock account 0x3443ffb2a5ce3f4b80080791e0fde16a3fac2802
|
||
Passphrase:
|
||
true
|
||
```
|
||
发送交易，账户 0 -> 账户 1：
|
||
|
||
```javascript
|
||
> amount = web3.toWei(5,'ether')
|
||
"5000000000000000000"
|
||
> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})
|
||
INFO [09-12|07:38:12] Submitted transaction fullhash=0x9f5e61f3d686f793e2df6378d1633d7a9d1df8ec8c597441e1355112d102a6ce recipient=0x02bee2a1582bbf58c42bbdfe7b8db4685d4d4c62
|
||
"0x9f5e61f3d686f793e2df6378d1633d7a9d1df8ec8c597441e1355112d102a6ce"
|
||
```
|
||
|
||
此时如果没有挖矿，用 `txpool.status` 命令可以看到本地交易池中有一个待确认的交易，可以使用 `eth.getBlock("pending", true).transactions`查看当前待确认交易。使用下面命令开始挖矿。
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||
|
||
```javascript
|
||
>miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
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||
```
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||
新区块挖出后，挖矿结束，查看账户 1 的余额，已经收到了账户 0 的以太币：
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```javascript
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> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')
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5
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```
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**3.1.3 查看交易和区块**
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查看当前区块总数：
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```javascript
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||
> eth.blockNumber
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4
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```
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通过区块号查看区块：
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```javascript
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||
> eth.getBlock(4)
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```
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通过交易 Hash 查看交易（Hash 值包含在上面交易返回值中）：
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```javascript
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||
> eth.getTransaction("0x9f5e61f3d686f793e2df6378d1633d7a9d1df8ec8c597441e1355112d102a6ce")
|
||
```
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||
|
||
**3.1.3 其他节点加入**
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此时，私有链已经通过该节点创建好了，如果其他节点想加入，需要通过以太坊客户端连接到该私有区块网络，并连接该网络的节点来同步区块信息。在其他主机上安装以太坊客户端Geth，通过Geth命令进入该私有区块链，注意要指定相同的网络号。
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||
假设有两个节点：节点一和节点二，NetWorkID 都是 6666，通过下面的步骤就可以从节点一连接到节点二。
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首先要知道节点二的 enode 信息，在节点二的 Geth Console 中执行下面的命令查看 enode 信息：
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```javascript
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> admin.nodeInfo.enode
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||
"enode://d465bcbd5c34da7f4b8e00cbf9dd18e7e2c38fbd6642b7435f340c7d5168947ff2b822146e1dc1b07e02f7c15d5ca09249a92f1d0caa34587c9b2743172259ee@[::]:30303"
|
||
```
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然后在节点一的 Geth Console 中执行 `admin.addPeer()`，就可以连接到节点二：
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```javascript
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||
> admin.addPeer("enode://d465bcbd5c34da7f4b8e00cbf9dd18e7e2c38fbd6642b7435f340c7d5168947ff2b822146e1dc1b07e02f7c15d5ca09249a92f1d0caa34587c9b2743172259ee@[::]:30303")
|
||
```
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||
`addPeer()` 的参数就是节点二的 enode 信息，注意要把 enode 中的 `[::]` 替换成节点二的 IP 地址。连接成功后，节点二就会开始同步节点一的区块，同步完成后，任意一个节点开始挖矿，另一个节点会自动同步区块，向任意一个节点发送交易，另一个节点也会收到该笔交易。
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||
通过 `admin.peers`可以查看连接到的其他节点信息，通过 `net.peerCount`可以查看已连接到的节点数量。
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除了上面的方法，也可以在启动节点的时候指定`--bootnodes`选项连接到其他节点。
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||
> 如果只是自己测试开发使用，建议使用dev环境，在需要在启动时增加`–dev`参数即可，在dev模式下会监听交易，一旦有交易发送就会打包然后挖矿确认，且默认的`account[0]`开发者账户初始有一大堆以太币。
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## 3、智能合约操作
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### 3.1、创建和编译智能合约
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经过part2的学习大家已经基本上掌握了Solidity，接下来我们编写一个智能合约：
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该合约包含一个方法 multiply()，将输入的两个数相乘后输出：
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```javascript
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pragma solidity ^0.4.0;
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contract TestContract
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||
{
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||
function multiply(uint a, uint b) returns (uint)
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||
{
|
||
return a * b;
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||
}
|
||
}
|
||
```
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||
将上面的代码复制到Remix编辑器里，程序将自动完成编译。
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<center>
|
||
<img style="border-radius: 0.3125em;
|
||
box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
|
||
src="pic/part3-8.png">
|
||
<br>
|
||
<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
|
||
display: inline-block;
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||
color: #999;
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||
padding: 2px;">图 8</div>
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</center>
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||
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||
点击 run 在Environment中设选择JavaScript VM, Value可设置为1，点击Deploy，则可创建该部署智能合约的交易。
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因为我们要将该智能合约部署到私有链上，需要得到智能合约编译后的EVM二进制码和JSON ABI（Application Binary Interface）。将生成的交易保存到scenario.json文件，点击箭头所指按钮
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<center>
|
||
<img style="border-radius: 0.3125em;
|
||
box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
|
||
src="pic/part3-9.png">
|
||
<br>
|
||
<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
|
||
display: inline-block;
|
||
color: #999;
|
||
padding: 2px;">图 9</div>
|
||
</center>
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||
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||
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||
其中38-65行为该智能合约的ABI（注意前面还有一个[符号），ABI指定了合约接口，包括可调用的合约方法、变量、事件等。
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<center>
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<img style="border-radius: 0.3125em;
|
||
box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
|
||
src="pic/part3-10.png">
|
||
<br>
|
||
<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
|
||
display: inline-block;
|
||
color: #999;
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||
padding: 2px;">图 10</div>
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</center>
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||
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||
input`字段为合约EVM二进制码，可点击直接复制。
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||
在Linux下可以直接使用安装好的编译器进行编译，把合约代码保存到文件名为testContract.sol 里,通过下面两个命令分别得到EVM二进制码和JSON ABI。
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如果没有安装solc先执行
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```javascript
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sudo snap install solc
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||
```
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接下来执行
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```javascript
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||
$solc --bin testContract.sol
|
||
$solc --abi testContract.sol
|
||
```
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<center>
|
||
<img style="border-radius: 0.3125em;
|
||
box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
|
||
src="pic/part3-11.png">
|
||
<br>
|
||
<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
|
||
display: inline-block;
|
||
color: #999;
|
||
padding: 2px;">图 11</div>
|
||
</center>
|
||
|
||
|
||
### 3.2、部署智能合约
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||
|
||
回到 Geth 的控制台，用变量 code 和 abi 记录上面两个值：
|
||
|
||
```javascript
|
||
> code = "608060405234801561001057600080fd5b5060b88061001f6000396000f3fe6080604052348015600f57600080fd5b506004361060285760003560e01c8063165c4a1614602d575b600080fd5b606060048036036040811015604157600080fd5b8101908080359060200190929190803590602001909291905050506076565b6040518082815260200191505060405180910390f35b600081830290509291505056fea265627a7a7231582049ecffb2740a6e31f7c8fbf4a928b88d3a95f417b985dc23cd1ad4c06a9b043864736f6c63430005100032"
|
||
> abi = [{
|
||
"0xd1ef8ab8f12bde83ebaee1be4183c75f45ab5835643812016a7751173bfb9dc0": [
|
||
{
|
||
"constant": true,
|
||
"inputs": [
|
||
{
|
||
"name": "a",
|
||
"type": "uint256"
|
||
},
|
||
{
|
||
"name": "b",
|
||
"type": "uint256"
|
||
}
|
||
],
|
||
"name": "multiply",
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "",
|
||
"type": "uint256"
|
||
}
|
||
],
|
||
"payable": false,
|
||
"stateMutability": "view",
|
||
"type": "function"
|
||
}
|
||
]
|
||
}]
|
||
```
|
||
使用账户 0 来部署合约，首先解锁账户：
|
||
|
||
```javascript
|
||
> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
|
||
Unlock account 0xb51654f60dee35265558a1d2e61468fe00f12888
|
||
Passphrase:
|
||
true
|
||
```
|
||
创建合约实例，发送部署合约的交易：
|
||
|
||
```javascript
|
||
> myContract = eth.contract(abi)
|
||
...
|
||
> contract = myContract.new({from:eth.accounts[0],data:code,gas:1000000})
|
||
|
||
```
|
||
|
||
<center>
|
||
<img style="border-radius: 0.3125em;
|
||
box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
|
||
src="pic/part3-12.png">
|
||
<br>
|
||
<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
|
||
display: inline-block;
|
||
color: #999;
|
||
padding: 2px;">图 12</div>
|
||
</center>
|
||
|
||
此时如果没有挖矿，用 `txpool.status` 命令可以看到本地交易池中有一个待确认的交易。使用 `miner.start()` 命令开始挖矿，一段时间后交易会被确认。通过查询该交易可得到合约地址，使用命令：
|
||
|
||
|
||
```javascript
|
||
>eth.getTransactionReceipt("0x085b66b2591ee31c3ad58a66ca485bd19bea6c1fc8ca7550a896853ab52855a6")
|
||
contractAddress: "0xd92845cc4bffc1d6a4b6a389933b88880d5ded24"
|
||
```
|
||
|
||
|
||
|
||
### 3.3、调用智能合约
|
||
|
||
使用以下命令通过发送交易来调用合约，sendTransaction 方法的前几个参数应该与合约中 multiply 方法的输入参数对应。这种情况下，交易会通过挖矿记录到区块链中：
|
||
|
||
```javascript
|
||
>contract.multiply.sendTransaction(2, 4, {from:eth.accounts[0]})
|
||
```
|
||
在本地运行该方法可直接查看返回结果，不会记录到区块链中，命令如下：
|
||
|
||
```javascript
|
||
>contract.multiply.call(2，4)
|
||
8
|
||
```
|
||
|
||
如果其他节点要调用这个已经部署好的合约，需要知道该合约的地址以及ABI。可以通过发送交易调用，也可以本地调用。我们以本地调用为例。
|
||
创建合约实例：
|
||
|
||
```javascript
|
||
>abi = [{
|
||
"0xd1ef8ab8f12bde83ebaee1be4183c75f45ab5835643812016a7751173bfb9dc0": [
|
||
{
|
||
"constant": true,
|
||
"inputs": [
|
||
{
|
||
"name": "a",
|
||
"type": "uint256"
|
||
},
|
||
{
|
||
"name": "b",
|
||
"type": "uint256"
|
||
}
|
||
],
|
||
"name": "multiply",
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "",
|
||
"type": "uint256"
|
||
}
|
||
],
|
||
"payable": false,
|
||
"stateMutability": "view",
|
||
"type": "function"
|
||
}
|
||
]
|
||
}]
|
||
>sample=eth.contract(abi)
|
||
>samplecontract=sample.at("0xd92845cc4bffc1d6a4b6a389933b88880d5ded24")
|
||
```
|
||
调用合约
|
||
|
||
```javascript
|
||
>samplecontract.multiply.call(2，4)
|
||
8
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||
```
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||
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||
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||
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||
## 4、web3.js 简介
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||
我们除了通过Geth的JavaScript Console进行交互以外，还有许多第三方库可以使用，方便开发基于以太坊区块链的应用：
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||
<center>
|
||
<img style="border-radius: 0.3125em;
|
||
box-shadow: 0 2px 4px 0 rgba(34,36,38,.12),0 2px 10px 0 rgba(34,36,38,.08);"
|
||
src="pic/part3-13.png">
|
||
<br>
|
||
<div style="color:orange; border-bottom: 1px solid #d9d9d9;
|
||
display: inline-block;
|
||
color: #999;
|
||
padding: 2px;">图 13</div>
|
||
</center>
|
||
|
||
|
||
本文使用web3.js与Geth客户端交互，首先搭建开发环境。
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||
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||
### 4.1 环境搭建
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|
||
**4.1.1 node.js安装**
|
||
|
||
更新源
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```javascript
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||
sudo apt-get update
|
||
sudo apt-get install -y python-software-properties software-properties-common
|
||
sudo add-apt-repository ppa:chris-lea/node.js
|
||
sudo apt-get update
|
||
```
|
||
|
||
node.js、npm安装
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||
```javascript
|
||
sudo apt-get install nodejs
|
||
sudo apt install nodejs-legacy
|
||
sudo apt install npm
|
||
```
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||
安装完后，可以通过 `node --version npm --version` 查看是否安装成功及版本号。npm 包管理工具随 node 一起安装，如果版本太低，建议升到新版本。
|
||
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||
|
||
**4.1.2 web3.js模块安装**
|
||
使用npm可完成本地安装、全局安装模块。
|
||
```javascript
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||
npm install -global <package name> //全局安装
|
||
npm install <package name> //本地安装
|
||
```
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||
|
||
|
||
我这里选择使用本地安装模块，这样方便开发的应用移植、上线等。创建一个工程文件夹etherjs。在该文件夹下初始化一个新的 package.json 文件，使用下面命令自动生成。
|
||
```javascript
|
||
npm init -y
|
||
```
|
||
|
||
本地安装并添加模块名到 package.json
|
||
```javascript
|
||
npm install <package name> --save
|
||
或者npm install <package name> --save-dev
|
||
```
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||
|
||
区别在于--save-dev 是你开发时候依赖的东西，--save 是你发布之后还依赖的东西。一般使用--save。
|
||
```javascript
|
||
npm install web3 --save
|
||
```
|
||
|
||
|
||
如果这样安装不成功，使用下面命令安装指定版本：
|
||
```javascript
|
||
npm install web3@^0.20.1 --save
|
||
```
|
||
|
||
**4.1.3 solc.js模块安装**
|
||
solc是用来编译智能合约的模块
|
||
```javascript
|
||
npm install solc --save
|
||
```
|
||
|
||
**4.1.4 编译器——Visual Studio Code**
|
||
|
||
这里选择Visual Studio Code，适合node.js开发，集成的终端可以很方便运行程序。
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||
|
||
安装Ubuntu Make
|
||
```javascript
|
||
sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-desktop/ubuntu-make
|
||
sudo apt-get update
|
||
sudo apt-get install ubuntu-make
|
||
```
|
||
安装visual-studio-code
|
||
```javascript
|
||
umake web visual-studio-code
|
||
```
|
||
安装完成后，直接搜索Visual Studio Code应用，把图标拖拽到Unity启动器上，就可以方便使用了。
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||
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||
### 4.2 web3.js 介绍
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||
web3js 的全称是Web3 JavaScript app API，它是一个JavaScript API库。要使DApper在以太坊上运行，我们可以使用web3.js库提供的web3对象。web3.js通过RPC调用与本地节点通信，它可以用于任何暴露了RPC层的以太坊节点，web3包含了eth对象 - web3.eth（专门与以太坊区块链交互）和 shh对象 - web3.shh（用于与 Whisper交互）[Whisper是以太坊生态系统的一部分，主要用来做消息传递]
|
||
|
||
如果我们想要在以太坊上开发合约，目前来说最方便的方法就是调用Web3.js库，它会给我们一个Web3对象。我们进入geth控制台，直接键入web3就可以看到所有的方法。下面主要介绍如何通过web3js创建合约并调用
|
||
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||
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||
**4.2.1异步回调（callback）**
|
||
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||
- web3js API 设计的最初目的，主要是为了和本地 RPC 节点共同使用，所以默认情况下发送的是同步 HTTP 请求
|
||
- 如果要发送异步请求，可以在函数的最后一个参数位置上，传入一个回调函数。回调函数是可选（optioanl）的
|
||
- 我们一般采用的回调风格是所谓的“错误优先”，例如：
|
||
|
||
```javascript
|
||
web3.eth.getBlock(48, function(error, result){
|
||
if(!error)
|
||
console.log(JSON.stringify(result));
|
||
else
|
||
console.error(error);
|
||
});
|
||
```
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||
|
||
**4.2.2 回调 Promise 事件（v1.0.0）**
|
||
|
||
- 为了帮助 web3 集成到不同标准的所有类型项目中，1.0.0 版本提供了多种方式来处理异步函数。大多数的 web3 对象允许将一个回调函数作为最后一个函数参数传入，同时会返回一个promise 用于链式函数调用。
|
||
- 以太坊作为一个区块链系统，一次请求具有不同的结束阶段。为了满足这样的要求，1.0.0 版本将这类函数调用的返回值包成一个“承诺事件”（promiEvent），这是一个 promise 和EventEmitter 的结合体。
|
||
- PromiEvent 的用法就像 promise 一样，另外还加入了.on，.once 和.off方法
|
||
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||
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||
```javascript
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||
web3.eth.sendTransaction({from: '0x123...', data: '0x432...'})
|
||
.once('transactionHash', function(hash){ ... })
|
||
.once('receipt', function(receipt){ ... })
|
||
.on('confirmation', function(confNumber, receipt){ ... })
|
||
.on('error', function(error){ ... })
|
||
.then(function(receipt){ // will be fired once the receipt is mined });
|
||
```
|
||
|
||
**4.2.3 应用二进制接口（ABI）**
|
||
|
||
- web3.js 通过以太坊智能合约的 json 接口（Application Binary Interface，ABI）创建一个 JavaScript 对象，用来在 js代码中描述\
|
||
- 函数（functions）
|
||
- type：函数类型，默认“function”，也可能是“constructor”
|
||
- constant, payable, stateMutability：函数的状态可变性
|
||
- inputs, outputs: 函数输入、输出参数描述列表
|
||
- 事件（events）
|
||
- type：类型，总是“event”
|
||
- inputs：输入对象列表，包括 name、type、indexed
|
||
|
||
**4.2.4 批处理请求（batch requests）**
|
||
|
||
- 批处理请求允许我们将请求排序，然后一起处理它们。
|
||
- 注意：批量请求不会更快。实际上，在某些情况下，一次性地发出许多请求会更快，因为请求是异步处理的。
|
||
- 批处理请求主要用于确保请求的顺序，并串行处理。
|
||
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||
|
||
```javascript
|
||
var batch = web3.createBatch();
|
||
batch.add(web3.eth.getBalance.request('0x0000000000000000
|
||
000000000000000000000000', 'latest', callback));
|
||
batch.add(web3.eth.contract(abi).at(address).balance.request(a
|
||
ddress, callback2));
|
||
batch.execute();
|
||
```
|
||
|
||
**4.2.5 大数处理（big numbers）**
|
||
|
||
- JavaScript 中默认的数字精度较小，所以web3.js 会自动添加一个依赖库 BigNumber，专门用于大数处理
|
||
- 对于数值，我们应该习惯把它转换成 BigNumber 对象来处理
|
||
|
||
```javascript
|
||
var balance = new
|
||
BigNumber('131242344353464564564574574567456');
|
||
// or var balance = web3.eth.getBalance(someAddress);
|
||
balance.plus(21).toString(10);
|
||
//"131242344353464564564574574567477"
|
||
```
|
||
|
||
- BigNumber.toString(10) 对小数只保留20位浮点精度。所以推荐的做法是，我们内部总是用 wei 来表示余额（大整数），只有在需要显示给用户看的时候才转换为ether或其它单位
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### 4.3 常用 API —— 基本信息查询
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**4.3.1 查看 web3 版本**
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- v0.2x.x：web3.version.api
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- v1.0.0：web3.version
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查看 web3 连接到的节点版本（ clientVersion ）
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- 同步：web3.version.node
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- 异步：web3.version.getNode((error,result)=>{console.log(result)})
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- v1.0.0：web3.eth.getNodeInfo().then(console.log)
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**4.3.2 基本信息查询**
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获取 network id
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- 同步：web3.version.network
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- 异步：web3.version.getNetwork((err, res)=>{console.log(res)})
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- v1.0.0：web3.eth.net.getId().then(console.log)
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获取节点的以太坊协议版本
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- 同步：web3.version.ethereum
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||
- 异步：web3.version.getEthereum((err, res)=>{console.log(res)}
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- v1.0.0：web3.eth.getProtocolVersion().then(console.log)
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**4.3.3 网络状态查询**
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是否有节点连接 / 监听，返回 true/false
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- 同步：web3.isConnect() 或者 web3.net.listening
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- 异步：web3.net.getListening((err,res)=>console.log(res))
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- v1.0.0：web3.eth.net.isListening().then(console.log)
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查看当前连接的 peer 节点
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- 同步：web3.net.peerCount
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- 异步：web3.net.getPeerCount((err,res)=>console.log(res))
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- v1.0.0：web3.eth.net.getPeerCount().then(console.log)
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**4.3.4 Provider**
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查看当前设置的 web3 provider
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- web3.currentProvider
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查看浏览器环境设置的 web3 provider （ v1.0.0 ）
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- web3.givenProvider
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设置 provider
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- web3.setProvider(provider)
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- web3.setProvider(new web3.providers.HttpProvider('http://localhost:8545'))
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### 4.4 web3 通用工具方法
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以太单位转换
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- web3.fromWei web3.toWei数据类型转换
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- web3.toString web3.toDecimal web3.toBigNumber字符编码转换
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- web3.toHex web3.toAscii web3.toUtf8 web3.fromUtf8地址相关
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- web3.isAddress web3.toChecksumAddress
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### 4.5 web3.eth
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**4.5.1 账户相关**
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coinbase 查询
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- 同步：web3.eth.coinbase
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- 异步：web3.eth.getCoinbase( (err, res)=>console.log(res) )
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||
- v1.0.0：web3.eth.getCoinbase().then(console.log)
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||
账户查询
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- 同步：web3.eth.accounts
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||
- 异步：web3.eth.getAccounts( (err, res)=>console.log(res) )
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- v1.0.0：web3.eth.getAccounts().then(console.log)
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**4.5.2 区块相关**
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区块高度查询
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- 同步：web3.eth. blockNumber
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- 异步：web3.eth.getBlockNumber( callback )
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gasPrice 查询
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- 同步：web3.eth.gasPrice
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||
- 异步：web3.eth.getGasPrice( callback )
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||
区块查询
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- 同步：web3.eth.getBlockNumber( hashStringOrBlockNumber[ ,returnTransactionObjects] )
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||
- 异步：web3.eth.getBlockNumber( hashStringOrBlockNumber, callback )
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||
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||
块中交易数量查询
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||
- 同步：web3.eth.getBlockTransactionCount( hashStringOrBlockNumber )
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||
- 异步：web3.eth.getBlockTransactionCount( hashStringOrBlockNumber, callback )
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||
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**4.5.3 交易相关**
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余额查询
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- 同步：web3.eth.getBalance(addressHexString [, defaultBlock])
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- 异步：web3.eth.getBalance(addressHexString \[, defaultBlock\]\[, callback\])
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||
交易查询
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- 同步：web3.eth.getTransaction(transactionHash)
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- 异步：web3.eth.getTransaction(transactionHash [, callback])
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交易执行相关
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- 交易收据查询（已进块）
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- 同步：web3.eth.getTransactionReceipt(hashString)
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||
- 异步：web3.eth.getTransactionReceipt(hashString [,callback])
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- 估计 gas 消耗量
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- 同步：web3.eth.estimateGas(callObject)
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||
- 异步：web3.eth.estimateGas(callObject [, callback])
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**4.5.4 发送交易**
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||
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||
- web3.eth.sendTransaction(transactionObject [, callback])
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||
- 交易对象：
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- from：发送地址
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- to：接收地址，如果是创建合约交易，可不填
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||
- value：交易金额，以wei为单位，可选
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||
- gas：交易消耗 gas 上限，可选
|
||
- gasPrice：交易 gas 单价，可选
|
||
- data：交易携带的字串数据，可选
|
||
- nonce：整数 nonce 值，可选
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||
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||
**4.5.5 消息调用**
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||
|
||
- web3.eth.call(callObject [, defaultBlock] [, callback])
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||
- 参数：
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||
- 调用对象：与交易对象相同，只是from也是可选的
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||
- 默认区块：默认“latest”，可以传入指定的区块高度
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||
- 回调函数，如果没有则为同步调用
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||
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||
```javascript
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var result = web3.eth.call({ to:"0xc4abd0339eb8d57087278718986382264244252f",
|
||
data:"0xc6888fa1000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000003" });
|
||
console.log(result);
|
||
```
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||
**4.5.6 日志过滤（事件监听）**
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||
```javascript
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web3.eth.filter( filterOptions [ , callback ] )
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// filterString 可以是 'latest' or 'pending'
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var filter = web3.eth.filter(filterString);
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||
// 或者可以填入一个日志过滤 options
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var filter = web3.eth.filter(options);
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||
// 监听日志变化
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||
filter.watch(function(error, result){ if (!error) console.log(result); });
|
||
// 还可以用传入回调函数的方法，立刻开始监听日志
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||
web3.eth.filter(options, function(error, result){
|
||
if (!error) console.log(result);
|
||
});
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||
```
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||
**4.5.7 合约相关 —— 创建合约**
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web3.eth.contract
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```javascript
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var MyContract = web3.eth.contract(abiArray);
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// 通过地址初始化合约实例
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var contractInstance = MyContract.at(address);
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||
// 或者部署一个新合约
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var contractInstance = MyContract.new([constructorParam1][, constructorParam2], {data: '0x12345...', from:myAccount, gas: 1000000});
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||
```
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**4.5.8 调用合约函数**
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||
可以通过已创建的合约实例，直接调用合约函数
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```javascript
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||
// 直接调用，自动按函数类型决定用 sendTransaction 还是 call
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myContractInstance.myMethod(param1 [, param2, ...] [,transactionObject] [, defaultBlock] [, callback]);
|
||
// 显式以消息调用形式 call 该函数
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||
myContractInstance.myMethod.call(param1 [, param2, ...] [,transactionObject] [, defaultBlock] [, callback]);
|
||
// 显式以发送交易形式调用该函数
|
||
myContractInstance.myMethod.sendTransaction(param1 [,param2, ...] [, transactionObject] [, callback]);
|
||
```
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**4.5.9 监听合约事件**
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||
合约的 event 类似于 filter，可以设置过滤选项来监听
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```javascript
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var event = myContractInstance.MyEvent({valueA: 23}[, additionalFilterObject])
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||
// 监听事件
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||
event.watch(function(error, result){
|
||
if (!error)
|
||
console.log(result);
|
||
});
|
||
// 还可以用传入回调函数的方法，立刻开始监听事件
|
||
var event = myContractInstance.MyEvent([{valueA: 23}][, additionalFilterObject] , function(error, result){
|
||
if (!error) console.log(result);
|
||
}
|
||
);
|
||
```
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||
|
||
## 5、交互实现——部署智能合约
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通过编写一个depoly.js程序实现自动化的部署智能合约。首先要保持Geth客户端正常运行，并开启rpc。
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```javascript
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geth --identity "TestNode" --rpc --rpcport "8545" --datadir data0 --port "30303" --nodiscover --networkid 6666 --rpcapi admin,eth,miner,personal,txpool,eth,web3,net console
|
||
```
|
||
合约应该在智能合约编译器（如remix）调试好，然后将其写到test.sol文件里。
|
||
```javascript
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||
pragma solidity ^0.4.0;
|
||
contract TestContract
|
||
{
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function multiply(uint a, uint b) returns (uint)
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||
{
|
||
return a * b;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
使用solc模块生成合约的code和abi，我将该过程自定义为一个模块test.js，方便depoly.js调用。
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```javascript
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||
var fs = require('fs');
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var solc = require('solc');
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||
//compile smart contract to get bytecode and abi
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||
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var source = fs.readFileSync("./test.sol",'utf8'); //读取代码
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||
//console.log("compiling contract...");
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||
var compiledcontract = solc.compile(source); //编译
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||
//console.log('done');
|
||
for (var contractName in compiledcontract.contracts){
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||
var bytecode = compiledcontract.contracts[contractName].bytecode;
|
||
var abi = JSON.parse(compiledcontract.contracts[contractName].interface);
|
||
}
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||
//console.log(JSON.stringify(abi, undefined, 2));
|
||
//console.log(bytecode);
|
||
//console.log(abi);
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function bytecode(){
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||
console.log(bytecode);
|
||
}
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function abi(){
|
||
console.log(abi);
|
||
}
|
||
module.exports = {bytecode:bytecode,abi:abi};
|
||
|
||
```
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||
depoly.js通过与Geth交互部署智能合约。当合约被区块链确认后，会直接返回合约地址。
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||
```javascript
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||
var Web3 = require('web3');
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var contract = require('./test');
|
||
var web;
|
||
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||
//connect to node
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||
var ethereumUri = 'http://localhost:8545';
|
||
if (typeof web3 !== 'undefined') {
|
||
web3 = new Web3(web3.currentProvider);
|
||
} else {
|
||
// set the provider you want from Web3.providers
|
||
web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider(ethereumUri));
|
||
}
|
||
//查询区块链中基本的账户信息
|
||
if(!web3.isConnected()){
|
||
throw new Error('unable to connect to ethereum node at '+ ethereumUri);
|
||
}else{
|
||
console.log('connected to etherum node at '+ ethereumUri);
|
||
var coinbase = web3.eth.accounts[0];
|
||
console.log('coinbase:' + coinbase);
|
||
var balance = web3.eth.getBalance(coinbase);
|
||
console.log('balance:' + web3.fromWei(balance, 'ether') + " ETH");
|
||
var accounts = web3.eth.accounts;
|
||
console.log(accounts);
|
||
}
|
||
//通过coinbase部署智能合约
|
||
var abi = contract.abi;
|
||
var bytecode = contract.bytecode;
|
||
|
||
if (web3.personal.unlockAccount(coinbase, '123')) {
|
||
console.log(`${coinbase} is unlocaked`);
|
||
}else{
|
||
console.log(`unlock failed, ${coinbase}`);
|
||
}
|
||
|
||
var gasEstimate = web3.eth.estimateGas({data: '0x' + bytecode}); //gas估计
|
||
console.log('gasEstimate = ' + gasEstimate);
|
||
var MyContract = web3.eth.contract(abi);
|
||
console.log('deploying contract...');
|
||
var myContractReturned = MyContract.new({
|
||
from: coinbase,
|
||
data: '0x'+ bytecode,
|
||
gas: gasEstimate + 50000
|
||
}, function (err, myContract) {
|
||
if (!err) {
|
||
if (!myContract.address) {
|
||
console.log(`myContract.transactionHash = ${myContract.transactionHash}`); // The hash of the transaction, which deploys the contract
|
||
// check address on the second call (contract deployed)
|
||
} else {
|
||
console.log(`myContract.address = ${myContract.address}`); // the contract address
|
||
global.contractAddress = myContract.address;
|
||
}
|
||
|
||
} else {
|
||
console.log(err);
|
||
}
|
||
});
|
||
```
|
||
|
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**参考自：**
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||
[Go Ethereum](https://geth.ethereum.org/docs/install-and-build/installing-geth)
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||
[以太坊私有链Geth控制台操作教程](https://www.jianshu.com/p/9fa31e4cdf4d)
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||
[尚硅谷区块链全套Go语言→GoWeb→以太坊→项目实战](https://www.bilibili.com/video/BV1sJ411D72u)
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||
[web3.js 1.0中文手册](http://cw.hubwiz.com/card/c/web3.js-1.0/) |