教程 | 以太坊智能合約編程之菜鳥教程

譯注：原文首發于ConsenSys開發者博客，原作者為Eva以及ConsenSys的開發團隊。如果您想要獲取更多及時信息，可以訪問ConsenSys首頁點擊左下角Newsletter訂閱郵件。本文的翻譯獲得了ConsenSys創始人Lubin先生的授權。

有些人說以太坊太難對付，于是我們(譯注：指Consensys, 下同)寫了這篇文章來幫助大家學習如何利用以太坊編寫智能合約和應用。這里所用到的工具，錢包，應用程序以及整個生態系統仍處于開發狀態，它們將來會更好用！

• 第一部分概述，討論了關鍵概念，幾大以太坊客戶端以及寫智能合約用到的編程語言。
• 第二部分討論了總體的工作流程，以及目前流行的一些DApp框架和工具。
• 第三部分主要關于編程，我們將學習如何使用Truffle來為智能合約編寫測試和構建DApp。

第一部分. 概述

如果你對諸如比特幣以及其工作原理等密碼學貨幣的概念完全陌生，我們建議你先看看Andreas Antonopoulos所著的Bitcoin Book的頭幾章，然后讀一下以太坊白皮書。(譯注：以太坊白皮書中文版請看?http://ethfans.org/posts/ethereum-whitepaper)

如果你覺得白皮書中的章節太晦澀，也可以直接動手來熟悉以太坊。在以太坊上做開發并不要求你理解所有那些“密碼經濟計算機科學”(crypto economic computer science)，而白皮書的大部分是關于以太坊想對于比特幣架構上的改進。

新手教程

ethereum.org提供了官方的新手入門教程，以及一個代幣合約和眾籌合約的教程。合約語言Solidity也有官方文檔。學習智能合約的另一份不錯的資料（也是我的入門資料）是dappsForBeginners，不過現在可能有些過時了。

這篇文章的目的是成為上述資料的補充，同時介紹一些基本的開發者工具，使入門以太坊，智能合約以及構建DApps(decentralized apps, 分布式應用)更加容易。我會試圖按照我自己(依然是新手)的理解來解釋工作流程中的每一步是在做什么，我也得到了ConsenSys酷酷的開發者們的許多幫助。

基本概念

了解這些名詞是一個不錯的開始：

公鑰加密系統。?Alice有一把公鑰和一把私鑰。她可以用她的私鑰創建數字簽名，而Bob可以用她的公鑰來驗證這個簽名確實是用Alice的私鑰創建的，也就是說，確實是Alice的簽名。當你創建一個以太坊或者比特幣錢包的時候，那長長的0xdf...5f地址實質上是個公鑰，對應的私鑰保存某處。類似于Coinbase的在線錢包可以幫你保管私鑰，你也可以自己保管。如果你弄丟了存有資金的錢包的私鑰，你就等于永遠失去了那筆資金，因此你最好對私鑰做好備份。過來人表示：通過踩坑學習到這一點是非常痛苦的...

點對點網絡。?就像BitTorrent, 以太坊分布式網絡中的所有節點都地位平等，沒有中心服務器。(未來會有半中心化的混合型服務出現為用戶和開發者提供方便，這我們后面會講到。)

區塊鏈。?區塊鏈就像是一個全球唯一的帳簿，或者說是數據庫，記錄了網絡中所有交易歷史。

以太坊虛擬機(EVM)。?它讓你能在以太坊上寫出更強大的程序（比特幣上也可以寫腳本程序）。它有時也用來指以太坊區塊鏈，負責執行智能合約以及一切。

節點。?你可以運行節點，通過它讀寫以太坊區塊鏈，也即使用以太坊虛擬機。完全節點需要下載整個區塊鏈。輕節點仍在開發中。

礦工。?挖礦，也就是處理區塊鏈上的區塊的節點。這個網頁可以看到當前活躍的一部分以太坊礦工：stats.ethdev.com。

工作量證明。?礦工們總是在競爭解決一些數學問題。第一個解出答案的(算出下一個區塊)將獲得以太幣作為獎勵。然后所有節點都更新自己的區塊鏈。所有想要算出下一個區塊的礦工都有與其他節點保持同步，并且維護同一個區塊鏈的動力，因此整個網絡總是能達成共識。(注意：以太坊正計劃轉向沒有礦工的權益證明系統(POS)，不過那不在本文討論范圍之內。)

以太幣。?縮寫ETH。一種你可以購買和使用的真正的數字貨幣。這里是可以交易以太幣的其中一家交易所的走勢圖。在寫這篇文章的時候，1個以太幣價值65美分。

Gas. (汽油)?在以太坊上執行程序以及保存數據都要消耗一定量的以太幣，Gas是以太幣轉換而成。這個機制用來保證效率。

DApp.?以太坊社區把基于智能合約的應用稱為去中心化的應用程序(Decentralized App)。DApp的目標是(或者應該是)讓你的智能合約有一個友好的界面，外加一些額外的東西，例如IPFS（可以存儲和讀取數據的去中心化網絡，不是出自以太坊團隊但有類似的精神)。DApp可以跑在一臺能與以太坊節點交互的中心化服務器上，也可以跑在任意一個以太坊平等節點上。(花一分鐘思考一下：與一般的網站不同，DApp不能跑在普通的服務器上。他們需要提交交易到區塊鏈并且從區塊鏈而不是中心化數據庫讀取重要數據。相對于典型的用戶登錄系統，用戶有可能被表示成一個錢包地址而其它用戶數據保存在本地。許多事情都會與目前的web應用有不同架構。)

如果想看看從另一個新手視角怎么理解這些概念，請讀Just Enough Bitcoin for Ethereum。

以太坊客戶端，智能合約語言

編寫和部署智能合約并不要求你運行一個以太坊節點。下面有列出基于瀏覽器的IDE和API。但如果是為了學習的話，還是應該運行一個以太坊節點，以便理解其中的基本組件，何況運行節點也不難。

運行以太坊節點可用的客戶端

以太坊有許多不同語言的客戶端實現（即多種與以太坊網絡交互的方法），包括C++, Go, Python, Java, Haskell等等。為什么需要這么多實現？不同的實現能滿足不同的需求（例如Haskell實現的目標是可以被數學驗證），能使以太坊更加安全，能豐富整個生態系統。

在寫作本文時，我使用的是Go語言實現的客戶端geth (go-ethereum)，其他時候還會使用一個叫testrpc的工具, 它使用了Python客戶端pyethereum。后面的例子會用到這些工具。

注: 我曾經使用過C++的客戶端，現在仍然在用其中的ethminer組件和geth配合挖礦，因此這些不同的組件是可以一起工作的。
關于挖礦：挖礦很有趣，有點像精心照料你的室內盆栽，同時又是一種了解整個系統的方法。雖然以太幣現在的價格可能連電費都補不齊，但以后誰知道呢。人們正在創造許多酷酷的DApp, 可能會讓以太坊越來越流行。

交互式控制臺。?客戶端運行起來后，你就可以同步區塊鏈，建立錢包，收發以太幣了。使用geth的一種方式是通過Javascript控制臺（JavaScript console, 類似你在chrome瀏覽器里面按F12出來的那個，只不過是跑在終端里）。此外還可以使用類似cURL的命令通過JSON RPC來與客戶端交互。本文的目標是帶大家過一邊DApp開發的流程，因此這塊就不多說了。但是我們應該記住這些命令行工具是調試，配置節點，以及使用錢包的利器。

在測試網絡運行節點。?如果你在正式網絡運行geth客戶端，下載整個區塊鏈與網絡同步會需要相當時間。（你可以通過比較節點日志中打印的最后一個塊號和stats.ethdev.com上列出的最新塊來確定是否已經同步。) 另一個問題是在正式網絡上跑智能合約需要實實在在的以太幣。在測試網絡上運行節點的話就沒有這個問題。此時也不需要同步整個區塊鏈，創建一個自己的私有鏈就勾了，對于開發來說更省時間。

testrpc.?用geth可以創建一個測試網絡，另一種更快的創建測試網絡的方法是使用testrpc. Testrpc可以在啟動時幫你創建一堆存有資金的測試賬戶。它的運行速度也更快因此更適合開發和測試。你可以從testrpc起步，然后隨著合約慢慢成型，轉移到geth創建的測試網絡上 - 啟動方法很簡單，只需要指定一個networkid：geth --networkid "12345"。這里是testrpc的代碼倉庫，下文我們還會再講到它。

接下來我們來談談可用的編程語言，之后就可以開始真正的編程了。

寫智能合約用的編程語言

用Solidity就好。?要寫智能合約有好幾種語言可選：有點類似Javascript的Solidity, 文件擴展名是.sol. 和Python接近的Serpent, 文件名以.se結尾。還有類似Lisp的LLL。Serpent曾經流行過一段時間，但現在最流行而且最穩定的要算是Solidity了，因此用Solidity就好。聽說你喜歡Python? 用Solidity。

solc編譯器。?用Solidity寫好智能合約之后，需要用solc來編譯。它是一個來自C++客戶端實現的組件（又一次，不同的實現產生互補），這里是安裝方法。如果你不想安裝solc也可以直接使用基于瀏覽器的編譯器，例如Solidity real-time compiler或者Cosmo。后文有關編程的部分會假設你安裝了solc。

注意：以太坊正處于積極的開發中，有時候新的版本之間會有不同步。確認你使用的是最新的dev版本，或者穩定版本。如果遇到問題可以去以太坊項目對應的Gitter聊天室或者forums.ethereum.org上問問其他人在用什么版本。

web3.js API.?當Solidity合約編譯好并且發送到網絡上之后，你可以使用以太坊的web3.js JavaScript API來調用它，構建能與之交互的web應用。

以上就是在以太坊上編寫智能合約和構建與之交互的DApp所需的基本工具。

第二部分. DApp框架，工具以及工作流程

DApp開發框架

雖然有上文提到的工具就可以進行開發了，但是使用社區大神們創造的框架會讓開發更容易。

Truffle and Embark.?是Truffle把我領進了門。在Truffle出現之前的那個夏天，我目睹了一幫有天分的學生是如何不眠不休的參加一個hackathon（編程馬拉松）活動的，雖然結果相當不錯，但我還是嚇到了。然后Truffle出現了，幫你處理掉大量無關緊要的小事情，讓你可以迅速進入寫代碼-編譯-部署-測試-打包DApp這個流程。另外一個相似的DApp構建與測試框架是Embark。我只用過Truffle, 但是兩個陣營都擁有不少DApp大神。

Meteor.?許多DApp開發者使用的另一套開發棧由web3.js和Meteor組成，Meteor是一套通用webapp開發框架（ethereum-meteor-wallet項目提供了一個很棒的入門實例，而SilentCiero正在構建大量Meteor與web3.js和DApp集成的模板）。我下載并運行過一些不錯的DApp是以這種方式構造的。在11月9日至13日的以太坊開發者大會DΞVCON1上將有一些有趣的討論，是關于使用這些工具構建DApp以及相關最佳實踐的（會議將會在YouTube上直播）。

APIs.?BlockApps.net打算提供一套RESTful API給DApp使用以免去開發者運行本地節點的麻煩，這個中心化服務是基于以太坊Haskell實現的。這與DApp的去中心化模型背道而馳，但是在本地無法運行以太坊節點的場合非常有用，比如在你希望只有瀏覽器或者使用移動設備的用戶也能使用你的DApp的時候。BlockApps提供了一個命令行工具bloc，注冊一個開發者帳號之后就可以使用。

許多人擔心需要運行以太坊節點才能使用DApp的話會把用戶嚇跑，其實包括BlockApps在內的許多工具都能解決這個問題。Metamask允許你在瀏覽器里面使用以太坊的功能而無需節點，以太坊官方提供的AlethZero或者AlethOne是正在開發中有易用界面的客戶端，ConsenSys正在打造一個輕錢包LightWallet，這些工具都會讓DApp的使用變得更容易。輕客戶端和水平分片(sharding)也在計劃和開發之中。這是一個能進化出混合架構的P2P生態系統。

智能合約集成開發環境 (IDE)

IDE.?以太坊官方出品了用來編寫智能合約的Mix IDE，我還沒用過但會盡快一試。

基于瀏覽器的IDE.?Solidity real-time compiler和Cosmo都可以讓你快速開始在瀏覽器中編寫智能合約。你甚至可以讓這些工具使用你的本地節點，只要讓本地節點開一個端口（注意安全！這些工具站點必須可信，而且千萬不要把你的全部身家放在這樣一個本地節點里面！Cosmo UI上有如何使用geth做到這一點的指引）。在你的智能合約調試通過之后，可以用開發框架來給它添加用戶界面和打包成DApp，這正是Truffle的工作，后面的編程章節會有詳細講解。

Ether.Camp正在開發另一個強大的企業級瀏覽器IDE。他們的IDE將支持沙盒測試網絡，自動生成用于測試的用戶界面（取代后文將展示的手動編寫測試），以及一個測試交易瀏覽器test.ether.camp。當你的合約準備正式上線之前，使用他們的測試網絡會是確保你的智能合約在一個接近真實的環境工作正常的好方法。他們也為正式網絡提供了一個交易瀏覽器frontier.ether.camp，上面可以看到每一筆交易的細節。在本文寫作時Ether.Camp的IDE還只能通過邀請注冊，預計很快會正式發布。

合約和Dapp示例。?在Github上搜索DApp倉庫和.sol文件可以看到進行中的有趣東西。這里有一個DApp大列表：dapps.ethercasts.com，不過其中一些項目已經過時。Ether.fund/contracts上有一些Solidity和Serpent寫的合約示例，但是不清楚這些例子有沒有經過測試或者正確性驗證。11月12日的開發者大會DΞVCON1將會有一整天的DApp主題演講。

部署智能合約的流程

流程如下：

啟動一個以太坊節點?(例如geth或者testrpc)。

使用solc*編譯*智能合約。 => 獲得二進制代碼。

將編譯好的合約部署到網絡。（這一步會消耗以太幣，還需要使用你的節點的默認地址或者指定地址來給合約簽名。） => 獲得合約的區塊鏈地址和ABI（合約接口的JSON表示，包括變量，事件和可以調用的方法）。(譯注：作者在這里把ABI與合約接口弄混了。ABI是合約接口的二進制表示。)

用web3.js提供的JavaScript API來調用合約。（根據調用的類型有可能會消耗以太幣。）

下圖詳細描繪了這個流程：

你的DApp可以給用戶提供一個界面先部署所需合約再使用之（如圖1到4步），也可以假設合約已經部署了（常見方法），直接從使用合約（如圖第6步）的界面開始。

第三部分. 編程

在Truffle中進行測試

Truffle用來做智能合約的測試驅動開發(TDD)非常棒，我強烈推薦你在學習中使用它。它也是學習使用JavaScript Promise的一個好途徑，例如deferred和異步調用。Promise機制有點像是說“做這件事，如果結果是這樣，做甲，如果結果是那樣，做乙... 與此同時不要在那兒干等著結果返回，行不？”。Truffle使用了包裝web3.js的一個JS Promise框架Pudding（因此它為為你安裝web3.js）。(譯注：Promise是流行于JavaScript社區中的一種異步調用模式。它很好的封裝了異步調用，使其能夠靈活組合，而不會陷入callback hell.)

Transaction times.?Promise對于DApp非常有用，因為交易寫入以太坊區塊鏈需要大約12-15秒的時間。即使在測試網絡上看起來沒有那么慢，在正式網絡上卻可能會要更長的時間（例如你的交易可能用光了Gas，或者被寫入了一個孤兒塊）。

下面讓我們給一個簡單的智能合約寫測試用例吧。

使用Truffle

首先確保你 1.安裝好了solc以及 2.testrpc。（testrpc需要Python和pip。如果你是Python新手，你可能需要用virtualenv來安裝，這可以將Python程序庫安裝在一個獨立的環境中。）

接下來安裝 3.Truffle（你可以使用NodeJS's npm來安裝：npm install -g truffle,?-g開關可能會需要sudo）。安裝好之后，在命令行中輸入truffle list來驗證安裝成功。然后創建一個新的項目目錄（我把它命名為'conference'），進入這個目錄，運行truffle init。該命令會建立如下的目錄結構：

現在讓我們在另一個終端里通過執行testrpc來啟動一個節點（你也可以用geth）：

回到之前的終端中，輸入truffle deploy。這條命令會部署之前truffle init產生的模板合約到網絡上。任何你可能遇到的錯誤信息都會在testrpc的終端或者執行truffle的終端中輸出。

在開發過程中你隨時可以使用truffle compile命令來確認你的合約可以正常編譯（或者使用solc YourContract.sol），truffle deploy來編譯和部署合約，最后是truffle test來運行智能合約的測試用例。

第一個合約

下面是一個針對會議的智能合約，通過它參會者可以買票，組織者可以設置參會人數上限，以及退款策略。本文涉及的所有代碼都可以在這個代碼倉庫找到。

contract Conference {address public organizer;mapping (address => uint) public registrantsPaid;uint public numRegistrants;uint public quota;event Deposit(address _from, uint _amount); // so you can log these eventsevent Refund(address _to, uint _amount); function Conference() { // Constructororganizer = msg.sender;quota = 500;numRegistrants = 0;}function buyTicket() public returns (bool success) {if (numRegistrants >= quota) { return false; }registrantsPaid[msg.sender] = msg.value;numRegistrants++;Deposit(msg.sender, msg.value);return true;}function changeQuota(uint newquota) public {if (msg.sender != organizer) { return; }quota = newquota;}function refundTicket(address recipient, uint amount) public {if (msg.sender != organizer) { return; }if (registrantsPaid[recipient] == amount) { address myAddress = this;if (myAddress.balance >= amount) { recipient.send(amount);registrantsPaid[recipient] = 0;numRegistrants--;Refund(recipient, amount);}}}function destroy() { // so funds not locked in contract foreverif (msg.sender == organizer) { suicide(organizer); // send funds to organizer}} }

接下來讓我們部署這個合約。（注意：本文寫作時我使用的是Mac OS X 10.10.5, solc 0.1.3+ (通過brew安裝)，Truffle v0.2.3, testrpc v0.1.18 (使用venv)）

部署合約

(譯注：圖中步驟翻譯如下：）

使用truffle部署智能合約的步驟：
1.?truffle init?(在新目錄中) => 創建truffle項目目錄結構
2. 編寫合約代碼，保存到contracts/YourContractName.sol文件。
3. 把合約名字加到config/app.json的'contracts'部分。
4. 啟動以太坊節點（例如在另一個終端里面運行testrpc）。
5.?truffle deploy（在truffle項目目錄中)

添加一個智能合約。?在truffle init執行后或是一個現有的項目目錄中，復制粘帖上面的會議合約到contracts/Conference.sol文件中。然后打開config/app.json文件，把'Conference'加入'deploy'數組中。

啟動testrpc。?在另一個終端中啟動testrpc。

編譯或部署。?執行truffle compile看一下合約是否能成功編譯，或者直接truffle deploy一步完成編譯和部署。這條命令會把部署好的合約的地址和ABI（應用接口）加入到配置文件中，這樣之后的truffle test和truffle build步驟可以使用這些信息。

出錯了？?編譯是否成功了？記住，錯誤信息即可能出現在testrpc終端也可能出現在truffle終端。

重啟節點后記得重新部署！?如果你停止了testrpc節點，下一次使用任何合約之前切記使用truffle deploy重新部署。testrpc在每一次重啟之后都會回到完全空白的狀態。

合約代碼解讀

讓我們從智能合約頭部的變量聲明開始：

address public organizer; mapping (address => uint) public registrantsPaid; uint public numRegistrants; uint public quota;

address.?地址類型。第一個變量是會議組織者的錢包地址。這個地址會在合約的構造函數function Conference()中被賦值。很多時候也稱呼這種地址為'owner'（所有人）。

uint.?無符號整型。區塊鏈上的存儲空間很緊張，保持數據盡可能的小。

public.?這個關鍵字表明變量可以被合約之外的對象使用。private修飾符則表示變量只能被本合約(或者衍生合約)內的對象使用。如果你想要在測試中通過web3.js使用合約中的某個變量，記得把它聲明為public。

Mapping或數組。（譯注：Mapping類似Hash, Directory等數據類型，不做翻譯。）在Solidity加入數組類型之前，大家都使用類似mapping (address => uint)的Mapping類型。這個聲明也可以寫作address registrantsPaid[]，不過Mapping的存儲占用更小(smaller footprint)。這個Mapping變量會用來保存參加者（用他們的錢包地址表示）的付款數量以便在退款時使用。

關于地址。?你的客戶端（比如testrpc或者geth）可以生成一個或多個賬戶/地址。testrpc啟動時會顯示10個可用地址：

第一個地址,?accounts[0]，是發起調用的默認地址，如果沒有特別指定的話。

組織者地址 vs. 合約地址。?部署好的合約會在區塊鏈上擁有自己的地址（與組織者擁有的是不同的地址）。在Solidity合約中可以使用this來訪問這個合約地址，正如refundTicket函數所展示的：address myAddress = this;

Suicide, Solidity的好東西。（譯注：suicide意為'自殺', 為Solidity提供的關鍵字，不做翻譯。）轉給合約的資金會保存于合約（地址）中。最終這些資金通過destroy函數被釋放給了構造函數中設置的組織者地址。這是通過suicide(orgnizer);這行代碼實現的。沒有這個，資金可能被永遠鎖定在合約之中（reddit上有些人就遇到過），因此如果你的合約會接受資金一定要記得在合約中使用這個方法！

如果想要模擬另一個用戶或者對手方（例如你是賣家想要模擬一個買家），你可以使用可用地址數組中另外的地址。假設你要以另一個用戶，accounts[1], 的身份來買票，可以通過from參數設置：

conference.buyTicket({ from: accounts[1], value: some_ticket_price_integer });

函數調用可以是交易。?改變合約狀態（修改變量值，添加記錄，等等）的函數調用本身也是轉賬交易，隱式的包含了發送人和交易價值。因此web3.js的函數調用可以通過指定{ from: __, value: __ }參數來發送以太幣。在Solidity合約中，你可以通過msg.sender和msg.value來獲取這些信息：

function buyTicket() public {...registrantsPaid[msg.sender] = msg.value;... }

事件(Event)。?可選的功能。合約中的Deposit（充值）和Send（發送）事件是會被記錄在以太坊虛擬機日志中的數據。它們實際上沒有任何作用，但是用事件(Event)把交易記錄進日志是好的做法。

好了，現在讓我們給這個智能合約寫一個測試，來確保它能工作。

寫測試

把項目目錄test/中的example.js文件重命名為conference.js，文件中所有的'Example'替換為'Conference'。

contract('Conference', function(accounts) {it("should assert true", function(done) {var conference = Conference.at(Conference.deployed_address);assert.isTrue(true);done(); // stops tests at this point}); });

在項目根目錄下運行truffle test，你應該看到測試通過。在上面的測試中truffle通過Conference.deployed_address獲得合約部署在區塊鏈上的地址。

讓我們寫一個測試來初始化一個新的Conference，然后檢查變量都正確賦值了。將conference.js中的測試代碼替換為：

contract('Conference', function(accounts) {it("Initial conference settings should match", function(done) {var conference = Conference.at(Conference.deployed_address); // same as previous example up to hereConference.new({ from: accounts[0] }).then(function(conference) {conference.quota.call().then(function(quota) {assert.equal(quota, 500, "Quota doesn't match!"); }).then( function() {return conference.numRegistrants.call();}).then( function(num) {assert.equal(num, 0, "Registrants should be zero!");return conference.organizer.call();}).then( function(organizer) {assert.equal(organizer, accounts[0], "Owner doesn't match!");done(); // to stop these tests earlier, move this up}).catch(done);}).catch(done);});});

構造函數。?Conference.new({ from: accounts[0] })通過調用合約構造函數創造了一個新的Conference實例。由于不指定from時會默認使用accounts[0]，它其實可以被省略掉：

Conference.new({ from: accounts[0] }); // 和Conference.new()效果相同

Promise.?代碼中的那些then和return就是Promise。它們的作用寫成一個深深的嵌套調用鏈的話會是這樣：

conference.numRegistrants.call().then(function(num) {assert.equal(num, 0, "Registrants should be zero!");conference.organizer.call().then(function(organizer) {assert.equal(organizer, accounts[0], "Owner doesn't match!");}).then(function(...))}).then(function(...))// Because this would get hairy...

Promise減少嵌套，使代碼變得扁平，允許調用異步返回，并且簡化了表達“成功時做這個”和“失敗時做那個”的語法。Web3.js通過回調函數實現異步調用，因此你不需要等到交易完成就可以繼續執行前端代碼。Truffle借助了用Promise封裝web3.js的一個框架，叫做Pudding，這個框架本身又是基于Bluebird的，它支持Promise的高級特性。

call.?我們使用call來檢查變量的值，例如conference.quota.call().then(...，還可以通過傳參數，例如call(0), 來獲取mapping在index 0處的元素。Solidity的文檔說這是一種特殊的“消息調用”因為 1.不會為礦工記錄和 2.不需要從錢包賬戶/地址發起（因此它沒有被賬戶持有者私鑰做簽名）。另一方面，交易/事務(Transaction)會被礦工記錄，必須來自于一個賬戶（也就是有簽名），會被記錄到區塊鏈上。對合約中數據做的任何修改都是交易。僅僅是檢查一個變量的值則不是。因此在讀取變量時不要忘記加上call()！否則會發生奇怪的事情。（此外如果在讀取變量是遇到問題別忘記檢查它是否是public。）call()也能用于調用不是交易的函數。如果一個函數本來是交易，但你卻用call()來調用，則不會在區塊鏈上產生交易。

斷言。?標準JS測試中的斷言（如果你不小心拼成了復數形式'asserts'，truffle會報錯，讓你一頭霧水），assert.equal是最常用的，其他類型的斷言可以在Chai的文檔中找到。

再一次運行truffle test確保一切工作正常。

測試合約函數調用

現在我們測試一下改變quote變量的函數能工作。在tests/conference.js文件的contract('Conference', function(accounts) {...};)的函數體中添加如下測試用例：

it("Should update quota", function(done) {var c = Conference.at(Conference.deployed_address);Conference.new({from: accounts[0] }).then(function(conference) {conference.quota.call().then( function(quota) { assert.equal(quota, 500, "Quota doesn't match!"); }).then( function() { return conference.changeQuota(300);}).then( function(result) { // result here is a transaction hashconsole.log(result); // if you were to print this out it’d be long hex - the transaction hashreturn conference.quota.call()}).then( function(quota) { assert.equal(quota, 300, "New quota is not correct!");done();}).catch(done);}).catch(done); });

這里的新東西是調用changeQuota函數的那一行。console.log對于調試很有用，用它能在運行truffle的終端中輸出信息。在關鍵點插入console.log可以查看執行到了哪一步。記得把Solidity合約中changeQuota函數被聲明為public，否則你不能調用它：

function changeQuota(uint newquota) public { }

測試交易

現在讓我們調用一個需要發起人發送資金的函數。

Wei.?以太幣有很多種單位（這里有個很有用的轉換器）,在合約中通常用的是Wei，最小的單位。Web3.js提供了在各單位與Wei之間互相轉換的便利方法，形如web3.toWei(.05, 'ether')。JavaScript在處理很大的數字時有問題，因此web3.js使用了程序庫BigNumber，并建議在代碼各處都以Wei做單位，直到要給用戶看的時候（文檔。

賬戶余額。?Web3.js提供了許多提供方便的方法，其中另一個會在下面測試用到的是web3.eth.getBalance(some_address)。記住發送給合約的資金會由合約自己持有直到調用suicide。

在contract(Conference, function(accounts) {...};)的函數體中插入下面的測試用例。在高亮顯示的方法中，測試用例讓另一個用戶(accounts[1])以ticketPrice的價格買了一張門票。然后它檢查合約的賬戶余額增加了ticketPrice，以及購票用戶被加入了參會者列表。

這個測試中的buyTicket是一個交易函數：

it("Should let you buy a ticket", function(done) {var c = Conference.at(Conference.deployed_address);Conference.new({ from: accounts[0] }).then(function(conference) {var ticketPrice = web3.toWei(.05, 'ether');var initialBalance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber();conference.buyTicket({ from: accounts[1], value: ticketPrice }).then(function() {var newBalance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber();var difference = newBalance - initialBalance;assert.equal(difference, ticketPrice, "Difference should be what was sent");return conference.numRegistrants.call();}).then(function(num) {assert.equal(num, 1, "there should be 1 registrant");return conference.registrantsPaid.call(accounts[1]);}).then(function(amount) {assert.equal(amount.toNumber(), ticketPrice, "Sender's paid but is not listed");done();}).catch(done);}).catch(done); });

交易需要簽名。?和之前的函數調用不同，這個調用是一個會發送資金的交易，在這種情況下購票用戶(accounts[1])會用他的私鑰對buyTicket()調用做簽名。（在geth中用戶需要在發送資金之前通過輸入密碼來批準這個交易或是解鎖錢包的賬戶。）

toNumber().?有時我們需要把Solidity返回的十六進制結果轉碼。如果結果可能是個很大的數字可以用web3.toBigNumber(numberOrHexString)來處理因為JavaScript直接對付大數要糟。

測試包含轉賬的合約

最后，為了完整性，我們確認一下refundTicket方法能正常工作，而且只有會議組織者能調用。下面是測試用例：

it("Should issue a refund by owner only", function(done) {var c = Conference.at(Conference.deployed_address);Conference.new({ from: accounts[0] }).then(function(conference) {var ticketPrice = web3.toWei(.05, 'ether');var initialBalance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber(); conference.buyTicket({ from: accounts[1], value: ticketPrice }).then(function() {var newBalance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber();var difference = newBalance - initialBalance;assert.equal(difference, ticketPrice, "Difference should be what was sent"); // same as before up to here// Now try to issue refund as second user - should failreturn conference.refundTicket(accounts[1], ticketPrice, {from: accounts[1]}); }).then(function() {var balance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber();assert.equal(web3.toBigNumber(balance), ticketPrice, "Balance should be unchanged");// Now try to issue refund as organizer/owner - should workreturn conference.refundTicket(accounts[1], ticketPrice, {from: accounts[0]}); }).then(function() {var postRefundBalance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber();assert.equal(postRefundBalance, initialBalance, "Balance should be initial balance");done();}).catch(done);}).catch(done);});

這個測試用例覆蓋的Solidity函數如下：

function refundTicket(address recipient, uint amount) public returns (bool success) {if (msg.sender != organizer) { return false; }if (registrantsPaid[recipient] == amount) { address myAddress = this;if (myAddress.balance >= amount) { recipient.send(amount);Refund(recipient, amount);registrantsPaid[recipient] = 0;numRegistrants--;return true;}}return false; }

合約中發送以太幣。?address myAddress = this展示了如何獲取該會議合約實例的地址，以變接下來檢查這個地址的余額（或者直接使用this.balance）。合約通過recipient.send(amount)方法把資金發回了購票人。

交易無法返回結果給web3.js.?注意這一點！refundTicket函數會返回一個布爾值，但是這在測試中無法檢查。因為這個方法是一個交易函數（會改變合約內數據或是發送以太幣的調用），而web3.js得到的交易運行結果是一個交易哈希（如果打印出來是一個長長的十六進制/怪怪的字符串）。既然如此為什么還要讓refundTicket返回一個值？因為在Solidity合約內可以讀到這個返回值，例如當另一個合約調用refundTicket()的時候。也就是說Solidity合約可以讀取交易運行的返回值，而web3.js不行。另一方面，在web3.js中你可以用事件機制（Event, 下文會解釋）來監控交易運行，而合約不行。合約也無法通過call()來檢查交易是否修改了合約內變量的值。

關于sendTransaction().?當你通過web3.js調用類似buyTicket()或者refundTicket()的交易函數時（使用web3.eth.sendTransaction），交易并不會立即執行。事實上交易會被提交到礦工網絡中，交易代碼直到其中一位礦工產生一個新區塊把交易記錄進區塊鏈之后才執行。因此你必須等交易進入區塊鏈并且同步回本地節點之后才能驗證交易執行的結果。用testrpc的時候可能看上去是實時的，因為測試環境很快，但是正式網絡會比較慢。

事件/Event.?在web3.js中你應該監聽事件而不是返回值。我們的智能合約示例定義了這些事件：

event Deposit(address _from, uint _amount); event Refund(address _to, uint _amount);

它們在buyTicket()和refundTicket()中被觸發。觸發時你可以在testrpc的輸出中看到日志。要監聽事件，你可以使用web.js監聽器(listener)。在寫本文時我還不能在truffle測試中記錄事件，但是在應用中沒問題：

Conference.new({ from: accounts[0] }).then(function(conference) {var event = conference.allEvents().watch({}, ''); // or use conference.Deposit() or .Refund()event.watch(function (error, result) {if (error) {console.log("Error: " + error);} else {console.log("Event: " + result.event);}});// ...

過濾器/Filter.?監聽所有事件可能會產生大量的輪詢，作為替代可以使用過濾器。它們可以更靈活的開始或是停止對事件的監聽。更多過濾器的信息可查看Solidity文檔。

總的來說，使用事件和過濾器的組合比檢查變量消耗的Gas更少，因而在驗證正式網絡的交易運行結果時非常有用。

Gas.?（譯注：以太坊上的燃料，因為代碼的執行必須消耗Gas。直譯為汽油比較突兀，故保留原文做專有名詞。）直到現在我們都沒有涉及Gas的概念，因為在使用testrpc時通常不需要顯式的設置。當你轉向geth和正式網絡時會需要。在交易函數調用中可以在{from: __, value: __, gas: __}對象內設置Gas參數。Web3.js提供了web3.eth.gasPrice調用來獲取當前Gas的價格，Solidity編譯器也提供了一個參數讓你可以從命令行獲取合約的Gas開銷概要：solc --gas YouContract.sol。下面是Conference.sol的結果：

為合約創建DApp界面

下面的段落會假設你沒有網頁開發經驗。

上面編寫的測試用例用到的都是在前端界面中也可以用的方法。你可以把前端代碼放到app/目錄中，運行truffle build之后它們會和合約配置信息一起編譯輸出到build/目錄。在開發時可以使用truffle watch命令在app/有任何變動時自動編譯輸出到build/目錄。然后在瀏覽器中刷新頁面即可看到build/目錄中的最新內容。（truffle serve可以啟動一個基于build/目錄的網頁服務器。）

app/目錄中有一些樣板文件幫助你開始：

index.html會加載app.js：

因此我們只需要添加代碼到app.js就可以了。

默認的app.js會在瀏覽器的console(控制臺)中輸出一條"Hello from Truffle!"的日志。在項目根目錄中運行truffle watch，然后在瀏覽器中打開build/index.html文件，再打開瀏覽器的console就可以看到。（大部分瀏覽器例如Chrome中，單擊右鍵 -> 選擇Inspect Element然后切換到Console即可。）

在app.js中，添加一個在頁面加載時會運行的window.onload調用。下面的代碼會確認web3.js已經正常載入并顯示所有可用的賬戶。（注意：你的testrpc節點應該保持運行。）

window.onload = function() {var accounts = web3.eth.accounts;console.log(accounts); }

看看你的瀏覽器console中看看是否打印出了一組賬戶地址。

現在你可以從tests/conference.js中復制一些代碼過來（去掉只和測試有關的斷言），將調用返回的結果輸出到console中以確認代碼能工作。下面是個例子：

window.onload = function() {var accounts = web3.eth.accounts;var c = Conference.at(Conference.deployed_address);Conference.new({ from: accounts[0] }).then(function(conference) {var ticketPrice = web3.toWei(.05, 'ether');var initialBalance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber(); console.log("The conference's initial balance is: " + initialBalance);conference.buyTicket({ from: accounts[1], value: ticketPrice }).then(function() {var newBalance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber();console.log("After someone bought a ticket it's: " + newBalance);return conference.refundTicket(accounts[1], ticketPrice, {from: accounts[0]});}).then(function() { var balance = web3.eth.getBalance(conference.address).toNumber();console.log("After a refund it's: " + balance);});}); };

上面的代碼應該輸出如下：

(console輸出的warning信息可忽略。)

現在起你就可以使用你喜歡的任何前端工具，jQuery, ReactJS, Meteor, Ember, AngularJS，等等等等，在app/目錄中構建可以與以太坊智能合約互動的DApp界面了！接下來我們給出一個極其簡單基于jQuery的界面作為示例。

這里是index.html的代碼，這里是app.js的代碼。

通過界面測試了智能合約之后我意識到最好加入檢查以保證相同的用戶不能注冊兩次。另外由于現在是運行在testrpc節點上，速度很快，最好是切換到geth節點并確認交易過程依然能及時響應。否則的話界面上就應該顯示提示信息并且在處理交易時禁用相關的按鈕。

嘗試geth.?如果你使用geth, 可以嘗試以下面的命令啟動 - 在我這兒(geth v1.2.3)工作的很好：

build/bin/geth --rpc --rpcaddr="0.0.0.0" --rpccorsdomain="*" --mine --unlock='0 1' --verbosity=5 --maxpeers=0 --minerthreads='4' --networkid '12345' --genesis test-genesis.json

這條命令解鎖了兩個賬戶,?0和1。1. 在geth控制臺啟動后你可能需要輸入這兩個賬戶的密碼。2. 你需要在test-genesis.json文件里面的'alloc'配置中加入你的這兩個賬戶，并且給它們充足的資金。3. 最后，在創建合約實例時加上gas參數：

Conference.new({from: accounts[0], gas: 3141592})

然后把整個truffle deploy,?truffle build流程重來一遍。

教程中的代碼。?在這篇基礎教程中用到的所有代碼都可以在這個代碼倉庫中找到。

自動為合約生成界面。?SilentCicero制作了一個叫做DApp Builder的工具，可以用Solidity合約自動生成HTML, jQuery和web.js的代碼。這種模式也正在被越來越多的正在開發中的開發者工具采用。

教程到此結束！?最后一章我們僅僅學習了一套工具集，主要是Truffle和testrpc. 要知道即使在ConsenSys內部，不同的開發者使用的工具和框架也不盡相同。你可能會發現更適合你的工具，這里所說的工具可能很快也會有改進。但是本文介紹的工作流程幫助我走上了DApp開發之路。

感謝Joseph Chow的校閱和建議，Christian Lundkvist, Daniel Novy, Jim Berry, Peter Borah和Tim Coulter幫我修改文字和debug，以及Tim Coulter, Nchinda Nchinda和Mike Goldin對DApp前端步驟圖提供的幫助。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的教程 | 以太坊智能合约编程之菜鸟教程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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