在區塊鏈上編程：DApp 開發簡介

當你開始探索區塊鏈開發，須要瞭解到這些。

1、DApp介紹

什麼是 DApp？

DApp 是 Decentralized Application 的簡稱，及去中心化應用。
在某種程度上，比特幣能夠說是出現的第一個 DAPP，由於它是徹底開源的，爲貢獻者提供獎勵回報，不受一箇中央機構的控制，並使用區塊鏈做爲支撐技術。
區塊鏈，做爲一個基礎設施，提供了分佈式的去中心化可信數據庫，人們能夠基於此，能夠開發各類應用，適用於不一樣的場景。
簡單來講，DAPP 和普通的 App 原理同樣，除了他們是徹底去中心化的，由相似以太坊網絡自己本身的節點來運做的 DAPP，不依賴於任何中心化的服務器，DAPP 是去中心化的，能夠徹底自動地運行。
目前 DApp 一般指代基於以太坊或者 EOS 上的智能合約開發的相關應用。

DApp 運行原理

DApp 底層區塊鏈開發平臺就比如手機的 iOS 和 Android 系統，是各類 DApp 的底層生態環境，DApp 就是底層區塊鏈平臺生態上衍生的各類分佈式應用，也是區塊鏈世界中的基礎服務提供方，DApp 於區塊鏈，就比如 APP 之於 iOS 和 Android。

什麼是智能合約？

若是把區塊鏈看作是一個數據庫，數據源，
智能合約基本上就是一段數據庫操做腳本，
它決定了你如何在區塊鏈上存儲數據，修改數據。

DApp應用案例

前往這裏可查看 DApp 的行業最新動態：
https://www.stateofthedapps.com/

cryptokitties 加密貓

Fomo3D

智能合約開發

簡介

智能合約是代碼（它的功能）和數據（它的狀態）的集合，存在於以太坊區塊鏈的特定地址。 智能合約帳戶可以在彼此之間傳遞信息，進行圖靈完備的運算。智能合約依靠被稱做以太坊虛擬機(EVM) 字節代碼（以太坊特有的二進制格式）上的區塊鏈運行。

智能合約使用諸如 Solidity 等高級語言寫成，而後編譯成字節代碼上傳到區塊鏈上。

智能合約開發流程大概有如下步驟：

• 編寫智能合約(如基於 solidity)
• 測試智能合約，在測試網絡或者私有鏈進行合約的功能測試
• 編譯和發佈合約，將合約部署到鏈上
• 操做合約，利用諸如 web3.js 等接口，經過訪問智能合約的地址，來調用和操做智能合約。

結構示意圖：

智能合約的開發流程圖：

Solidity

Solidity 是一種語法相似 JavaScript 的高級語言。它被設計成以編譯的方式生成以太坊虛擬機代碼。

代碼片斷：

pragma solidity ^0.4.22;

contract helloWorld {
 function renderHelloWorld () public pure returns (string) {
   return 'helloWorld';
 }
}

ERC-20

最著名的智能合約，想必你們都聽過，那就是 ERC20。
ERC-20 是一種代幣的標準協議，簡單地說，任何 ERC-20 代幣都能當即兼容以太坊錢包（幾乎全部支持以太幣的錢包，包括 MIST、imToken 等），因爲交易所已經知道這些代幣是如何操做的，它們能夠很容易地整合這些代幣。這就意味着，在不少狀況下，這些代幣都是能夠當即進行交易的。

一個基於 ERC-20 的代幣包含如下接口：

contract ERC20Interface {
    function totalSupply() public constant returns (uint);
    function balanceOf(address tokenOwner) public constant returns (uint balance);
    function allowance(address tokenOwner, address spender) public constant returns (uint remaining);
    function transfer(address to, uint tokens) public returns (bool success);
    function approve(address spender, uint tokens) public returns (bool success);
    function transferFrom(address from, address to, uint tokens) public returns (bool success);

    event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint tokens);
    event Approval(address indexed tokenOwner, address indexed spender, uint tokens);
}

Solidity開發環境介紹

下面我會粗略的引入介紹一下 Solidity 智能合約相關開發環境跟工具，這些都是目前智能合約開發中經常使用的工具集合。

IDE

開發基於Solidity的智能合約，可使用如下開發環境

• VSCode + Solidity Plugin
• Remix Solidity IDE (https://remix.ethereum.org)

Truffle

Truffle 是針對基於以太坊的 Solidity 語言的一套開發框架。自己基於 Javascript。

• 內置的智能合約編譯，連接，部署和二進制文件的管理。
• 快速開發下的自動合約測試。
• 腳本化的，可擴展的部署與發佈框架。
• 部署到無論多少的公網或私網的網絡環境管理功能
• 使用 EthPM&NPM 提供的包管理，使用 ERC190 標準。
• 與合約直接通訊的直接交互控制檯（寫完合約就能夠命令行裏驗證了）。
• 可配的構建流程，支持緊密集成。
• 在 Truffle 環境裏支持執行外部的腳本。

安裝 Truffle

npm install -g truffle

mkdir myproject && cd myproject && truffle init

Ganache

Ganache 是一個帶有圖形界面的本地運行的以太坊區塊鏈瀏覽器/模擬器，它在本地運行了一個 RPC Server，經過鏈接這個 Ganache，咱們能夠完成智能合約的本地測試，而不須要真正的接入以太坊的公網或測試網絡。

經過使用 Ganache，你能夠快速的看到你的應用是如何影響區塊鏈的。其中細節：如你的帳戶、餘額、合約及 Gas 成本。

Geth

geth 的全稱是 go-ethereum，是以太坊的官方錢包客戶端。Geth 是基於命令行的。
經過使用 Geth 和相關參數，咱們能夠接入以太坊的公網，測試網以及私有網絡。
以太坊除了主網絡，還有各類各樣的測試網絡。使用 geth 前要先解決要進入哪個網絡。
Geth 至關於在本機啓動一個以太坊網絡節點，可是經過參數控制，可讓節點選擇成爲全節點或者輕節點。

Geth 控制檯提供 admin、debug、eth、miner、net、personal、rpc、txpool、web3 等服務及命令。好比有這些經常使用的操做：

• eth.blockNumber 能夠查看當前的區塊高度，總共有多少區塊
• eth.getBlock(xxx) 能夠查看指定區塊的信息
• eth.accounts 查看當前錢包的帳戶地址，當第一次運行私有鏈網絡的時候，沒有帳戶，須要新建
• eth.coinbase 礦工帳戶，當網絡進行挖礦操做挖到新的區塊後，獎勵會到這個帳戶裏
• personal.newAccount() 新建帳戶，會提示輸入密碼，以後帳戶會以加密好的私鑰文件存到data/keystore目錄下
• miner.start(threas_number) 開始挖礦，前提是當前錢包已經有coinbase礦工帳戶
• miner.stop() 中止挖礦

圖示在 geth 命令行下新建帳戶及獲取餘額操做：

Mist

Mist 是以太坊的官方圖形錢包，經過該錢包，用戶能夠很方便的管理帳戶，查看餘額，以及發送和接收交易。Mist 還有一個很是實用的功能就是，編譯和部署 Solidity 智能合約。

web3.js

web3.js 提供了 web3 對象，封裝了一組能夠用來操做智能合約的方法。底層實現上，它經過 RPC 調用與本地節點 geth 進行通訊。

geth 自己就能夠與合約進行交互，經過 web3.js 再封裝了一層，這樣咱們可使用 js 程序與合約交互，方便開發。

引入

npm install web3

以太坊經過 web3 的交互流程大體以下：

總結

隨着區塊鏈近些年的大紅大紫，DApp 被推上了風口浪尖，本文從技術的角度大體介紹了一下 DApp 所涉及的技術要點。後續的文章，能夠更加詳細的分享一些 DApp 開發的具體案例，引入跟介紹一些 DApp Demo 跟具體開發流程等。

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後續文章：
在區塊鏈上編程：DApp 開發實戰——來寫個競猜遊戲吧

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文 / 李工

普通程序猿，長期混跡移動互聯網
曾供職 91 與百度，現任區塊鏈開發工程師
資深韭菜，在韭菜經歷中學習到紮實的區塊鏈知識

編 / 熒聲

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