2021以太坊DApp开发实战1—环境架设

发现网络DApp的中文开发教学还是太少，这篇文章除了当作老崔学习的总整理，也当作一个抛砖引玉，看看有没有办法引起中文用户更多的涟漪。

Ethereum, EVM, Solidity, Truffle, Hardhat, Remix, Waffle, Rinkeby ……到底是什么?

Ethereum 以太坊

这个相信应该没有人不明白，执行智能合约的公链平台，编写语言为Solidity。

以太坊将比特币从传统的记帐转成为状态机，以太坊不是分布式帐本，是分布式状态机，以太坊的状态是一个大型的数据结构，不只有帐户余额，还有各种合约里面记载的状态。

有限状态机(FSM, Finite State Machine)

就是要把所有的状态下，会对应怎样的事件并转移到怎样的状态写清楚。

进入动作（entry action）：在进入状态时进行，例如：状态进入绿灯后会执行什么
退出动作（exit action）：在退出状态时进行，例如：状态离开绿灯后会执行什么
输入动作：依赖于目前状态和输入条件进行，例如：在绿灯时发生其他事会执行什么
转移动作：在进行特定转移时进行，例如：黄灯转成红灯时要执行什么

EVM(Ethereum Virtual Machine)

EVM存在在每一个以太节点中，用来计算state的变化。

Solidity

用来编写智能合约的语法，TRON也是使用Solidity开发。

Truffle

Truffle是一个开发环境，让大家可以在终端进行合约各种阶段要做的事，包含了以下 :

内置的智能合约编译，链接，部署和二进制文件的管理。
快速开发下的自动合约测试。
脚本化的，可扩展的部署与发布框架。
部署到不管多少的公网或私网的网络环境管理功能
使用EthPM&NPM提供的包管理，使用ERC190标准。
与合约直接通信的直接交互控制台（写完合约就可以命令行里验证了）。
可配的构建流程，支持紧密集成。
在Truffle环境里支持执行外部的脚本。

老K自己找了一下Truffle的网络分享比较多，Hardhat的网络文章比较少(中文用户)，但还是会先尝试看看Hardhat，因为听说Testnet会比较快。

Hardhat

跟Truffle一样是开发环境，Hardhat的开发环境包括了Waffle、Hardhat、ethers。

中文文章真的很少，这里有一些关于Truffle跟Hardhat的比较，目前网络对于Hardhat的中文支持还很少，不过还是会先朝着这方向试试看。

Remix

以太坊线上官方开发环境，Tron也有类似的工具tronide，老K觉得这个IDE介面还算简单，而且是照着步骤是看得懂的，不过使用Remix串接web3.js这块就还没有很了解。

Waffle

智能合约测试工具。

Rinkeby

以太坊的Testnet，透过Rinkeby faucet(水龙头)获得testnet token来测试smart contract。

Hardhat 安装准备环境

先安装node.js
找一个空资料夹安装hardhat

$npm init 
$npm install --save-dev hardhat

Create Project

$npx hardhat 
//选择Create a sample project

该示例会要求安装hardhat-waffle和hardhat-ethers，这使得Hardhat与使用Waffle构建的测试兼容

$npm install --save-dev @nomiclabs/hardhat-waffle ethereum-waffle chai @nomiclabs/hardhat-ethers ethers

artifacts :执行npx hardhat compile编译后的资料会放在artifacts/contracts/xxx.sol/xxx.json，以json格式存放。

contracts :用来存放准备编译的合约。

node_modules :用来存放相关的library，似乎会按照package.json安装(这边不是很确定)。

scripts :进行deploy的资料夹。

test :测试程式放的地方。

Smart Contract 的Hello World!!

使用了上面的create project，应该会看到contracts里面有一个Greeter.sol，打开以后内容是

//SPDX-License-Identifier: Unlicense 
pragma solidity ^0.7.0; 

import "hardhat/console.sol"; 


contract Greeter { 
  string greeting; 

  constructor(string memory _greeting) { 
    console.log("Deploying a Greeter with greeting:" , _greeting); 
    greeting = _greeting; 
  } 

  function greet() public view returns (string memory) { 
    return greeting; 
  } 

  function setGreeting(string memory _greeting) public { 
    console.log("Changing greeting from '%s' to '%s '", greeting, _greeting); 
    greeting = _greeting; 
  } 
}

pragma solidity :指定solidity的版本

import :选择要import的contract，这边import了hardhat的console的contract，方便后面debug用，要使用import contract的function就如同上面使用console.log。

contract :类似其他语言中的class，contract里面则是定义智能合约需要的功能，虽然一个.sol档案可以定义多个Contract，不过建议只定义一个Contract并且与档名同名。

function :就是定义函数，有传入的参数或回传值，需要指定参数的型别。

这边要注意Solidity v0.5.0有更新强制所有struct array, mapping, argument要明确地存放位置

//solidity v0.4.x 
uint[] x = m_x 
function f (uint[][] x)//solidity v0.5.x 
uint[] storage x = m_x 
function f (uint[][] memory x

Solidity v0.5.0之前的版本若函数名称跟合约名称一样就可以当作建构子，在Solidity v0.5.0之后统一使用constructor() 作为建构子

//solidity v0.4.x 
contract MyContract { 
   function MyContract() public { 

   } 
} 
//solidity v0.5.0 
contract MyContract { 
    constructor() public { owner = msg.sender; } 
    address payable owner; 
}

view是一个坠词，后面会再解释。

进行测试

先对合约进行compile

$npx hardhat compile

对合约进行test。

$npx hardhat test

连接钱包或Dapp到Hardhat Network

$npx hardhat node 
Started HTTP and WebSocket JSON-RPC server at http://127.0.0.1:8545/

这将向Hardhat Network公开JSON-RPC接口，这边举例使用Metamask连接到Hardhat Network，打开Metamask钱包，并调整网络至Localhost 8545这一项。

进行deploy

在scripts资料夹可以看到里面有一个sample-script.js，运行他就可以进行deploy。

$npx hardhat run scripts/sample-script.js

如果想deploy在local端测试，deploy如下

npx hardhat run scripts/sample-script.js --network localhost

到这里为止就已经创建了一个项目，并且运行了Hardhat任务，也编译了智能合约，安装了Waffle集成插件，使用Waffle和ethers.js插件编写并运行了测试，最后部属了合约。

到这里为止环境就架设完毕了，后面会开始做智能合约编写的整理。

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