這是Hyperledger Fabric Java Chaincode的教程。還有Go和NodeJS Chaincodes，我們將來可能會討論它們。此外，我采用基于帳戶的錢包模型作為示例，我們將使用Hyperledger Fabric構(gòu)建你的第一個網(wǎng)絡(luò)（BYFN，build your first network），作為我們的測試環(huán)境（v1.4網(wǎng)絡(luò)）。
如果你不知道如何啟動BYFN網(wǎng)絡(luò)，我也會提供步驟，不用擔(dān)心。但是如果你想了解BYFN是如何工作的，你可以參考：
基于帳戶的錢包模型
基于帳戶的錢包模型是交易系統(tǒng)的實現(xiàn)之一，一般而言系統(tǒng)中存在一些錢包，并且每個錢包包含可用于轉(zhuǎn)賬的一些值或代幣。當(dāng)然，實現(xiàn)的細節(jié)有很多變化，例如代幣交換和多代幣功能。
特征
在Java Chaincode中，我們將實現(xiàn)：
- 1.用戶錢包創(chuàng)建。
- 2.用戶錢包查詢。
- 3.錢包代幣轉(zhuǎn)賬（即從一個錢包發(fā)送錢或代幣到另一個錢包）。
- [可選] Hyperledger Fabric中有兩個數(shù)據(jù)庫選項用于保存超級賬本的
world state：LevelDB和CouchDB，在本教程中，為了簡單起見，我將使用LevelDB。 - [可選]在上面，
world state（或全局狀態(tài)）不是超級賬本本身，而是與超級賬本分開，雖然它是派生的，可以隨時從超級賬本中恢復(fù)。此外，世界狀態(tài)存儲在數(shù)據(jù)庫中以表示超級賬本，使得這些節(jié)點不需要總是搜索超級賬本以進行數(shù)據(jù)檢索，并且可以更快地從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)（狀態(tài)）。 - [可選]在我的負載測試和一些關(guān)于Hyperledger Fabric性能的論文中，LevelDB的性能優(yōu)于CouchDB。但與LevelDB中的簡單鍵值查詢相比，CouchDB可以支持可用于構(gòu)建更復(fù)雜查詢的豐富查詢。
IDE——Java Chaincode開發(fā)工具
我們使用IntelliJ IDEA。此外，你需要JDK。請安裝它們。
當(dāng)然，如果你有自己的Java IDE，也可以使用它。但在本教程中，我們使用IntelliJ。
第1步，準備開發(fā)
讓我們打開IntelliJ。
在IntelliJ中創(chuàng)建新項目Create New Project：
選擇左邊的Gradle，然后:
輸入你的GroupId和ArtifactId。就我而言，我使用java_account_model_cc。接下來：
然后現(xiàn)在，你應(yīng)該配置自己的項目位置。就我而言，我使用/Desktop/java_account_model_cc。單擊完成Finish。
1.1 settings.gradle
在左側(cè)的項目文件中，你應(yīng)該看到settings.gradle。讓我們雙擊打開它：
輸入以下內(nèi)容：
rootProject.name = 'fabric-chaincode-gradle'
1.2 build.gradle
在左側(cè)的項目文件面板中，可以看到build.gradle。讓我們雙擊打開它：
然后，輸入以下內(nèi)容：
plugins {
id 'com.github.johnrengelman.shadow' version '2.0.3'
id 'java'
}
group 'org.hyperledger.fabric-chaincode-java'
version '1.0-SNAPSHOT'
sourceCompatibility = 1.8
repositories {
mavenLocal()
mavenCentral()
}
dependencies {
compile group: 'org.hyperledger.fabric-chaincode-java', name: 'fabric-chaincode-shim', version: '1.+'
compile group: 'com.fasterxml.jackson.core', name: 'jackson-databind', version: '2.9.6'
testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.12'
}
shadowJar {
baseName = 'chaincode'
version = null
classifier = null
manifest {
attributes 'Main-Class': 'org.hyperledger.fabric.chaincode.AccountBasedChaincode'
}
}
如果IntelliJ右下角有一個需要導(dǎo)入的Gradle項目Gradle project needs to be imported的彈出窗口，請選擇導(dǎo)入更改Import Changes。
1.3 Chaincode文件
在左側(cè)的項目文件面板中，在src>main>java下，右鍵單擊它并選擇New>Java Class：
在Name字段中輸入org.hyperledger.fabric.chaincode.AccountBasedChaincode：
然后，應(yīng)該看到以下內(nèi)容：
上面的AccountBasedChaincode(.java)是我們在Java中編寫Chaincode的地方。
第2步——需求分析
在我們開始編碼之前，讓我們組織我們需要編碼的內(nèi)容。
如特性部分所述，在Java Chaincode中，我們將實現(xiàn)：
- 1.用戶錢包創(chuàng)建
- 2.用戶錢包查詢
- 3.錢包代幣轉(zhuǎn)賬（即從一個錢包向另一個錢包匯款）
從上面這個簡單的要求，我們需要有以下類：
- 1.錢包類
- 2.Chaincode類——擁有Chaincode
我們的Chaincode應(yīng)該提供以下功能：
- 1.創(chuàng)建一個錢包。
- 2.將代幣從一個錢包轉(zhuǎn)賬到另一個錢包。
- 3.獲?。ú樵儯╁X包。
- 4.Init函數(shù)，在實例化Chaincode時調(diào)用。
- 5.Invoke函數(shù)，當(dāng)用戶想要調(diào)用函數(shù)(1)(2)或(3)時調(diào)用。
Init函數(shù)必須在Chaincode中實現(xiàn)，并且每當(dāng)我們實例化或升級Chaincode時都會自動調(diào)用。通常，它用于初始化區(qū)塊鏈中的一些數(shù)據(jù)。
Invoke函數(shù)用于接收所有用戶函數(shù)調(diào)用，然后根據(jù)Invoke調(diào)用（調(diào)用）相應(yīng)的函數(shù)(1)(2)或(3)。它就像一個路由器 ，將傳入的請求路由到不同的路徑。
第3步——錢包類
現(xiàn)在，我們創(chuàng)建并編寫Wallet類。
在org.hyperledger.fabric.chaincode下創(chuàng)建一個新包：
調(diào)用模型包Models，然后確定：
應(yīng)該可以看到：
在Models包下，創(chuàng)建一個新的Java類并將其命名為Wallet。（這次我沒有詳細說明，讓大家自己嘗試）
現(xiàn)在我們?yōu)?code>wallet類編碼：
package org.hyperledger.fabric.chaincode.Models;
public class Wallet {
private String walletId;
private Double tokenAmount;
public Wallet(String walletId, Double tokenAmount) {
this.walletId = walletId;
this.tokenAmount = tokenAmount;
}
private Wallet() {}
public String getWalletId() {
return walletId;
}
public Double getTokenAmount() {
return tokenAmount;
}
public void setWalletId(String walletId) {
this.walletId = walletId;
}
public void setTokenAmount(Double tokenAmount) {
this.tokenAmount = tokenAmount;
}
}
錢包具有用于識別特定錢包的wallet id和用于指定錢包擁有多少代幣的數(shù)量。
請注意，在生產(chǎn)案例中，Wallet類應(yīng)該更復(fù)雜。例如，你可能對tokenAmount使用BigDecimal數(shù)據(jù)類型而不是Double。此外，在我們的例子中，我們在整個交易系統(tǒng)中只支持一種代幣類型（即只有一種代幣）。
第4步——Chaincode類
package org.hyperledger.fabric.chaincode;
import java.util.List;
import org.hyperledger.fabric.chaincode.Models.Wallet;
import org.hyperledger.fabric.shim.ChaincodeBase;
import org.hyperledger.fabric.shim.ChaincodeStub;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
public class AccountBasedChaincode extends ChaincodeBase {
private class ChaincodeResponse {
public String message;
public String code;
public boolean OK;
public ChaincodeResponse(String message, String code, boolean OK) {
this.code = code;
this.message = message;
this.OK = OK;
}
}
private String responseError(String errorMessage, String code) {
try {
return (new ObjectMapper()).writeValueAsString(new ChaincodeResponse(errorMessage, code, false));
} catch (Throwable e) {
return "{\"code\":'" + code + "', \"message\":'" + e.getMessage() + " AND " + errorMessage + "', \"OK\":" + false + "}";
}
}
private String responseSuccess(String successMessage) {
try {
return (new ObjectMapper()).writeValueAsString(new ChaincodeResponse(successMessage, "", true));
} catch (Throwable e) {
return "{\"message\":'" + e.getMessage() + " BUT " + successMessage + " (NO COMMIT)', \"OK\":" + false + "}";
}
}
private String responseSuccessObject(String object) {
return "{\"message\":" + object + ", \"OK\":" + true + "}";
}
private boolean checkString(String str) {
if (str.trim().length() <= 0 || str == null)
return false;
return true;
}
@Override
public Response init(ChaincodeStub stub) {
return newSuccessResponse(responseSuccess("Init"));
}
@Override
public Response invoke(ChaincodeStub stub) {
String func = stub.getFunction();
List<String> params = stub.getParameters();
if (func.equals("createWallet"))
return createWallet(stub, params);
else if (func.equals("getWallet"))
return getWallet(stub, params);
else if (func.equals("transfer"))
return transfer(stub, params);
return newErrorResponse(responseError("Unsupported method", ""));
}
private Response createWallet(ChaincodeStub stub, List<String> args) {
if (args.size() != 2)
return newErrorResponse(responseError("Incorrect number of arguments, expecting 2", ""));
String walletId = args.get(0);
String tokenAmount = args.get(1);
if (!checkString(walletId) || !checkString(tokenAmount))
return newErrorResponse(responseError("Invalid argument(s)", ""));
double tokenAmountDouble = 0.0;
try {
tokenAmountDouble = Double.parseDouble(tokenAmount);
if(tokenAmountDouble < 0.0)
return newErrorResponse(responseError("Invalid token amount", ""));
} catch (NumberFormatException e) {
return newErrorResponse(responseError("parseInt error", ""));
}
Wallet wallet = new Wallet(walletId, tokenAmountDouble);
try {
if(checkString(stub.getStringState(walletId)))
return newErrorResponse(responseError("Existent wallet", ""));
stub.putState(walletId, (new ObjectMapper()).writeValueAsBytes(wallet));
return newSuccessResponse(responseSuccess("Wallet created"));
} catch (Throwable e) {
return newErrorResponse(responseError(e.getMessage(), ""));
}
}
private Response getWallet(ChaincodeStub stub, List<String> args) {
if (args.size() != 1)
return newErrorResponse(responseError("Incorrect number of arguments, expecting 1", ""));
String walletId = args.get(0);
if (!checkString(walletId))
return newErrorResponse(responseError("Invalid argument", ""));
try {
String walletString = stub.getStringState(walletId);
if(!checkString(walletString))
return newErrorResponse(responseError("Nonexistent wallet", ""));
return newSuccessResponse((new ObjectMapper()).writeValueAsBytes(responseSuccessObject(walletString)));
} catch(Throwable e){
return newErrorResponse(responseError(e.getMessage(), ""));
}
}
private Response transfer(ChaincodeStub stub, List<String> args) {
if (args.size() != 3)
return newErrorResponse(responseError("Incorrect number of arguments, expecting 3", ""));
String fromWalletId = args.get(0);
String toWalletId = args.get(1);
String tokenAmount = args.get(2);
if (!checkString(fromWalletId) || !checkString(toWalletId) || !checkString(tokenAmount))
return newErrorResponse(responseError("Invalid argument(s)", ""));
if(fromWalletId.equals(toWalletId))
return newErrorResponse(responseError("From-wallet is same as to-wallet", ""));
double tokenAmountDouble = 0.0;
try {
tokenAmountDouble = Double.parseDouble(tokenAmount);
if(tokenAmountDouble < 0.0)
return newErrorResponse(responseError("Invalid token amount", ""));
} catch (NumberFormatException e) {
return newErrorResponse(responseError("parseDouble error", ""));
}
try {
String fromWalletString = stub.getStringState(fromWalletId);
if(!checkString(fromWalletString))
return newErrorResponse(responseError("Nonexistent from-wallet", ""));
String toWalletString = stub.getStringState(toWalletId);
if(!checkString(toWalletString))
return newErrorResponse(responseError("Nonexistent to-wallet", ""));
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
Wallet fromWallet = objectMapper.readValue(fromWalletString, Wallet.class);
Wallet toWallet = objectMapper.readValue(toWalletString, Wallet.class);
if(fromWallet.getTokenAmount() < tokenAmountDouble)
return newErrorResponse(responseError("Token amount not enough", ""));
fromWallet.setTokenAmount(fromWallet.getTokenAmount() - tokenAmountDouble);
toWallet.setTokenAmount(toWallet.getTokenAmount() + tokenAmountDouble);
stub.putState(fromWalletId, objectMapper.writeValueAsBytes(fromWallet));
stub.putState(toWalletId, objectMapper.writeValueAsBytes(toWallet));
return newSuccessResponse(responseSuccess("Transferred"));
} catch(Throwable e){
return newErrorResponse(responseError(e.getMessage(), ""));
}
}
public static void main(String[] args) {
new AccountBasedChaincode().start(args);
}
}
請注意，在生產(chǎn)案例中，代碼應(yīng)與我的不同。這些代碼主要用于演示或教程目的。
第5步——在BYFN中運行Chaincode
5.1 安裝相關(guān)項目
我們在本教程中使用Hyperledger Fabric v1.4。
首先，你可以按照官方說明安裝相關(guān)項目：
5.2 Chaincode準備
然后，讓我們切換到這個目錄（假設(shè)你完成了上面安裝相關(guān)項目部分，你應(yīng)該擁有所有需要的文件和目錄）：
cd fabric-samples/chaincode/chaincode_example02/
mv java java_01
mkdir java
現(xiàn)在，將項目目錄中的以下突出顯示的文件復(fù)制到fabric-samples/chaincode/chaincode_example02/java/：
5.3 建立網(wǎng)絡(luò)
cd ../../first-network
./byfn.sh up -l java
運行此腳本后，可能需要等待片刻......
如果你看到以下錯誤（而不是其他錯誤），那就OKAY，繼續(xù)執(zhí)行下一步驟
!!!!!!!!!!!!!!! Query result on peer0.org1 is INVALID !!!!!!!!!!!!!!!!
================== ERROR !!! FAILED to execute End-2-End Scenario ==================
另外，在運行上面的命令之前，請記住啟動Docker。如果你做錯了什么，可以運行以下命令關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)，然后重新啟動：
./byfn.sh down
./byfn.sh up -l java
現(xiàn)在，我們測試我們的Chaincode是否有效。
5.4 訪問Cli
有一個自動創(chuàng)建的cli Docker容器，它是一個控制節(jié)點的命令行界面。
讓我們訪問cli：
docker exec -it cli bash
然后，設(shè)置某些程序使用的環(huán)境變量：
export CHANNEL_NAME=mychannel
export CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/Admin@org1.example.com/msp
export CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051
export CORE_PEER_LOCALMSPID="Org1MSP"
export CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt
你可以復(fù)制所有這些，然后粘貼到你的終端并按enter。這些環(huán)境變量用于讓一些Hyperledger Fabric程序知道我們需要使用peer0.org1.example.com:7051來調(diào)用Chaincode函數(shù)?，F(xiàn)在，我們創(chuàng)建了兩個帶有錢包ID的錢包，tom和sam：
peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 --tls true --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc --peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt --peerAddresses peer0.org2.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c '{"Args":["createWallet","tom","100"]}'
peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 --tls true --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc --peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt --peerAddresses peer0.org2.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c '{"Args":["createWallet","sam","100"]}'
運行上面的每個命令后，你應(yīng)該在終端中看到類似的內(nèi)容：
2019-02-09 16:56:55.617 UTC [chaincodeCmd] chaincodeInvokeOrQuery -> INFO 001 Chaincode invoke successful. result: status:200 message:"{\"message\":\"Wallet created\",\"code\":\"\",\"OK\":true}"
現(xiàn)在，我們獲得上面創(chuàng)建的兩個錢包來驗證它們是否存在于區(qū)塊鏈中：
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["getWallet","tom"]}'
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["getWallet","sam"]}'
運行上面的每個命令后，您應(yīng)該在終端中看到類似的內(nèi)容：
"{\"message\":{\"walletId\":\"tom\",\"tokenAmount\":100.0}, \"OK\":true}"
"{\"message\":{\"walletId\":\"sam\",\"tokenAmount\":100.0}, \"OK\":true}"
在上面，我們可以看到之前創(chuàng)建的兩個錢包可以被查詢。他們都有100個代幣。
接下來，我們進行轉(zhuǎn)賬交易，讓我們將10個代幣從tom錢包轉(zhuǎn)移到sam錢包：
peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 --tls true --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc --peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 --tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt -c '{"Args":["transfer","tom","sam","10"]}'
最后，讓我們再次驗證兩個錢包：
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["getWallet","tom"]}'
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c '{"Args":["getWallet","sam"]}'
你能看到下面的結(jié)果：
"{\"message\":{\"walletId\":\"tom\",\"tokenAmount\":90.0}, \"OK\":true}"
"{\"message\":{\"walletId\":\"sam\",\"tokenAmount\":110.0}, \"OK\":true}"
請注意，現(xiàn)在Tom的錢包仍然是90個令牌，而Sam的錢包有110個令牌，交易已完成并寫入?yún)^(qū)塊鏈超級賬本中。
第6步——清理
exit
./byfn.sh down
然后，刪除目錄fabric-samples/chaincode/chaincode_example02/java并將目錄java_01重命名為java。
謝謝！如果你喜歡我的內(nèi)容，請關(guān)注我學(xué)習(xí)最新內(nèi)容！
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- tendermint區(qū)塊鏈開發(fā)詳解，本課程適合希望使用tendermint進行區(qū)塊鏈開發(fā)的工程師，課程內(nèi)容即包括tendermint應(yīng)用開發(fā)模型中的核心概念，例如ABCI接口、默克爾樹、多版本狀態(tài)庫等，也包括代幣發(fā)行等豐富的實操代碼，是go語言工程師快速入門區(qū)塊鏈開發(fā)的最佳選擇。
匯智網(wǎng)原創(chuàng)翻譯，轉(zhuǎn)載請標明出處。這里是原文通過Java Chaincode實例學(xué)習(xí)交易系統(tǒng)中基于Hyperledger Fabric帳戶的錢包模型
