引言

最近在學區塊鏈，做了個簡單的投票DApp，僅包含后端，主要學習一下與合約的互動，因為程序中踩了無數的坑，特此記錄，

環境

geth version 1.10.14-unstable-99be62a9-20211220
nodejs version v10.13.0

初始化nmp

進入專案檔案

npm init
npm install web3@0.20.7
npm install solc@0.4.22

創建私鏈

撰寫genesis.json檔案，這個檔案是geth官網給的PoA協議的模板，直接復制過來即可，

{
  "config": {
    "chainId": 15,
    "homesteadBlock": 0,
    "eip150Block": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0,
    "byzantiumBlock": 0,
    "constantinopleBlock": 0,
    "petersburgBlock": 0,
    "clique": {
      "period": 5,
      "epoch": 30000
    }
  },
  "difficulty": "1",
  "gasLimit": "8000000",
  "extradata": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000E35586d5C0e2f41938A005546f83c1B23798ca130000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "alloc": {
    "E35586d5C0e2f41938A005546f83c1B23798ca13": { "balance": "3000000000000000000000" },
    "f41c74c9ae680c1aa78f42e5647a62f353b7bdde": { "balance": "4000000000000000000000" }
  }
}

初始化私鏈

geth init --datadir data genesis.json

啟動私鏈

geth --datadir ./data --nodiscover --http --http.api personal,eth,net,web3 --allow-insecure-unlock --dev --networkid 15 console 2>output.log

這里面的引數是我踩了許多坑最終確定的，–nodiscover代表不要尋找peer nodes（不加的話會一直刷peer nodes），–allow-insecure-unlock可以使得其他控制臺能夠訪問到http.api，在 dev 模式下，啟動節點后，系統默認提供一個開發者賬號，這個賬號會作為當前的 coinbase 賬號，在 keystore 目錄下也有對應的加密私鑰檔案，這個賬戶里會有很多很多的錢，可以用來轉賬，同時每發生一筆交易，都會自動挖礦上傳區塊，console打開控制臺，日志寫到output.log里，

現在私鏈就已經成功啟動啦，可以另開一個視窗實時查看日志，

tail -f output.log

回到原來的視窗，在控制臺上輸入eth.accounts可以查看賬戶，dev模式下應該是有一個默認賬戶，也就是accounts[0]，里面有很多錢，

> eth.accounts
["0x3c9487d9680666e181d75e48adbafce7c9111fe5"]

下面創建一個新的賬戶

> personal.newAccount()
Passphrase: 
Repeat passphrase: 
"0xe40ec1d1dd73bd9045f5a2c98f9c8807665823f8"

往這個賬戶里轉一些錢用于創建合約

> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:web3.toWei(2,'ether')})
"0xe3ed27f27dd02bc8f72dc59ff415269f07a21e765f5ec9c9ed8cc6233779fcc7"
> eth.getBalance(eth.accounts[1])
2000000000000000000

撰寫合約

這里面我直接copy了一個solidity模板，一個很簡單的投票合約，存盤為Voting.sol

pragma solidity ^0.4.22;
contract Voting {
	mapping (bytes32 => uint8) public votesReceived; 
	bytes32[] public candidateList;
 	constructor(bytes32[] candidateNames) public {
		candidateList = candidateNames; 
	}
	function totalVotesFor(bytes32 candidate) view public returns (uint8) {
			require(validCandidate(candidate)); 
			return votesReceived[candidate]; 
		}
	function voteForCandidate(bytes32 candidate) public {
 			require(validCandidate(candidate)); 
			votesReceived[candidate] += 1;
		}
	function validCandidate(bytes32 candidate) view public returns (bool) {
			for(uint i = 0; i < candidateList.length; i++) {
				if (candidateList[i] == candidate) {
 					return true; 
 				} 
			} 
		return false; 
	}
}

編譯合約

輸入node打開nodejs控制臺，

> Web3 = require('web3')
> web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("http://localhost:8545"));
> code = fs.readFileSync('Voting.sol').toString()
> solc = require('solc')
> compiledCode = solc.compile(code)

部署合約

Execute this in your node console:
> abiDefinition = JSON.parse(compiledCode.contracts[':Voting'].interface)
> VotingContract = web3.eth.contract(abiDefinition)
> byteCode = compiledCode.contracts[':Voting'].bytecode
> deployedContract = VotingContract.new(['Alice','Bob','Cary'],{data: '0x'+byteCode, from: 
web3.eth.accounts[1], gas: 4700000})


##注意那個'0x'如果不加會有如下報錯
Error: invalid argument 0: json: cannot unmarshal hex string without 0x prefix into Go struct field TransactionArgs.data of type hexutil.Bytes
    at Object.InvalidResponse (/home/dyj/project-block/project/node_modules/web3/lib/web3/errors.js:38:16)
    at RequestManager.send (/home/dyj/project-block/project/node_modules/web3/lib/web3/requestmanager.js:61:22)
    at Eth.send [as sendTransaction] (/home/dyj/project-block/project/node_modules/web3/lib/web3/method.js:145:58)
    at ContractFactory.new (/home/dyj/project-block/project/node_modules/web3/lib/web3/contract.js:228:33)
    
##如果報錯說未授權的問題，需要給account解鎖
Error: authentication needed: password or unlock
    at Object.InvalidResponse (/home/dyj/project-block/project/node_modules/web3/lib/web3/errors.js:38:16)
    at RequestManager.send (/home/dyj/project-block/project/node_modules/web3/lib/web3/requestmanager.js:61:22)
    at Eth.send [as sendTransaction] (/home/dyj/project-block/project/node_modules/web3/lib/web3/method.js:145:58)
    at ContractFactory.new (/home/dyj/project-block/project/node_modules/web3/lib/web3/contract.js:228:33)

##解鎖   
>web3.personal.unlockAccount(web3.eth.accounts[1],'your password')
>deployedContract = VotingContract.new(['Alice','Bob','Cary'],{data: '0x'+byteCode, from: 
web3.eth.accounts[1], gas: 4700000})

以上合約就部署成功了，但是問題又沒有完全解決，此時如果直接呼叫deployedContract.address會回傳undefined

> deployedContract.address
undefined

明明已經挖礦了，在區塊鏈上可以看到合約資訊，但是合約地址就是undefined，找了各種論壇，終于找到了原因，可能是因為賬戶授權過期了，由于解決程序比較玄學，放下原貼，
https://ethereum.stackexchange.com/questions/10542/address-is-undefined-after-deploying-a-smart-contract

基于此，重新unlock一下，再部署，然后挖礦，挖礦成功后，應該就能看到address，（雖然是dev環境啟動的，但是這里仍需要手動挖一下，）
關于挖礦，在console里輸入

>miner.start()
##看下日志，挖出來之后
>miner.stop()

控制臺互動

接下來就可以使用合約地址呼叫合約了

> contractInstance = VotingContract.at(deployedContract.address)
'0xeb5cfe629990e8ec7d8e468913e97a6f4ed15899323fab5b2d88ac0cf35232d3'
> contractInstance.voteForCandidate('Alice', {from:web3.eth.accounts[1]})
##此時如果查看Alice的票數發現是0
> contractInstance.totalVotesFor.call('Alice').toLocaleString()
'0'
##問題的原因還是在于沒有挖礦，miner成功后，重新查看
> contractInstance.totalVotesFor.call('Alice').toLocaleString()
'1'

以上就完成了后端的互動，