Web3与智能合约交互实战
写在前面
在最初学习以太坊的时候，很多人都是自己创建以太坊节点后，使用geth与之交互。这种使用命令行交互的方法虽然让很多程序员感到兴奋（黑客帝国的既视感？），但不可能指望普通用户通过命令行使用Dapp。因此，我们需要一种友好的方式（比如一个web页面）来与智能合约交互，于是问题的答案就是web3.js。
Web3.js
Web3.js是以太坊官方的Javascript API，可以帮助智能合约开发者使用HTTP或者IPC与本地的或者远程的以太坊节点交互。实际上就是一个库的集合，主要包括下面几个库：
web3-eth用来与以太坊区块链和智能合约交互web3-shh用来控制whisper协议与p2p通信以及广播web3-bzz用来与swarm协议交互web3-utils包含了一些Dapp开发有用的功能
Web3与geth通信使用的是 JSON-RPC ，这是一种轻量级的RPC（Remote Procedure Call）协议，整个通信的模型可以抽象为下图。
搭建测试链
在开发初期，我们并没有必要使用真实的公链，为了开发效率，一般选择在本地搭建测试链。在本文我们选择的Ganache（在此之前使用的是testrpc，Ganache属于它的升级版），一个图形化测试软件（也有命令行版本），可以一键在本地搭建以太坊区块链测试环境，并且将区块链的状态通过图形界面显示出来，Ganache的运行界面如下图所示。 
从图中可以看到Ganache会默认创建10个账户，监听地址是http://127.0.0.1:7545，可以实时看到Current Block、Gas Price、Gas Limit等信息。
创建智能合约
目前以太坊官方全力支持的智能合约开发环境是Remix IDE，我们在合约编辑页面编写如下代码：
pragma solidity ^0.4.21;
contract InfoContract {
string fName;
uint age;
function setInfo(string _fName, uint _age) public {
fName = _fName;
age = _age;
}
function getInfo() public constant returns (string, uint) {
return (fName, age);
}
}代码很简单，就是简单的给name和age变量赋值与读取，接下来切换到 run 的 tab 下，将Environment切换成Web3 Provider，并输入我们的测试链的地址http://127.0.0.1:7545，这里对这三个选项做一简单说明：
Javascript VM：简单的Javascript虚拟机环境，纯粹练习智能合约编写的时候可以选择Injected Web3：连接到嵌入到页面的Web3，比如连接到MetaMaskWeb3 Provider：连接到自定义的节点，如私有的测试网络。
如果连接成功，那么在下面的Account的选项会默认选择 Ganache 创建的第一个账户地址。接下来我们点击Create就会将我们的智能合约部署到我们的测试网中。接下来 Remix 的页面不要关闭，在后面编写前端代码时还要用到合约的地址以及ABI信息。
安装Web3
在这之前，先在终端创建我们的项目：
> mkdir info
> cd info接下来使用 node.js 的包管理工具 npm 初始化项目，创建package.json 文件，其中保存了项目需要的相关依赖环境。
> npm init一路按回车直到项目创建完成。最后，运行下面命令安装web.js：
> npm install web3注意： 在实际安装过程中我发现web3在安装完成后并没有
/node_modules/web3/dist/we3.min.js文件，这个问题在 issue#1041中有体现，但官方好像一直没解决。不过可以在这里下载所需的文件，解压后将dist文件夹的内容拷贝到/node_modules/web3路径下。
创建 UI
在项目目录下创建index.html，在这里我们将创建基础的 UI，功能包括name和age的输入框，以及一个按钮，这些将通过 jQuery 实现：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>Document</title>
permalink: web3-html
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="main.css">
<script src="./node_modules/web3/dist/web3.min.js"></script>
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>Info Contract</h1>
<h2 id="info"></h2>
<label for="name" class="col-lg-2 control-label">Name</label>
<input id="name" type="text">
<label for="name" class="col-lg-2 control-label">Age</label>
<input id="age" type="text">
<button id="button">Update Info</button>
</div>
<script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.slim.min.js"></script>
<script>
// Our future code here..
</script>
</body>
</html>接下来需要编写main.css文件设定基本的样式：
body {
background-color:#F0F0F0;
padding: 2em;
font-family: 'Raleway','Source Sans Pro', 'Arial';
}
.container {
width: 50%;
margin: 0 auto;
}
label {
display:block;
margin-bottom:10px;
}
input {
padding:10px;
width: 50%;
margin-bottom: 1em;
}
button {
margin: 2em 0;
padding: 1em 4em;
display:block;
}
#info {
padding:1em;
background-color:#fff;
margin: 1em 0;
}使用Web3与智能合约交互
UI 创建好之后，在<script>标签中间编写web.js的代码与智能合约交互。首先创建web3实例，并与我们的测试环境连接：
<script>
if (typeof web3 !== 'undefined') {
web3 = new Web3(web3.currentProvider);
} else {
// set the provider you want from Web3.providers
web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("http://localhost:7545"));
}
</script>这段代码是web3.js Github提供的样例，意思是如果web3已经被定义，那么就可以直接当作我们的 provider 使用。如果没有定义，则我们手动指定 provider。
这里可能会存在疑问：为什么 web3 会被事先定义呢？实际上，如果你使用类似 MetaMask（一个 Chrome 上的插件，迷你型以太坊钱包）这样的软件，provider 就会被自动植入。
在上面代码的基础上，接下来设置默认的以太坊账户：
web3.eth.defaultAccount = web3.eth.accounts[0];在上文中我们使用 Ganache 已经创建了 10 个账户了，这里我们选择第一个账户当作默认账户。
接下来需要让我们的web3知道我们的合约是什么样的，这里需要用到合约的 ABI（Application Binary Interface）。ABI可以使我们调用合约的函数，并且从合约中获取数据。
在上文中我们已经在 Remix 中创建了我们的合约，这时重新回到 Remix，在 Compile 的 tab 下我们点击Details 出现的页面中我们可以拷贝合约的ABI，如下图所示。 
将其复制到代码中：
var infoContract = web3.eth.contract(PASTE ABI HERE!);接下来转到 run 的tab，拷贝合约的地址，将其复制到下面的代码中：
var info = InfoContract.at('PASTE CONTRACT ADDRESS HERE');完成这些我们就可以调用合约中的函数了，下面我们使用 jQuery 与我们的合约进行交互：
info.getInfo(function(error, result){
if(!error)
{
$("#info").html(result[0]+' ('+result[1]+' years old)');
console.log(result);
}
else
console.error(error);
});
$("#button").click(function() {
info.setInfo($("#name").val(), $("#age").val());
});以上的代码就简单地实现了对合约中两个函数的调用，分别读取和显示name和age变量。
到此我们就完成了全部的代码，完整代码可以在 InfoContract 中找到。在浏览器中打开index.html测试效果如下图（输入名字和年龄后刷新）。
本文中点击”Updata Info”按钮之后，虽然调用智能合约成功，但是当前的界面并没有得到更新，下一篇文章会介绍Web3监听合约事件更新界面。
本文的作者是盖盖，他的微信公众号: chainlab
强烈安利两门视频课程给大家：
- 以太坊DAPP开发实战 – 轻轻松松学会DAPP开发
- 深入详解以太坊智能合约语言Solidity – Solidity 语言面面俱到
参考文献
- Interacting with a Smart Contract through Web3.js (Tutorial)
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- 发表于 2018-04-15 21:24
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- 分类：以太坊
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