如何在以太坊上搭建一个Dapp？对于开发人员来说，最好的学习办法就是亲自动手做一个小项目。所以，接下来将会以一个投票程序为例，带着你在以太坊平台上搭建一个 dapp，并且通过借助这样一个例子介绍 Dapp的编译、部署及交互过程。

这个程序的功能很简单，只是设定一组候选项，让所有人都可以给这些候选项投票，以及显示每个候选项收到的总票数。

事先说明，因为所有 dapp框架都会隐藏掉一些底层细节，对初学者来说，贸然使用框架可能会形成对系统认识上的障碍，所以本文不会介绍如何借助框架搭建 dapp。这样等将来需要甄选框架时，你也能清楚地看到框架到底帮你做了什么。

首先，准备开发环境，学习在开发环境中的合约编写、编译和部署流程，通过 node.js控制台与区块链上的合约交互，通过一个简单的网页与合约交互，在页面上提供投票功能并显示候选项及相应的票数。

整个程序的开发都是在一台干净的 ubuntu 16.04 xenial上完成的。除此之外，我还在一台 macos上重复了一遍搭建和测试过程。

准备开发环境

按 web开发的说法，真实区块链（live blockchain）相当于生产环境，我们自然不应该在生产环境上做开发，因此本文用了一个名为 ganache的内存区块链（相当于区块链模拟器）。本教程的第二篇文章才会跟真正的区块链交互。

下面是在 linux操作系统上安装 ganache和 web3js，以及启动测试区块链的步骤。在 macos上可以用同样的命令。windows系统可以参照这里的命令。

注意:ganache-cli会创建 10个自动参与交易的测试账号，每个账号里都预存了 100个以太币（当然，只能用于测试），区块链DAPP项目开发，DAPP系统开发模式源码，DAPP钱包系统搭建技术。

简单的投票合约

接下来我们要用 Solidity编程语言编写合约。如果你熟悉面向对象编程，就会觉得这个学起来很轻松。

我们要编写一个名为 Voting的合约（相当于 OOP语言中的类）。这个合约中会有个构造器，负责初始化一个包含候选项的数组；还会有两个方法，一个用于返回指定候选项的总票数，另一个给候选项的得票数加一。

注意：在将合约部署到区块链上时，构造器会执行，并且只会执行这一次。在做 web应用时，每次重新部署都会覆盖掉原来的代码，但部署到区块链上的代码是不可变的。也就是说，即便你更新了合约，又重新部署了一次，之前的合约仍然会原封不动地留在区块链上，并且其中存储的数据也不会受到丝毫影响，新部署的代码会创建一个全新的合约实例。

下面是带有注释的投票合约代码：

pragma solidity ^0.4.18;

// 必须指明编译这段代码的编译器版本

contract Voting {

/* 下面这个 mapping域相当于一个关联数组或哈希。

mapping的键是候选项的名字，类型为 bytes32；

值的类型是无符号整型，用于存储得票数。

*/

mapping (bytes32 => uint8) public votesReceived;

/* Solidity（还）不允许给构造器传入字符串数组。

所以我们用 bytes32数组存储候选项

*/

bytes32[] public candidateList;

/* 这就是把合约部署到区块链上时会执行一次的构造器。

在部署合约时，我们会传入一个包含候选项的数组。

*/

function Voting(bytes32[] candidateNames) public {

candidateList = candidateNames;

}

// 这个函数用于返回指定候选项的总票数，其参数即为指定候选项

function totalVotesFor(bytes32 candidate) view public returns (uint8) {

require(validCandidate(candidate));

return votesReceived[candidate];

}

// 这个函数用于将指定候选项的票数加一

// 这相当于实现了投票功能

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;

}

}

部署区块链

将上面的代码保存到 Voting.sol文件中，放在 hello_world_voting目录下。接下来我们要编译这段代码，并将它部署到ganache区块链上。

在编译 Solidity代码之前，需要先安装 npm模块 solc。我们会在 node控制台中用这个库编译合约。

首先，在终端中运行 node命令进入 node控制台，初始化 solc和 web3对象。下面是需要在 node控制台中输入的代码：

mahesh@projectblockchain:~/hello_world_voting$ node

> Web3 = require('web3')

> web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider

为了确保 web3对象初始化成功，可以跟区块链通讯，我们可以查询一下区块链上的所有账号。

为了编译合约，需要先加载文件 Voting.sol中的代码，并将其赋值给一个字符串变量，然后再编译这个字符串。

> code = fs.readFileSync('Voting.sol').toString()

> solc = require('solc')

> compiledCode = solc.compile(code)

代码编译成功后，可以在 node终端中输入 compiledCode命令查看 contract对象，有两个域非常重要，一定要搞明白：compiledCode.contracts[‘:Voting’].bytecode: 这是 Voting.sol中的代码编译而成的字节码，也是要部署到区块链上的代码。compiledCode.contracts[‘:Voting’].interface: 这是合约的接口或者说模板（称为 abi），告诉合约的用户有哪些方法可用。将来不管什么时候要跟合约交互，都需要这个 abi定义。这里有关于 ABI的详细介绍。

部署合约

先创建一个在区块链中部署和初始化合约的合约对象（即下面的 VotingContract）。

> abiDefinition = JSON.parse(compiledCode.contracts[':Voting'].interface)

> VotingContract = web3.eth.contract(abiDefinition)

> byteCode = compiledCode.contracts[':Voting'].bytecode

> deployedContract = VotingContract.new(['Rama','Nick','Jose'],{data: byteCode, from: web3.eth.accounts[0], gas:

4700000})

> deployedContract.address

> contractInstance = VotingContract.at(deployedContract.address)

上面代码中的 VotingContract.new 将合约部署到区块链上。它的第一个参数是包含候选项的数组，一看就能明白。第二个参数中各数据项的含义分别为：data: 这是已编译好要部署到区块链上的字节码。from: 区块链必须追踪是谁部署的合约。在这个例子中，我们只是调用了 web3.eth.accounts，然后将返回结果的第一个账号作为这个合约的所有者（即将合约部署到区块链上的账号）。

记住，web3.eth.accounts返回的是 ganche在启动测试区块链时创建的 10个测试账号组成的数组。然而在真实的区块链中，不能随便指定一个账号。那必须是你拥有的账号，并且在交易之前要解锁那个账号。在创建账号时，系统会要求你提供一个口令，这个口令就是用来证明你对账号的所有权的。为了用起来方便，Ganache默认把 10个账号全解锁了。

gas: 跟区块链交互是要花钱的。为了把你的代码放到区块链上，是需要让矿机干活的，这笔钱就是给那些付出计算力的矿机的。

你必须明确愿意为此支付多少钱，即给‘gas’一个值。购买燃料的以太币是从你的 from账号中出的。燃料的价格是由网络设定的。合约部署好之后，我们就可以跟合约的实例（即上面的变量 contractInstance）交互了。区块链上有成百上千个合约，怎么确定哪个是你的呢？答案是用 deployedContract.address。在你必须跟合约交互时，需要这个部署地址和之前说过的那个 abi定义。

在 nodejs控制台中与合约交互

> contractInstance.totalVotesFor.call('Rama')

{ [String: '0'] s: 1, e: 0, c: [ 0 ] }

> contractInstance.voteForCandidate('Rama', {from: web3.eth.accounts[0]})

'0xdedc7ae544c3dde74ab5a0b07422c5a51b5240603d31074f5b75c0ebc786bf53'

> contractInstance.voteForCandidate('Rama', {from: web3.eth.accounts[0]})

'0x02c054d238038d68b65d55770fabfca592a5cf6590229ab91bbe7cd72da46de9'

> contractInstance.voteForCandidate('Rama', {from: web3.eth.accounts[0]})

'0x3da069a09577514f2baaa11bc3015a16edf26aad28dffbcd126bde2e71f2b76f'

> contractInstance.totalVotesFor.call('Rama').toLocaleString()

'3'

在 node控制台中运行上面的命令，应该可以看到票数的增长。每次投票给候选项，都会得到一个交易 id，比如上面的‘0xdedc7ae544c3dde74ab5a0b07422c5a51b5240603d31074f5b75c0ebc786bf53’。这个 id是交易已经发生的证据，将来随时可以用这个 id访问这笔交易。交易是不可变的，而不可变性正是以太坊这样的区块链的一个显著优点。

连接区块链并且可以投票的网页

现在基本上算是完工了，只剩下一件事情。接下来我们要创建一个简单的 html文件，让它显示候选项的名称、票数，还有投票控件，以便调用放在 js文件中的投票命令。下面是 html文件和 js文件中的代码。把它们存到相应的文件中，放在 hello_world_voting目录下，然后在浏览器中打开 index.html。

index.js文件中的代码

web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("http://localhost:8545"));

abi = JSON.parse('[{"constant":false,"inputs":

[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"totalVotesFor","outputs":

[{"name":"","type":"uint8"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":

[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"validCandidate","outputs":

[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":

[{"name":"","type":"bytes32"}],"name":"votesReceived","outputs":

[{"name":"","type":"uint8"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":

[{"name":"x","type":"bytes32"}],"name":"bytes32ToString","outputs":

[{"name":"","type":"string"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":

[{"name":"","type":"uint256"}],"name":"candidateList","outputs":

[{"name":"","type":"bytes32"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":

[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"voteForCandidate","outputs":

[],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"contractOwner","outputs":

[{"name":"","type":"address"}],"payable":false,"type":"function"},{"inputs":

[{"name":"candidateNames","type":"bytes32[]"}],"payable":false,"type":"constructor"}]')

VotingContract = web3.eth.contract(abi);

// 在你的 node控制台中执行 contractInstance.address以获取合约的部署地址，并将下面的地址换成你自己的部署地址

contractInstance = VotingContract.at('0x2a9c1d265d06d47e8f7b00ffa987c9185aecf672');

candidates = {"Rama": "candidate-1", "Nick": "candidate-2", "Jose": "candidate-3"}

function voteForCandidate() {

candidateName = $("#candidate").val();

contractInstance.voteForCandidate(candidateName, {from: web3.eth.accounts[0]}, function() {

let div_id = candidates[candidateName];

$("#" + div_id).html(contractInstance.totalVotesFor.call(candidateName).toString());

});

}

$(document).ready(function() {

candidateNames = Object.keys(candidates);

for (var i = 0; i < candidateNames.length; i++) {

let name = candidateNames[i];

let val = contractInstance.totalVotesFor.call(name).toString()

$("#" + candidates[name]).html(val);

}

});

我们之前说过，跟合约交互需要 abi和地址。上面的 index.js中有使用它们跟合约交互的代码。

如果在文本框中输入候选项的名称，点击投票按钮后能见到票数的增长，说明你已经成功地创建了自己的第一个 dapp！再简单回顾一下整个过程：搭建开发环境；编译合约，部署到区块链上；在 node控制台中跟合约交互；通过网页跟合约交互。