做区块链不懂DAPP就Out了

启迪云-高级开发工程师 严刚

前言

2018年以来，区块链（blockchain）无疑是最火的科技之一，新闻媒体大量报道，宣称它将创造未来。我们该怎样参与？买几个币算不算呢？其实也算。不过，作为技术人，我们还可以更加深入一点，例如DAPP。

什么是DAPP

在了解"DAPP"之前，大家一定都知道APP。APP就是我们手机上经常用的程序，DAPP和APP有点类似，但是又有很大的差别。

DAPP(Decentralized Application) 即去中心化应用。也有人称之为分布式应用。将基于IOS和Android开发的APP放在区块链系统上，结合智能合约，就成了DAPP。

DAPP的特点:

DAPP是完全开源、自治，且没有一个实体控制者。

必须能够根据用户的反馈及技术要求进行升级，且应用升级必须由大部分用户达成共识之后，方可进行。

应用的数据加密后存储在公开的区块链上，所有对基础区块链技术的安全性、稳定性及持续性要求较高。

应用必须拥有Token机制。

DAPP的应用场景

可以把区块链看作是一个无人管理的分布式数据库，为了保证数据的可靠性，区块链也付出了代价。

一是效率，传统的区块链，数据写人至少需要等待十分钟；

二是能耗，新区块的生成需要矿工进行数亿次无意义的运算，非常消耗能源。

所以，DAPP的应用场景，其实非常有限。

不存在所有成员都信任的管理当局；

不要求实时写入数据；

挖矿的收益能弥补自身成本；

如果无法满足上述条件，则传统数据库是更好的解决方案。

图一：DAPP应用场景

以太猫

以太猫（CryptoKitties）是首次在以太坊推出的一款区块链游戏，也是一款典型的DAPP。在游戏中，玩家可以创建、照顾、购买、喂养并出售存储在以太坊区块链中的数码猫。以太猫本身具有虚拟货币的功能，每只猫都是“独特的、交易于区块链的不可变更物体”。

图二：以太猫

与传统游戏不同，没有任何中央管控，游戏不受营运公司影响。假设营运CryptoKitties的工作室关门大吉，玩家的虚拟小猫还是会活在以太坊上，这是区块链游戏与传统游戏最大的不同，也是区块链游戏最吸引人的地方和价值、魅力所在。

开发一个极简版以太狗

大家可能很好奇，以太猫是如何实现的呢？如果没有后端数据库，虚拟小猫该如何存取？如何保持一致性？

其实我也一样好奇，恰好，这里有一个完整的DAPP实例分享给大家(出自tuffle suite)，我们暂且把它叫作“以太狗”吧。我会一步一步地操作，帮助理解DAPP中的相关概念与涉及的工具。

应用效果

Pete有一个宠物店，养了16只宠物狗狗，他想开发一个去中心化应用，让大家来领养宠物。

注意：后端没有数据库，也不存在一个大家都信任的管理当局，Pete只负责提供宠物狗，狗狗信息存储在公开的区块链上，大家通过智能合约领养，领养过程真实并可溯源。

图三：Pete的宠物狗店

环境搭建

安装nodejs

安装truffle

安装ganache-cli

安装MetaMask

创建项目

感谢truffle unbox，你不必从头开始创建项目。

这一步需要稍等一会，truffle会自动下载pet-shop项目，项目目录如下:

contracts存放智能合约；

migrations存放部署脚本；

test存放测试用例；

truffle.js配置文件，例如区块链地址和端口;

图四：项目目录

编写智能合约

在contracts目录下，添加合约文件Adoption.sol:

编译智能合约

启动以太坊客户端

注意这里的Mnemonic和Accounts，后面MetaMask需要用到。

部署合约(migrate)

在migrations目录下，创建一个部署脚本2_deploy_contracts.js：

注意这里的写法，artifacts.require("Adoption")的参数为合约名称。

此外，为什么部署脚本要以数字开头呢？这是truffle部署时用的ID。接下来执行部署命令:

使用--reset来强制重编译并部署所有合约。

测试合约

在test目录下，新建测试案例TestAdoption.sol:

接下来，运行测试案例:

实例化合约

在pet-shop项目中，已经包含了前端代码，主要逻辑在src/app.js。

Adoption部署成功后，在build/contracts目录下会生成Adoption.json文件，记录合约部署信息；

initContract函数读取Adoption.json文件，创建一个合约实例contracts.Adoption.

markAdopted函数使用合约实例，调用getAdopters()方法，获取所有领养者列表，回到页面上，把对应宠物的领养按钮置灰，改名为Success。

图五：领养宠物

处理领养

handleAdopt函数处理领养按钮，首先获取区块链用户账号，然后调用合约实例的adopt(petId)方法，领养宠物。

在浏览器中领养以太狗

MetaMask是一款插件形式的以太坊客户端，我们可以使用基于firefox浏览器的版本。

图六: 以太坊客户端插件

选择可供连接的网络:

图七: 选择网络

因为ganache-cli的监听端口为8545，所以我们选择“Localhost 8545”:

点击“Restore from seed phrase”，

图八: 配置钱包

注意，"Wallet Seed"框中填入ganache-cli的Mnemonic：

设置密码，确认即可，下次登录直接使用该密码。

图九：账户

登录后，能看到用户及相关交易信息，默认用户名为Account 1，查看该用户地址:

与ganache-cli的用户列表相比:

发现什么了吗？其实就是第一个用户。

安装和配置lite-server

接下来需要本地的web服务器提供服务的访问，Truffle Box pet-shop里面，提供了一个lite-server可以直接使用，我们看看它是如何工作的。

bs-config.json指示了lite-server的工作目录:

与此同时，在pckage.json的scriptes中添加了dev命令:

这样，当运行npm run dev的时候，就会启动lite-server.

启动服务

会自动打开浏览器，显示我们的DAPP：

图十：DAPP主界面

现在领养第四只宠物狗Melissa看看，当我们点击Adopt时，MetaMask会提示我们交易的确认:

图十一：交易确认

点击submit确认后，如图所示，交易29执行成功了。

图十二：交易成功

图十三: 领养成功

回到DAPP主页面，我们可以发现，Melissa已经被领养了。

DAPP思考

目前来说，DAPP尚且处于早期探索状态，还没有大规模实际应用价值的DAPP出现。但是不可否认的是，区块链技术带给我们巨大的想象空间以及无限的可能性。

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