java工程師如何用spring boot和web3j構建以太坊區塊鏈應用

java工程師如何用spring boot和web3j構建以太坊區塊鏈應用，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

區塊鏈最近IT世界的流行語之一。這項有關數字加密貨幣的技術，并與比特幣一起構成了這個熱門的流行趨勢。它是去中心化的，不可變的分塊數據結構，這是可以安全連接和使用的密碼算法。在這種結構中的每一區塊通常包含前一個區塊的加密哈希，一個時間戳，和交易數據。區塊鏈是點對點管理網絡的，并在加入每一個新的塊之前進行節點間通信的驗證。這是關于區塊鏈的部分理論。簡而言之，這是一種技術，它允許我們使用一個去中心化的方式管理雙方的交易。現在，問題是我們如何在我們的系統中實現它。

于是以太坊來了。這是一個Vitarik Buterin提供的去中心化的平臺，可以通過腳本語言創建開發應用。它的想法是從比特幣獲得的，并由新的叫Ether即以太坊幣的加密數字幣驅動。今天，以太幣是繼比特幣之后的第二大加密數字貨幣。以太坊技術的核心是EVM（以太坊虛擬機），它可以被視為類似于Java虛擬機，而且用一種完全去中心化的節點網絡。基于java世界實現以太坊交易我們使用web3j庫。這是一個輕量級的、響應式、類型安全的java和Android庫結合了以太坊區塊鏈節點。

1.本地運行

雖然有許多針對區塊鏈文章，但以太坊相關的網絡內容中不容易找到一個解決方案描述如何準備在本地機器使用實例運行以太坊。值得一提的是，一般有兩種最基本的客戶端可以使用：Geth和Parity。原來，我們可以很容易地在本地使用Docker容器運行節點。默認情況下，連接節點的以太坊主網絡（公有鏈）。或者，你可以將它連接到測試網絡或Rinkeby網絡。但開始最好的選擇就是運行在設置了開發參數(--dev)的開發模式下，并在Docker容器中運行命令。

下面的命令啟動Docker容器開發模式在端口8545調用以太坊RPC API。

$ docker run -d --name ethereum -p 8545:8545 -p 30303:30303 ethereum/client-go --rpc --rpcaddr "0.0.0.0" --rpcapi="db,eth,net,web3,personal" --rpccorsdomain "*" --dev

在開發模式中運行該容器時，一個非常好的消息是，在默認的測試帳戶上有大量的Ether。在這種情況下，你不必挖掘任何Ether，便能夠開始測試。超級棒！現在，讓我們創建一些其他的測試帳號，并做一些檢查。為了實現這一點，我們需要在容器內部運行Geth的交互式JavaScript控制臺。

$ docker exec -it ethereum geth attach ipc:/tmp/geth.ipc

2.以太坊節點使用JavaScript控制臺管理

運行JavaScript控制臺可以方便顯示默認帳戶（Coinbase），所有可用的賬戶及其余額清單。這里的屏幕顯示我的以太坊結果。

現在，我們必須創建一些測試帳號。我們可以通過調用personal.newAccount(password)函數來實現這一點。在創建必需的帳戶之后，我們可以使用JavaScript控制臺執行一些測試交易，并將一些資金從基礎帳戶轉移到新創建的帳戶。下面是用于創建帳戶和執行交易的命令。

3.系統體系結構

我們的demo系統的體系結構非常簡單。不用想復雜的事情，只是告訴大家如何發送交易到geth節點和接收交易收據。而transaction-service發送新交易到以太坊節點，bonus-service節點監聽傳入的交易。然后每10筆交易發送者的帳戶收到一次獎金（bonus）。這里的圖表說明了一個我們的demo的系統架構。

4.spring boot應用程序使用web3j

我想現在我們清楚了我們到底想做什么。所以，讓我們來進行實施。首先，我們應該包括所有必需的依賴項，以便能夠在Spring boot應用程序中使用web3j庫。幸運的是，有一個starter可以使用。

<dependency>
    <groupId>org.web3j</groupId>
    <artifactId>web3j-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.6.0</version>
</dependency>

因為我們在Docker容器運行以太坊客戶端需要改變客戶端的自動默認配置的web3j的調用地址。

spring:
  application:
    name: transaction-service
server:
  port: ${PORT:8090}
web3j:
  client-address: http://192.168.99.100:8545

5.構建應用

如果我們將web3j starter包含到項目依賴項中，需要的是自動裝載web3j bean。web3j負責向Geth客戶端節點發送交易。它用交易哈希接收響應，不管是節點接受或由于錯誤被拒絕。在創建交易對象時，重要的是將gas限制最小值設置為21000。如果發送較低的值，則可能會收到錯誤信息：intrinsic gas too low。

@Service
public class BlockchainService {
 
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(BlockchainService.class);
 
    @Autowired
    Web3j web3j;
 
    public BlockchainTransaction process(BlockchainTransaction trx) throws IOException {
        EthAccounts accounts = web3j.ethAccounts().send();
        EthGetTransactionCount transactionCount = web3j.ethGetTransactionCount(accounts.getAccounts().get(trx.getFromId()), DefaultBlockParameterName.LATEST).send();
        Transaction transaction = Transaction.createEtherTransaction(accounts.getAccounts().get(trx.getFromId()), transactionCount.getTransactionCount(), BigInteger.valueOf(trx.getValue()), BigInteger.valueOf(21_000), accounts.getAccounts().get(trx.getToId()),BigInteger.valueOf(trx.getValue()));
        EthSendTransaction response = web3j.ethSendTransaction(transaction).send();
        if (response.getError() != null) {
            trx.setAccepted(false);
            return trx;
        }
        trx.setAccepted(true);
        String txHash = response.getTransactionHash();
        LOGGER.info("Tx hash: {}", txHash);
        trx.setId(txHash);
        EthGetTransactionReceipt receipt = web3j.ethGetTransactionReceipt(txHash).send();
        if (receipt.getTransactionReceipt().isPresent()) {
            LOGGER.info("Tx receipt: {}", receipt.getTransactionReceipt().get().getCumulativeGasUsed().intValue());
        }
        return trx;
    }
 
}

@Service從上面的代碼看由控制器調用。POST方法的需要BlockchainTransaction對象作為參數。你可以發送發件人ID，接收人ID和交易金額。發送者和接收者ID是通過eth.account[index]可查詢的。

@RestController
public class BlockchainController {
 
    @Autowired
    BlockchainService service;
 
    @PostMapping("/transaction")
    public BlockchainTransaction execute(@RequestBody BlockchainTransaction transaction) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException, InvalidAlgorithmParameterException, CipherException, IOException {
        return service.process(transaction);
    }
 
}

你可以用下面的命令調用POST方法發送測試交易。

在發送任何交易之前，你應該解鎖發送人帳戶。

$ curl --header "Content-Type: application/json" --request POST --data '{"fromId":2,"toId":1,"value":3}' http://localhost:8090/transaction

應用程序bonus-service監聽由以太坊節點處理的交易。它通過調用web3j.transactionObservable().subscribe(...)方法從web3j庫訂閱通知消息。它將從該地址每10個交易返回后，發送一次到發送者的帳戶。下面是bonus-service中可監聽方法的實現。

@Autowired
Web3j web3j;
 
@PostConstruct
public void listen() {
    Subscription subscription = web3j.transactionObservable().subscribe(tx -> {
        LOGGER.info("New tx: id={}, block={}, from={}, to={}, value={}", tx.getHash(), tx.getBlockHash(), tx.getFrom(), tx.getTo(), tx.getValue().intValue());
        try {
            EthCoinbase coinbase = web3j.ethCoinbase().send();
            EthGetTransactionCount transactionCount = web3j.ethGetTransactionCount(tx.getFrom(), DefaultBlockParameterName.LATEST).send();
            LOGGER.info("Tx count: {}", transactionCount.getTransactionCount().intValue());
            if (transactionCount.getTransactionCount().intValue() % 10 == 0) {
                EthGetTransactionCount tc = web3j.ethGetTransactionCount(coinbase.getAddress(), DefaultBlockParameterName.LATEST).send();
                Transaction transaction = Transaction.createEtherTransaction(coinbase.getAddress(), tc.getTransactionCount(), tx.getValue(), BigInteger.valueOf(21_000), tx.getFrom(), tx.getValue());
                web3j.ethSendTransaction(transaction).send();
            }
        } catch (IOException e) {
            LOGGER.error("Error getting transactions", e);
        }
    });
    LOGGER.info("Subscribed");

區塊鏈和數字貨幣不是容易開始的話題。通過提供完整的腳本語言，以太坊簡化了使用區塊鏈進行應用程序開發的難度。使用web3j、spring boot和以太坊geth客戶端的docker容器鏡像，可以快速啟動解決方案，實現區塊鏈技術的本地開發。

如果你想進行本地開發時clone我的庫，可以在github上下載源代碼。

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