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这是 Hyperledger Fabric Java Chaincode 的教程。还有 Go 和 NodeJS Chaincodes，我们将来可能会讨论它们。此外，我采用基于帐户的钱包模型作为示例，我们将使用 Hyperledger Fabric 构建你的第一个网络（BYFN，build your first network），作为我们的测试环境（v1.4 网络）。
如果你不知道如何启动 BYFN 网络，我也会提供步骤，不用担心。但是如果你想了解 BYFN 是如何工作的，你可以参考：
1.Hyperledger Fabric 官方 BYFN 教程
2. 我之前关于 BYFN 的文章
基于帐户的钱包模型
基于帐户的钱包模型是交易系统的实现之一，一般而言系统中存在一些钱包，并且每个钱包包含可用于转账的一些值或代币。当然，实现的细节有很多变化，例如代币交换和多代币功能。
特征
在 Java Chaincode 中，我们将实现：
1. 用户钱包创建。
2. 用户钱包查询。
3. 钱包代币转账（即从一个钱包发送钱或代币到另一个钱包）。
[可选] Hyperledger Fabric 中有两个数据库选项用于保存超级账本的 world state：LevelDB 和 CouchDB，在本教程中，为了简单起见，我将使用 LevelDB。
[可选]在上面，world state（或全局状态）不是超级账本本身，而是与超级账本分开，虽然它是派生的，可以随时从超级账本中恢复。此外，世界状态存储在数据库中以表示超级账本，使得这些节点不需要总是搜索超级账本以进行数据检索，并且可以更快地从数据库中检索数据（状态）。
[可选]在我的负载测试和一些关于 Hyperledger Fabric 性能的论文中，LevelDB 的性能优于 CouchDB。但与 LevelDB 中的简单键值查询相比，CouchDB 可以支持可用于构建更复杂查询的丰富查询。
IDE——Java Chaincode 开发工具
我们使用 IntelliJ IDEA。此外，你需要 JDK。请安装它们。
当然，如果你有自己的 Java IDE，也可以使用它。但在本教程中，我们使用 IntelliJ。
第 1 步，准备开发
让我们打开 IntelliJ。
在 IntelliJ 中创建新项目 Create New Project：
选择左边的 Gradle，然后:
输入你的 GroupId 和 ArtifactId。就我而言，我使用 java_account_model_cc。接下来：
然后现在，你应该配置自己的项目位置。就我而言，我使用 /Desktop/java_account_model_cc。单击完成 Finish。
1.1 settings.gradle
在左侧的项目文件中，你应该看到 settings.gradle。让我们双击打开它：
输入以下内容：
rootProject.name = ‘fabric-chaincode-gradle’
1.2 build.gradle
在左侧的项目文件面板中，可以看到 build.gradle。让我们双击打开它：
然后，输入以下内容：
plugins {
id ‘com.github.johnrengelman.shadow’ version ‘2.0.3’
id ‘java’
}
group ‘org.hyperledger.fabric-chaincode-java’
version ‘1.0-SNAPSHOT’
sourceCompatibility = 1.8
repositories {
mavenLocal()
mavenCentral()
}
dependencies {
compile group: ‘org.hyperledger.fabric-chaincode-java’, name: ‘fabric-chaincode-shim’, version: ‘1.+’
compile group: ‘com.fasterxml.jackson.core’, name: ‘jackson-databind’, version: ‘2.9.6’
testCompile group: ‘junit’, name: ‘junit’, version: ‘4.12’
}
shadowJar {
baseName = ‘chaincode’
version = null
classifier = null
manifest {
attributes ‘Main-Class’: ‘org.hyperledger.fabric.chaincode.AccountBasedChaincode’
}
}
如果 IntelliJ 右下角有一个需要导入的 Gradle 项目 Gradle project needs to be imported 的弹出窗口，请选择导入更改 Import Changes。
1.3 Chaincode 文件
在左侧的项目文件面板中，在 src>main>java 下，右键单击它并选择 New>Java Class：
在 Name 字段中输入 org.hyperledger.fabric.chaincode.AccountBasedChaincode：
然后，应该看到以下内容：
上面的 AccountBasedChaincode(.java)是我们在 Java 中编写 Chaincode 的地方。
第 2 步——需求分析
在我们开始编码之前，让我们组织我们需要编码的内容。
如特性部分所述，在 Java Chaincode 中，我们将实现：
1. 用户钱包创建
2. 用户钱包查询
3. 钱包代币转账（即从一个钱包向另一个钱包汇款）
从上面这个简单的要求，我们需要有以下类：
1. 钱包类
2.Chaincode 类——拥有 Chaincode
我们的 Chaincode 应该提供以下功能：
1. 创建一个钱包。
2. 将代币从一个钱包转账到另一个钱包。
3. 获取（查询）钱包。
4.Init 函数，在实例化 Chaincode 时调用。
5.Invoke 函数，当用户想要调用函数 (1)(2) 或(3)时调用。
Init 函数必须在 Chaincode 中实现，并且每当我们实例化或升级 Chaincode 时都会自动调用。通常，它用于初始化区块链中的一些数据。Invoke 函数用于接收所有用户函数调用，然后根据 Invoke 调用（调用）相应的函数 (1)(2) 或(3)。它就像一个路由器，将传入的请求路由到不同的路径。
第 3 步——钱包类
现在，我们创建并编写 Wallet 类。
在 org.hyperledger.fabric.chaincode 下创建一个新包：
调用模型包 Models，然后确定：
应该可以看到：
在 Models 包下，创建一个新的 Java 类并将其命名为 Wallet。（这次我没有详细说明，让大家自己尝试）
现在我们为 wallet 类编码：
package org.hyperledger.fabric.chaincode.Models;
public class Wallet {
private String walletId;
private Double tokenAmount;
public Wallet(String walletId, Double tokenAmount) {
this.walletId = walletId;
this.tokenAmount = tokenAmount;
}
private Wallet() {}
public String getWalletId() {
return walletId;
}
public Double getTokenAmount() {
return tokenAmount;
}
public void setWalletId(String walletId) {
this.walletId = walletId;
}
public void setTokenAmount(Double tokenAmount) {
this.tokenAmount = tokenAmount;
}
}
钱包具有用于识别特定钱包的 wallet id 和用于指定钱包拥有多少代币的数量。
请注意，在生产案例中，Wallet 类应该更复杂。例如，你可能对 tokenAmount 使用 BigDecimal 数据类型而不是 Double。此外，在我们的例子中，我们在整个交易系统中只支持一种代币类型（即只有一种代币）。
第 4 步——Chaincode 类
package org.hyperledger.fabric.chaincode;
import java.util.List;
import org.hyperledger.fabric.chaincode.Models.Wallet;
import org.hyperledger.fabric.shim.ChaincodeBase;
import org.hyperledger.fabric.shim.ChaincodeStub;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
public class AccountBasedChaincode extends ChaincodeBase {
private class ChaincodeResponse {
public String message;
public String code;
public boolean OK;
public ChaincodeResponse(String message, String code, boolean OK) {
this.code = code;
this.message = message;
this.OK = OK;
}
}
private String responseError(String errorMessage, String code) {
try {
return (new ObjectMapper()).writeValueAsString(new ChaincodeResponse(errorMessage, code, false));
} catch (Throwable e) {
return “{\”code\”:'” + code + “‘, \”message\”:'” + e.getMessage() + ” AND ” + errorMessage + “‘, \”OK\”:” + false + “}”;
}
}
private String responseSuccess(String successMessage) {
try {
return (new ObjectMapper()).writeValueAsString(new ChaincodeResponse(successMessage, “”, true));
} catch (Throwable e) {
return “{\”message\”:'” + e.getMessage() + ” BUT ” + successMessage + ” (NO COMMIT)’, \”OK\”:” + false + “}”;
}
}
private String responseSuccessObject(String object) {
return “{\”message\”:” + object + “, \”OK\”:” + true + “}”;
}
private boolean checkString(String str) {
if (str.trim().length() <= 0 || str == null)
return false;
return true;
}
@Override
public Response init(ChaincodeStub stub) {
return newSuccessResponse(responseSuccess(“Init”));
}
@Override
public Response invoke(ChaincodeStub stub) {
String func = stub.getFunction();
List<String> params = stub.getParameters();
if (func.equals(“createWallet”))
return createWallet(stub, params);
else if (func.equals(“getWallet”))
return getWallet(stub, params);
else if (func.equals(“transfer”))
return transfer(stub, params);
return newErrorResponse(responseError(“Unsupported method”, “”));
}
private Response createWallet(ChaincodeStub stub, List<String> args) {
if (args.size() != 2)
return newErrorResponse(responseError(“Incorrect number of arguments, expecting 2”, “”));
String walletId = args.get(0);
String tokenAmount = args.get(1);
if (!checkString(walletId) || !checkString(tokenAmount))
return newErrorResponse(responseError(“Invalid argument(s)”, “”));
double tokenAmountDouble = 0.0;
try {
tokenAmountDouble = Double.parseDouble(tokenAmount);
if(tokenAmountDouble < 0.0)
return newErrorResponse(responseError(“Invalid token amount”, “”));
} catch (NumberFormatException e) {
return newErrorResponse(responseError(“parseInt error”, “”));
}
Wallet wallet = new Wallet(walletId, tokenAmountDouble);
try {
if(checkString(stub.getStringState(walletId)))
return newErrorResponse(responseError(“Existent wallet”, “”));
stub.putState(walletId, (new ObjectMapper()).writeValueAsBytes(wallet));
return newSuccessResponse(responseSuccess(“Wallet created”));
} catch (Throwable e) {
return newErrorResponse(responseError(e.getMessage(), “”));
}
}
private Response getWallet(ChaincodeStub stub, List<String> args) {
if (args.size() != 1)
return newErrorResponse(responseError(“Incorrect number of arguments, expecting 1”, “”));
String walletId = args.get(0);
if (!checkString(walletId))
return newErrorResponse(responseError(“Invalid argument”, “”));
try {
String walletString = stub.getStringState(walletId);
if(!checkString(walletString))
return newErrorResponse(responseError(“Nonexistent wallet”, “”));
return newSuccessResponse((new ObjectMapper()).writeValueAsBytes(responseSuccessObject(walletString)));
} catch(Throwable e){
return newErrorResponse(responseError(e.getMessage(), “”));
}
}
private Response transfer(ChaincodeStub stub, List<String> args) {
if (args.size() != 3)
return newErrorResponse(responseError(“Incorrect number of arguments, expecting 3”, “”));
String fromWalletId = args.get(0);
String toWalletId = args.get(1);
String tokenAmount = args.get(2);
if (!checkString(fromWalletId) || !checkString(toWalletId) || !checkString(tokenAmount))
return newErrorResponse(responseError(“Invalid argument(s)”, “”));
if(fromWalletId.equals(toWalletId))
return newErrorResponse(responseError(“From-wallet is same as to-wallet”, “”));
double tokenAmountDouble = 0.0;
try {
tokenAmountDouble = Double.parseDouble(tokenAmount);
if(tokenAmountDouble < 0.0)
return newErrorResponse(responseError(“Invalid token amount”, “”));
} catch (NumberFormatException e) {
return newErrorResponse(responseError(“parseDouble error”, “”));
}
try {
String fromWalletString = stub.getStringState(fromWalletId);
if(!checkString(fromWalletString))
return newErrorResponse(responseError(“Nonexistent from-wallet”, “”));
String toWalletString = stub.getStringState(toWalletId);
if(!checkString(toWalletString))
return newErrorResponse(responseError(“Nonexistent to-wallet”, “”));
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
Wallet fromWallet = objectMapper.readValue(fromWalletString, Wallet.class);
Wallet toWallet = objectMapper.readValue(toWalletString, Wallet.class);
if(fromWallet.getTokenAmount() < tokenAmountDouble)
return newErrorResponse(responseError(“Token amount not enough”, “”));
fromWallet.setTokenAmount(fromWallet.getTokenAmount() – tokenAmountDouble);
toWallet.setTokenAmount(toWallet.getTokenAmount() + tokenAmountDouble);
stub.putState(fromWalletId, objectMapper.writeValueAsBytes(fromWallet));
stub.putState(toWalletId, objectMapper.writeValueAsBytes(toWallet));
return newSuccessResponse(responseSuccess(“Transferred”));
} catch(Throwable e){
return newErrorResponse(responseError(e.getMessage(), “”));
}
}
public static void main(String[] args) {
new AccountBasedChaincode().start(args);
}
}
请注意，在生产案例中，代码应与我的不同。这些代码主要用于演示或教程目的。
第 5 步——在 BYFN 中运行 Chaincode
5.1 安装相关项目
我们在本教程中使用 Hyperledger Fabric v1.4。
首先，你可以按照官方说明安装相关项目：
1. 安装依赖项目
2. 从 Hyperledger Fabric 安装示例，程序和 docker 镜像
5.2 Chaincode 准备
然后，让我们切换到这个目录（假设你完成了上面安装相关项目部分，你应该拥有所有需要的文件和目录）：
cd fabric-samples/chaincode/chaincode_example02/
mv java java_01
mkdir java
现在，将项目目录中的以下突出显示的文件复制到 fabric-samples/chaincode/chaincode_example02/java/：
5.3 建立网络
cd ../../first-network
./byfn.sh up -l java
运行此脚本后，可能需要等待片刻 ……
如果你看到以下错误（而不是其他错误），那就 OKAY，继续执行下一步骤
!!!!!!!!!!!!!!! Query result on peer0.org1 is INVALID !!!!!!!!!!!!!!!!
================== ERROR !!! FAILED to execute End-2-End Scenario ==================
另外，在运行上面的命令之前，请记住启动 Docker。如果你做错了什么，可以运行以下命令关闭网络，然后重新启动：
./byfn.sh down
./byfn.sh up -l java
现在，我们测试我们的 Chaincode 是否有效。
5.4 访问 Cli
有一个自动创建的 cli Docker 容器，它是一个控制节点的命令行界面。
让我们访问 cli：
docker exec -it cli bash
然后，设置某些程序使用的环境变量：
export CHANNEL_NAME=mychannel
export CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/Admin@org1.example.com/msp
export CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051
export CORE_PEER_LOCALMSPID=”Org1MSP”
export CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt
你可以复制所有这些，然后粘贴到你的终端并按 enter。这些环境变量用于让一些 Hyperledger Fabric 程序知道我们需要使用 peer0.org1.example.com:7051 来调用 Chaincode 函数。现在，我们创建了两个带有钱包 ID 的钱包，tom 和 sam：
peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 –tls true –cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc –peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 –tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt –peerAddresses peer0.org2.example.com:7051 –tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c ‘{“Args”:[“createWallet”,”tom”,”100″]}’
peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 –tls true –cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc –peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 –tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt –peerAddresses peer0.org2.example.com:7051 –tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt -c ‘{“Args”:[“createWallet”,”sam”,”100″]}’
运行上面的每个命令后，你应该在终端中看到类似的内容：
2019-02-09 16:56:55.617 UTC [chaincodeCmd] chaincodeInvokeOrQuery -> INFO 001 Chaincode invoke successful. result: status:200 message:”{\”message\”:\”Wallet created\”,\”code\”:\”\”,\”OK\”:true}”
现在，我们获得上面创建的两个钱包来验证它们是否存在于区块链中：
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c ‘{“Args”:[“getWallet”,”tom”]}’
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c ‘{“Args”:[“getWallet”,”sam”]}’
运行上面的每个命令后，您应该在终端中看到类似的内容：
“{\”message\”:{\”walletId\”:\”tom\”,\”tokenAmount\”:100.0}, \”OK\”:true}”
“{\”message\”:{\”walletId\”:\”sam\”,\”tokenAmount\”:100.0}, \”OK\”:true}”
在上面，我们可以看到之前创建的两个钱包可以被查询。他们都有 100 个代币。
接下来，我们进行转账交易，让我们将 10 个代币从 tom 钱包转移到 sam 钱包：
peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 –tls true –cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem -C $CHANNEL_NAME -n mycc –peerAddresses peer0.org1.example.com:7051 –tlsRootCertFiles /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt -c ‘{“Args”:[“transfer”,”tom”,”sam”,”10″]}’
最后，让我们再次验证两个钱包：
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c ‘{“Args”:[“getWallet”,”tom”]}’
peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c ‘{“Args”:[“getWallet”,”sam”]}’
你能看到下面的结果：
“{\”message\”:{\”walletId\”:\”tom\”,\”tokenAmount\”:90.0}, \”OK\”:true}”
“{\”message\”:{\”walletId\”:\”sam\”,\”tokenAmount\”:110.0}, \”OK\”:true}”
请注意，现在 Tom 的钱包仍然是 90 个令牌，而 Sam 的钱包有 110 个令牌，交易已完成并写入区块链超级账本中。
第 6 步——清理
exit
./byfn.sh down
然后，删除目录 fabric-samples/chaincode/chaincode_example02/java 并将目录 java_01 重命名为 java。
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汇智网原创翻译，转载请标明出处。这里是原文通过 Java Chaincode 实例学习交易系统中基于 Hyperledger Fabric 帐户的钱包模型