在区块链上编程:DApp 开发实战——来写个竞猜游戏吧

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导读:本文旨在引导对 DApp 开发感兴趣的开发者,构建一个基于以太坊去中心化应用,通过开发一款功能完备的竞猜游戏,迈出 DApp 开发的第一步,通过实例讲解 Solidity 语言的常用语法,以及前端如何与智能合约进行交互。如果正在阅读的你,从未接触过 DApp 开发也不要紧,可以先阅读【区块链上编程:DApp 开发简介】进行前置知识补充。

随着加密猫、FOMO3D 等游戏的火爆,去中心化应用在游戏领域遍地开花,下面就带着大家一起开发一款简单有趣的 DApp 游戏,帮助大家熟悉 DApp 开发。
本 DApp 实现的合约功能:用户从 0-6 的数字中,任意组合三位数进行投注,合约计算出 3 位随机数,根据随机数的组合规则分别给予用户不同倍数的奖励,如随机数为 AAA,A 等于 6 则奖励至少 20 倍投注金额,即奖池所有余额;A 不等于 6 则奖励 5 倍投注金额;随机数为 AAB,则奖励 2 倍投注金额;随机数为 ABC 则不奖励,同时用户可查看奖池余额和个人投注记录。
合约编写
可以看出合约需要实现用户投注、生成随机数、发放奖励、奖池余额查询的功能,接下来编写我们的合约代码。
新建 Lottery.sol 合约文件,声明合约版本,^ 表示合约编译版本为 0.4.0 至 0.5.0(不含 0.5.0)。
pragma solidity ^0.4.0;
定义合约基本内容,同时声明最低投注金额。
contract Lottery {
uint public betMoney = 10 finney;
}
生成随机数,通过区块难度 block.difficulty 和内置函数 keccak256 生成随机数,在 EVM 中常用的数据存储位置:memory、storage,函数的参数、返回值默认存储在 memory 中,状态变量默认存储在 storage 中,我们可以通过声明 memory、storage 改变默认存储位置,两者的存储都需要消耗 gas,但 storage 的开销远大于 memory。
contract Lottery {

function generateRandomNumber() private view returns(uint[]) {
uint[] memory dices = new uint[](3);
for (uint i = 0; i < 3; i++) {
dices[i] = uint(keccak256(abi.encodePacked(block.difficulty, now, i))) % 6 + 1;
}
return dices;
}

}
获取合约余额,address 类型比较重要的成员属性主要有 balance、transfer,分别为获取地址余额、转移 eth 至该地址,默认 eth 单位是 wei。
contract Lottery {

function getBankBalance() public view returns(uint) {
return address(this).balance;
}

}
用户投注,投注方法需要使用 payable 关键字描述,用来表示可以接收 eth;通过 msg.sender 和 msg.value 获得交易发送者地址和当前交易附带的 eth。通常使用 require 来校验外部输入参数,当判定条件为 false 时,则会将剩余的 gas 退回,同时回滚交易;assert 则用来处理合约内部的逻辑错误,当错误发生时会消耗掉所有 gas,同时回滚交易。
contract Lottery {

function bet() public payable {
uint amount = msg.value;
require(amount >= betMoney, ‘bet money not less than 10 finney’);
require(address(this).balance >= amount * 20, ‘contract money not enough to pay reward’);

uint[] memory dices = generateRandomNumber();
require(dices.length == 3, ‘dices illegal’);

address addr = msg.sender;
bool isReward = false;
uint reward = 0;

if ((dices[0] == dices[1]) && (dices[1] == dices[2]) && (dices[0] == 6)) {
isReward = true;
reward = address(this).balance;
} else if ((dices[0] == dices[1]) && (dices[1] == dices[2]) && (dices[0] != 6)) {
isReward = true;
reward = amount * 5;
} else if ((dices[0] == dices[1]) || (dices[0] == dices[2]) || (dices[1] == dices[2])) {
isReward = true;
reward = amount * 2;
}

if (isReward) {
addr.transfer(reward);
}
}

定义事件,通过合约内部触发事件,web3 监听到事件回调进行相应逻辑处理,从而进行页面 UI 更新;同时前端也可以通过对应事件名称获取日志信息。
contract Lottery {

event BetList(
address addr,
uint amount,
bool isReward,
uint reward,
uint[] dices
);

function bet() public payable {

emit BetList(addr, amount, isReward, reward, dices);
}

与合约进行交互
至此,我们已经写完了合约代码,前端页面实现就不在此赘述,主要介绍如何使用 web3 与合约交互,这里使用到的 web3 版本是 1.0,web3 1.0 和 0.2x.x 的 API 调用方式差别较大,1.0 的 API 支持异步调用。
安装 Metamask 浏览器插件后,会在浏览器页面内注入一个 web3 实例。检测页面中是否存在 web3 实例,如果不存在则连接自己的实例。
import Web3 from ‘web3’;

if (typeof web3 !== ‘undefined’) {
web3 = new Web3(web3.currentProvider);
} else {
web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider(NODE_NRL));
}
传入合约 ABI,合约地址,实例化合约对象。
this.contract = new web3.eth.Contract(
CONTRACT_ABI,
CONTRACT_ADDR,
);
调用合约中的投注方法,通过 try catch 可以捕获到 Metamask 弹窗取消交易操作。
userBet = async () => {
try {
await this.contract.methods
.bet(

)
.send({
from: ACCOUNT,
value: MONEY,
});
} catch (error) {

}
}
查询记录的日志,可以通过指定事件名称、区块高度及过滤条件来进行日志查询,值得注意的是,在合约内不能查询到日志信息。
queryEvent = async () => {
const event = await this.contract.getPastEvents(
EVENT_NAME,
{
filter: {},
fromBlock: 0,
toBlock: ‘latest’,
}
)
}
功能拓展
比如修改用户投注金额及充值这类敏感操作,就需要管理员的权限来进行操作。同样地,我们也可以拓展赞助商的功能,通过充值奖池的累计金额排名来展示赞助商的广告,这里就不做展开了。
定义修饰器,在构造函数里设置管理员地址,将创建合约的账户设置为管理员。
contract Lottery {

address public owner;

modifier onlyOwner() {
require(owner == msg.sender);
_;
}

constructor() public {
owner = msg.sender;
}

}
实现修改投注金额的功能,仅管理员账户可触发。
contract Lottery {

function setBetMoney(uint _betMoney) public onlyOwner {
betMoney = _betMoney;
}

function deposit() public payable onlyOwner {}

}
总结
当前随机数的实现通过链上信息生成,这种生成随机数的方式容易受到不诚实的节点攻击。下一篇文章将通过多个实例介绍相应的第三方工具库的使用(Oricalize、SafeMath、OpenZepplin),生成安全的随机数。
参考资料

Solidity
Web3js
Cryptozombies
Coursetro

前置文章:
在区块链上编程:DApp 开发简介

文 / ielapp 一个简单的程序员编 / 荧声

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正文完
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