基于Hyperledger Fabric交易系统帐户的钱包模型的java Chaincode实例-白红宇

基于Hyperledger Fabric交易系统帐户的钱包模型的java Chaincode实例

阅读量：5785 次

发布时间：2019-06-18

本文共 15767 字，大约阅读时间需要 52 分钟。

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：

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 = 1.8repositories {    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
    
      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
     
       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
      
        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
       
         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：

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_01mkdir 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=mychannelexport CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/Admin@org1.example.com/mspexport CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051export 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。

谢谢！如果你喜欢我的内容，请关注我学习最新内容！

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