3.1 搭建網路

網路搭建可以參考之前發布的搭建聯盟鏈的文章，或者參考官方提供的fabric-sample裏的first-network案例，啟動網路。並分別創建通道，然後把兩個組織（org1和org2）加入通道，並且更新錨節點。

4.鏈碼分析

首先分析一下代碼結構組成：

4.1 模塊注入

package main
import (
"encoding/json"
"fmt"
"time"
"github.com/hyperledger/fabric/core/chaincode/shim"
pb "github.com/hyperledger/fabric/protos/peer"
)


4.2 狀態變數的定義

4.2.1 票據狀態分為四種：

新出票：NewPublish

等待背書：EndrWaitSign

已簽名背書：EndrSigned

背書拒絕：EndrReject

4.2.2 另外定義一組狀態資料庫中表的前綴，方便查詢：

Bill_、holderName~billNo、holderId~dayTime-billType-billNo

4.2.3 定義結構體：

票據：Bill

歷史背書：HistoryItem

鏈碼響應結構：chaincodeRet

以及最主要的記錄票據背書情況的結構：BillChaincode

4.2.4 定義函數

根據票號取出票據：getBill

保存票據：putBill

鏈碼初始化：Init

票據發布：issue

背書請求：endorse

背書人接受背書：accept

背書人拒絕背書：reject

根據持票人編號批量查詢票據：queryMyBill

查詢等待背書的票據： queryMyWaitBill

根據票號查詢票據以及該票據背書歷史：queryByBillNo

鏈碼invoke介面：Invoke

主函數：main

雖然函數比較多，但是函數之間有很多相似點，因此限於篇幅，只分析三個主要的函數：Invoke、issue、queryMyBill

4.2.5 Invoke函數

鏈碼在實例化的時候會調用main和init函數，這兩個函數僅僅初始化代碼並沒有實際對數據操作。而當調用函數的時候，比如客戶端輸入peer chaincode invoke...的時候就會調用invoke函數。

switch function {
case "issue":
return a.issue(stub, args)
case "endorse":
return a.endorse(stub, args)
case "accept":
return a.accept(stub, args)
case "reject":
return a.reject(stub, args)
case "queryMyBill":
return a.queryMyBill(stub, args)
case "queryByBillNo":
return a.queryByBillNo(stub, args)
case "queryMyWaitBill":
return a.queryMyWaitBill(stub, args)
}


4.2.6 issue函數

票據發布的主函數, 這個是記錄在區塊鏈數據裏，因此需要至少兩個背書節點。

func (a *BillChaincode) issue(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) pb.Response {
//判斷參數是否等於一，阻止多參數攻擊。
if len(args) != 1 {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Invoke issue 參數不等於一")
return shim.Error(res)
}
//定義Bill類型的變數，存儲票據信息
var bill Bill

//把傳過來的json數據反編列與bill合併
err := json.Unmarshal([]byte(args[0]), &bill)

//及時拋出異常中斷程序也為了方便調試
if err != nil {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Invoke issue 反編列異常")
return shim.Error(res)
}

// 查詢是否有重複的票據
_, existbl := a.getBill(stub, bill.BillInfoID)
//如果有相同的也拋出異常
if existbl {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Invoke issue failed : 票號已經存在 ")
return shim.Error(res)
}

//獲取當前時間戳
var dayTime = time.Now().Format("2018-10-10")

//根據混合key獲取狀態變數，返回的是一個迭代器，執行.Next()就可以逐條遍曆數據
resultIterator, err := stub.GetStateByPartialCompositeKey(HolderIdDayTimeBillTypeBillNoIndexName, []string{bill.HodrCmID, dayTime, bill.BillInfoType})
if err != nil {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Invoke issue 獲取列表錯誤")
return shim.Error(res)
}
defer resultIterator.Close()

var count = 0
for resultIterator.HasNext() {
_, _ = resultIterator.Next()

count++

if count >= 5 {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Invoke issue 每天不能出大於5個相同類型的票據")
return shim.Error(res)
}
}

//創建一個混合的key方便查詢
holderIdDayTimeBillNoIndexKey, err := stub.CreateCompositeKey(HolderIdDayTimeBillTypeBillNoIndexName, []string{bill.HodrCmID, dayTime, bill.BillInfoType, bill.BillInfoID})
if err != nil {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Invoke issue 更新查詢表錯誤")
return shim.Error(res)
}
//在更新狀態資料庫
stub.PutState(holderIdDayTimeBillNoIndexKey, []byte(time.Now().Format("2018-11-20 12:56:56")))

// 更改票據信息和狀態並保存票據:票據狀態設為新發布
bill.State = BillInfo_State_NewPublish
// 保存票據
_, bl := a.putBill(stub, bill)
if !bl {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Invoke issue 更新票據錯誤")
return shim.Error(res)
}
// 以持票人ID和票號構造複合key 向search表中保存 value為空即可 以便持票人批量查詢
holderNameBillNoIndexKey, err := stub.CreateCompositeKey(IndexName, []string{bill.HodrCmID, bill.BillInfoID})
if err != nil {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Invoke issue 更新索引表錯誤")
return shim.Error(res)
}
//更新狀態資料庫
stub.PutState(holderNameBillNoIndexKey, []byte{0x00})

res := getRetByte(0, "invoke issue success")
return shim.Success(res)
}

4.2.7 queryMyBill函數

根據持票人的編號，批量查詢票據

func (a *BillChaincode) queryMyBill(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) pb.Response {
//判斷參數是否只有一個
if len(args) != 1 {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode queryMyBill 參數不等於一")
return shim.Error(res)
}
// 以持票人ID從search表中批量查詢所持有的票號
billsIterator, err := stub.GetStateByPartialCompositeKey(IndexName, []string{args[0]})
if err != nil {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode queryMyBill 獲取票據列表數據錯誤")
return shim.Error(res)
}
defer billsIterator.Close()

var billList = []Bill{}

for billsIterator.HasNext() {
kv, _ := billsIterator.Next()
// 取得持票人名下的票號
_, compositeKeyParts, err := stub.SplitCompositeKey(kv.Key)
if err != nil {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode queryMyBill 分組獲取混合key錯誤")
return shim.Error(res)
}
// 根據票號取得票據
bill, bl := a.getBill(stub, compositeKeyParts[1])
if !bl {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode queryMyBill 獲取票據錯誤")
return shim.Error(res)
}
billList = append(billList, bill)
}
// 取得並返回票據數組
b, err := json.Marshal(billList)
if err != nil {
res := getRetString(1, "LiankuaiChaincode Marshal queryMyBill 獲取票據列表錯誤")
return shim.Error(res)
}
return shim.Success(b)
}

鏈碼完成之後，再參考之前配置網路的文章，分別安裝和實例化鏈碼。

5. SDK代碼分析

Fabric為應用開發提供了多種語言的sdk，本案例使用的是基於nodejs的sdk，官方地址是https://github.com/hyperledger/fabric-sdk-node。開發中主要使用其中的兩大模塊：fabric-client和fabric-ca-client。

Fabric-client的使用：

var Fabric_Client = require(fabric-client); //載入sdk模塊var channel = fabric_client.newChannel(mychannel); //創建通道var peer = fabric_client.newPeer(grpc://localhost:7051); //連接peer節點
channel.addPeer(peer);var order = fabric_client.newOrderer(grpc://localhost:7050) //連接排序節點
channel.addOrderer(order);var request = {
chaincodeId: myChaincode, //調用哪個鏈碼
fcn: testFunc, //調用鏈碼裏的哪個函數
args: [arg1, arg2, arg3], //參數
chainId: mychannel, //哪個通道的鏈碼
txId: tx_id
};
channel.sendTransactionProposal(request); //發送交易
以上表示sdk創建通道並鏈接節點的過程，通道和發送數據都先發送一個提交議案調用channel.sendTransactionProposal函數。同時在終端可以檢測到是否發送成功。
Fabric-ca-client的使用：
var Fabric_CA_Client = require(fabric-ca-client);var tlsOptions = {
trustedRoots: [],
verify: false
};//調用加密套件var crypto_suite = Fabric_Client.newCryptoSuite();
//使用相同的地方存放狀態資料庫和用戶的證書以及用戶的私鑰var crypto_store = Fabric_Client.newCryptoKeyStore({path: store_path});
crypto_suite.setCryptoKeyStore(crypto_store);
fabric_client.setCryptoSuite(crypto_suite);//當CA啟用TLS的時候把http改成httpsvar fabric_ca_client = new Fabric_CA_Client(http://localhost:7054, tlsOptions , ca.example.com, crypto_suite);//登錄ca伺服器，拿到證書和私鑰
fabric_ca_client.enroll({
enrollmentID: admin,
enrollmentSecret: adminpw
})


以上這段表示的是ca服務的連接使用，主要為了登錄註冊用戶信息，返回證書和私鑰。sdk代碼是放置在後端，另外需要配合webserver，nodejs裏使用express作為webserver的基礎，在exress中設置好路由配置，監聽前端發送的請求，然後調用sdk裏的功能。類似java開發中的springMVC，如果是Java開發者可以使用對應的java版本的sdk放置在自己原有的系統中。

webserver代碼摘要(偽代碼)：

var express = require(express);
...var server = http.createServer(app).listen(8080, function() {});//響應前端請求比如用戶註冊請求
app.post(/users, async function(req, res) {
var username = req.body.username;
var orgName = req.body.orgName;
if (!username) {
res.json(getErrorMessage(username));
return;
}
if (!orgName) {
res.json(getErrorMessage(orgName));
return;
}
//產生前端token
var token = jwt.sign({
exp: Math.floor(Date.now() / 1000) + parseInt(hfc.getConfigSetting(jwt_expiretime)),
username: username,
orgName: orgName
}, app.get(secret));
..........
//拿到CA管理員許可權去註冊新用戶
let adminUserObj = await client.setUserContext({username: admins[0].username, password: admins[0].secret});
let caClient = client.getCertificateAuthority();
//根據前端傳過來用戶名向ca節點註冊
let secret = await caClient.register({
enrollmentID: username,
affiliation: userOrg.toLowerCase() + .department1
}, adminUserObj);

})

//監聽調用鏈碼的前端請求（使用sdk提供的invokeChaincode函數）：

app.post(/channels/:channelName/chaincodes/:chaincodeName/invoke, async function(req, res) {
logger.debug(==================== 調用鏈碼 ==================);
//獲取前端傳過來的參數
var peers = req.body.peers;
var chaincodeName = req.params.chaincodeName;
var channelName = req.params.channelName;
var fcn = req.body.fcn;
var args = req.body.args;
let message = await invoke.invokeChaincode(peers, channelName, chaincodeName, fcn, args, req.username, req.orgname);
res.send(message);
});


其它監聽地址比如查詢數據和發布票據的可以寫類似的監聽。並寫好測試用例，跑一遍用例如果沒有錯誤，就可以寫前端代碼了。前端可以使用Vue、React、Angularjs、當然也可以用jQuery甚至原生js去寫。一些不涉及安全的業務邏輯也可以放在前端處理。這樣也減輕了服務端的壓力。

6. 前端代碼梳理

本例使用Angularjs框架編寫前端，關於Angular基礎知識可以自行查詢。

angular.module(app).factory(HttpService, [ $http,$q,REST_URL,$rootScope, DialogService,$state,toaster, function($http,$q,REST_URL,$rootScope,DialogService,$state,toaster){
return {
//封裝post請求
post : function(url, data) {
if (data != null) {
//前端的發送之前也有一個校驗，如果匹配invoke則需要對原始參數做一個編排
if(url.match(/invoke/)){
//添加兩個背書節點
data.peers = ["peer0.org1.example.com","peer0.org2.example.com"];
//附帶上token讓後端識別用戶身份
data.token = sessionStorage.getItem("token");
}else{
如果只是查詢則僅僅發送給一個節點即可
data.peer = "peer0.org1.example.com"
data.token = sessionStorage.getItem("token");
}
}
//構造請求數據
var req = {
method: POST,
url: url,
headers: {
Content-Type: application/json;charset=utf-8
},
data: data
};

var deferred = $q.defer();
var promise = deferred.promise;
//最終把數據發送給後端
$http(req).then(function(response) {
...

後端接收到前端請求的數據就會根據路由解析對應的參數並經過sdk與智能合約和各個背書節點交互。以上就是完整的開發流程。

小結

本文分享了開發超級賬本應用的基本思路：首先配置網路，然後創建通道、加入通道、更新錨節點。之後使用shim提供的功能編寫鏈碼，之後把鏈碼安裝到節點上並實例化。在後端代碼中引入fabric的sdk模塊，並監聽前端路由，調用sdk對應的函數完成登錄註冊以及與鏈碼調用的功能。

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