[教程] 使用 Embark 开发投票 DApp

Tiny熊
更新于 2020-02-26 23:20
阅读 4642

这是一篇Embark使用教程：通过本文可以学习到：1. 使用 Embark 创建项目 2. 利用 EmbarkJS 与合约交互 3. Embark 如果部署合约到主网（利用Infura节点）

前面我们基于[Embark Demo](https://learnblockchain.cn/article/566) 介绍了 Embark 框架，今天使用 Embark 来实实在在开发一个 DApp： 从零开发开发一个投票DApp。

> 之前我们也使用[Truffle 开发过投票DApp](https://learnblockchain.cn/2019/04/10/election-dapp)，大家可以自行对比两个框架的优劣。

通过本文可以学习到：
1. 使用 Embark 创建项目
2. 利用 EmbarkJS 与合约交互
3. Embark 如果部署合约到主网（利用Infura节点）
> 本文使用的 Embark 版本是 5.2.3

## 创建Embark项目

```
> embark new embark-election
```

会在当前目录下生成一个 embark-election 目录，并创建好了相应的项目框架文件：如： `app/`、`contracts/`、`config/`、`embark.json`等。

我们需要在对应的目录中，添加相应的实现。

## 编写合约

在`contracts/`中添加合约Election.sol:

```js
pragma solidity ^0.6.0;

contract Election {
    // Model a Candidate
    struct Candidate {
        uint id;
        string name;
        uint voteCount;
    }

mapping(address => bool) public voters;

mapping(uint => Candidate) public candidates;
    // Store Candidates Count
    uint public candidatesCount;

// voted event
    event votedEvent (
        uint indexed _candidateId
    );

constructor () public {
        addCandidate("Tiny 熊");
        addCandidate("LearnBlockChain.cn");
    }

function addCandidate (string memory _name) private {
        candidatesCount ++;
        candidates[candidatesCount] = Candidate(candidatesCount, _name, 0);
    }

function vote (uint _candidateId) public {
        // require that they haven't voted before
        require(!voters[msg.sender]);

// require a valid candidate
        require(_candidateId > 0 && _candidateId <= candidatesCount);

// record that voter has voted
        voters[msg.sender] = true;

// update candidate vote Count
        candidates[_candidateId].voteCount ++;

// trigger voted event
        emit votedEvent(_candidateId);
    }
}

```

之前有使用过[Truffle开发过投票DApp](https://learnblockchain.cn/2019/04/10/election-dapp)，合约的代码完全一样，就不在解释。

## Embark 合约编译部署

Embark 合约部署的配置在 `config/contracts.js`， 在 `deploy` 字段加入 Election 合约：
```json
    deploy: {
      Election: {
      }
    }
```

现在运行 `embark run` ， Embark 会自动编译及部署`Election.sol`到 `config/blockchain.js` 配置的 `development` 网络。

> `embark run` 等价 `embark run development` 。

`blockchain.js` 中 `development` 网络是使用 ganache-cli 启动的网络，其配置如下：

```
  development: {
    client: 'ganache-cli',
    clientConfig: {
      miningMode: 'dev' 
    }
  }
 ```

embark启动后，我们可以在 COCKPIT 或 DashBoard 看到`Election.sol`合约的部署日志，大概类似下面：

```
deploying Election with 351122 gas at the price of 1 Wei, estimated cost: 351122 Wei (txHash: 0x9da4dfb951149...d5c306dcabf300a4)
Election deployed at 0x10C257c76Cd3Dc35cA2618c6137658bFD1fFCcfA using 346374 gas (txHash: 0x9da4dfb951149ea4...d5c306dcabf300a4)
finished deploying contracts
```

## 编写前端代码

### Embark Artifacts

Embark提供了一个 EmbarkJS的JavaScript库，来帮助开发者和合约进行交互。

在使用web3.js 时，和合约交互需要知道合约的ABI及地址来创建JS环境中对应的合约对象，一般代码是这样的：
```
// 需要ABI及地址创建对象
var myContract = new web3.eth.Contract([...ABI...], '0xde0B295669a9FD93d5F28D9Ec85E40f4cb697BAe');
```

Embark 在编译部署后，每个合约会生成一个对应的`构件Artifact`（可以在`embarkArtifacts/contracts/` 目录下找的这些文件），我们可以直接使用 `Artifact` 生成的合约对象调用合约。

一个构件通常会包含：合约的ABI、部署地址、启动代码及其他的配置数据。

查看一下`Election.sol` 对应的构件`Election.js` 代码就更容易理解：

```js
import EmbarkJS from '../embarkjs';

let ElectionJSONConfig = {"contract_name":"Election","address":"0x10C257c76Cd3Dc35cA2618c6137658bFD1fFCcfA","code":"...", ... ,"abiDefinition":[...]};

let Election = new EmbarkJS.Blockchain.Contract(ElectionJSONConfig);

export default Election;

```

`Election.js` 最后一行导出了一个与合约同名的JavaScript 对象，下面看看怎么使用这个对象。

### 修改前端index.html

在使用`embark new embark-election`创建项目时， 前端目录`app/`下生成了一个 `index.html`：

```html
<html>
  <head>
    <title>Embark</title>
    <link rel="stylesheet" href="css/app.css">  
    <script src="js/app.js"></script>
  </head>
  <body>
    <h3>Welcome to Embark!</h3>
  </body>
</html>
```

这里有一个地方**需要注意一下**，第5 6行引入了 `css/app.css`, `js/app.js`，而其实`app/`下并没有这两个文件，这两个文件其实是按照 `embark.json` 配置的规程生成的。

`embark.json` 关于前端的配置如下：

```
  "app": {
    "css/app.css": ["app/css/**"],
    "js/app.js": ["app/js/index.js"],
    "images/": ["app/images/**"],
    "index.html": "app/index.html"
  },
```
`"css/app.css": ["app/css/**"]` 表示所有在`app/css/`目录下的文件会被压缩到 dist目录的 `css/app.css` ，`app/js/index.js`则会编译为`js/app.js`，其他的配置类似。

> 我猜测embark 这样统一 css 及 js代码，可能是为了在IPFS之类的去中心化存储上访问起来更方便，在IPFS上传整个目录时，只能以相对路径去访问资源。欢迎留言和我交流。

接下来修改前端部分的代码，主要是在`index.html`的`body`加入一个`table`显示候选人，以及加入一个投票框，代码如下(节选)：

```html
<table class="table">
  <thead>
    <tr>
      <th scope="col">#</th>
      <th scope="col">候选人</th>
      <th scope="col">得票数</th>
    </tr>
  </thead>
  <tbody id="candidatesResults">
  </tbody>
</table>

<div class="form-group">
<label for="candidatesSelect">选择候选人</label>
<select class="form-control" id="candidatesSelect">
</select>
</div>
```

前端，我们使用了 bootstrap css ，把文件拷贝到`app/css`目录下，接下来，看看关键的一步：前端如何与与合约交互。

### 使用 Artifacts与合约交互

#### EmbarkJS 连接 Web3

创建项目时生成的`app/js/index.js` 生成了如下代码：

```js
import EmbarkJS from 'Embark/EmbarkJS';

EmbarkJS.onReady((err) => {
  // You can execute contract calls after the connection
});
```

这段代码里，EmbarkJS为我们准备了一个onReady回调函数，这是因为**EmbarkJS会自动帮我们完成与web3节点的连接与初始化**，当这些就绪后（调用onReady），前端就可以和链进行交互了。

大家也许会好奇EmbarkJS怎么知道我们需要连接那个节点呢？其实在`config/contracts.js` 有一个 `dappConnection` 配置项：

```
dappConnection: [
  "$EMBARK",
  "$WEB3",  // 使用浏览器注入的web3， 如MetaMask等
  "ws://localhost:8546",
  "http://localhost:8545"
],
```

`$EMBARK` : 是Embark在DApp和节点之前实现的一个代理，使用`$EMBARK`有几个好处：
1. 可以在`config/blockchain.js` 配置于DApp交互的账号 `accounts`。
2. 可以更友好的的看到交易记录。

EmbarkJS 会从上到下，依次尝试 `dappConnection`提供的连接，如果有一个可以连接上，就会停止尝试。

#### 获取合约数据渲染界面

当 EmbarkJS 环境准备 onReady后，就可以使用构件`Election.js`获取合约数据，如获取调用合约获取候选人数量：

```js
import EmbarkJS from 'Embark/EmbarkJS';
import Election from '../../embarkArtifacts/contracts/Election.js';

EmbarkJS.onReady((err) => {
    Election.methods.candidatesCount().call().then(count => console.log(" candidatesCount: " + count);
    );
});
```

代码中直接使用构件导出的`Election`对象，调用合约方法 `Election.methods.candidatesCount().call()`， 调用合约方法与web3.js 一致。

了解了如何与合约交互，接下来渲染界面就简单了，我们把代码整理下，分别定义3个函数：
`App.getAccount()`、`App.render()`、`App.onVote()` 来获取当前账号(需要用来判断哪些账号投过票)、界面渲染、处理点击投标。

```js
EmbarkJS.onReady((err) => {
  App.getAccount();
  App.render();
  App.onVote();
});
```

`App.getAccount()` 的实现如下：

```js
import "./jquery.min.js"

var App = {
  account: null,

getAccount: function() {
    web3.eth.getCoinbase(function(err, account) {
      if (err === null) {
        App.account = account;
        console.log(account);
        $("#accountAddress").html("Your Account: " + account);
      }
    })
  },  
}
```
在代码中，我们直接使用了web3对象，就是因为EmbarkJS帮我们进行了web3的初始化。
另外，我们引入`jquery.min.js` 来进行UI界面的渲染。

`App.render()` 的实现（主干）如下：

```js
render: function () {
    Election.methods.candidatesCount().call().then(
      candidatesCount => 
      {
        var candidatesResults = $("#candidatesResults");
        var candidatesSelect = $('#candidatesSelect');
    
        for (var i = 1; i <= candidatesCount; i++) {
          Election.methods.candidates(i).call().then(function(candidate) {
            
            var id = candidate[0];
            var name = candidate[1];
            var voteCount = candidate[2];
  
            // Render candidate Result
            var candidateTemplate = "<tr><th>" + id + "</th><td>" + name + "</td><td>" + voteCount + "</td></tr>";
            candidatesResults.append(candidateTemplate);
  
            // Render candidate ballot option
            var candidateOption = "<option value='" + id + "' >" + name + "</ option>";
            candidatesSelect.append(candidateOption);
          });
        }
      });
  }
```

`App.onVote()` 的实现（主干）如下：

```js
  onVote: function() {
    $("#vote").click(function(e){
      var candidateId = $('#candidatesSelect').val();
      Election.methods.vote(candidateId).send()
      .then(function(result) {
        App.render();
      }).catch(function(err) {
        console.error(err);
      });
    });
  }
```

## 部署

使用 `embark run` 时，会为我们启动一个Geth 或 `ganache-cli` 的本地网络部署合约，以及在`8000`端口上启用一个本地服务器来部署前端应用，我们在浏览器输入`http://localhost:8000/` 就可以看到DApp界面，如图：

![](https://img.learnblockchain.cn/2020/02/DE84283FF0.jpg)

当我们的DApp 在测试环境通过后，就可以部署到以太坊的主网。

## 利用Infura部署到主网

要部署到主网，需要在`blockchain.js` 中添加一个主网网络，这里以测试网Ropsten网络为例：

```
ropsten: {
    endpoint: "https://ropsten.infura.io/v3/d3fe47c...4f",
    accounts: [
      {
        mnemonic: " 你的助记词 ",
        hdpath: "m/44'/60'/0'/0/",
        numAddresses: "1"
      }
    ]
  }
```

如果我们没有自己的主网节点，可以使用 endpoint 来指向以个外部节点，最常用的就是[Infura](https://infura.io/)。

添加好配置之后，使用`build`命令来构建主网发布版本：
```
embark build ropsten  # 最后是网络参数
```

所有的文件在生成在`dist`目录下，把他们部署到线上服务器就完成了部署。
也可以使用`embark upload ropsten` 上传到IPFS。

本文配套代码已经到[集市](https://learnblockchain.cn/goods/11)，可前往下载。

前面我们基于Embark Demo 介绍了 Embark 框架，今天使用 Embark 来实实在在开发一个 DApp：从零开发开发一个投票DApp。

之前我们也使用Truffle 开发过投票DApp，大家可以自行对比两个框架的优劣。

通过本文可以学习到：

使用 Embark 创建项目
利用 EmbarkJS 与合约交互
Embark 如果部署合约到主网（利用Infura节点）

本文使用的 Embark 版本是 5.2.3

创建Embark项目

> embark new embark-election

会在当前目录下生成一个 embark-election 目录，并创建好了相应的项目框架文件：如： app/、contracts/、config/、embark.json等。

我们需要在对应的目录中，添加相应的实现。

编写合约

在contracts/中添加合约Election.sol:

pragma solidity ^0.6.0;

contract Election {
    // Model a Candidate
    struct Candidate {
        uint id;
        string name;
        uint voteCount;
    }

    mapping(address => bool) public voters;

    mapping(uint => Candidate) public candidates;
    // Store Candidates Count
    uint public candidatesCount;

    // voted event
    event votedEvent (
        uint indexed _candidateId
    );

    constructor () public {
        addCandidate("Tiny 熊");
        addCandidate("LearnBlockChain.cn");
    }

    function addCandidate (string memory _name) private {
        candidatesCount ++;
        candidates[candidatesCount] = Candidate(candidatesCount, _name, 0);
    }

    function vote (uint _candidateId) public {
        // require that they haven't voted before
        require(!voters[msg.sender]);

        // require a valid candidate
        require(_candidateId > 0 && _candidateId &lt;= candidatesCount);

        // record that voter has voted
        voters[msg.sender] = true;

        // update candidate vote Count
        candidates[_candidateId].voteCount ++;

        // trigger voted event
        emit votedEvent(_candidateId);
    }
}

之前有使用过Truffle开发过投票DApp，合约的代码完全一样，就不在解释。

Embark 合约编译部署

Embark 合约部署的配置在 config/contracts.js，在 deploy 字段加入 Election 合约：

    deploy: {
      Election: {
      }
    }

现在运行 embark run ， Embark 会自动编译及部署Election.sol到 config/blockchain.js 配置的 development 网络。

embark run 等价 embark run development 。

blockchain.js 中 development 网络是使用 ganache-cli 启动的网络，其配置如下：

  development: {
    client: 'ganache-cli',
    clientConfig: {
      miningMode: 'dev' 
    }
  }

embark启动后，我们可以在 COCKPIT 或 DashBoard 看到Election.sol合约的部署日志，大概类似下面：

deploying Election with 351122 gas at the price of 1 Wei, estimated cost: 351122 Wei (txHash: 0x9da4dfb951149...d5c306dcabf300a4)
Election deployed at 0x10C257c76Cd3Dc35cA2618c6137658bFD1fFCcfA using 346374 gas (txHash: 0x9da4dfb951149ea4...d5c306dcabf300a4)
finished deploying contracts

编写前端代码

Embark Artifacts

Embark提供了一个 EmbarkJS的JavaScript库，来帮助开发者和合约进行交互。

在使用web3.js 时，和合约交互需要知道合约的ABI及地址来创建JS环境中对应的合约对象，一般代码是这样的：

// 需要ABI及地址创建对象
var myContract = new web3.eth.Contract([...ABI...], '0xde0B295669a9FD93d5F28D9Ec85E40f4cb697BAe');

Embark 在编译部署后，每个合约会生成一个对应的构件Artifact（可以在embarkArtifacts/contracts/ 目录下找的这些文件），我们可以直接使用 Artifact 生成的合约对象调用合约。

一个构件通常会包含：合约的ABI、部署地址、启动代码及其他的配置数据。

查看一下Election.sol 对应的构件Election.js 代码就更容易理解：

import EmbarkJS from '../embarkjs';

let ElectionJSONConfig = {"contract_name":"Election","address":"0x10C257c76Cd3Dc35cA2618c6137658bFD1fFCcfA","code":"...", ... ,"abiDefinition":[...]};

let Election = new EmbarkJS.Blockchain.Contract(ElectionJSONConfig);

export default Election;

Election.js 最后一行导出了一个与合约同名的JavaScript 对象，下面看看怎么使用这个对象。

修改前端index.html

在使用embark new embark-election创建项目时，前端目录app/下生成了一个 index.html：

&lt;html>
  &lt;head>
    &lt;title>Embark&lt;/title>
    &lt;link rel="stylesheet" href="css/app.css">  
    &lt;script src="js/app.js">&lt;/script>
  &lt;/head>
  &lt;body>
    &lt;h3>Welcome to Embark!&lt;/h3>
  &lt;/body>
&lt;/html>

这里有一个地方需要注意一下，第5 6行引入了 css/app.css, js/app.js，而其实app/下并没有这两个文件，这两个文件其实是按照 embark.json 配置的规程生成的。

embark.json 关于前端的配置如下：

  "app": {
    "css/app.css": ["app/css/**"],
    "js/app.js": ["app/js/index.js"],
    "images/": ["app/images/**"],
    "index.html": "app/index.html"
  },

"css/app.css": ["app/css/**"] 表示所有在app/css/目录下的文件会被压缩到 dist目录的 css/app.css ，app/js/index.js则会编译为js/app.js，其他的配置类似。

我猜测embark 这样统一 css 及 js代码，可能是为了在IPFS之类的去中心化存储上访问起来更方便，在IPFS上传整个目录时，只能以相对路径去访问资源。欢迎留言和我交流。

接下来修改前端部分的代码，主要是在index.html的body加入一个table显示候选人，以及加入一个投票框，代码如下(节选)：

&lt;table class="table">
  &lt;thead>
    &lt;tr>
      &lt;th scope="col">#&lt;/th>
      &lt;th scope="col">候选人&lt;/th>
      &lt;th scope="col">得票数&lt;/th>
    &lt;/tr>
  &lt;/thead>
  &lt;tbody id="candidatesResults">
  &lt;/tbody>
&lt;/table>

&lt;div class="form-group">
&lt;label for="candidatesSelect">选择候选人&lt;/label>
&lt;select class="form-control" id="candidatesSelect">
&lt;/select>
&lt;/div>

前端，我们使用了 bootstrap css ，把文件拷贝到app/css目录下，接下来，看看关键的一步：前端如何与与合约交互。

使用 Artifacts与合约交互

EmbarkJS 连接 Web3

创建项目时生成的app/js/index.js 生成了如下代码：

import EmbarkJS from 'Embark/EmbarkJS';

EmbarkJS.onReady((err) => {
  // You can execute contract calls after the connection
});

这段代码里，EmbarkJS为我们准备了一个onReady回调函数，这是因为EmbarkJS会自动帮我们完成与web3节点的连接与初始化，当这些就绪后（调用onReady），前端就可以和链进行交互了。

大家也许会好奇EmbarkJS怎么知道我们需要连接那个节点呢？其实在config/contracts.js 有一个 dappConnection 配置项：

dappConnection: [
  "$EMBARK",
  "$WEB3",  // 使用浏览器注入的web3， 如MetaMask等
  "ws://localhost:8546",
  "http://localhost:8545"
],

$EMBARK : 是Embark在DApp和节点之前实现的一个代理，使用$EMBARK有几个好处：

可以在config/blockchain.js 配置于DApp交互的账号 accounts。
可以更友好的的看到交易记录。

EmbarkJS 会从上到下，依次尝试 dappConnection提供的连接，如果有一个可以连接上，就会停止尝试。

获取合约数据渲染界面

当 EmbarkJS 环境准备 onReady后，就可以使用构件Election.js获取合约数据，如获取调用合约获取候选人数量：

import EmbarkJS from 'Embark/EmbarkJS';
import Election from '../../embarkArtifacts/contracts/Election.js';

EmbarkJS.onReady((err) => {
    Election.methods.candidatesCount().call().then(count => console.log(" candidatesCount: " + count);
    );
});

代码中直接使用构件导出的Election对象，调用合约方法 Election.methods.candidatesCount().call()，调用合约方法与web3.js 一致。

了解了如何与合约交互，接下来渲染界面就简单了，我们把代码整理下，分别定义3个函数： App.getAccount()、App.render()、App.onVote() 来获取当前账号(需要用来判断哪些账号投过票)、界面渲染、处理点击投标。

EmbarkJS.onReady((err) => {
  App.getAccount();
  App.render();
  App.onVote();
});

App.getAccount() 的实现如下：

import "./jquery.min.js"

var App = {
  account: null,

  getAccount: function() {
    web3.eth.getCoinbase(function(err, account) {
      if (err === null) {
        App.account = account;
        console.log(account);
        $("#accountAddress").html("Your Account: " + account);
      }
    })
  },  
}

在代码中，我们直接使用了web3对象，就是因为EmbarkJS帮我们进行了web3的初始化。另外，我们引入jquery.min.js 来进行UI界面的渲染。

App.render() 的实现（主干）如下：

render: function () {
    Election.methods.candidatesCount().call().then(
      candidatesCount => 
      {
        var candidatesResults = $("#candidatesResults");
        var candidatesSelect = $('#candidatesSelect');

        for (var i = 1; i &lt;= candidatesCount; i++) {
          Election.methods.candidates(i).call().then(function(candidate) {

            var id = candidate[0];
            var name = candidate[1];
            var voteCount = candidate[2];

            // Render candidate Result
            var candidateTemplate = "&lt;tr>&lt;th>" + id + "&lt;/th>&lt;td>" + name + "&lt;/td>&lt;td>" + voteCount + "&lt;/td>&lt;/tr>";
            candidatesResults.append(candidateTemplate);

            // Render candidate ballot option
            var candidateOption = "&lt;option value='" + id + "' >" + name + "&lt;/ option>";
            candidatesSelect.append(candidateOption);
          });
        }
      });
  }

App.onVote() 的实现（主干）如下：

  onVote: function() {
    $("#vote").click(function(e){
      var candidateId = $('#candidatesSelect').val();
      Election.methods.vote(candidateId).send()
      .then(function(result) {
        App.render();
      }).catch(function(err) {
        console.error(err);
      });
    });
  }

部署

使用 embark run 时，会为我们启动一个Geth 或 ganache-cli 的本地网络部署合约，以及在8000端口上启用一个本地服务器来部署前端应用，我们在浏览器输入http://localhost:8000/ 就可以看到DApp界面，如图：

当我们的DApp 在测试环境通过后，就可以部署到以太坊的主网。

利用Infura部署到主网

要部署到主网，需要在blockchain.js 中添加一个主网网络，这里以测试网Ropsten网络为例：

ropsten: {
    endpoint: "https://ropsten.infura.io/v3/d3fe47c...4f",
    accounts: [
      {
        mnemonic: " 你的助记词 ",
        hdpath: "m/44'/60'/0'/0/",
        numAddresses: "1"
      }
    ]
  }

如果我们没有自己的主网节点，可以使用 endpoint 来指向以个外部节点，最常用的就是Infura。

添加好配置之后，使用build命令来构建主网发布版本：

embark build ropsten  # 最后是网络参数

所有的文件在生成在dist目录下，把他们部署到线上服务器就完成了部署。也可以使用embark upload ropsten 上传到IPFS。

本文配套代码已经到集市，可前往下载。

学分: 159
分类: Web3应用
标签: Embark DApp EmbarkJS Infura

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