区块链开源实现fabric快速部署及CLI体验 - 好文

本文描述fabric快速部署的步骤，及演示基于官方example02的智能合约进行CLI命令行体验。区块链涉及服务很多，且大量使用docker容器技术，所以请严格遵守以下步骤去部署，以减少各种问题的出现，方便我们先对联盟链有个大概的感觉。本文描述环境是centos7操作系统，请其他版本更正相关的安装工具（如ubuntu操作系统请把yum命令换成apt-get）。

1、搭建e2e_cli环境快速部署fabric的11个步骤：

1、安装docker_ce版。

如果已经安装了老版docker，请先卸载。
yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine
再来安装docker：
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 sudo
yum-config-manager --add-repo \
https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo sudo yum-config-manager
--enable docker-ce-edge sudo yum-config-manager --enable docker-ce-test sudo
yum-config-manager --disable docker-ce-edge sudo yum makecache fast sudo yum
install docker-ce
最后启动docker服务：
service docker start chkconfig docker on
2、配置好docker加速器。

官方docker非常慢，请一定在阿里云等提供docker仓库加速器的网站注册好帐户(比如
https://cr.console.aliyun.com/#/accelerator
<https://cr.console.aliyun.com/#/accelerator>)，配置好加速器。

3、安装好pip。
yum install python-pip -y
4、用pip安装docker-compose。
pip install docker-compose
5、新建存放测试、部署代码的目录。
mkdir -p /opt/gopath/src/github.com/hyperledger
6、安装git。
yum install git -y
7、拉取fabric代码。
cd /opt/gopath/src/github.com/hyperledger git clone
https://github.com/hyperledger/fabric.git
请切换到最新的1.1分支上。

8、拉取docker镜像（时间较长）及一些可执行文件。
./opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/scripts/bootstrap.sh
9、安装go语言。
yum install golang -y
并通过在/etc/profile最后追加两行设置好工作目录：
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin export GOPATH=/opt/gopath
最后执行下：
source /etc/profile
10、修改一个阻塞执行的bug。

修改/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/examples/e2e_cli/base/peer-base.yaml文件：
将： - CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=e2ecli_default 修改为： -
CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=e2e_cli_default
11、启动服务。

进入/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/examples/e2e_cli目录，执行：
bash network_setup.sh up
如果最后出现下图则部署成功：

2、体验fabric系统功能

当服务在一台server上启动后，可以看到以下docker实例：

可以看到，默认安装了：4个peer（2个是org1的，2个是org2的）节点、4节点构成的kafka集群、3节点构成的zookeeper集群、1个orderer节点。这是因为：fabric提供的共识机制，PBFT目前还未达到生产级别的应用，只能靠kafka+zookeeper实现PAXOS算法下的共识机制（不能有作恶结点）。一般zookeeper是3或者5个结点，

fabric提供了SDK和CLI两种交互方式，本文不讨论SDK。

可以进入cli里执行peer命令。如果cli长时间未用退出后，可先启动cli：
docker start cli
再进入cli实例里：
docker exec -it cli bash
接着可执行peer命令，体验区块链的命令行使用方式。

2.1、 peer命令

peer命令含有五个子命令，如下：
peer chaincode [option] [flags] peer channel [option] [flags] peer logging
[option] [flags] peer node [option] [flags] peer version [option] [flags]
每个子命令可使用--help查看详细帮助。

在fabric里，所有的交易必须通过智能合约才能操作，而chaincode链码就是智能合约。chaincode支持以下option操作：

* package 智能合约需要打包后才能使用
* install    智能合约必须安装后才能使用
* instantiate   置初始状态。比如设系统一开始用户a有100元，用户b有200元
* invoke 调用智能合约
* query    查询状态
* signpackage 包签名
* upgrade    智能合约升级
* list        显示智能合约
智能合约需要先install才能使用。
peer chaincode install -n mycc -v 1.0 -p
github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02
其中-n表示合约名字，-p指向合约文件目录路径，-v是版本号。

2.2 example02智能合约

每个智能合约实现Init和Invoke两个方法，其中前者用于初始化，后者是日常调用。

2.2.1 初始化

example02的Init方法接收4个参数(包括帐户A，余额pA，帐户B，余额pB)，比如：
peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 -C mychannel -n mycc -v
1.0 -c '{"Args":["init","a","100","b","200"]}' -P "OR
('Org1MSP.peer','Org2MSP.peer')"

其中，-C指向channel名字，-c则是初始构造json格式的消息，-P是背书策略，-o指定共识节点。这里置帐户a初始余额为100，帐户b初始余额为200。其代码实现如下：
func (t *SimpleChaincode) Init(stub shim.ChaincodeStubInterface) pb.Response {
fmt.Println("ex02 Init") //用args取得命令行的参数 _, args :=
stub.GetFunctionAndParameters() var A, B string // Entities var Aval, Bval int
// Asset holdings var err error //简单的例子么，只接收4个参数，包括帐户A，余额pA，帐户B，余额pB if
len(args) != 4 { return shim.Error("Incorrect number of arguments. Expecting
4") } // Initialize the chaincode A = args[0] Aval, err = strconv.Atoi(args[1])
if err != nil { return shim.Error("Expecting integer value for asset holding")
} B = args[2] Bval, err = strconv.Atoi(args[3]) if err != nil { return
shim.Error("Expecting integer value for asset holding") } fmt.Printf("Aval =
%d, Bval = %d\n", Aval, Bval) //将A及其余额写入状态数据库 err = stub.PutState(A,
[]byte(strconv.Itoa(Aval))) if err != nil { return shim.Error(err.Error()) }
//将B及其余额写入状态数据库 err = stub.PutState(B, []byte(strconv.Itoa(Bval))) if err !=
nil { return shim.Error(err.Error()) } return shim.Success(nil) }
2.2.2 查询余额

接着查询余额，例如查询a帐户的余额：
peer chaincode query -C mychannel -n mycc -c '{"Args":["query","a"]}'
这里需要说明，example02的Invoke共支持3种指令：
func (t *SimpleChaincode) Invoke(stub shim.ChaincodeStubInterface) pb.Response
{ fmt.Println("ex02 Invoke") function, args := stub.GetFunctionAndParameters()
if function == "invoke" { // 从A向B帐户转账 return t.invoke(stub, args) } else if
function == "delete" { // 从状态数据库中删除帐户 return t.delete(stub, args) } else if
function == "query" { // 查询状态数据库中某帐户的余额 return t.query(stub, args) } return
shim.Error("Invalid invoke function name. Expecting \"invoke\" \"delete\"
\"query\"") }
因此，上述查询我们会得出类似结果：

为何结果格式是这样的呢？看下t.query的实现：
func (t *SimpleChaincode) query(stub shim.ChaincodeStubInterface, args
[]string) pb.Response { var A string // Entities var err error if len(args) !=
1 { return shim.Error("Incorrect number of arguments. Expecting name of the
person to query") } A = args[0] //获取帐户的名字 // 从状态数据库中获取帐户的值 Avalbytes, err :=
stub.GetState(A) if err != nil { jsonResp := "{\"Error\":\"Failed to get state
for " + A + "\"}" return shim.Error(jsonResp) } if Avalbytes == nil { jsonResp
:= "{\"Error\":\"Nil amount for " + A + "\"}" return shim.Error(jsonResp) }
jsonResp := "{\"Name\":\"" + A + "\",\"Amount\":\"" + string(Avalbytes) + "\"}"
//这里是显示在命令行的格式：Query Response:90 fmt.Printf("Query Response:%s\n", jsonResp)
return shim.Success(Avalbytes) }
2.2.3 转帐

比如由B向A转帐50：
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 mychannel -n mycc -c '{"Args":["invoke","b","a","50"]}'
成功后我们会在输屏结果中找到这一行：ESCC invoke result: version:1 response:<status:200
message:"OK" >

其实现为从A和B帐户下用GetStat方法从状态数据库取出余额，与query类似，接着加减相应的值50后，再调用PutStat方法写入状态数据库。

此时我们可以再次查询，可以获得正确结果。

小结：以上只适用于简单体验fabric的功能，对于智能合约、共识算法、世界状态等在接下来的文章中我们再分析。

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