如何将 Vue 应用作为去中心化应用（`DApp`），集成到 `区块链` 生态中？ - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位观众老爷们，大家好！欢迎来到今天的“Vue DApp 养成记”讲座。今天咱们不讲玄学，只讲实操，手把手教你把你的 Vue 应用变成链上的一份子，让它也能在区块链的世界里浪起来。

开场白：DApp，不仅仅是个 App

啥是 DApp？别看名字好像很高大上，其实说白了，就是跑在区块链上的应用程序。它跟普通 App 的区别在于：

去中心化： 没有中心服务器，数据存储在区块链上，抗审查，更安全。
透明： 所有交易记录都公开透明，可追溯。
不可篡改： 一旦写入区块链，数据就无法修改，保证了数据的真实性。

当然，DApp 也不是万能的，它也有缺点，比如交易速度慢，开发难度高等。但是，随着区块链技术的不断发展，这些问题都在逐步得到解决。

第一部分：准备工作，工欲善其事

要打造一个 Vue DApp，我们需要准备以下工具和环境：

Node.js 和 npm (或 yarn): 这是 Vue 项目的基础环境，用来管理依赖包和运行开发服务器。
Vue CLI: Vue 的脚手架工具，可以快速创建 Vue 项目。
MetaMask 浏览器插件: 这是一个以太坊钱包，可以用来连接 DApp 和区块链网络。
一个以太坊节点 (或 Ganache): 可以连接到公共以太坊网络 (如 Ropsten、Rinkeby) 或使用 Ganache 创建一个本地的模拟区块链网络。
Web3.js (或 ethers.js): 这是一个 JavaScript 库，可以用来与以太坊区块链进行交互。
一个 Solidity 编译器: 用于将智能合约代码编译成字节码 (bytecode)。

安装工具：

Node.js 和 npm: 直接去 Node.js 官网下载安装包，一路 next 就行。安装完成后，打开命令行工具，输入 node -v 和 npm -v，如果能显示版本号，就说明安装成功了。
Vue CLI: 在命令行中运行 npm install -g @vue/cli 或者 yarn global add @vue/cli，安装完成后，输入 vue --version，如果能显示版本号，就说明安装成功了。
MetaMask: 在 Chrome 浏览器中搜索 MetaMask 插件，安装并按照提示创建或导入一个钱包。
Ganache: 可以从 Truffle Suite 官网下载 Ganache，安装后运行，它会创建一个本地的区块链网络。

第二部分：创建 Vue 项目，打好地基

有了工具，咱们就可以开始创建 Vue 项目了。

使用 Vue CLI 创建项目: 在命令行中运行 vue create my-dapp，选择默认配置或者自定义配置，创建一个新的 Vue 项目。
进入项目目录: 运行 cd my-dapp，进入项目目录。
安装 Web3.js: 运行 npm install web3 或者 yarn add web3，将 Web3.js 安装到项目中。

第三部分：编写智能合约，灵魂所在

DApp 的灵魂在于智能合约，它是运行在区块链上的代码，定义了 DApp 的逻辑和规则。

创建一个 Solidity 文件: 在项目根目录下创建一个 contracts 文件夹，然后在 contracts 文件夹中创建一个 Greeter.sol 文件。
编写智能合约代码: 在 Greeter.sol 文件中写入以下代码：

pragma solidity ^0.8.0;

contract Greeter {
    string public greeting;

    constructor(string memory _greeting) {
        greeting = _greeting;
    }

    function setGreeting(string memory _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }

    function getGreeting() public view returns (string memory) {
        return greeting;
    }
}

这个合约很简单，它包含一个 greeting 变量，一个构造函数用来初始化 greeting，一个 setGreeting 函数用来修改 greeting，一个 getGreeting 函数用来获取 greeting。

编译智能合约: 可以使用 Remix IDE 在线编译，也可以安装 Solidity 编译器 solc 在本地编译。
- Remix IDE: 打开 Remix IDE (remix.ethereum.org)，将 Greeter.sol 文件复制到 Remix IDE 中，选择 Solidity 编译器版本 (0.8.0)，点击编译按钮。
- solc: 安装 solc: npm install -g solc 或者 yarn global add solc。然后在命令行中运行 solc --abi --bin contracts/Greeter.sol -o build，将合约编译成 ABI 和 bytecode，它们会保存在 build 文件夹中。
理解ABI和Bytecode:

概念	解释
ABI	应用程序二进制接口 (Application Binary Interface)，它定义了智能合约的函数、参数和返回值的格式。 Web3.js 使用 ABI 来与智能合约进行交互，知道如何调用合约的函数，以及如何解析合约返回的数据。
Bytecode	智能合约的编译后的机器码，它可以部署到以太坊区块链上。部署智能合约时，需要将 bytecode 发送到以太坊网络。

第四部分：连接 Vue 和区块链，搭桥铺路

现在我们有了 Vue 项目和智能合约，接下来需要将它们连接起来。

引入 Web3.js: 在 Vue 组件中引入 Web3.js。

import Web3 from 'web3';

初始化 Web3: 在 Vue 组件的 mounted 钩子函数中初始化 Web3。

  mounted() {
    // 检查是否已经注入了 Web3 provider (MetaMask)
    if (window.ethereum) {
      this.web3 = new Web3(window.ethereum);
      try {
        // 请求用户授权连接
        window.ethereum.enable().then(() => {
          this.getAccount();
          this.loadContract();
        });
      } catch (error) {
        console.error("User denied account access");
      }
    } else if (window.web3) {
      // 使用旧版本的 Web3 provider
      this.web3 = new Web3(window.web3.currentProvider);
      this.getAccount();
      this.loadContract();
    } else {
      console.log('No web3 instance detected. Please install MetaMask!');
    }
  },

这段代码首先检查浏览器是否已经安装了 MetaMask 插件，如果安装了，就使用 MetaMask 提供的 Web3 provider 初始化 Web3 实例。如果没安装，就提示用户安装 MetaMask。

获取用户账户: 使用 web3.eth.getAccounts() 获取用户账户。

  methods: {
    async getAccount() {
      const accounts = await this.web3.eth.getAccounts();
      this.account = accounts[0];
    },

这段代码使用 web3.eth.getAccounts() 获取用户账户，并将第一个账户赋值给 this.account。

加载智能合约: 使用 ABI 和合约地址加载智能合约。

    async loadContract() {
      const abi = /* 从编译后的 JSON 文件中获取 ABI */;
      const contractAddress = /* 部署合约后得到的合约地址 */;

      this.contract = new this.web3.eth.Contract(abi, contractAddress);
    },

这段代码首先从编译后的 JSON 文件中获取 ABI，然后从部署合约后得到的合约地址，使用 web3.eth.Contract() 创建一个合约实例。

调用智能合约函数: 使用合约实例调用智能合约函数。

    async setGreeting(newGreeting) {
      await this.contract.methods.setGreeting(newGreeting).send({ from: this.account });
      this.getGreeting();
    },

    async getGreeting() {
      const greeting = await this.contract.methods.getGreeting().call();
      this.greeting = greeting;
    },
  }

这段代码定义了两个函数，setGreeting 用来修改 greeting 变量，getGreeting 用来获取 greeting 变量。

setGreeting 函数使用 contract.methods.setGreeting(newGreeting).send({ from: this.account }) 调用智能合约的 setGreeting 函数，send() 函数表示这是一个需要发送交易的函数，需要指定交易的发送者 from。
getGreeting 函数使用 contract.methods.getGreeting().call() 调用智能合约的 getGreeting 函数，call() 函数表示这是一个只读函数，不需要发送交易。

第五部分：部署智能合约，走向链上

智能合约写好后，需要部署到区块链上才能被 DApp 使用。

连接到区块链网络: 可以使用 MetaMask 连接到公共以太坊网络 (如 Ropsten、Rinkeby) 或使用 Ganache 创建一个本地的模拟区块链网络。
使用 Truffle 部署智能合约: Truffle 是一个以太坊开发框架，可以用来编译、测试和部署智能合约。
- 安装 Truffle: 运行 npm install -g truffle 或者 yarn global add truffle，安装 Truffle。
- 初始化 Truffle 项目: 在项目根目录下运行 truffle init，创建一个 Truffle 项目。
- 配置 Truffle: 修改 truffle-config.js 文件，配置网络信息。

module.exports = {
  networks: {
    development: {
      host: "127.0.0.1",
      port: 7545,  // Ganache 默认端口
      network_id: "*" // 匹配任何 network id
    },
    ropsten: {
      provider: () => new HDWalletProvider(mnemonic, `https://ropsten.infura.io/v3/${infuraProjectId}`),
      network_id: 3,       // Ropsten's id
      gas: 5500000,        // Ropsten has a lower block limit than mainnet
      confirmations: 2,    // # of confs to wait between deployments. (default: 0)
      timeoutBlocks: 200,  // # of blocks before a deployment times out  (minimum: 50)
      skipDryRun: true     // Skip dry run before migrations? (default: false for public nets )
    },
  },

  // Configure your compilers
  compilers: {
    solc: {
      version: "0.8.0",    // Fetch exact version from solc-bin (default: truffle's version)
    }
  },
};

*   **编写部署脚本:**  在 `migrations` 文件夹中创建一个 `1_deploy_greeter.js` 文件，编写部署脚本。

const Greeter = artifacts.require("Greeter");

module.exports = function (deployer) {
  deployer.deploy(Greeter, "Hello, Blockchain!");
};

*   **部署智能合约:**  在命令行中运行 `truffle migrate`，部署智能合约到区块链上。

获取合约地址: 部署成功后，会得到合约地址，将合约地址复制到 Vue 项目中。

第六部分：前端界面，用户体验

光有后台逻辑还不行，还得有一个漂亮的前端界面，才能让用户更好地使用 DApp。

创建 Vue 组件: 创建一个 Vue 组件，用来显示和修改 greeting 变量。

<template>
  <div>
    <h1>Greeting: {{ greeting }}</h1>
    <input type="text" v-model="newGreeting">
    <button @click="setGreeting(newGreeting)">Set Greeting</button>
  </div>
</template>

<script>
import Web3 from 'web3';

export default {
  data() {
    return {
      web3: null,
      account: null,
      contract: null,
      greeting: '',
      newGreeting: ''
    }
  },
  mounted() {
    if (window.ethereum) {
      this.web3 = new Web3(window.ethereum);
      try {
        window.ethereum.enable().then(() => {
          this.getAccount();
          this.loadContract();
        });
      } catch (error) {
        console.error("User denied account access");
      }
    } else if (window.web3) {
      this.web3 = new Web3(window.web3.currentProvider);
      this.getAccount();
      this.loadContract();
    } else {
      console.log('No web3 instance detected. Please install MetaMask!');
    }
  },
  methods: {
    async getAccount() {
      const accounts = await this.web3.eth.getAccounts();
      this.account = accounts[0];
    },
    async loadContract() {
      const abi = /* 从编译后的 JSON 文件中获取 ABI */;
      const contractAddress = /* 部署合约后得到的合约地址 */;

      this.contract = new this.web3.eth.Contract(abi, contractAddress);
      this.getGreeting();
    },
    async setGreeting(newGreeting) {
      await this.contract.methods.setGreeting(newGreeting).send({ from: this.account });
      this.getGreeting();
    },
    async getGreeting() {
      const greeting = await this.contract.methods.getGreeting().call();
      this.greeting = greeting;
    },
  }
}
</script>

将组件添加到 App.vue: 将创建的组件添加到 App.vue 中。

第七部分：测试和优化，精益求精

DApp 开发完成后，需要进行充分的测试和优化，确保 DApp 的功能正常，性能良好，用户体验优秀。

功能测试: 测试 DApp 的所有功能，确保功能正常。
性能测试: 测试 DApp 的性能，确保性能良好。
安全测试: 测试 DApp 的安全性，确保 DApp 安全。
用户体验测试: 测试 DApp 的用户体验，确保用户体验优秀。

第八部分：总结和展望，未来可期

恭喜你，经过以上步骤，你已经成功地创建了一个 Vue DApp！虽然这只是一个简单的示例，但是它包含了 DApp 开发的核心要素。

DApp 开发是一个充满挑战和机遇的领域，随着区块链技术的不断发展，DApp 的应用场景将会越来越广泛。希望今天的讲座能够帮助你入门 DApp 开发，开启你的区块链之旅！

一些额外的提示：

错误处理： 在 DApp 开发中，错误处理非常重要。需要对所有可能出错的地方进行错误处理，防止 DApp 崩溃。
Gas 优化： 在以太坊网络上，每次交易都需要消耗 Gas。Gas 越多，交易费用越高。因此，需要尽可能地优化智能合约代码，减少 Gas 消耗。
安全性： DApp 的安全性非常重要。需要对智能合约代码进行安全审计，防止智能合约被攻击。
用户体验： DApp 的用户体验也很重要。需要设计一个简洁易用的用户界面，让用户能够轻松地使用 DApp。

最后，祝大家开发愉快，链上见！

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