简介
区块链应用,一般由若干部署在区块链网络中的智能合约,以及调用这些智能合约的用户应用程序组成。典型结构如下图所示。
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区块链应用程序
其中,用户访问与业务本身相关的上层应用程序,应用程序调用智能合约,智能合约与账本直接交互。
开发者除了需要开发传统的上层业务应用,还需要编写区块链智能合约代码。
典型的智能合约是无状态的、事件驱动的代码,被调用时自动执行合约内逻辑。智能合约可以创建和操作账本状态,这些链上状态记录业务相关的重要数据(如资产信息和所有权)。区块链网络中可以部署多个智能合约,应用程序通过名称、版本号等来指定调用特定智能合约。
在支持访问控制的场景下,应用程序还需提前从 CA 处申请证书,得到访问许可。

智能合约开发

智能合约直接与账本结构打交道,同时支持上层业务逻辑,作用十分关键。设计得当的智能合约可以简化应用开发;反之则可能导致各种问题。
为了合理设计智能合约,开发者需要了解区块链平台的智能合约结构、语言特性、状态存储方式等。例如,比特币网络不支持高级语言,所支持的处理逻辑存在限制;超级账本 Fabric 项目支持多种高级语言,支持图灵完备的处理逻辑,可以开发复杂的逻辑。
此外,开发者还需要考虑智能合约的生命周期管理,包括代码的编写、版本管理、提交验证、升级等,都需要遵循标准规范。
本章后续内容会以超级账本 Fabric 为例,讲解其智能合约的开发过程。

应用程序开发

应用程序通常以 Web、移动端 App 等形式呈现,通过调用智能合约提供的方法接口来实现业务逻辑。应用程序既可以运行在区块链网络的节点上,也可以运行在外部服务器上,但必须可以访问到区块链网络服务。
为方便进行身份管理、网络监听、调用智能合约等,应用程序开发通常需要集成区块链 SDK。以超级账本 Fabric 为例,社区提供的 SDK 封装了一系列与区块链网络打交道的基本方法,包括发送交易、监听网络事件、查询区块和交易信息等,能够提高对智能合约进行使用的效率。
例如,利用 SDK 可以自动化对智能合约的调用和确认过程:
  • 客户端从 CA 获取合法的身份证书;
  • 构造合法的交易提案发送给 Endorser 节点进行背书;
  • 收集到足够多背书支持后,构造合法的交易请求,发给排序节点进行排序;
  • 监听网络事件,确保交易已经写入账本。
Fabric 目前提供了 Node.Js、Python、Java、Go 等语言的 SDK,开发者可以根据需求自行选择。
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