使用BSN开发区块链应用智能合约-Nodejs篇

作者：时跃堂 陈曦

智能合约又称链码（Chaincode），是用计算机语言描述合约条款、交易的条件、交易的业务逻辑等，通过调用智能合约实现交易的自动执行和对账本数据的操作。一个BSN应用可以部署多个链码，每个链码包含多个方法。

链码支持多种语言编写，包括Nodejs、golang、java。每个链码程序都必须实现Chaincode接口，链码包含：Init ,Invoke ,Query三个基本操作：

?Init ：链码初始化的方法，在链码实例化或者升级的时候调用一次，以便链码可以执行任何必要的初始化，包括应用程序状态的初始化。

?Invoke :接收和处理链下业务系统调用事务处理提案，其参数包含调用的链码程序中函数的名称和具体业务处理数据参数。即在Invoke中根据不同的方法参数调用其他分支处理响应的业务。Invoke可以简单的理解为链码方法的入口。

?Query:提供查询链码数据的方法，该方法只作为查询使用，不提供操作链上数据的操作。可在Query操作时调用，亦可在Invoke方法中作为某些方法的分支被调用。该方法可以不实现。

本文主要介绍用户如何用Nodejs语言开发智能合约，以及在BSN中对智能合约开发的一些规范和建议。

如何开发智能合约

编写链码，关键是实现 Init 与 Invoke 两个方法。

?Init：在链码实例化或者升级的时候调用一次, 完成初始化数据的工作。建议处理一些简单的处理，禁止使用该方法去初始化大量基础数据，如果有需要初始化的数据，建议在Invoke中处理。

?Invoke：更新或查询提案事务中的帐本数据状态时，Invoke 方法被调用。因此响应调用或查询的业务实现逻辑都需要在此方法中编写实现。

在实际开发中，开发人员可以自定义一个结构体，然后重写 Chaincode接口的 Init 与 Invoke方法，并将两个方法指定为自定义结构体的成员方法。两个方法被调用时都会传入 一个存根对象（stub），链码可以利用该对象来获取请求的相关信息，例如调用 者身份、目标通道、参数等等。下面具体说一下如何开发智能合约。

目录说明：main.js:程序入口；bsnchaincode：链码文件夹；models:数据转换包；utils通用工具包；

chaincode.js 代码示例

base.js set方法示例

?依赖包

"fabric-shim": "~1.4.0"

fabric-shim 包为链码提供了 API 用来访问/操作数据状态、事务上下文和调用其他链代码；

?链码方法介绍

◆getFunctionAndParameters()

返回一个方法调用描述对象，第一个值调用的链码方法名，第二个值要传入目标方法的参数对象。

◆getArgs()

从链码调用请求中返回参数字符串数组，等价于getStringArgs()。

◆getStringArgs()

返回链码调用请求中的参数字符串数组。

◆getTxID()

返回当前链码调用请求的交易ID。交易ID在通道范围内唯一标识一个交易。

◆getChannelID()

返回链码处理提议的通道ID

◆invokeChaincode(chaincodeName, args, channel)

跨链提交链码：

如果被调用的链码在同一个通道，那么它只是简单地将被调用链码的读写集添加到被调用交易中。如果被调用的链码处于不同的通道，那么只会返回响应结果，在被调用链码中的putState调用不会影响账本的状态。

调用参数：

chaincodeName：要调用的链码名称。

args：调用参数列表，字节数组的数组。

channel：要调用的链码所在通道名称。

◆getState(key)

获取指定状态变量键的当前值。

●参数

key: 要提取当前值的状态变量键。

◆putState(key, value)

更新状态库中指定的状态变量键。如果变量已经存在，那么覆盖已有的值。

●参数：

key：要更新的状态键，字符串。

value：状态变量的新值，字节数组或字符串。

◆deleteState(key)

从状态库中删除指定的状态变量键。

●参数

key：要从状态库中删除的状态变量键

◆getStateByRange(startKey, endKey)

返回一个账本状态键的迭代器，可用来 遍历在起始键和结束键之间的所有状态键，返回结果按词典顺序排列。当使用完毕后，调用返回的StateQueryIterator迭代器对象的close()方法关闭迭代器。

●参数

startKey：起始键。

endKey：结束键。

◆getStateByPartialCompositeKey(objectType, keys)

基于给定的部分复合键查询账本状态。 该方法返回的迭代器可用于遍历查询结果集。

当使用完毕后，调用返回的StateQueryIterator迭代器的close()方法关闭迭代器。

●参数

objectType：结果键前缀。

keys：用于拼接复合键值的属性值列表，字符串数组。

◆createCompositeKey(objectType, attributes)

通过组合对象类别和给定的属性创建一个组合键。对象类别及属性都必须是 有效的utf8字符串，并且不能包含U+0000 (空字节) 和 U+10FFFF (最大未分配代码点)。 结果组合键可以用作PushState()调用中的参数键。

●参数

objectType：组合键前缀。

attributes：要拼接到组合键的各属性值，string数组。

◆splitCompositeKey(compositeKey)

将组合键分离，返回数据1：组合键前缀；返回数据2：要拼接到组合键的各属性值，string数组；返回数据3：错误信息。

●参数

compositeKey：组合键。

◆getQueryResult(query)

在状态数据库上执行一个rich查询。该方法 仅在支持rich查询的状态数据库上有效，例如CouchDB。查询语句采用 底层状态数据库的语法。返回的StateQueryIterator可用于遍历查询 结果集。

●参数

query：查询语句。

◆getQueryResultWithPagination(query, pageSize, bookmark)

在状态数据库上执行一个rich查询， 该方法仅在支持rich查询的状态数据库上有效，例如CouchDB。查询语法依据 所采用的底层数据库。

●参数

query：查询语句，字符串。

pageSize：分页大小，整数。

bookmark：书签，字符串。

◆getHistoryForKey(key)

返回指定状态键的值历史记录。每次历史更新，都记录有 当时的值和关联的交易id、时间戳。时间戳取自交易提议头。

●参数

key：状态键。

◆getCreator()

返回链码调用者身份。

◆getTxTimestamp()

返回交易创建时的时间戳，值取自交易的ChannelHeader部分， 因此它表示的是客户端的时间戳，并且在所有的背书服务节点上有相同的值。

◆setEvent(name, payload)

设置链码事件，事件只有在Invoke中有效

●参数

name：时间名称

payload：通知内容。

◆getTransient()

返回交易中带有的一些临时信息，可以存放一些应用相关的保密信息，这些信息不会被写到账本中。

链码开发规范

?所有链码方法参数信息必须校验。

●校验参数个数。

●校验参数值（长度、类型等等，根据业务场景定义）。

?Init方法不能大量初始化数据。

需要初始化数据，单独写方法进行处理。

?引用第三方包，需要使用npm管理。

使用Nodejs依赖包管理工具：npm。

安装：

新版的nodejs已经集成了npm，安装了Nodejs同时就安装了npm，可以通过输入 "npm -v" 来测试是否成功安装。如果你安装的是旧版本的 npm，可以通过 npm 命令来升级，命令如下：

npm install npm -g

使用：

●进入项目目录

●安装所需依赖：npm install package.json

●项目目录下自动生成 node_modules 文件

?main函数，必须在项目中所有链码的上级或同级。

?发布服务时，链码包打包时进入项目根目录进行打包，格式为.zip。

?发布服务时，添加链码包的链码名称要与项目名称相同。

链码开发建议

?关于key的定义

●描述

现阶段所有业务数据都存在于一个账本数据库中，并存储方式是以key-value的形式存储，可能存在不同业务的key值相同的情况。

●解决方案

在不同的业务key值添加业务前缀

●例子

如用户和角色他们的标识相同，如果以标识作为key存储时，后者保存会覆盖前者信息；但是如果用户：user_用户标识，角色：role_角色标识这样存储就会避免这个问题

?关于根据key值模糊查询

●描述

根据key查询同一个业务数据时。

●解决方案

查询语句使用正则表达式进行查询的，{\"_id\":{\"$regex\":\"ChargeUnit_.*\"}修改为{\"_id\":{\"$regex\":\"^ChargeUnit_.*\"}；前者检索key中只要含有“ChargeUnit”的数据，后者检索key以“ChargeUnit”开头的数据。

●例子

正则表达式：特殊符号转义：例：（）[] {} . \

?关于跨链调用（invokeChaincode）

●描述

由于BSN是提供的是公用的Fabric环境，为了保障通道ID（channelId）与链码名称（chaincodeName）的唯一性，链码部署完成后，用户才能拿到通道ID（channelId）与链码名称（chaincodeName）。那么链码中该如何得到这些值？

●解决方案

需要跨链调用的链码，需将channelId和chaincodeName作为业务参数传递。

●例子

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编译者/作者：区块链服务网络

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