arity Substrate是一個區(qū)塊鏈開發(fā)框架，具有許多很酷的功能，如可升級的區(qū)塊鏈，模塊化架構(gòu)，可定制的塊執(zhí)行邏輯和熱插拔共識。

Substrate安裝

開始使用Substrate的第一步是設(shè)置開發(fā)環(huán)境。Substrate團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個bash腳本，它安裝所有依賴項(xiàng)并編譯相關(guān)的包作為安裝Substrate框架的一部分。

在終端中運(yùn)行以下命令，將配置Substrate。

curl https://getsubstrate.io -sSf | bash

該命令需要幾分鐘才能完成（取決于您的硬件），因?yàn)樗€編譯了Substrate框架所需的所有Rust包。

還有一個更快的選項(xiàng)，只安裝依賴項(xiàng)，不編譯Substrate包。要使用此選項(xiàng)，請運(yùn)行以下命令。

curl https://getsubstrate.io -sSf | bash -s -- --fast

注意：在該的選項(xiàng)中，不會在全局系統(tǒng)中安裝Substrate CLI。

Substrate節(jié)點(diǎn)模板

一旦安裝腳本完成執(zhí)行，以及依賴項(xiàng)，您還將在計算機(jī)上運(yùn)行以下幾個命令。

其中一個命令是substrate -bode-new命令可幫助您設(shè)置模板節(jié)點(diǎn)。 將此視為項(xiàng)目框架模板。該命令下載Rust代碼庫并進(jìn)行編譯。此代碼庫將設(shè)置Substrate運(yùn)行時所需的所有引導(dǎo)代碼打包在一起。

創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)模板的實(shí)例，請?jiān)诮K端中運(yùn)行以下命令。

substrate-node-new 《project name》 《author name》

第一個參數(shù)是區(qū)塊鏈項(xiàng)目的名稱，第二個（可選）參數(shù)是該鏈作者的名稱。

例如：

substrate-node-new substrate-demo demoauthor

一旦該命令完成，它將在substrate demo（或您使用的項(xiàng)目名稱）目錄中創(chuàng)建以下目錄結(jié)構(gòu)。它還將初始化此目錄中的Git存儲庫。

Runtime子目錄包含區(qū)塊鏈運(yùn)行時相關(guān)邏輯。運(yùn)行時可以稱為區(qū)塊鏈的業(yè)務(wù)邏輯。它進(jìn)一步分為運(yùn)行時模塊和每個模塊包，它們各自的狀態(tài)（存儲）和行為（邏輯）。運(yùn)行時目錄包含運(yùn)行時模塊的文件。

src目錄包含低級代碼，它將Substrate框架的所有組件集合在一起以執(zhí)行運(yùn)行時。

scripts目錄包含一個build.sh腳本，該腳本允許我們?yōu)閃asm（Web Assembly）環(huán)境構(gòu)建Substrate運(yùn)行時。

運(yùn)行Substrate節(jié)點(diǎn)

baseline-node-new命令完成執(zhí)行，它還將編譯節(jié)點(diǎn)模板的源代碼（花費(fèi)幾分鐘）。此時，您已經(jīng)可以啟動節(jié)點(diǎn)，它將開始生成區(qū)塊。

要啟動Substrate節(jié)點(diǎn)，請?jiān)趎ode-template目錄的上下文中運(yùn)行以下命令。以下命令將使用dev配置基于node-template啟動Substrate節(jié)點(diǎn)。實(shí)質(zhì)上，它運(yùn)行由節(jié)點(diǎn)模板代碼庫編譯生成的可執(zhí)行文件。

cd substrate-demo // in case you haven‘t done this already

。/target/release/substrate-demo --dev

該命令將生成類似于以下內(nèi)容的輸出。

2019-07-25 17:28:31 Substrate Node

2019-07-25 17:28:31 version 1.0.0-x86_64-linux-gnu

2019-07-25 17:28:31 by demoauthor， 2017， 2018

2019-07-25 17:28:31 Chain specification： Development

2019-07-25 17:28:31 Node name： adorable-wind-3578

2019-07-25 17:28:31 Roles： AUTHORITY

2019-07-25 17:28:31 Initializing Genesis block/state （state： 0x4397…ab51， header-hash： 0x0353…30ef）

2019-07-25 17:28:31 Loaded block-time = 10 seconds from genesis on first-launch

2019-07-25 17:28:31 Best block： #0

2019-07-25 17:28:31 Local node address is： /ip4/0.0.0.0/tcp/30333/p2p/QmYsPTbsxQiKV8Dk3rWL19xFXxfpt2NrzFRd2P63AjRM3o

2019-07-25 17:28:31 Listening for new connections on 127.0.0.1:9944.

2019-07-25 17:28:31 Using authority key 5FA9nQDVg267DEd8m1ZypXLBnvN7SFxYwV7ndqSYGiN9TmTd

2019-07-25 17:28:40 Starting consensus session on top of parent 0x03534673f220e0514d5324acd179438094e05f4c2419f33226c42e33f5cf30ef

2019-07-25 17:28:40 Prepared block for proposing at 1 ［hash： 0xdc6de1c9b04607fe51bf4abed8cfdbd6313a74e9eeda78e3db4f6d2b60e69903; parent_hash： 0x0353…30ef; extrinsics： ［0x0421…0149］］

2019-07-25 17:28:40 Pre-sealed block for proposal at 1. Hash now 0x1e5375649660d9e8b8e41fde74c861185a1e55153285e4332111dd0aa240684a， previously 0xdc6de1c9b04607fe51bf4abed8cfdbd6313a74e9eeda78e3db4f6d2b60e69903.

2019-07-25 17:28:40 Imported #1 （0x1e53…684a）

如您所見，節(jié)點(diǎn)已經(jīng)開始生成區(qū)塊。

構(gòu)建Substrate runtime模塊

既然我們都已經(jīng)使用Substrate設(shè)置并且我們的模板節(jié)點(diǎn)正在按預(yù)期工作，那么讓我們?yōu)閰^(qū)塊鏈構(gòu)建一些自定義邏輯。

區(qū)塊鏈的業(yè)務(wù)邏輯駐留在runtime模塊中。

假設(shè)我們想為令牌傳輸功能構(gòu)建一個簡單的區(qū)塊鏈運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們需要以下內(nèi)容：

狀態(tài)：

· 令牌的總供應(yīng)量

· 帳戶和余額映射

行為：

· 令牌初始化（分配給所有者帳戶的總供應(yīng)量）

· 在帳戶之間轉(zhuǎn)移令牌

如前所述，Substrate運(yùn)行時模塊將自己的狀態(tài)和行為打包在一起。我們將使用存儲項(xiàng)和函數(shù)創(chuàng)建自定義運(yùn)行時模塊。

在node-template目錄中，在runtime / src目錄中，您將找到兩個文件- lib.rs和temaplate.rs。

lib.rs是Runtime的Rust crate root。它導(dǎo)入所有必需的依賴項(xiàng)和類型。它還使用Substrate框架的一些Rust宏部分初始化runtime模塊。

template.rs是Substrate runtiem的模板，它包含在節(jié)點(diǎn)模板中。它包含一些虛擬狀態(tài)和行為（在代碼注釋中有描述），并且本身就是rumtiem模塊的功能。

要實(shí)現(xiàn)上述令牌功能，我們對template.rs文件進(jìn)行一些更改。

存儲聲明

首先，讓我們聲明令牌功能所需的存儲項(xiàng)。在decl_storage！ 宏調(diào)用，讓我們?yōu)榱钆频目偣?yīng)和余額映射添加以下兩項(xiàng)。

TotalSupply get（total_supply）： u64 = 21000000;

BalanceOf get（balance_of）： map T：：AccountId =》 u64;

在第一行中，我們添加了一個存儲項(xiàng)TotalSupply來保存令牌的總數(shù)。我們還為此存儲項(xiàng)目（21000000）設(shè)置了一個值。

在第二行中，我們將另一個存儲項(xiàng)創(chuàng)建為StorageMap，并在AccountId和與之關(guān)聯(lián)的令牌余額之間建立映射。我們稱這個存儲項(xiàng)目為BalanceOf。

此模塊的完整存儲聲明代碼如下所示。（注意：我們刪除了模板模塊附帶的虛擬存儲項(xiàng)。）

// storage for this runtime module

decl_storage！ {

trait Store for Module《T： Trait》 as Template {

TotalSupply get（total_supply）： u64 = 21000000;

BalanceOf get（balance_of）： map T：：AccountId =》 u64;

}

}

實(shí)現(xiàn)runtime邏輯

現(xiàn)在我們已經(jīng)為Substrate模塊定義了存儲，讓我們編寫一些代碼來操作這些存儲項(xiàng)。

在Substrate模塊中，使用decl_module！宏 ，定義公共可調(diào)度函數(shù) 我們有兩個函數(shù)可以在我們的模塊中實(shí)現(xiàn)簡單的令牌傳輸功能。這些是令牌和傳遞函數(shù)的初始化。

在下面的代碼片段中，這兩個可調(diào)度函數(shù) - init和transfer在decl_module！ 宏中定義。

decl_module！ {

pub struct Module《T： Trait》 for enum Call where origin： T：：Origin {

// initialize the token

// transfers the total_supply amout to the caller

fn init（origin） -》 Result {

let sender = ensure_signed（origin）？;

《BalanceOf《T》》：：insert（sender， Self：：total_supply（））;

Ok（（））

}

// transfer tokens from one account to another

fn transfer（_origin， to： T：：AccountId， value： u64） -》 Result {

let sender = ensure_signed（_origin）？;

let sender_balance = Self：：balance_of（sender.clone（））;

ensure?。╯ender_balance 》= value， “Not enough balance.”）;

let updated_from_balance =

sender_balance.checked_sub（value）

.ok_or（“overflow in calculating balance”）？;

let receiver_balance = Self：：balance_of（to.clone（））;

let updated_to_balance = receiver_balance.checked_add（value）

.ok_or（“overflow in calculating balance”）？;

// reduce sender’s balance

《BalanceOf《T》》：：insert（sender， updated_from_balance）;

// increase receiver‘s balance

《BalanceOf《T》》：：insert（to.clone（）， updated_to_balance）;

Ok（（））

}

}

}

請注意，我們?nèi)绾问褂胹elf：：total_supply（）和《balanceof《t》》訪問模塊的存儲，以獲取和設(shè)置這些存儲項(xiàng)的值。

注意：從安全性的角度來看，這些函數(shù)在檢查和驗(yàn)證方面需要更多。但為了簡單起見，我們暫時跳過它們。

就是這樣；我們現(xiàn)在已經(jīng)定義了我們的小型區(qū)塊鏈運(yùn)行時的狀態(tài)和行為。

構(gòu)建和運(yùn)行substrate節(jié)點(diǎn)

現(xiàn)在讓我們通過template.rs文件中的令牌傳遞函數(shù)運(yùn)行我們剛創(chuàng)建的Substrate運(yùn)行時。

編譯

首先，要編譯Wasm環(huán)境的運(yùn)行時，請?jiān)趓epository目錄的華寧中運(yùn)行以下命令。

。/scripts/build.sh

完成上述命令后，運(yùn)行以下命令為本機(jī)環(huán)境構(gòu)建Substrate節(jié)點(diǎn)。

cargo build --release

運(yùn)行節(jié)點(diǎn)

在創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)模板之后，運(yùn)行該節(jié)點(diǎn)與我們之前所做的相同。

。/target/release/substrate-demo --dev

此命令應(yīng)該再次具有類似的輸出，并且該節(jié)點(diǎn)應(yīng)該啟動并運(yùn)行和生成區(qū)塊。

Substrate節(jié)點(diǎn)與用戶界面連接

現(xiàn)在我們已經(jīng)使用令牌傳輸運(yùn)行了Substrate節(jié)點(diǎn)，讓我們將它與UI連接以查看它是否正常工作。

最簡單的方法是使用Polkadot Apps Portal。它是一個托管的Web應(yīng)用程序，主要用于連接到Polkadot網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，但它也可以連接到本地Substrate節(jié)點(diǎn)。

要使用Polkadot Apps UI進(jìn)行嘗試，請按照以下步驟操作：

· 本地節(jié)點(diǎn)運(yùn)行后，在瀏覽器中打開以下內(nèi)容，https://polkadot.js.org/apps/

轉(zhuǎn)到設(shè)置頁面，然后選擇遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)/端點(diǎn)中的本地節(jié)點(diǎn)以連接到輸入。單擊“保存并重新加載”。

應(yīng)用程序門戶將連接到您的本地Substrate節(jié)點(diǎn)，如果您轉(zhuǎn)到Explorer頁面，它應(yīng)該顯示生成的塊。以下屏幕截圖顯示了連接了本地節(jié)點(diǎn)的Polkadot Apps門戶的資源管理器視圖。

從UI調(diào)用Dispatchable函數(shù)

要初始化令牌，請調(diào)用Apps門戶的Extrinsics頁面中模板部分下的init（）函數(shù)。 請參閱以下屏幕截圖以供參考。

如您所見，有一個預(yù)先選擇的帳戶Alice，當(dāng)單擊Submit Transaction按鈕時，它將用于簽署函數(shù)調(diào)用。

當(dāng)此事務(wù)在區(qū)塊中完成時，帳戶Alice將根據(jù)模塊中init（）函數(shù)中的邏輯具有所有21000000個令牌。

從UI查詢存儲值

從UI調(diào)用init（）函數(shù)后，帳戶Alice應(yīng)該具有更新的令牌余額21000000.讓我們通過檢查UI中的存儲值來驗(yàn)證。

回想一下上一節(jié)，我們使用名為BalanceOf的存儲項(xiàng)來存儲針對AccountIds的令牌余額。我們來看看Alice的AccountId存儲的余額是多少。

您可以使用門戶的Chainstate頁面來查詢存儲項(xiàng)目。導(dǎo)航到此頁面，從第一個下拉菜單（模塊列表）中選擇模板，然后從下一個菜單中選擇balanceOf（AccountId）：u64。從AccountId菜單中，選擇Alice?，F(xiàn)在點(diǎn)擊+按鈕。它將顯示Alice的令牌余額的更新值（如以下屏幕截圖所示）。

就這樣。我們構(gòu)建了一個簡單的區(qū)塊鏈運(yùn)行時，并在不到20分鐘內(nèi)將其連接到一個UI。