Parity Substrate是一個區塊鏈開發框架，具有許多很酷的功能，如可升級的區塊鏈，模組化架構，可定製的塊執行邏輯和熱插拔共識。
本文是關於如何開始使用Substrate框架來構建自己的區塊鏈。
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Substrate安裝
開始使用Substrate的第一步是設定開發環境。Substrate團隊建立了一個bash指令碼，它安裝所有依賴項並編譯相關的包作為安裝Substrate框架的一部分。
在終端中執行以下命令，將配置Substrate。
curl https://getsubstrate.io -sSf | bash
該命令需要幾分鐘才能完成（取決於您的硬體），因為它還編譯了Substrate框架所需的所有Rust包。
還有一個更快的選項，只安裝依賴項，不編譯Substrate包。要使用此選項，請執行以下命令。
curl https://getsubstrate.io -sSf | bash -s -- --fast
注意：在該的選項中，不會在全域性系統中安裝Substrate CLI。
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Substrate節點模板
一旦安裝指令碼完成執行，以及依賴項，您還將在計算機上執行以下幾個命令。
其中一個命令是substrate -bode-new命令可幫助您設定模板節點。將此視為專案框架模板。該命令下載Rust程式碼庫並進行編譯。此程式碼庫將設定Substrate執行時所需的所有引導程式碼打包在一起。
建立節點模板的例項，請在終端中執行以下命令。
substrate-node-new <project name> <authorname>
第一個引數是區塊鏈專案的名稱，第二個（可選）引數是該鏈作者的名稱。
例如：
substrate-node-new substrate-demo demoauthor
一旦該命令完成，它將在substrate demo（或您使用的專案名稱）目錄中建立以下目錄結構。它還將初始化此目錄中的Git儲存庫。
Runtime子目錄包含區塊鏈執行時相關邏輯。執行時可以稱為區塊鏈的業務邏輯。它進一步分為執行時模組和每個模組包，它們各自的狀態（儲存）和行為（邏輯）。執行時目錄包含執行時模組的檔案。
src目錄包含低階程式碼，它將Substrate框架的所有元件集合在一起以執行執行時。
scripts目錄包含一個build.sh指令碼，該指令碼允許我們為Wasm（Web Assembly）環境構建Substrate執行時。
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執行Substrate節點
baseline-node-new命令完成執行，它還將編譯節點模板的原始碼（花費幾分鐘）。此時，您已經可以啟動節點，它將開始生成區塊。
要啟動Substrate節點，請在node-template目錄的上下文中執行以下命令。以下命令將使用dev配置基於node-template啟動Substrate節點。實質上，它執行由節點模板程式碼庫編譯生成的可執行檔案。
cd substrate-demo // incase you haven't done this already
./target/release/substrate-demo --dev
該命令將生成類似於以下內容的輸出。
2019-07-2517:28:31 Substrate Node
2019-07-2517:28:31 version 1.0.0-x86_64-linux-gnu
2019-07-2517:28:31by demoauthor, 2017, 2018
2019-07-2517:28:31 Chain specification: Development
2019-07-2517:28:31 Node name: adorable-wind-3578
2019-07-2517:28:31 Roles: AUTHORITY
2019-07-2517:28:31 Initializing Genesis block/state (state: 0x4397…ab51, header-hash: 0x0353…30ef)
2019-07-2517:28:31 Loaded block-time = 10 seconds from genesis on first-launch
2019-07-2517:28:31 Best block: #0
2019-07-2517:28:31 Local node address is: /ip4/0.0.0.0/tcp/30333/p2p/QmYsPTbsxQiKV8Dk3rWL19xFXxfpt2NrzFRd2P63AjRM3o
2019-07-2517:28:31 Listening fornew connections on127.0.0.1:9944.
2019-07-2517:28:31Using authority key5FA9nQDVg267DEd8m1ZypXLBnvN7SFxYwV7ndqSYGiN9TmTd
2019-07-2517:28:40 Starting consensus session on top of parent 0x03534673f220e0514d5324acd179438094e05f4c2419f33226c42e33f5cf30ef
2019-07-2517:28:40 Prepared block for proposing at 1 [hash: 0xdc6de1c9b04607fe51bf4abed8cfdbd6313a74e9eeda78e3db4f6d2b60e69903; parent_hash: 0x0353…30ef; extrinsics: [0x0421…0149]]
2019-07-2517:28:40 Pre-sealed block for proposal at 1. Hash now 0x1e5375649660d9e8b8e41fde74c861185a1e55153285e4332111dd0aa240684a, previously 0xdc6de1c9b04607fe51bf4abed8cfdbd6313a74e9eeda78e3db4f6d2b60e69903.
2019-07-2517:28:40 Imported #1 (0x1e53…684a)
如您所見，節點已經開始生成區塊。
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構建Substrate runtime模組
既然我們都已經使用Substrate設定並且我們的模板節點正在按預期工作，那麼讓我們為區塊鏈構建一些自定義邏輯。
區塊鏈的業務邏輯駐留在runtime模組中。
假設我們想為令牌傳輸功能構建一個簡單的區塊鏈執行。為實現這一點，我們需要以下內容：
狀態：
令牌的總供應量
帳戶和餘額對映
行為：
令牌初始化（分配給所有者帳戶的總供應量）
在帳戶之間轉移令牌
如前所述，Substrate執行時模組將自己的狀態和行為打包在一起。我們將使用儲存項和函式建立自定義執行時模組。
在node-template目錄中，在runtime / src目錄中，您將找到兩個檔案- lib.rs和temaplate.rs。
lib.rs是Runtime的Rust crate root。它匯入所有必需的依賴項和型別。它還使用Substrate框架的一些Rust巨集部分初始化runtime模組。
template.rs是Substrate runtiem的模板，它包含在節點模板中。它包含一些虛擬狀態和行為（在程式碼註釋中有描述），並且本身就是rumtiem模組的功能。
要實現上述令牌功能，我們對template.rs檔案進行一些更改。
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儲存宣告
首先，讓我們宣告令牌功能所需的儲存項。在decl_storage! 巨集呼叫，讓我們為令牌的總供應和餘額對映新增以下兩項。
TotalSupply get(total_supply): u64 = 21000000;
BalanceOf get(balance_of): map T::AccountId => u64;
在第一行中，我們新增了一個儲存項TotalSupply來儲存令牌的總數。我們還為此儲存專案（21000000）設定了一個值。
在第二行中，我們將另一個儲存項建立為StorageMap，並在AccountId和與之關聯的令牌餘額之間建立對映。我們稱這個儲存專案為BalanceOf。
此模組的完整儲存宣告程式碼如下所示。（注意：我們刪除了模板模組附帶的虛擬儲存項。）
// 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;
}
}
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實現runtime邏輯
現在我們已經為Substrate模組定義了儲存，讓我們編寫一些程式碼來操作這些儲存項。
在Substrate模組中，使用decl_module!巨集 ，定義公共可排程函式 我們有兩個函式可以在我們的模組中實現簡單的令牌傳輸功能。這些是令牌和傳遞函式的初始化。
在下面的程式碼片段中，這兩個可排程函式 - init和transfer在decl_module! 巨集中定義。
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!(sender_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，我們如何使用self:：total_supply（）和<balanceof<t>>訪問模組的儲存，以獲取和設定這些儲存項的值。
注意：從安全性的角度來看，這些函式在檢查和驗證方面需要更多。但為了簡單起見，我們暫時跳過它們。
就是這樣；我們現在已經定義了我們的小型區塊鏈執行時的狀態和行為。
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構建和執行substrate節點
現在讓我們透過template.rs檔案中的令牌傳遞函式執行我們剛建立的Substrate執行時。
編譯
首先，要編譯Wasm環境的執行時，請在repository目錄的華寧中執行以下命令。
./scripts/build.sh
完成上述命令後，執行以下命令為本機環境構建Substrate節點。
cargo build --release
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執行節點
在建立節點模板之後，執行該節點與我們之前所做的相同。
./target/release/substrate-demo --dev
此命令應該再次具有類似的輸出，並且該節點應該啟動並執行和生成區塊。
Substrate節點與使用者介面連線
現在我們已經使用令牌傳輸執行了Substrate節點，讓我們將它與UI連線以檢視它是否正常工作。
最簡單的方法是使用Polkadot Apps Portal。它是一個託管的Web應用程式，主要用於連線到Polkadot網路節點，但它也可以連線到本地Substrate節點。
要使用Polkadot Apps UI進行嘗試，請按照以下步驟操作：
本地節點執行後，在瀏覽器中開啟以下內容，https://polkadot.js.org/apps/
轉到設定頁面，然後選擇遠端節點/端點中的本地節點以連線到輸入。單擊“儲存並重新載入”。
應用程式門戶將連線到您的本地Substrate節點，如果您轉到Explorer頁面，它應該顯示生成的塊。以下螢幕截圖顯示了連線了本地節點的Polkadot Apps門戶的資源管理器檢視。
從UI呼叫Dispatchable函式
要初始化令牌，請呼叫Apps門戶的Extrinsics頁面中模板部分下的init（）函式。 請參閱以下螢幕截圖以供參考。
如您所見，有一個預先選擇的帳戶Alice，當單擊Submit Transaction按鈕時，它將用於簽署函式呼叫。
當此事務在區塊中完成時，帳戶Alice將根據模組中init（）函式中的邏輯具有所有21000000個令牌。
從UI查詢儲存值
從UI呼叫init（）函式後，帳戶Alice應該具有更新的令牌餘額21000000.讓我們透過檢查UI中的儲存值來驗證。
回想一下上一節，我們使用名為BalanceOf的儲存項來儲存針對AccountIds的令牌餘額。我們來看看Alice的AccountId儲存的餘額是多少。
您可以使用門戶的Chainstate頁面來查詢儲存專案。導航到此頁面，從第一個下拉選單（模組列表）中選擇模板，然後從下一個選單中選擇balanceOf（AccountId）：u64。從AccountId選單中，選擇Alice。現在點選+按鈕。它將顯示Alice的令牌餘額的更新值（如以下螢幕截圖所示）。
就這樣。我們構建了一個簡單的區塊鏈執行時，並在不到20分鐘內將其連線到一個UI。
