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区块链技术近年来得到了广泛的关注和应用，以太坊作为最流行的区块链平台之一，提供了智能合约功能，使得开发者可以构建去中心化应用（DApps）。Java作为一种广泛使用的编程语言，结合Spring Boot框架，可以快速构建高效的后端服务。本文将介绍如何使用Spring Boot和Web3j库构建一个与以太坊区块链交互的Java应用。
在开始之前，我们需要准备一些工具和环境。
确保你已经安装了Java开发环境（JDK 8或更高版本）和Maven构建工具。
# 检查Java版本
java -version
# 检查Maven版本
mvn -v
Truffle是一个用于开发以太坊智能合约的开发框架，它依赖于Node.js。
# 安装Node.js
brew install node
# 安装Truffle
npm install -g truffle
Ganache是一个本地的以太坊区块链模拟器，用于开发和测试智能合约。
# 安装Ganache
npm install -g ganache-cli
Web3j是一个用于与以太坊区块链交互的Java库。
# 安装Web3j CLI
brew tap web3j/web3j
brew install web3j
使用Spring Initializr创建一个新的Spring Boot项目。
Spring Web, Spring Boot DevTools, Lombok。解压下载的项目并导入到你的IDE中。
在pom.xml中添加Web3j依赖：
<dependency>
<groupId>org.web3j</groupId>
<artifactId>core</artifactId>
<version>4.8.7</version>
</dependency>
在application.properties中配置以太坊节点的URL：
web3j.client-address=http://localhost:8545
在项目的src/main/resources目录下创建一个新的文件夹contracts，并在其中创建一个Solidity合约文件SimpleStorage.sol：
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;
contract SimpleStorage {
uint256 private storedData;
function set(uint256 x) public {
storedData = x;
}
function get() public view returns (uint256) {
return storedData;
}
}
使用Truffle编译和部署合约。
truffle init
将SimpleStorage.sol移动到contracts目录下。
在migrations目录下创建一个新的迁移文件2_deploy_contracts.js：
const SimpleStorage = artifacts.require("SimpleStorage");
module.exports = function (deployer) {
deployer.deploy(SimpleStorage);
};
ganache-cli
truffle compile
truffle migrate
在Spring Boot项目中创建一个服务类EthereumService，用于与以太坊网络交互。
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.web3j.protocol.Web3j;
import org.web3j.protocol.http.HttpService;
@Service
public class EthereumService {
private final Web3j web3j;
public EthereumService(@Value("${web3j.client-address}") String clientAddress) {
this.web3j = Web3j.build(new HttpService(clientAddress));
}
public Web3j getWeb3j() {
return web3j;
}
}
在EthereumService中添加方法，用于发送交易并调用智能合约的set方法。
import org.web3j.tx.TransactionManager;
import org.web3j.tx.gas.DefaultGasProvider;
import org.web3j.tx.gas.StaticGasProvider;
public void setStorageValue(String contractAddress, BigInteger value) throws Exception {
SimpleStorage contract = SimpleStorage.load(
contractAddress,
web3j,
TransactionManager.DEFAULT,
new StaticGasProvider(DefaultGasProvider.GAS_PRICE, DefaultGasProvider.GAS_LIMIT)
);
contract.set(value).send();
}
添加方法，用于读取智能合约的get方法。
public BigInteger getStorageValue(String contractAddress) throws Exception {
SimpleStorage contract = SimpleStorage.load(
contractAddress,
web3j,
TransactionManager.DEFAULT,
new StaticGasProvider(DefaultGasProvider.GAS_PRICE, DefaultGasProvider.GAS_LIMIT)
);
return contract.get().send();
}
创建一个控制器类EthereumController，用于处理HTTP请求。
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
@RestController
@RequestMapping("/api/ethereum")
public class EthereumController {
private final EthereumService ethereumService;
public EthereumController(EthereumService ethereumService) {
this.ethereumService = ethereumService;
}
@PostMapping("/set")
public void setStorageValue(@RequestParam String contractAddress, @RequestParam BigInteger value) throws Exception {
ethereumService.setStorageValue(contractAddress, value);
}
@GetMapping("/get")
public BigInteger getStorageValue(@RequestParam String contractAddress) throws Exception {
return ethereumService.getStorageValue(contractAddress);
}
}
在EthereumController中处理/set和/get请求，分别调用EthereumService中的相应方法。
编写单元测试，确保EthereumService中的方法能够正确执行。
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
@SpringBootTest
public class EthereumServiceTest {
@Autowired
private EthereumService ethereumService;
@Test
public void testSetAndGetStorageValue() throws Exception {
String contractAddress = "0x..."; // 替换为你的合约地址
BigInteger value = BigInteger.valueOf(42);
ethereumService.setStorageValue(contractAddress, value);
BigInteger result = ethereumService.getStorageValue(contractAddress);
assertEquals(value, result);
}
}
编写集成测试，确保REST API能够正确处理请求。
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.AutoConfigureMockMvc;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
import static org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders.*;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.*;
@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
public class EthereumControllerTest {
@Autowired
private MockMvc mockMvc;
@Test
public void testSetAndGetStorageValue() throws Exception {
String contractAddress = "0x..."; // 替换为你的合约地址
BigInteger value = BigInteger.valueOf(42);
mockMvc.perform(post("/api/ethereum/set")
.param("contractAddress", contractAddress)
.param("value", value.toString()))
.andExpect(status().isOk());
mockMvc.perform(get("/api/ethereum/get")
.param("contractAddress", contractAddress))
.andExpect(status().isOk())
.andExpect(content().string(value.toString()));
}
}
使用Maven打包应用：
mvn clean package
将生成的jar文件部署到服务器上，并运行：
java -jar your-application.jar
本文介绍了如何使用Spring Boot和Web3j构建一个与以太坊区块链交互的Java应用。我们从准备工作开始，逐步创建了一个Spring Boot项目，配置了Web3j，编写并部署了智能合约，最后构建了一个REST API来与以太坊网络交互。通过本文的学习，你应该能够掌握如何使用Java开发以太坊区块链应用，并将其部署到生产环境中。
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