Java基于Geth1.8实现节点同步、合约部署，以及踩坑记录—主节点控制台卡死、节点同步出错的解决方案

前言：本文将从一个区块链入门小白的视角，来一步步的讲解如何实现区块链数据上链，链上数据查询，geth多节点同步。以及讲解在上链过程中，我踩过的坑及其解决方案。如果有不对的地方，还请大佬指教！🙇‍🙇‍🙇‍
声明：本文为作者Huathy原创文章，未经许可，禁止转载。否则依法追究责任！

文章目录

  • 环境搭建
    • GoLang环境安装
    • Geth环境安装
    • geth初始化
    • 启动节点
    • Geth节点同步
      • 主节点控制台卡死、无法退出问题
  • 部署智能合约
    • 编写合约代码MyContract.sol
    • 将智能合约转为Java代码
    • 智能合约Java代理类使用

环境搭建

GoLang环境安装

  1. 版本安装 ：https://studygolang.com/dl
    基于go1.22.0.windows-amd64.msi (60MB)稳定版本
  2. gopath配置
    Windows版本安装自动配置，或类似JavaHome配置

Geth环境安装

下载geth1.8.20版本：geth-windows-amd64-1.8.20-24d727b6.exe
配置环境变量：
在这里插入图片描述

geth初始化

  1. 编写创世区块配置文件genesis.json
    {
	"config": {
	  "chainId": 1,
	  "homesteadBlock": 0,
	  "eip150Block": 0,
	  "eip150Hash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
	  "eip155Block": 0,
	  "eip158Block": 0,
	  "byzantiumBlock": 0,
	  "constantinopleBlock": 0,
	  "petersburgBlock": 0,
	  "istanbulBlock": 0,
	  "ethash": {}
	},
	"nonce": "0x0",
	"timestamp": "0x5ddf8f3e",
	"extraData": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
	"gasLimit": "0xffffffff",
	"difficulty": "0x00002",
	"mixHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
	"coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000",
	"alloc": { },
	"number": "0x0",
	"gasUsed": "0x0",
	"parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"
}
  2. 执行初始化命令
    geth init --datadir eth_node1 C:\env\Geth\genesis.json  
geth init --datadir eth_node2 C:\env\Geth\genesis.json
    在这里插入图片描述

启动节点

geth  --datadir "eth_node1" --port 30303 --ipcdisable --networkid 23 --rpc  --rpcaddr "localhost" --rpcport "8546" --rpccorsdomain "*" --rpcapi "db,eth,net,web3" --cache 2048 --miner.threads 4 console 2 
geth  --datadir "eth_node2" --port 30304 --ipcdisable --networkid 23 --rpc  --rpcaddr "localhost" --rpcport "8547" --rpccorsdomain "*" --rpcapi "db,eth,net,web3" console 2 
# 日志重定向
geth  --datadir "eth_node1" --port 30303 --ipcdisable --networkid 23 --rpc  --rpcaddr "localhost" --rpcport "8546" --rpccorsdomain "*" --rpcapi "db,eth,net,web3" --cache 2048 --miner.threads 4 console 2>eth_node1.log
geth  --datadir "eth_node2" --port 30304 --ipcdisable --networkid 23 --rpc  --rpcaddr "localhost" --rpcport "8547" --rpccorsdomain "*" --rpcapi "db,eth,net,web3" console 2>eth_node2.log

Geth节点同步

  1. 在node1上获取enode地址
    admin.nodeInfo.enode
  2. node2将node1地址添加为peer
    # 将node1的enode地址添加到node2中
admin.addPeer("enode://46de00161f2bf8995b736dfa98a94187fe72c3b4324a96741348a0708ca90be35d728941aeeedcc6349365744bec2b64bc72ec2e2e0d2858d5cbae94ae227118@127.0.0.1:30303")
# 使用admin.peers查看
admin.peers

在这里插入图片描述

  1. node1调用miner.start()开始掘金，node2开始同步
    # 新建账户
personal.newAccount("huathy")
# 查看账户
eth.accounts
# 指定掘金账户
miner.setEtherbase("0xd8554b507a868d5d30ff3d2e14b92615c243831e")
# 开始掘金
miner.start()
# 停止掘金
miner.stop()
# 查看同步状态
eth.syncing 
# 查看区块数量是否同步
eth.blockNumber

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述特别注意：同步区块时，不要关闭控制台！注意使用正常的exit命令退出！否则下次启动同步，将导致程序退出，同步失败！

主节点控制台卡死、无法退出问题

先在节点2执行exit命令，正常退出节点2。然后直接关闭主节点控制台。但再次打开时，节点2添加peers会导致主节点异常退出。执行eth.blockNumber会发现主节点的区块数量为0。这时，我们找到主节点的文件夹，删除geth目录下的chaindata文件夹。同时将节点2的该文件夹拷贝到geth目录下。再次启动节点1、2开启同步，可见区块数量一致，同步正常。
在这里插入图片描述

部署智能合约

编写合约代码MyContract.sol

使用remix平台，编写智能合约代码https://remix.ethereum.org/
注意选择编译环境，以及复制生成的abi以及bytecode到文件MyContract.abi和MyContract.bin。

pragma solidity ^0.8.0;

contract MyContract {
    mapping(string => string) public data;

    function storeData(string memory id, string memory value) public {
        data[id] = value;
    }

    function retrieveData(string memory id) public view returns (string memory) {
        return data[id];
    }
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

将智能合约转为Java代码

  1. 创建SpringBoot项目，并引入依赖
<dependency>
	<groupId>org.web3j</groupId>
	<artifactId>geth</artifactId>
	<version>${geth.version}</version>
	<exclusions>
		<exclusion>
			<artifactId>core</artifactId>
			<groupId>org.web3j</groupId>
		</exclusion>
	</exclusions>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.web3j</groupId>
	<artifactId>parity</artifactId>
	<version>${geth.version}</version>
	<exclusions>
		<exclusion>
			<artifactId>core</artifactId>
			<groupId>org.web3j</groupId>
		</exclusion>
	</exclusions>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.web3j</groupId>
	<artifactId>codegen</artifactId>
	<version>5.0.0</version>
</dependency>
  1. 编写转换代码
import org.web3j.codegen.SolidityFunctionWrapperGenerator;
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;

public class Sol2Java {
    public static void main(String[] args) {
        Sol2Java.generateClass(
                "D:\\Huathy\\Desktop\\taobao\\warehouse\\src\\main\\resources\\sol\\MyContract.abi",
                "D:\\Huathy\\Desktop\\taobao\\warehouse\\src\\main\\resources\\sol\\MyContract.bin",
                "D:\\Huathy\\Desktop\\taobao\\warehouse\\src\\main\\resources\\sol");
    }
    /**
     *
     * 生成合约的java代码
     * 其中 -p 为生成java代码的包路径此参数和 -o 参数配合使用，以便将java文件放入正确的路径当中
     * @param abiFile abi的文件路径
     * @param binFile bin的文件路径
     * @param generateFile 生成的java文件路径
     */
    public static void generateClass(String abiFile,String binFile,String generateFile){
        String[] args = Arrays.asList(
                "-a",abiFile,
                "-b",binFile,
                "-p","",
                "-o",generateFile
        ).toArray(new String[0]);
        Stream.of(args).forEach(System.out::println);
        SolidityFunctionWrapperGenerator.main(args);
    }
}

智能合约Java代理类使用

  1. 获取私钥。注意在获取的私钥前的0x
    在这里插入图片描述2. 部署合约
package com.yeqifu;

import com.yeqifu.bus.geth.MyContract;
import org.junit.Test;
import org.web3j.crypto.Credentials;
import org.web3j.protocol.Web3j;
import org.web3j.protocol.http.HttpService;
import org.web3j.tx.gas.DefaultGasProvider;

public class TestMyContract {
    static String nodeUrl = "http://localhost:8546"; // 连接以太坊节点,替换为实际节点URL
    static String contractAddress = "0xd8554b507a868d5d30ff3d2e14b92615c243831e";
    static String privateKey = "0xff9b62e39ec890263e586eab6e5a216c637ba1360381c9eb870ef11884a0b0a6"; // 部署者的私钥

    /**
     * 部署合约
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void deplyContract() throws Exception {
        // RPC调用url(此处为ropsten)
        Web3j web3j = Web3j.build(new HttpService(nodeUrl));
        Credentials credentials = Credentials.create(privateKey);

        MyContract contract = MyContract.deploy(web3j, credentials, new DefaultGasProvider()).sendAsync().get();
        System.out.println("DataStore contract deployed at address: " + contract.getContractAddress());
    }
}

如果在部署过程中出现gas不足或者gas超出限制等问题，可能是由于eth余额不足，可以先进行调用矿工进行掘金。如果排查余额充足，则可能是geth版本问题，Version: 1.8.20-stable版本亲测可用。另外新版的语法于旧版本有所不同。

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