2019 年 8 月 1 日晚 8 点半，InfoQ 极客 Live 直播邀请了微众银行 FISCO BCOS 底层开发工程师李陈希，以「Fintech 夜话——FISCO BCOS 开源平台开发训练营」为题，向开发者分享 FISCO BCOS 底层开放平台特性，解读关于如何基于 FISCO BCOS 平台开发一个区块链应用以及开发过程中的注意事项。本文根据分享内容整理而成。

步步为赢，解读 FISCO BCOS 新特性

FISCO BCOS 发展至今，已不再单单是一个区块链的底层平台，围绕着 FISCO BCOS 的周边，微众银行开发了一系列的组件，包括控制台，SDK，企业级部署工具，区块链浏览器、Sample、文档、合约编译器、隐私保护组件等。

目前，FISCO BCOS 已发展为 2.0 版本，相较于之前的版本，FISCO BCOS 2.0 新增了多群组、并行计算模型、预编译合约等特性。

群组架构

群组架构是 FISCO BCOS 2.0 众多新特性中的主线，采用群组架构的网络中，根据业务场景的不同，可存在多个不同的账本，区块链节点可以根据业务关系选择群组加入，参与到对应账本的数据共享和共识过程中。该架构的特点是：

各群组独立执行共识流程，由群组内参与者决定如何进行共识，一个群组内的共识不受其他群组影响，各群组拥有独立的账本，维护自己的交易事务和数据，使得各群组之间解除耦合独立运作，可以达成更好的隐私隔离；
机构的节点只需部署一次，通过群组设置即可参与到不同的多方协作业务中，或将一个业务按用户、时间等维度分到各群组，群组架构可快速地平行扩展，在扩大了业务规模同时，极大简化了运维复杂度，降低管理成本。

分布式存储

节点可将数据存储在远端分布式系统中，克服了本地化数据存储的诸多限制。该方案有以下优点：

支持多种存储引擎，选用高可用的分布式存储系统，可以支持数据简便快速地扩容；
将计算和数据隔离，节点故障不会导致数据异常；
数据在远端存储，数据可以在更安全的隔离区存储，这在很多场景中非常有意义；
分布式存储不仅支持 Key-Value 形式，还支持 SQL 方式，使得业务开发更为简便；
世界状态的存储从原来的 MPT 存储结构转为分布式存储，避免了世界状态急剧膨胀导致性能下降的问题；
优化了数据存储的结构，更节约存储空间。

并行计算模型

采用并行计算模型可提升合约的并发吞吐量。1.0 版本以及大部分业界传统区块链平台，交易是被打包成一个区块，在一个区块中交易顺序串行执行的。2.0 版本基于预编译合约，实现一套并行交易处理模型，基于这个模型可以自定义交易互斥变量。在区块执行过程中，系统将会根据交易互斥变量自动构建交易依赖关系图——DAG，基于 DAG 并行执行交易，最好情况下性能可提升数倍（取决于 CPU 核数）。

预编译合约

FISCO BCOS 2.0 提供预编译合约框架，支持采用 C++ 编写合约，其优势是合约调用响应更快，运行速度更高，消耗资源更少，更易于并行计算，极大提升整个系统的效率。FISCO BCOS 内置了多个系统级的合约，提供准入控制、权限管理、系统配置、CRUD 式的数据存取等功能，这些功能天然集成在底层平台里，无需手动部署。

FISCO BCOS 开发实战

首先，以搭建单群组 FISCO BCOS 链为例操作。使用 build_chain.sh 脚本在本地搭建一条 4 节点的 FISCO BCOS 链。

准备环境
搭建单群组 4 节点联盟链

在 fisco 目录下执行如下指令，生成一条单群组 4 节点的 FISCO 链。

bash build_chain.sh -l "127.0.0.1:4" -p 30300,20200,8545

其中，-l 参数表示每个节点的 IP 以及监听的 IP，-p 选项指定起始端口，分别是 p2p_port，channel_port，jsonrpc_port。

命令执行成功会输出 All completed。如果执行出错，请检查 nodes/build.log 文件中的错误信息。

启动 FISCO BCOS 链

bash nodes/127.0.0.1/start_all.sh

启动所有节点，成功会输出类似下面内容的相应。否则请使用 netstat -an | grep tcp 检查机器的 30300~30303，20200~20203，8545~8548 端口是否被占用。

try to start node0
try to start node1
try to start node2
try to start node3
node1 start successfully
node2 start successfully
node0 start successfully
node3 start successfully

检查进程

ps -ef | grep -v grep | grep fisco-bcos

正常情况会有类似下面的输出；如果进程数不为 4，则进程没有启动（一般是端口被占用导致的）。

fisco       5453     1  1 17:11 pts/0    00:00:02 /home/fisco/fisco/nodes/127.0.0.1/node0/../fisco-bcos -c config.ini
fisco       5459     1  1 17:11 pts/0    00:00:02 /home/fisco/fisco/nodes/127.0.0.1/node1/../fisco-bcos -c config.ini
fisco       5464     1  1 17:11 pts/0    00:00:02 /home/fisco/fisco/nodes/127.0.0.1/node2/../fisco-bcos -c config.ini
fisco       5476     1  1 17:11 pts/0    00:00:02 /home/fisco/fisco/nodes/127.0.0.1/node3/../fisco-bcos -c config.ini

检查日志输出
如下，查看节点 node0 链接的节点数。

tail -f nodes/127.0.0.1/node0/log/log*  | grep connected

正常情况会不停地输出链接信息，从输出可以看出 node0 与另外 3 个节点有链接。

info|2019-01-21 17:30:58.316769| [P2P][Service] heartBeat connected count,size=3
info|2019-01-21 17:31:08.316922| [P2P][Service] heartBeat connected count,size=3
info|2019-01-21 17:31:18.317105| [P2P][Service] heartBeat connected count,size=3

执行下面指令，检查是否在共识。

tail -f nodes/127.0.0.1/node0/log/log*  | grep +++

正常情况会不停输出 ++++Generating seal，表示共识正常。

info|2019-01-21 17:23:32.576197| [g:1][p:264][CONSENSUS][SEALER]++++++++++++++++Generating seal on,blkNum=1,tx=0,myIdx=2,hash=13dcd2da...
info|2019-01-21 17:23:36.592280| [g:1][p:264][CONSENSUS][SEALER]++++++++++++++++Generating seal on,blkNum=1,tx=0,myIdx=2,hash=31d21ab7...
info|2019-01-21 17:23:40.612241| [g:1][p:264][CONSENSUS][SEALER]++++++++++++++++Generating seal on,blkNum=1,tx=0,myIdx=2,hash=49d0e830...

接下来讲解与链的交互，以部署 Node.js SDK 为例：

环境要求

Node.js 及 npm: Node.js >= 8.10.0, npm >= 5.6.0如果没有部署过 Node.js 环境，推荐使用 nvm 快速部署，使用 nvm 同时也能够避免潜在的导致 Node.js SDK 部署失败的权限问题。

拉取源代码

git clone https://github.com/FISCO-BCOS/nodejs-sdk.git

部署

如果网络中使用了代理，请先为 npm 配置代理。如果没有使用代理，请忽略。

npm config set proxy <your proxy>
npm config set https-proxy <your proxy>

如果使用的网络不能顺利访问 npm 官方镜像，请使用其他镜像代替，如淘宝：

npm config set registry https://registry.npm.taobao.org
# 部署过程中请确保能够访问外网以能够安装第三方依赖包
cd nodejs-sdk
npm install
npm run repoclean
npm run bootstrap

使用 CLI 工具

Node.js SDK 自带一个 CLI 工具供用户在命令行中方便快捷地调用管理区块链的 Node.js API，同时 CLI 工具也能够方便地被应用到脚本中。CLI 工具在 Node.js SDK 提供的 API 的基础上开发而成，是一个展示如何使用 Node.js API 进行二次开发的范例。

CLI 工具的配置文件位于

nodejs-sdk/packages/cli/conf/config.json

配置文件中各字段的说明如下：

privateKey: obzject，必需。外部账户的私钥，可以为一个256 bits的随机整数，也可以是一个pem或p12格式的私钥文件，后两者需要结合get_account.sh生成的私钥文件使用。privateKey包含两个必需字段，一个可选字段：
- type: string，必需。用于指示私钥类型。type的值必需为下列三个值之一：
  - ecrandom：随机整数
  - pem：pem格式的文件
  - p12：p12格式的文件
- value：string，必需。用于指示私钥具体的值：
  - 如果type为ecrandom，则value为一个长度为256 bits 的随机整数，其值介于1 ~ 0xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4141之间。
  - 如果type为pem，则value为pem文件的路径，如果是相对路径，需要以配置文件所在的目录为相对路径起始位置。
  - 如果type为p12，则value为p12文件的路径，如果是相对路径，需要以配置文件所在的目录为相对路径起始位置。
- password：string。如果type为p12，则需要此字段以解密私钥，否则会忽略该字段。
nodes: list，必需。FISCO BCOS节点列表，CLI工具在使用时会从该列表中随机挑选一个节点进行通信，要求节点数目必须 >= 1。每个节点包含两个字段：
- ip: string，必需。FISCO BCOS节点的IP地址
- port: string，必需。FISCO BCOS节点的Channel端口
authentication：object，必需。包含建立Channel通信时所需的认证信息，一般在建链过程中自动生成。authentication包含三个必需字段：
- key: string，必需。私钥文件路径，如果是相对路径，需要以配置文件所在的目录为相对路径起始位置。
- cert: string，必需。证书文件路径，如果是相对路径，需要以配置文件所在的目录为相对路径起始位置。
- ca: string，必需。CA根证书文件路径，如果是相对路径，需要以配置文件所在的目录为相对路径起始位置。
groupID: number。CLI所操作的链的群组ID
timeout: number。CLI工具所连节点可能会陷入停止响应的状态。为避免陷入无限等待，CLI工具的每一项操作在timeout之后若仍没有得到结果，则强制退出。timeout的单位为毫秒。
solc: string。Node.js SDK已经自带0.4.26及0.5.10版本的Solidity编译器，如果有特殊的编译器需求，可以设置本配置项为编译器的执行路径或全局命令。
配置证书及 Channel 端口

CLI 工具需要使用证书来与 FISCO BCOS 节点通讯，证书文件默认放置于 packages/cli/conf/ 目录。如果使用了快速建链，则命令如下：

cp nodes/127.0.0.1/sdk/* packages/cli/conf

端口配置位于 packages/cli/conf/config.json 文件的 nodes.port 配置项中，需要根据连接 FISCO BCOS 节点的实际配置修改该配置项以指定要访问的端口。如果使用了快速搭链，可以跳过此步。

cp nodes/127.0.0.1/sdk/* packages/cli/conf
配置完成后，即可开始使用 CLI 工具，CLI 工具位于 packages/cli/cli.js，所有操作均需要在 packages/cli/ 目录下执行，需要先切换至该目录：

cd packages/cli/

开启自动补全（仅针对 bash 及 zsh 用户）
为方便用户使用 CLI 工具，CLI 工具支持在 bash 或 zsh 中进行自动补全，此功能需要手动启用，执行命令：

rcfile=~/.$(basename $SHELL)rc && ./cli.js completion >> $rcfile && source $rcfile

便可启用自动补全。使用 CLI 工具时，按下 Tab 键（依据系统配置的不同，可能需要按两下）便可弹出候选命令或参数的列表并自动补全。
怎么样？是不是很简单？

一旦你开始从代码的入手，就真正踏上了 FISCO BCOS 学习之旅，区块链也将不再是一个高深莫测的概念，而是你可以真正触达，一个解决实际问题的技术武器。

创作场景

45 分钟，如何从 0 到 1 开发一款区块链应用？