通过命令行操作区块链的区块添加与查询
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- flag基本使用
- os.Args基本使用
- flag与os.Args组合使用
- 通过命令行添加/查询区块
- 测试代码与测试结果
一. flag基本使用
通常我们在写命令行程序（工具、server）时，对命令参数进行解析是常见的需求。各种语言一般都会提供解析命令行参数的方法或库，以方便程序员使用。在 go 标准库中提供了一个包：flag，方便进行命令行解析。
1.导入flag包
import (
"flag"
)2.使用示例
//定义一个字符串flag,flag名为printchain,默认值为:hello BTC world,参数说明: 输出所有的区块信息
flagString := flag.String("printchain", "hello BTC world", "输出所有的区块信息")
//定义一个整型flag,flag名为:number ,默认值为:6 ,参数说明:输入一个整数
flagInt := flag.Int("number", 6, "输出一个整数...")
//定义一个布尔类型的flag,flag名为:open,默认值:false,参数说明:判断真假
flagBool := flag.Bool("open", false, "判断真假...")
//解析flag
flag.Parse()
//输入参数后的值
fmt.Printf("%s\n", *flagString)
fmt.Printf("%d\n", *flagInt)
fmt.Printf("%t\n", *flagBool)执行结果
//编译main.go
go build main.go 2.1 默认执行
./main //执行./main，输出所有flag的默认值
hello BTC world
6
false2.2 .输入一个未定义的flag
./main -xx //xx并未定义，输出错误信息以及所有flag使用方法(通过flag.Parse()生效)
flag provided but not defined: -xx
Usage of ./main:
-number int
输出一个整数... (default 6)
-open
判断真假...
-printchain string
输出所有的区块信息 (default "hello BTC world")2.3 输入已定义的flag
./main -printchain //仅仅传入flag,提示flag需要一个参数值
flag needs an argument: -printchain
Usage of ./main:
-number int
输出一个整数... (default 6)
-open
判断真假...
-printchain string
输出所有的区块信息 (default "hello BTC world")2.4 输入已定义的flag以及对应类型的值
./main -printchain "hello bruce" //传入flag=printchain,value="hello bruce"
hello bruce
6
false
./main -number 88 //传入flag=number,value=88
hello BTC world
88
false
./main -open true //传入flag=open,value=true (默认为false,传入-open即为true)
hello BTC world
6
true二.os.Args基本使用
os包提供了一些与操作系统交互的函数和变量，并且go对其做了一些封装。程序的命令行参数可以从os包的Args变量获取；os包外部使用os.Args访问该变量。
Go言里也采用左闭右开形式, 即，区间包括第一个索引元素，不包括最后一个, 因为这样可以简化逻辑。os.Args的第一个元素，os.Args[0], 是命令本身的名字；其它的元素则是程序启动时传给它的参数。
1.导入os包
import os使用示例
//实例化os.Args
args := os.Args
//打印args切片所有内容
fmt.Printf("%v\n",args)
//打印args切片的第二个参数
fmt.Printf("%v\n",args[1])
//打印args切片的第三个参数
fmt.Printf("%v\n",args[2])
传入参数
./main arg1 arg2 //执行main程序，传入两个参数arg
[./main arg1 arg2] //args
arg1 //args[1]
arg2 //args[2]三.flag与os.Args组合使用
1.创建flag对象
//通过flag.NewFlagSet实例化flag对象
addBlockCmd := flag.NewFlagSet("addBlock", flag.ExitOnError)
printChainCmd := flag.NewFlagSet("printChain", flag.ExitOnError)2.拼接flag
flag名称：data
默认值:bruce
使用说明:交易数据
使用方法： ./main addBlock -data
flagAddBlockData := addBlockCmd.String("data", "bruce", "交易数据")3.判断flag
//判断os.Args中第二个flag的值
switch os.Args[1] {
case "addBlock":
err := addBlockCmd.Parse(os.Args[2:])
if err != nil {
log.Panic(err)
}
case "printChain":
err := printChainCmd.Parse(os.Args[2:])
if err != nil {
log.Panic(err)
}
default:
printUsage()
os.Exit(1)
}4.解析flag输出信息
if addBlockCmd.Parsed() {
if *flagAddBlockData == "" {
printUsage()
os.Exit(1)
}
fmt.Println(*flagAddBlockData)
}
if printChainCmd.Parsed() {
fmt.Println("测试输出区块信息...")
}5.相关函数
5.1 打印使用说明
func printUsage() {
fmt.Println("Usage:")
fmt.Println("\taddblock -data DATA -- 交易数据")
fmt.Println("\tprintChain --输出区块信息")
}5.2 判断是否输入flag
func isValid() {
//如果args切片长度小于2(即没有跟参数，则打印使用方法并退出程序)
if len(os.Args) < 2 {
printUsage()
os.Exit(1)
}
}6.测试命令行
6.1 无参数
./main
Usage:
addBlock -data DATA -- 交易数据:
printChain --输出区块信息6.2 无效参数
./main xxx
Usage:
addBlock -data DATA -- 交易数据:
printChain --输出区块信息6.3 参数默认值
./main addBlock //输出flag=data的默认值bruce
bruce
./main printChain //输出解析到printChain后打印的信息
测试输出区块信息...6.4 指定参数
./main addBlock -data "brucefeng" //输出flag=data的输入值brucefeng
brucefeng四.通过命令行添加/查询区块
1.实现目标
Usage:
createblockchain -data DATA --交易数据
addBlock -data DATA -- 交易数据
printChain --输出区块信息2.定义命令行属性与方法 CLI.go
2.1 导入相关包
import (
"fmt"
"os"
"flag"
"log"
)2.2 定义结构体
type CLI struct{}2.3 打印帮助提示
func printUsage() {
fmt.Println("Usage:")
fmt.Println("\tcreateblockchain -data DATA --交易数据")
fmt.Println("\taddBlock -data DATA -- 交易数据")
fmt.Println("\tprintChain --输出区块信息")
}2.4 判断参数输入是否合法
func isValid() {
if len(os.Args) < 2 {
printUsage()
os.Exit(1)
}
}2.5 定义创世区块的方法
func (cli *CLI) createGenenisBlockChain(data string) {
CreateBlockChainWithGenesisBlock(data)
}2.6 定义普通区块的方法
func (cli *CLI) addBlock(data string) {
//判断数据库是否存在
if !DBExists() {
fmt.Println("当前不存在区块链，请先创建创世区块")
os.Exit(1)
}
//通过BlockChainObject()函数获取一个block
blockchain := BlockChainObject()
defer blockchain.DB.Close()
//通过blockchain的AddBlockChain方法添加区块
blockchain.AddBlockChain(data)
}2.7 定义遍历区块的方法
func (cli *CLI) printChain() {
//判断数据库是否存在
if !DBExists() {
fmt.Println("当前不存在区块链")
os.Exit(1)
}
blockchain := BlockChainObject()
defer blockchain.DB.Close()
blockchain.PrintChain()
}2.8 定义命令行参数方法集合
func (cli *CLI) Run() {
//1.判断命令行参数是否合法
isValid()
//2.通过flag.NewFlagSet实例化三个flag对象
//创建创世区块
createBlockCmd := flag.NewFlagSet("createblockchain", flag.ExitOnError)
//创建普通区块
addBlockCmd := flag.NewFlagSet("addBlock", flag.ExitOnError)
//遍历打印区块信息
printChainCmd := flag.NewFlagSet("printChain", flag.ExitOnError)
//3.定义命令行对象的相关属性
flagCreateBlockChainWithData := createBlockCmd.String("data", "", "交易数据")
flagAddBlockData := addBlockCmd.String("data", "", "交易数据")
//4.根据参数值决定进行解析的信息
switch os.Args[1] {
case "createblockchain":
err := createBlockCmd.Parse(os.Args[2:])
if err != nil {
log.Panic(err)
}
case "addBlock":
err := addBlockCmd.Parse(os.Args[2:])
if err != nil {
log.Panic(err)
}
case "printChain":
err := printChainCmd.Parse(os.Args[2:])
if err != nil {
log.Panic(err)
}
default:
printUsage()
os.Exit(1)
}
//5. 判断是否解析成功 Parsed reports whether f.Parse has been called.
//5.1 如果createBlockCmd解析成功，输出的DATA的值作为创建创世区块的传入参数
if createBlockCmd.Parsed() {
if *flagCreateBlockChainWithData == "" {
fmt.Println("创世区块交易数据不能为空")
printUsage()
os.Exit(1)
}
//调用createGenenisBlockChain()方法创建创世区块
cli.createGenenisBlockChain(*flatCreateBlockChainWithData)
}
//5.2 如果addBlockCmd解析成功，输出的DATA的值作为创建新区块的传入参数
if addBlockCmd.Parsed() {
if *flagAddBlockData == "" {
fmt.Println("创建区块交易数据不能为空")
printUsage()
os.Exit(1)
}
//调用addBlock方法创建区块
cli.addBlock(*flagAddBlockData)
}
//5.3 如果printChainCmd解析成功，调用遍历区块链的方法
if printChainCmd.Parsed() {
cli.printChain()
}
}2.9 代码整合
package BLC
import (
"fmt"
"os"
"flag"
"log"
)
type CLI struct{}
func printUsage() {
fmt.Println("Usage:")
fmt.Println("\tcreateblockchain -data DATA --交易数据")
fmt.Println("\taddBlock -data DATA -- 交易数据")
fmt.Println("\tprintChain --输出区块信息")
}
func isValid() {
if len(os.Args) < 2 {
printUsage()
os.Exit(1)
}
}
func (cli *CLI) addBlock(data string) {
if !DBExists() {
fmt.Println("数据库不存在")
os.Exit(1)
}
blockchain := BlockChainObject()
defer blockchain.DB.Close()
blockchain.AddBlockChain(data)
}
func (cli *CLI) printChain() {
if !DBExists() {
fmt.Println("数据库不存在")
os.Exit(1)
}
blockchain := BlockChainObject()
defer blockchain.DB.Close()
blockchain.PrintChain()
}
func (cli *CLI) createGenenisBlockChain(data string) {
CreateBlockChainWithGenesisBlock(data)
}
func (cli *CLI) Run() {
isValid()
addBlockCmd := flag.NewFlagSet("addBlock", flag.ExitOnError)
printChainCmd := flag.NewFlagSet("printChain", flag.ExitOnError)
createBlockCmd := flag.NewFlagSet("createblockchain", flag.ExitOnError)
flagAddBlockData := addBlockCmd.String("data", "", "交易数据")
flagCreateBlockChainWithData := createBlockCmd.String("data", "", "交易数据")
switch os.Args[1] {
case "addBlock":
err := addBlockCmd.Parse(os.Args[2:])
if err != nil {
log.Panic(err)
}
case "printChain":
err := printChainCmd.Parse(os.Args[2:])
if err != nil {
log.Panic(err)
}
case "createblockchain":
err := createBlockCmd.Parse(os.Args[2:])
if err != nil {
log.Panic(err)
}
default:
printUsage()
os.Exit(1)
}
if addBlockCmd.Parsed() {
if *flagAddBlockData == "" {
printUsage()
os.Exit(1)
}
cli.addBlock(*flagAddBlockData)
}
if printChainCmd.Parsed() {
cli.printChain()
}
if createBlockCmd.Parsed() {
if *flagCreateBlockChainWithData == "" {
fmt.Println("交易数据不能为空")
printUsage()
os.Exit(1)
}
cli.createGenenisBlockChain(*flagCreateBlockChainWithData)
}
}3.生成区块链方法改造 BlockChain.go
3.1 定义判断数据库是否存在的方法
func DBExists() bool {
if _, err := os.Stat(dbName); os.IsNotExist(err) {
return false
}
return true
}3.2 定义返回BlockChain对象
func BlockChainObject() *BlockChain {
//定义tip用于存储从数据库中获取到的最新区块的Hash值
var tip []byte
//打开数据库
db, err := bolt.Open(dbName, 0600, nil)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
//通过key="l"获取value值(最新区块的Hash值)
err = db.View(func(tx *bolt.Tx) error {
//获取表对象
b := tx.Bucket([]byte(blockTableName))
if b != nil {
//获取最新区块的Hash值
tip = b.Get([]byte("l"))
}
return nil
})
//返回保存最新区块Hash信息的BlockChain对象
return &BlockChain{tip, db}
}3.3 创建带有创世区块的区块链
func CreateBlockChainWithGenesisBlock(data string) {
//判断数据库是否存在
if DBExists() {
fmt.Println("创世区块已经存在")
os.Exit(1)
}
//打开数据库
db, err := bolt.Open(dbName, 0600, nil)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
err = db.Update(func(tx *bolt.Tx) error {
//创建数据库表
b, err := tx.CreateBucket([]byte(blockTableName))
if err != nil {
log.Panic(err)
}
if b != nil {
//创建创世区块
genesisBlock := CreateGenesisBlock(data)
//将创世区块存储至表中
err := b.Put(genesisBlock.Hash, genesisBlock.Serialize())
if err != nil {
log.Panic(err)
}
//存储最新的区块链的hash
err = b.Put([]byte("l"), genesisBlock.Hash)
if err != nil {
log.Panic(err)
}
}
return nil
})
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
}3.4 创建添加区块的方法
func (blc *BlockChain) AddBlockChain(data string) {
err := blc.DB.Update(func(tx *bolt.Tx) error {
//1.获取表
b := tx.Bucket([]byte(blockTableName))
//2.创建新区块
if b != nil {
//获取最新区块
byteBytes := b.Get(blc.Tip)
//反序列化
block := DeserializeBlock(byteBytes)
//3. 将区块序列化并且存储到数据库中
newBlock := NewBlock(data, block.Height+1, block.Hash)
err := b.Put(newBlock.Hash, newBlock.Serialize())
if err != nil {
log.Panic(err)
}
//4.更新数据库中"l"对应的Hash
err = b.Put([]byte("l"), newBlock.Hash)
if err != nil {
log.Panic(err)
}
//5. 更新blockchain的Tip
blc.Tip = newBlock.Hash
}
return nil
})
if err != nil {
log.Panic(err)
}
}3.5 遍历区块链的方法
func (blc *BlockChain) PrintChain() {
blockchainIterator := blc.Iterator()
for {
block := blockchainIterator.Next()
fmt.Printf("Height:%d\n", block.Height)
fmt.Printf("PreBlockHash:%x\n", block.PreBlockHash)
fmt.Printf("Data:%s\n", block.Data)
fmt.Printf("TimeStamp:%s\n", time.Unix(block.TimeStamp, 0).Format("2006-01-02 03:04:05 PM"))
fmt.Printf("Hash:%x\n", block.Hash)
fmt.Printf("Nonce:%d\n", block.Nonce)
var hashInt big.Int
hashInt.SetBytes(block.PreBlockHash)
if big.NewInt(0).Cmp(&hashInt) == 0 {
break
}
}
}3.6 代码整合
package BLC
import (
"github.com/boltdb/bolt"
"log"
"math/big"
"fmt"
"time"
"os"
)
const dbName = "blockchain.db" //数据库名
const blockTableName = "blocks" //表名
type BlockChain struct {
Tip []byte //区块链里面最后一个区块的Hash
DB *bolt.DB //数据库
}
//迭代器
func (blockchain *BlockChain) Iterator() *BlockChainIterator {
return &BlockChainIterator{blockchain.Tip, blockchain.DB}
}
//判断数据库是否存在
func DBExists() bool {
if _, err := os.Stat(dbName); os.IsNotExist(err) {
return false
}
return true
}
func (blc *BlockChain) PrintChain() {
blockchainIterator := blc.Iterator()
for {
block := blockchainIterator.Next()
fmt.Printf("Height:%d\n", block.Height)
fmt.Printf("PreBlockHash:%x\n", block.PreBlockHash)
fmt.Printf("Data:%s\n", block.Data)
fmt.Printf("TimeStamp:%s\n", time.Unix(block.TimeStamp, 0).Format("2006-01-02 03:04:05 PM"))
fmt.Printf("Hash:%x\n", block.Hash)
fmt.Printf("Nonce:%d\n", block.Nonce)
var hashInt big.Int
hashInt.SetBytes(block.PreBlockHash)
if big.NewInt(0).Cmp(&hashInt) == 0 {
break
}
}
}
//
func (blc *BlockChain) AddBlockChain(data string) {
err := blc.DB.Update(func(tx *bolt.Tx) error {
//1.获取表
b := tx.Bucket([]byte(blockTableName))
//2.创建新区块
if b != nil {
//获取最新区块
byteBytes := b.Get(blc.Tip)
//反序列化
block := DeserializeBlock(byteBytes)
//3. 将区块序列化并且存储到数据库中
newBlock := NewBlock(data, block.Height+1, block.Hash)
err := b.Put(newBlock.Hash, newBlock.Serialize())
if err != nil {
log.Panic(err)
}
//4.更新数据库中"l"对应的Hash
err = b.Put([]byte("l"), newBlock.Hash)
if err != nil {
log.Panic(err)
}
//5. 更新blockchain的Tip
blc.Tip = newBlock.Hash
}
return nil
})
if err != nil {
log.Panic(err)
}
}
//1.创建带有创世区块的区块链
func CreateBlockChainWithGenesisBlock(data string) {
//判断数据库是否存在
if DBExists() {
fmt.Println("创世区块已经存在")
os.Exit(1)
}
//打开数据库
db, err := bolt.Open(dbName, 0600, nil)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
err = db.Update(func(tx *bolt.Tx) error {
//创建数据库表
b, err := tx.CreateBucket([]byte(blockTableName))
if err != nil {
log.Panic(err)
}
if b != nil {
//创建创世区块
genesisBlock := CreateGenesisBlock(data)
//将创世区块存储至表中
err := b.Put(genesisBlock.Hash, genesisBlock.Serialize())
if err != nil {
log.Panic(err)
}
//存储最新的区块链的hash
err = b.Put([]byte("l"), genesisBlock.Hash)
if err != nil {
log.Panic(err)
}
}
return nil
})
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
}
//返回BlockChain对象
func BlockChainObject() *BlockChain {
var tip []byte
//打开数据库
db, err := bolt.Open(dbName, 0600, nil)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
err = db.View(func(tx *bolt.Tx) error {
b := tx.Bucket([]byte(blockTableName))
if b != nil {
//读取最新区块的Hash
tip = b.Get([]byte("l"))
}
return nil
})
return &BlockChain{tip, db}
}- 未改造代码块
- Block.go
- BlockChainItertor.go
- help.go
- ProofOfWork.go
以上未改造代码可以参考:【Golang区块链开发003】区块序列化存储
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4Mzg5NTEyOA==&mid=2651781600&idx=1&sn=ce72dd45079759dd004be83ed3f9f90c&chksm=84152fd7b362a6c18d1b752b8ffc14d07a057dd4f263c14c3058a822a7b74f7ae7bcb9eb1cd2#rd五.测试代码与测试结果
测试代码main.go
func main() {
//初始化CLI对象
cli := BLC.CLI{}
fmt.Println("====返回结果======")
//执行Run命令调用对应参数对应的方法
cli.Run()
}
2.测试结果
2.1 无参数执行
./main //直接执行
====返回结果======
Usage:
createblockchain -data DATA --交易数据
addBlock -data DATA -- 交易数据
printChain --输出区块信息2.2 首次遍历区块链
./main printChain
====返回结果======
当前不存在区块链2.3 首次添加普通区块
./main addBlock 或者 ./main addBlock -data "bruce"
====返回结果======
当前不存在区块链，请先创建创世区块2.4 创建创世区块
./main createblockchain --data "Create Genenis Block 20180708"
====返回结果======
第1个区块，挖矿成功:0000d5b050b448b6db0d273b9320036f93b7cb2e8f8005c1e6192dc91b4a3381
2018-07-08 22:03:23.939771259 +0800 CST m=+0.0879354242.5 遍历区块链
./main printChain
====返回结果======
Height:1
PreBlockHash:0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
Data:Create Genenis Block 20180708
TimeStamp:2018-07-08 10:03:23 PM
Hash:0000d5b050b448b6db0d273b9320036f93b7cb2e8f8005c1e6192dc91b4a3381
Nonce:612122.6 添加区块
./main addBlock -data "bruce"
====返回结果======
第2个区块，挖矿成功:000081872fe39a35be79e30f915c9716b9bbbae74f665fdd53f4ab57ae4b379d
2018-07-08 22:06:27.642330532 +0800 CST m=+0.0556368902.7 遍历区块链
./main printChain
====返回结果======
Height:2
PreBlockHash:0000d5b050b448b6db0d273b9320036f93b7cb2e8f8005c1e6192dc91b4a3381
Data:bruce
TimeStamp:2018-07-08 10:06:27 PM
Hash:000081872fe39a35be79e30f915c9716b9bbbae74f665fdd53f4ab57ae4b379d
Nonce:39906
Height:1
PreBlockHash:0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
Data:Create Genenis Block 20180708
TimeStamp:2018-07-08 10:03:23 PM
Hash:0000d5b050b448b6db0d273b9320036f93b7cb2e8f8005c1e6192dc91b4a3381
Nonce:612122.8 添加多个区块
./main addBlock -data "bruce"
./main addBlock -data "send 100 BTC TO bruce"
......
第3个区块，挖矿成功:0000565d60b6a26b8fc238bfeffb2cc1de20d28ca2a312bef9601997bb914fc3
2018-07-08 22:09:52.644353193 +0800 CST m=+0.032078853
第4个区块，挖矿成功:0000dd1354cc868b96aeb18360b320b7a30ea0c00b27b79c32c0d9269ff2dbb3
2018-07-08 22:10:22.805477297 +0800 CST m=+0.2108064532.9 遍历整个区块链
./main printChain
====返回结果======
Height:6
PreBlockHash:000019ba65a19b26f81fae22025e963e68a6cf0983fb211aae208c428368252d
Data:bruce send 30 BTC TO jackma
TimeStamp:2018-07-08 10:12:57 PM
Hash:0000e3ba0e34ace19cba574deefdf5b75315b2ce10e488332952544e5a056571
Nonce:3502
Height:5
PreBlockHash:0000dd1354cc868b96aeb18360b320b7a30ea0c00b27b79c32c0d9269ff2dbb3
Data:bruce send 50 BTC TO ponyma
TimeStamp:2018-07-08 10:12:44 PM
Hash:000019ba65a19b26f81fae22025e963e68a6cf0983fb211aae208c428368252d
Nonce:80833
Height:4
PreBlockHash:0000565d60b6a26b8fc238bfeffb2cc1de20d28ca2a312bef9601997bb914fc3
Data:send 100 BTC TO bruce
TimeStamp:2018-07-08 10:10:22 PM
Hash:0000dd1354cc868b96aeb18360b320b7a30ea0c00b27b79c32c0d9269ff2dbb3
Nonce:182779
Height:3
PreBlockHash:000081872fe39a35be79e30f915c9716b9bbbae74f665fdd53f4ab57ae4b379d
Data:bruce
TimeStamp:2018-07-08 10:09:52 PM
Hash:0000565d60b6a26b8fc238bfeffb2cc1de20d28ca2a312bef9601997bb914fc3
Nonce:21138
Height:2
PreBlockHash:0000d5b050b448b6db0d273b9320036f93b7cb2e8f8005c1e6192dc91b4a3381
Data:bruce
TimeStamp:2018-07-08 10:06:27 PM
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Nonce:612122.10 测试重新创建区块结构
./main createblockchain -data "第二次创建创世区块"
====返回结果======
创世区块已经存在网站标题：通过命令行操作区块链的区块添加与查询
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