arity 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，模塊化架構，可定制的塊執行邏輯和熱插拔共識。

Substrate安裝

開始使用Substrate的第一步是設置開發環境。Substrate團隊創建了一個bash腳本，它安裝所有依賴項并編譯相關的包作為安裝Substrate框架的一部分。

在終端中運行以下命令，將配置Substrate。

curl https://getsubstrate.io -sSf | bash

該命令需要幾分鐘才能完成（取決于您的硬件），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，請運行以下命令。

curl https://getsubstrate.io -sSf | bash -s -- --fast

注意：在該的選項中，不會在全局系統中安裝Substrate CLI。

Substrate節點模板

一旦安裝腳本完成執行，以及依賴項，您還將在計算機上運行以下幾個命令。

其中一個命令是substrate -bode-new命令可幫助您設置模板節點。 將此視為項目框架模板。該命令下載Rust代碼庫并進行編譯。此代碼庫將設置Substrate運行時所需的所有引導代碼打包在一起。

創建節點模板的實例，請在終端中運行以下命令。

substrate-node-new 《project name》 《author name》

第一個參數是區塊鏈項目的名稱，第二個（可選）參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（或您使用的項目名稱）目錄中創建以下目錄結構。它還將初始化此目錄中的Git存儲庫。

Runtime子目錄包含區塊鏈運行時相關邏輯。運行時可以稱為區塊鏈的業務邏輯。它進一步分為運行時模塊和每個模塊包，它們各自的狀態（存儲）和行為（邏輯）。運行時目錄包含運行時模塊的文件。

src目錄包含低級代碼，它將Substrate框架的所有組件集合在一起以執行運行時。

scripts目錄包含一個build.sh腳本，該腳本允許我們為Wasm（Web Assembly）環境構建Substrate運行時。

運行Substrate節點

baseline-node-new命令完成執行，它還將編譯節點模板的源代碼（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目錄的上下文中運行以下命令。以下命令將使用dev配置基于node-template啟動Substrate節點。實質上，它運行由節點模板代碼庫編譯生成的可執行文件。

cd substrate-demo // in case you haven‘t done this already

。/target/release/substrate-demo --dev

該命令將生成類似于以下內容的輸出。

2019-07-25 17:28:31 Substrate Node

2019-07-25 17:28:31 version 1.0.0-x86_64-linux-gnu

2019-07-25 17:28:31 by demoauthor， 2017， 2018

2019-07-25 17:28:31 Chain specification： Development

2019-07-25 17:28:31 Node name： adorable-wind-3578

2019-07-25 17:28:31 Roles： AUTHORITY

2019-07-25 17:28:31 Initializing Genesis block/state （state： 0x4397…ab51， header-hash： 0x0353…30ef）

2019-07-25 17:28:31 Loaded block-time = 10 seconds from genesis on first-launch

2019-07-25 17:28:31 Best block： #0

2019-07-25 17:28:31 Local node address is： /ip4/0.0.0.0/tcp/30333/p2p/QmYsPTbsxQiKV8Dk3rWL19xFXxfpt2NrzFRd2P63AjRM3o

2019-07-25 17:28:31 Listening for new connections on 127.0.0.1:9944.

2019-07-25 17:28:31 Using authority key 5FA9nQDVg267DEd8m1ZypXLBnvN7SFxYwV7ndqSYGiN9TmTd

2019-07-25 17:28:40 Starting consensus session on top of parent 0x03534673f220e0514d5324acd179438094e05f4c2419f33226c42e33f5cf30ef

2019-07-25 17:28:40 Prepared block for proposing at 1 ［hash： 0xdc6de1c9b04607fe51bf4abed8cfdbd6313a74e9eeda78e3db4f6d2b60e69903; parent_hash： 0x0353…30ef; extrinsics： ［0x0421…0149］］

2019-07-25 17:28:40 Pre-sealed block for proposal at 1. Hash now 0x1e5375649660d9e8b8e41fde74c861185a1e55153285e4332111dd0aa240684a， previously 0xdc6de1c9b04607fe51bf4abed8cfdbd6313a74e9eeda78e3db4f6d2b60e69903.

2019-07-25 17:28:40 Imported #1 （0x1e53…684a）

如您所見，節點已經開始生成區塊。

構建Substrate runtime模塊

既然我們都已經使用Substrate設置并且我們的模板節點正在按預期工作，那么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模塊中。

假設我們想為令牌傳輸功能構建一個簡單的區塊鏈運行。為實現這一點，我們需要以下內容：

狀態：

· 令牌的總供應量

· 帳戶和余額映射

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運行時模塊將自己的狀態和行為打包在一起。我們將使用存儲項和函數創建自定義運行時模塊。

在node-template目錄中，在runtime / src目錄中，您將找到兩個文件- lib.rs和temaplate.rs。

lib.rs是Runtime的Rust crate root。它導入所有必需的依賴項和類型。它還使用Substrate框架的一些Rust宏部分初始化runtime模塊。

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（在代碼注釋中有描述），并且本身就是rumtiem模塊的功能。

要實現上述令牌功能，我們對template.rs文件進行一些更改。

存儲聲明

首先，讓我們聲明令牌功能所需的存儲項。在decl_storage！ 宏調用，讓我們為令牌的總供應和余額映射添加以下兩項。

TotalSupply get（total_supply）： u64 = 21000000;

BalanceOf get（balance_of）： map T：：AccountId =》 u64;

在第一行中，我們添加了一個存儲項TotalSupply來保存令牌的總數。我們還為此存儲項目（21000000）設置了一個值。

在第二行中，我們將另一個存儲項創建為StorageMap，并在AccountId和與之關聯的令牌余額之間建立映射。我們稱這個存儲項目為BalanceOf。

此模塊的完整存儲聲明代碼如下所示。（注意：我們刪除了模板模塊附帶的虛擬存儲項。）

// 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;

}

}

實現runtime邏輯

現在我們已經為Substrate模塊定義了存儲，讓我們編寫一些代碼來操作這些存儲項。

在Substrate模塊中，使用decl_module！宏 ，定義公共可調度函數 我們有兩個函數可以在我們的模塊中實現簡單的令牌傳輸功能。這些是令牌和傳遞函數的初始化。

在下面的代碼片段中，這兩個可調度函數 - init和transfer在decl_module！ 宏中定義。

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》》訪問模塊的存儲，以獲取和設置這些存儲項的值。

注意：從安全性的角度來看，這些函數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運行時的狀態和行為。

構建和運行substrate節點

現在讓我們通過template.rs文件中的令牌傳遞函數運行我們剛創建的Substrate運行時。

編譯

首先，要編譯Wasm環境的運行時，請在repository目錄的華寧中運行以下命令。

。/scripts/build.sh

完成上述命令后，運行以下命令為本機環境構建Substrate節點。

cargo build --release

運行節點

在創建節點模板之后，運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，并且該節點應該啟動并運行和生成區塊。

Substrate節點與用戶界面連接

現在我們已經使用令牌傳輸運行了Substrate節點，讓我們將它與UI連接以查看它是否正常工作。

最簡單的方法是使用Polkadot Apps Portal。它是一個托管的Web應用程序，主要用于連接到Polkadot網絡節點，但它也可以連接到本地Substrate節點。

要使用Polkadot Apps UI進行嘗試，請按照以下步驟操作：

· 本地節點運行后，在瀏覽器中打開以下內容，https://polkadot.js.org/apps/

轉到設置頁面，然后選擇遠程節點/端點中的本地節點以連接到輸入。單擊“保存并重新加載”。

應用程序門戶將連接到您的本地Substrate節點，如果您轉到Explorer頁面，它應該顯示生成的塊。以下屏幕截圖顯示了連接了本地節點的Polkadot Apps門戶的資源管理器視圖。

從UI調用Dispatchable函數

要初始化令牌，請調用Apps門戶的Extrinsics頁面中模板部分下的init（）函數。 請參閱以下屏幕截圖以供參考。

如您所見，有一個預先選擇的帳戶Alice，當單擊Submit Transaction按鈕時，它將用于簽署函數調用。

當此事務在區塊中完成時，帳戶Alice將根據模塊中init（）函數中的邏輯具有所有21000000個令牌。

從UI查詢存儲值

從UI調用init（）函數后，帳戶Alice應該具有更新的令牌余額21000000.讓我們通過檢查UI中的存儲值來驗證。

回想一下上一節，我們使用名為BalanceOf的存儲項來存儲針對AccountIds的令牌余額。我們來看看Alice的AccountId存儲的余額是多少。

您可以使用門戶的Chainstate頁面來查詢存儲項目。導航到此頁面，從第一個下拉菜單（模塊列表）中選擇模板，然后從下一個菜單中選擇balanceOf（AccountId）：u64。從AccountId菜單中，選擇Alice。現在點擊+按鈕。它將顯示Alice的令牌余額的更新值（如以下屏幕截圖所示）。

就這樣。我們構建了一個簡單的區塊鏈運行時，并在不到20分鐘內將其連接到一個UI。