Composer：加速构建Hyperledger Fabric区块链应用的核心框架

Composer：加速构建Hyperledger Fabric区块链应用的核心框架

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引言：区块链应用开发的痛点与解决方案

你是否还在为Hyperledger Fabric区块链应用开发的复杂性而困扰？繁琐的智能合约编写、复杂的网络配置、冗长的部署流程，这些问题是否让你望而却步？本文将详细介绍Hyperledger Composer框架，它曾是构建Hyperledger Fabric区块链应用的得力助手，能够显著简化开发流程，提高开发效率。读完本文，你将了解Composer的核心功能、架构设计、使用方法，以及在当前环境下的迁移建议。

1. Hyperledger Composer概述

1.1 什么是Hyperledger Composer

Hyperledger Composer是一个应用开发框架，旨在简化和加速基于Hyperledger Fabric的区块链应用的创建过程。它提供了一套完整的工具链和编程模型，使开发者能够更轻松地定义业务网络、资产、参与者和交易，并快速部署和测试应用。

1.2 核心功能

Hyperledger Composer具有以下核心功能：

• 业务网络定义（BND）：使用简单的建模语言（CTO）定义资产、参与者、交易和关系。
• 命令行工具（CLI）：提供丰富的命令用于创建、部署、测试和管理业务网络。
• REST服务器：自动生成REST API，方便与外部系统集成。
• Playground：基于Web的可视化工具，用于设计、测试和部署业务网络。
• 运行时环境：提供在Hyperledger Fabric上执行智能合约的运行时支持。

1.3 项目状态说明

注意：截至2019年8月29日，Hyperledger Composer项目已进入弃用状态。维护者不再积极开发新功能或提供GitHub issues支持，但仍会合并代码更改的拉取请求。强烈建议使用Hyperledger Fabric v1.4+，它对开发者体验进行了重大改进，包括新的编程模型。

2. Composer架构设计

2.1 整体架构

Hyperledger Composer的架构主要由以下组件构成：

2.2 核心组件详解

2.2.1 容器（Container）

容器负责启动引擎，将客户端和管理API的调用路由到引擎，并通过一组服务向引擎公开区块链。目前有两种容器实现：

• Hyperledger Fabric（Go）：Composer-Runtime-Hyperledger-Fabric
• Web/浏览器（JavaScript）：Composer-Runtime-Web

2.2.2 引擎（Engine）

引擎提供管理业务网络、注册表和资源以及执行交易处理器函数的所有核心代码。引擎代码必须支持多个"进行中"请求，这通过容器传递给引擎的上下文（Context）实现。

2.2.3 服务（Services）

容器提供一组服务供引擎使用，主要包括：

• 日志服务：用于写入日志条目。
• 数据服务：用于与世界状态交互。

3. 快速入门：使用Composer构建区块链应用

3.1 环境设置

在开始使用Composer之前，需要安装以下工具：

• Git
• Docker和Docker Compose
• Node.js v8.9或更高版本（但不支持Node v9）
• Chrome浏览器（用于测试）
• softhsm 2.0.0（用于完整的集成测试）

安装命令示例（Ubuntu）：

# 安装Docker和Docker Compose
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker.io docker-compose

# 安装Node.js
curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x | sudo -E bash -
sudo apt-get install -y nodejs

# 安装softhsm 2.0.0
sudo apt-get -y install libssl-dev
mkdir softhsm && cd softhsm
curl -O https://dist.opendnssec.org/source/softhsm-2.0.0.tar.gz
tar -xvf softhsm-2.0.0.tar.gz
cd softhsm-2.0.0
./configure --disable-non-paged-memory --disable-gost
make
sudo make install
sudo mkdir -p /var/lib/softhsm/tokens
sudo chmod 777 /var/lib/softhsm/tokens
softhsm2-util --init-token --slot 0 --label "ForComposer" --so-pin 1234 --pin 98765432

3.2 安装Composer组件

# 安装Composer CLI
npm install -g composer-cli

# 安装Composer REST服务器
npm install -g composer-rest-server

# 安装Composer Playground（可选，用于本地运行）
npm install -g composer-playground

3.3 创建业务网络定义

3.3.1 定义模型（CTO文件）

创建一个名为sample.cto的文件，定义资产、参与者和交易：

namespace org.example.basic

asset SampleAsset identified by assetId {
  o String assetId
  o String value
  --> SampleParticipant owner
}

participant SampleParticipant identified by participantId {
  o String participantId
  o String firstName
  o String lastName
}

transaction SampleTransaction {
  --> SampleAsset asset
  o String newValue
}

3.3.2 编写交易处理器函数

创建一个名为logic.js的文件，实现交易逻辑：

/**
 * Sample transaction processor function.
 * @param {org.example.basic.SampleTransaction} tx The sample transaction instance.
 * @transaction
 */
function sampleTransaction(tx) {
    // Update the asset's value
    tx.asset.value = tx.newValue;
    
    // Get the asset registry for the asset
    return getAssetRegistry('org.example.basic.SampleAsset')
        .then(function(assetRegistry) {
            // Update the asset in the asset registry
            return assetRegistry.update(tx.asset);
        });
}

3.3.3 创建业务网络归档（BNA）

使用Composer CLI创建BNA文件：

composer archive create --sourceType dir --sourceName . -a basic-sample-network.bna

3.4 部署业务网络

3.4.1 启动Hyperledger Fabric网络

# 下载Fabric开发环境脚本
curl -O https://raw.githubusercontent.com/hyperledger/composer-tools/master/packages/fabric-dev-servers/fabric-dev-servers.zip
unzip fabric-dev-servers.zip
cd fabric-dev-servers

# 下载Fabric镜像
./downloadFabric.sh

# 启动Fabric网络
./startFabric.sh
./createPeerAdminCard.sh

3.4.2 部署BNA文件

# 安装业务网络
composer network install --card PeerAdmin@hlfv1 --archiveFile basic-sample-network.bna

# 启动业务网络
composer network start --networkName basic-sample-network --networkVersion 0.0.1 --card PeerAdmin@hlfv1 --networkAdmin admin --networkAdminEnrollSecret adminpw

# 创建业务网络卡片
composer card import --file admin@basic-sample-network.card

# 验证部署
composer network ping --card admin@basic-sample-network

3.5 启动REST服务器

composer-rest-server -c admin@basic-sample-network -n never -w true

启动后，可以通过访问http://localhost:3000来使用自动生成的REST API。

4. Composer CLI详解

Composer提供了丰富的命令行工具，用于管理业务网络、资产、参与者和交易等。以下是一些常用命令：

4.1 业务网络管理

# 创建业务网络归档
composer archive create --sourceType dir --sourceName <directory> -a <archive-file>

# 安装业务网络
composer network install --card <card-name> --archiveFile <archive-file>

# 启动业务网络
composer network start --networkName <network-name> --networkVersion <version> --card <card-name> --networkAdmin <admin-id> --networkAdminEnrollSecret <admin-secret>

# 升级业务网络
composer network upgrade --networkName <network-name> --networkVersion <new-version> --card <card-name>

#  ping业务网络
composer network ping --card <card-name>

4.2 资产和参与者管理

# 创建资产
composer asset create -c <card-name> -d '{"$class":"org.example.basic.SampleAsset","assetId":"asset1","value":"Hello World","owner":"resource:org.example.basic.SampleParticipant#participant1"}'

# 列出资产
composer asset list -c <card-name> -n org.example.basic.SampleAsset

# 创建参与者
composer participant create -c <card-name> -d '{"$class":"org.example.basic.SampleParticipant","participantId":"participant1","firstName":"John","lastName":"Doe"}'

4.3 交易提交

# 提交交易
composer transaction submit -c <card-name> -d '{"$class":"org.example.basic.SampleTransaction","asset":"resource:org.example.basic.SampleAsset#asset1","newValue":"New Value"}'

4.4 身份管理

# 注册身份
composer identity issue -c <card-name> -f <identity-card-file> -u <user-id> -a "resource:org.example.basic.SampleParticipant#participant1"

# 导入身份卡片
composer card import -f <identity-card-file>

# 列出所有卡片
composer card list

# 删除卡片
composer card delete -c <card-name>

5. Composer Playground使用指南

Composer Playground是一个基于Web的可视化工具，用于设计、测试和部署业务网络。可以通过以下方式启动：

composer-playground

然后访问http://localhost:8080即可使用。

5.1 主要功能

• 业务网络设计：通过图形界面定义资产、参与者和交易。
• 测试：在浏览器中模拟交易，测试业务逻辑。
• 部署：将业务网络部署到本地或远程Fabric网络。
• 身份管理：创建和管理网络身份。

5.2 使用流程

1. 创建新的业务网络或导入现有网络。
2. 使用模型编辑器定义资产、参与者和交易。
3. 使用脚本编辑器编写交易处理器函数。
4. 部署业务网络到Fabric运行时。
5. 创建测试参与者和资产。
6. 提交交易并验证结果。

6. 从Composer迁移到Hyperledger Fabric v1.4+

由于Hyperledger Composer已被弃用，建议用户迁移到Hyperledger Fabric v1.4+。以下是迁移的主要步骤和注意事项：

6.1 Composer与Fabric v1.4+的主要差异

特性	Hyperledger Composer	Hyperledger Fabric v1.4+
建模语言	CTO (Composer Modeling Language)	Chaincode (Go/Node.js/Java)
交易处理	Transaction Processor Functions	Chaincode Functions
资产管理	Declarative (CTO) + JavaScript	Imperative (Chaincode)
访问控制	ACL Rules	Fabric Access Control Lists + Chaincode Logic
部署方式	BNA文件 + Composer CLI	Chaincode Package + Fabric CLI

6.2 迁移步骤概要

1. 学习Fabric新编程模型：熟悉Fabric的链码开发、通道配置、身份管理等概念。
2. 转换业务模型：将CTO文件中的资产、参与者和交易定义转换为Fabric链码中的数据结构。
3. 重写业务逻辑：将Composer交易处理器函数转换为Fabric链码函数。
4. 重构访问控制：将Composer ACL规则转换为Fabric ACL和链码中的访问控制逻辑。
5. 修改部署流程：使用Fabric CLI替代Composer CLI进行链码打包、安装和实例化。
6. 更新应用集成：修改应用程序以使用Fabric SDK替代Composer Client SDK。

6.3 资源推荐

• Hyperledger Fabric官方文档
• Fabric Node.js链码教程
• Fabric Go链码教程
• 从Composer迁移到Fabric的经验分享

7. 总结与展望

Hyperledger Composer曾是加速Hyperledger Fabric应用开发的强大框架，它通过提供高级建模语言、可视化工具和简化的部署流程，大大降低了区块链应用开发的门槛。然而，随着Hyperledger Fabric的不断发展，其内置的开发体验已经得到了显著改善，Composer的功能逐渐被Fabric本身所吸收。

虽然Composer项目已被弃用，但它在区块链应用开发史上留下了重要的一笔。对于仍在使用Composer的项目，建议逐步迁移到Hyperledger Fabric v1.4+或更高版本，以享受更强大、更稳定的区块链开发体验。

未来，随着Hyperledger Fabric的持续演进，我们可以期待更加简化的开发流程、更丰富的功能和更好的性能，从而进一步推动区块链技术在企业中的应用和普及。

8. 附录：常用资源

8.1 官方文档

• Hyperledger Composer文档
• Hyperledger Fabric文档

8.2 社区资源

• Hyperledger Composer GitHub仓库
• Hyperledger Fabric GitHub仓库
• Stack Overflow (hyperledger-composer标签)
• Hyperledger RocketChat

8.3 示例项目

• Composer示例网络
• Fabric示例链码

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希望本文能帮助你了解Hyperledger Composer框架及其在区块链应用开发中的作用。如果你有任何问题或建议，请在评论区留言。别忘了点赞、收藏并关注我们，获取更多区块链技术相关内容！

下期预告：《Hyperledger Fabric v2.x新特性详解与实战》

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