什麽是以太坊智能合約？

以太坊智能合約是存放在以太坊區塊鏈具有特定地址的代碼(它的功能)和數據(它的狀態)集合。智能合約賬戶之間可以相互傳遞消息以實現圖靈完備運算。 智能合約以以太坊特定的二進制字節碼通過以太坊虛擬機(EVM)運行於區塊鏈上。

以太坊智能合約通常是以名為 Solidity 的高級語言編寫，並被編譯為字節碼上傳到區塊鏈上。

Solidity

Solidity是一種類似JavaScript的語言，允許你開發智能合約並可以被編譯成EVM字節碼，現在已經是以太坊的旗艦語言並且是最流行的。

編寫合約

沒有實現Hello World程序的語言是不完整的，在以太坊的環境中，Solidity沒有一個明確的方式可以”輸出”一個字符串。 最接近的方式就是實用日誌事件

contract HelloWorld {
        event Print(string out); function() { Print("Hello, World!"); }
}

這條合約每次執行後，會通過Print並帶有”Hello World”參數，將一條日誌放入區塊鏈中。

編譯合約

可以通過多種形式的機制對solidity開發的以太坊 智能合約的編譯。

• 通過命令行使用 solc 編譯器。
• 通過 geth 或 eth``(仍需安裝 ``solc 編譯器) 提供的javascript控制臺使用 web3.eth.compile.solidity 。
• 通過 實時在線編譯器.
• 通過 Ethereum Wallet.

在geth中設置solidity編譯器

如果你啟動了 geth 節點，你可以通過如下命令來檢查哪些編譯器可以使用。

> web3.eth.getCompilers();
["lll", "solidity", "serpent"]

這個命令返回當前可用的編譯器的字符串數組。

Note

solc 編譯器同 cpp-ethereum 一起被安裝，作為替代方案，你可以自己編譯 。

如果你的 solc 執行檔不在指定的標準路徑下，你可以通過 --solc 參數指定 solc 的執行路徑。

$ geth --solc /usr/local/bin/solc

同樣的，你可以通過命令行在運行時執行這個操作:

> admin.setSolc("/usr/local/bin/solc")
solc, the solidity compiler commandline interface
Version: 0.2.2-02bb315d/.-Darwin/appleclang/JIT linked to libethereum-1.2.0-8007cef0/.-Darwin/appleclang/JIT
path: /usr/local/bin/solc

編譯一個簡單的合約

我們來編譯一個簡單的合約代碼：

> source = "contract test {
 function multiply(uint a)
 returns(uint d)
 {
 return a * 7;
 } 
}" 

這個合約提供了一個名為 multiply 的函數，輸入一個正整數 a 返回結果 a * 7 。

你已經準備好了編譯solidity代碼的環境，使用 geth 的JS命令臺 eth.compile.solidity():

> contract = eth.compile.solidity(source).test {
  code: ’605280600c6000396000f3006000357c010000000000000000000000000000000000000000000000000000000090048063c6888fa114602e57005b60376004356041565b8060005260206000f35b6000600782029050604d565b91905056’,
  info: {
    language: ’Solidity’,
    languageVersion: ’0’,
    compilerVersion: ’0.9.13’,
    abiDefinition: [{
      constant: false,
      inputs: [{
        name: ’a’, type: ’uint256’ } ],
      name: ’multiply’,
      outputs: [{
        name: ’d’, type: ’uint256’ } ], type: ’function’ } ],
    userDoc: {
      methods: {
      }
    },
    developerDoc: {
      methods: {
      }
    }, source: ’contract test { function multiply(uint a) returns(uint d) { return a * 7; } }’ }
}

Note

編譯器支持RPC <[https://github.com/ethereum/wiki/wiki/JSON-RPC](https://github.com/ethereum/wiki/wiki/JSON-RPC)>__ ，因此你可以使用web3.js並通過RPC/IPC連接到 geth 。

下面的例子顯示了如何通過使用JSON-RPC的 geth 來使用編譯器。

$ geth --datadir ~/eth/ --loglevel 6 --logtostderr=true --rpc --rpcport 8100 --rpccorsdomain ’*’ --mine console 2>> ~/eth/eth.log
$ curl -X POST --data ’{"jsonrpc":"2.0","method":"eth_compileSolidity","params":["contract test { function multiply(uint a) returns(uint d) { return a * 7; } }"],"id":1}’ http://127.0.0.1:8100 

編譯器為源代碼中的每個單獨的合約生成一個合約對象，命令 eth.compile.solidity 會返回合約名和合約對象的映射。這個例子中我們的合約名為 test ，所以命令 eth.compile.solidity(source).test 會返回名為test的合約對象，並包含如下相關域：
code：編譯生成的以太坊虛擬機字節碼
info：編譯器輸出的額外元數據
source：源代碼
language：合約使用的編程語言(Solidity, Serpent, LLL)
languageVersion：合約語言的版本號
compilerVersion：編譯合約代碼所使用編譯器的版本號
abiDefinition：應用程序二進制接口定義
userDoc：提供給用戶的 [NatSpec Doc]
developerDoc：提供給開發者的 [NatSpec Doc]

編譯器最直觀的輸出結構(code 和 info)反應出兩個完全不同的 部署路徑 ，編譯出的EVMcode會給發給區塊鏈上特定交易，剩下的(info)會存放在去中心化的區塊鏈雲端作為完善代碼的元數據。

如果你的源代碼包含多個合約，那麽輸出會包含每一個合約的入口信息，合約的展開信息可以通過名字來獲取，你可以通過查看當前的GlobalRegistrar合約來嘗試一下效果：

contracts = eth.compile.solidity(globalRegistrarSrc)

創建並部署一個合約

在開始這個章節前，請確保你有一個解鎖的賬戶並且裏面有一些資金。

你現在可以通過前面章節的EVM代碼來向一個空地址 發起一筆交易 。

Note

這個可以通過更容易的方式完成，也就是通過 實時在線Solidity編譯器 或者 Mix IDE 。

var primaryAddress = eth.accounts[0] var abi = [{ constant: false, inputs: { name: ’a’, type: ’uint256’ } }] var MyContract = eth.contract(abi) var contract = MyContract.new(arg1, arg2, ..., {from: primaryAddress, data: evmByteCodeFromPreviousSection})

所有的二進制數據都會被序列化為十六進制格式，十六進制的字符串總是以 0x 作為前綴。

Note

請註意 arg1, arg2, ... 是合約的構造參數，可以接受任何輸入，如果合約不需要任何構造參數那麽這些參數可以被忽略。

值得指出的是執行這些步驟你需要支付一些費用，一旦的交易被打包進區塊，你賬戶的余額會根據以太坊虛擬機的瓦斯費用規則進行扣除，經過一些時間，你的交易會出現在一個狀態被確認是一致的區塊中，你的合約現在已經存在於區塊鏈中。

異步執行這些步驟的方法如下：

MyContract.new([arg1, arg2, ...,]{from: primaryAccount, data: evmCode}, function(err, contract) { if (!err && contract.address) console.log(contract.address);
});

合約的交互

通常使用抽象層 eth.contract() 來完成與合約的交互，該函數返回一個JavaScript對象，該對象包含了所有可以被JavaScript調用的合約函數。

描述合約可用函數的標準方法是 ABI定義，這個對象是一個數組，該數組包含了每一個可用合約函數的調用簽名和返回值。

var Multiply7 = eth.contract(contract.info.abiDefinition); var myMultiply7 = Multiply7.at(address);

現在所有ABI中定義的函數都可以在合約實例中使用了，你可以通過如下兩種方法之一來進行調用：

> myMultiply7.multiply.sendTransaction(3, {from: address})
"0x12345"
> myMultiply7.multiply.call(3)
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當使用 sendTransaction 時，通過發送一個交易來調用函數。這種方式會消耗以太幣，同時調用會永久被紀錄在區塊鏈中，這種方式的返回值就是交易的哈希值。

當使用 call 時，函數會在本地的虛擬機（EVM）上執行，調用的返回值就是函數的返回值。這種方式的調用不會被紀錄在區塊鏈中，因此也不會改變合約的內部狀態，這種方式被稱為常量函數調用。這種調用方式不會消耗以太幣。

只關心返回值的情況下你應該使用 call ，如果你關心合約的狀態變化那麽就使用 sendTransaction 。

在上面的例子中，不涉及改變合約狀態，因此 sendTransaction 調用只會白白燃燒燃料(gas)增加宇宙的熵。

合約元數據

在上個章節我們解釋了如何在區塊鏈上創建合約，接下來我們處理編譯器輸出的內容，合約元數據或者合約信息。

當與一個你還沒有創建的合約進行交互時，你可能想要說明文檔或者查看其源代碼。合約作者被鼓勵通過區塊鏈或者第三方機構的服務來註冊此類信息，例如： EtherChain 。API admin 為註冊了這類信息的合約提供了便利的方法來查看。

// get the contract info for contract address to do manual verification var info = admin.getContractInfo(address) // lookup, fetch, decode var source = info.source; var abiDef = info.abiDefinition

這項工作生效的基本機制是：

• 合約信息被上傳到一個公共可訪問的位置地址 URI 上
• 知道合約地址任何人都可以找到相關的 URI

這些合約信息通過兩步區塊鏈註冊被打包： * 第一步：稱為 HashReg 的合約通過內容哈希來註冊合約代碼。 * 第二步：稱為 UrlHint 的合約通過內容哈希來註冊url。 這些 註冊合約 被作為前沿(Frontier)版本的一部分，同時被帶入到家園(Homestead)版本中。

使用這個結構，只需要知道合約的地址，然後獲取到url，進而獲取合約相關的所有元數據。

如果你是一個稱職的合約創建者，你需要遵循如下步驟：

1. 將合約本身部署到區塊鏈上
2. 獲取合約信息的json文件
3. 部署合約信息的json文件到你選擇的url上
4. 註冊代碼哈希 -> 內容哈希 -> url

JS API提供幫助讓這些步驟變的非常簡單，調用 admin.register 來得到合約摘要，將摘要序列化存儲到指定的json文件中，計算文件的內容哈希，並最終將這些內容哈希註冊為代碼哈希。一單你將這些文件部署到任何url，你可以通過使用 admin.registerUrl 在區塊鏈上註冊你的內容哈希url（如果使用固定內容尋址模型作為文檔存儲那麽rul-hint就不是必需的了）。

source = "contract test { function multiply(uint a) returns(uint d) { return a * 7; } }" // 使用solc來編譯 contract = eth.compile.solidity(source).test // 創建合約對象 var MyContract = eth.contract(contract.info.abiDefinition) // 合約的摘要信息，序列化到指定的json文件中 contenthash = admin.saveInfo(contract.info, "~/dapps/shared/contracts/test/info.json") // 合約發送到區塊鏈上 MyContract.new({from: primaryAccount, data: contract.code}, function(error, contract){ if(!error && contract.address) { // 計算內容哈希並且將其通過 `HashReg` 註冊為代碼哈希 // 使用地址來發送交易 // 返回我們用來註冊url的內容哈希 admin.register(primaryAccount, contract.address, contenthash) // 將 ~/dapps/shared/contracts/test/info.json 部署到一個url上 admin.registerUrl(primaryAccount, hash, url)
  }
});

測試合約和交易

通常要對合約和交易進行測試和調試，這個章節我們來介紹幾種調試工具和實踐方法。為了測試合約和交易，並且避免產生真實的影響，你最好在一條私有區塊鏈上進行操作，這可以通過配置網絡ID(選擇一個獨一無二的整數)來實現，並且不需要其他對等節點。推薦的做法是為測試設置其他的數據目錄和端口，以避免可能的來自其他節點的影響（假設使用默認的參數運行）。通過調試模式來運行 geth ，並設置最高級別的日誌：

geth --datadir ~/dapps/testing/00/ --port 30310 --rpcport 8110 --networkid 4567890 --nodiscover --maxpeers 0 --vmdebug --verbosity 6 --pprof --pprofport 6110 console 2>> ~/dapp/testint/00/00.log

提交任何交易前，你需要設置好你的測試鏈，詳細內容請查看： <cite style="box-sizing: border-box;">test-networks</cite>

// create account. will prompt for password personal.newAccount(); // name your primary account, will often use it primary = eth.accounts[0]; // check your balance (denominated in ether) balance = web3.fromWei(eth.getBalance(primary), "ether"); // assume an existing unlocked primary account primary = eth.accounts[0]; // mine 10 blocks to generate ether // starting miner miner.start(4); // sleep for 10 blocks (this can take quite some time). admin.sleepBlocks(10); // then stop mining (just not to burn heat in vain) miner.stop();
balance = web3.fromWei(eth.getBalance(primary), "ether");

創建交易後你可以強制執行它們，如下：

miner.start(1); admin.sleepBlocks(1); miner.stop();

可以通過如下來檢查未驗證的交易：

// shows transaction pool txpool.status // number of pending txs eth.getBlockTransactionCount("pending"); // print all pending txs eth.getBlock("pending", true).transactions

如果提交了交易創建合約，你可以檢查所需代碼是否已經插入到當前的區塊中：

txhash = eth.sendTansaction({from:primary, data: code}) //... mining contractaddress = eth.getTransactionReceipt(txhash);
eth.getCode(contractaddress)

本文章內容來源於以太坊社區，螃蟹翻譯。順便分享一個適合新手的以太坊教程，這個教程把上面的內容講的更清楚更透徹。

以太坊智能合約入門(編寫、編譯、創建、部署、交互、測試、交易）