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以太坊开发语言solidity简介

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发布于 2018/04/23 19:04
字数 1831
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以太坊的应用被称为去中心化应用(DApp),DApp的开发主要包括两大部分:

  • 智能合约的开发
  • 用户界面的开发

在本文中,我们将介绍智能合约的开发语言solidity。

如果你希望马上开始学习以太坊DApp开发,可以访问汇智网提供的出色的在线互动教程:

Solidity是一种语法类似JavaScript的高级语言。它被设计成以编译的方式生成以太坊虚拟机代码。在后续内容中你将会发现,使用它很容易创建用于投票、众筹、封闭拍卖、多重签名钱包等等的合约。

编写第一个合约

让我们先从一个非常基础的例子开始,不用担心你现在还一点都不了解,我们将逐步了解到更多的细节。

contract SimpleStorage {
    uint storedData;

    function set(uint x) {
        storedData = x;
    }

    function get() constant returns (uint retVal) {
        return storedData;
    }
}

在Solidity中,一个合约由一组代码(合约的函数)和数据(合约的状态)组成。合约位于以太坊区块链上的一个特殊地址。

uint storedData; 这行代码声明了一个状态变量,变量名为storedData,类型为 uint (256bits无符号整数)。你可以认为它就像数据库里面的一个存储单元,跟管理数据库一样,可以通过调用函数查询和修改它。在以太坊中,通常只有合约的拥有者才能这样做。在这个例子中,函数 set 和 get 分别用于修改和查询变量的值。

跟很多其他语言一样,访问状态变量时,不需要在前面增加 this. 这样的前缀。

这个合约还无法做很多事情(受限于以太坊的基础设施),仅仅是允许任何人储存一个数字。而且世界上任何一个人都可以来存取这个数字,缺少一个(可靠的)方式来保护你发布的数字。任何人都可以调用set方法设置一个不同的数字覆盖你发布的数字。但是你的数字将会留存在区块链的历史上。稍后我们会学习如何增加一个存取限制,使得只有你才能修改这个数字。

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编写代币合约

接下来的合约将实现一个形式最简单的加密货币。任何人都可以发送货币给其他人,不需要注册用户名和密码,只要有一对以太坊的公私钥即可。

contract Coin {
//关键字“public”使变量能从合约外部访问。
    address public minter;
    mapping (address => uint) public balances;

//事件让轻客户端能高效的对变化做出反应。
    event Sent(address from, address to, uint amount);

//这个构造函数的代码仅仅只在合约创建的时候被运行。
    function Coin() {
        minter = msg.sender;
    }
    function mint(address receiver, uint amount) {
        if (msg.sender != minter) return;
        balances[receiver] += amount;
    }
    function send(address receiver, uint amount) {
        if (balances[msg.sender] < amount) return;
        balances[msg.sender] -= amount;
        balances[receiver] += amount;
        Sent(msg.sender, receiver, amount);
    }
}

这个合约引入了一些新的概念,让我们来逐个介绍。

address public minter;`

这行代码声明了一个可公开访问的状态变量,类型为address。address类型的值大小为160 bits,不支持任何算术操作。适用于存储合约的地址或其他人的公私钥。public关键字会自动为其修饰的状态变量生成访问函数。没有public关键字的变量将无法被其他合约访问。另外只有本合约内的代码才能写入。自动生成的函数如下:

function minter() returns (address) { return minter; }

当然我们自己增加一个这样的访问函数是行不通的。编译器会报错,指出这个函数与一个状态变量重名。

下一行代码创建了一个public的状态变量,但是其类型更加复杂:

mapping (address => uint) public balances; 

该类型将一些address映射到无符号整数。mapping可以被认为是一个哈希表,每一个可能的key对应的value被虚拟的初始化为全0.这个类比不是很严谨,对于一个mapping,无法获取一个包含其所有key或者value的链表。所以我们得自己记着添加了哪些东西到mapping中。更好的方式是维护一个这样的链表,或者使用其他更高级的数据类型。或者只在不受这个缺陷影响的场景中使用mapping,就像这个例子。在这个例子中由public关键字生成的访问函数将会更加复杂,其代码大致如下:

function balances(address _account) returns (uint balance) {
    return balances[_account];
}

我们可以很方便的通过这个函数查询某个特定账号的余额。

event Sent(address from, address to, uint value); 

这行代码声明了一个“事件”。由send函数的最后一行代码触发。客户端(服务端应用也适用)可以以很低的开销来监听这些由区块链触发的事件。事件触发时,监听者会同时接收到from,to,value这些参数值,可以方便的用于跟踪交易。为了监听这个事件,你可以使用如下代码:

Coin.Sent().watch({}, '', function(error, result) {
    if (!error) {
        console.log("Coin transfer: " + result.args.amount +
            " coins were sent from " + result.args.from +
            " to " + result.args.to + ".");
        console.log("Balances now:\n" +
            "Sender: " + Coin.balances.call(result.args.from) +
            "Receiver: " + Coin.balances.call(result.args.to));
    }
}

注意在客户端中是如何调用自动生成的 balances 函数的。

这里有个比较特殊的函数 Coin。它是一个构造函数,会在合约创建的时候运行,之后就无法被调用。它会永久得存储合约创建者的地址。msg(以及tx和block)是一个神奇的全局变量,它包含了一些可以被合约代码访问的属于区块链的属性。msg.sender 总是存放着当前函数的外部调用者的地址。

最后,真正被用户或者其他合约调用,用来完成本合约功能的函数是mint和send。如果合约创建者之外的其他人调用mint,什么都不会发生。而send可以被任何人(拥有一定数量的代币)调用,发送一些币给其他人。注意,当你通过该合约发送一些代币到某个地址,在区块链浏览器中查询该地址将什么也看不到。因为发送代币导致的余额变化只存储在该代币合约的数据存储中。通过事件我们可以很容易创建一个可以追踪你的新币交易和余额的“区块链浏览器”。

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