智能合约开发初探

智能合约

上一篇讲了如何在本地搭建以太坊本地私链，这次就聊聊如何在自己搭建的私链上部署合约以及运行合约。本地搭建合约的好处在于，一方面可以自定义挖矿难度以及控制挖矿情况，另一方面实际上是可以对部署的合约进行断点调试，熟悉合约执行的每一步，观察存储的数据情况。

主流协议

由于有了openzeppelin的存在，写合约容易了很多，只需要选择好相应的协议，直接复用其实现就好，真可谓无脑发币和 NFT，难怪近期的 NFT 项目越来越多。

ERC20

最为使用最广泛的 token 合约，仅需几行代码就可以快速发币，以下就是最基础的发币代码。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.4;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";

contract MyToken is ERC20 {
    constructor(uint256 initialSupply) ERC20("MyToken", "MTK") {
      _mint(msg.sender, initialSupply);
    }
}

OpenZeppelin 的 ERC20 协议以包含了以下接口：

totalSupply：规定了代币的总量，外部可以通过调用这个函数来获得代币总量是多少
balanceOf：获取某地址的代币余额
transfer：调用 transfer 函数将自己的 token 转账给_to 地址，_value 为转账个数 *approve：批准_spender 账户从自己的账户转移_value 个 token。可以分多次转移
transferFrom：用于第三方（_spender）从被授权的账户转账到目标账户
allowance：返回_spender 还能提取 token 的个数

属实非常贴心，看上去只需要确定名字，就可以上手。而这里的 allowance 概念有点意思，他是允许第三方从账上划转 token，借这个功能就可以做一个 swap。另外要注意的一点是，不要直接往代币合约地址直接转账(transfer)。透过合约代码也可以发现，ERC20 在链上维护了一个 address<->Balance 的 Map 结构，记录了每个地址的余额情况。

ERC721

最近炒得很火的 NFT 基本上都是基于 ERC721 协议实现的，ERC721 和 ERC20 不同的点在于，每一个 token 都是非同质的，即独一无二的，因此在链上的储存信息是不同的，ERC721 记录的虽然也是维护了一个 Map 结构，但这里是维护 token<->address 的信息，记录每个 token 的 owner。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.4;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

contract MyToken is ERC721, Ownable {
    constructor() ERC721("MyToken", "MTK") {}

    function safeMint(address to, uint256 tokenId) public onlyOwner {
        _safeMint(to, tokenId);
    }
}

最关键的部分即mint操作，mint完成了创建出一个 NFT 给对应的 address。上述只是一个简单的例子，ERC721 有很多扩展，常规的 NFT 都是使用ERC721URIStorage储存 NFT 的baseURI，在这里储存了每个 NFT 不同的 metadata。这一块可以后面细细讲解。

开发工具

在常规的开发中，remix 算是比较好用的 Web IDE，更适合部署合约并调试合约，之前也试用过Black-IDE，从编辑效果上还是 VS Code 会更加的好用。部署合约的工具可以选择使用 Truffle 或 HardHat。Truffle 里有 box 这种概念，能够提供一些常规的模板。VS Code 一定要装一下 Tabnine 和 Copilot，由于合约大部分代码都是相似的，利用自动补全，基本上可以无脑写出很多想要的代码= =。

Remix

remix 使用在线的更方便部署到 JVM 中进行模拟测试，另一方面，使用Inject Web3的方式直接吊起 Metamask 进行操作授权。

另一方面，可以在 VS Code 可以装ethereum-remix插件，也可以做到类似 Web IDE 的效果。

Truffle

Truffle 算是一个开发合约的脚手架，通过这个工具可以初始化一个合约项目，结合 VS Code 上的Truffle插件，可以快速的部署在本地私链或公链。

truffle 还有一个工具非常好用——truffle dashboard，通过这种方式可以在浏览器里吊起 Metamask 进行支付授权。可以参考以下的配置truffle-config.js，development 是本地私链的基本配置，需要使用下面的 dashboard 配置，从体验上可以认为是一个类似 Remix Inject Web3 的工具，通过这种方式，避免需要解锁钱包。

module.exports = {
  // Uncommenting the defaults below
  // provides for an easier quick-start with Ganache.
  // You can also follow this format for other networks.
  // See details at: https://trufflesuite.com/docs/truffle/reference/configuration
  // on how to specify configuration options!
  //
  networks: {
    development: {
      host: "127.0.0.1",
      port: 8545,
      network_id: "*",
    },
    "truffle-dashboard": {
      url: "http://localhost:24012/rpc", // where truffle dashboard run
      network_id: "77895176",
    },
  },
};