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掘金后端 ( ) • 2024-04-19 10:07

大家好，我是Frank。

在上篇中，我们用JavaScript开发了一个简单的区块链，本篇文章是上一篇的姐妹篇，如果上篇的内容还没有完全消化的话，没关系，多看几遍，自然就对其运行原理有个大概的了解了。本篇文章主要介绍如何通过Solidity语言来开发智能合约，并在Remix线上平台对我们的程序进行编译、测试和发布。

什么是智能合约？

智能合约可以理解为类似于生活中的合同，不过也有点不同，生活中的合同需要手工去签字，而智能合约则是触发某个前置条件后，便自动执行。这么说比较抽象，可能还是不太好理解，没关系，我们继续往下看。

什么是Solidity？

Solidity是一种专门为开发智能合约而设计的编程语言，它吸收了typescript和OOP中的思想，因此，如果你对二者都熟悉的话，尤其对于后端开发的朋友们来说，学习起来应该没那么吃力。

用Solidity编写的程序和普通程序一样，需要进行编译、测试和部署，不过，我们不需要额外的再搭建平台，本教程会直接使用Remix线上平台走完这些流程。

编写智能合约

打开Remix网页我们可以看到如下界面：删除红框内的所有文件，然后新建一个新文件Blockchain.sol

我们先看第一行代码：

// SPDX-License-Identifier: MIT

这行代码是每份合约代码前面必须有的，用于指定代码的许可证类型，这里我们选用MIT协议

pragma solidity ^0.8.20;

第二行代码用于指定Solidity的版本，这里"^"符号指的是版本大于等于0.8.20

contract Blockchain {
    
}

创建一份名称为Blockchain的合约，这里的contract就可以理解成JavaScript里的class关键字

在Solidity中，我们可以使用struct关键字创建任何抽象的数据结构，因此我们可以利用它来创建一个表示区块的数据结构：

 struct Block {
    uint256 index;
    uint256 timestamp;
    uint256 amount;
    address sender;
    address recipient; 
}

uint，Solidity语言的一种数据类型，代表无符号整型，后面的数字256限定了数值的最大范围，如果没有数字后缀，如uint，则默认为uint256

address，表示以太坊地址，包含一个20字节的字符串

是不是有点像JavaScript中的对象？

const Block = {
    index: 0,
    timestamp: 0,
    amount: 0,
    sender: '',
    recipient: ''
}

接着定义两个变量，分别用于存储区块链和区块的总数量：

Block[] chain;
uint256 chainCount;

有了区块数据结构，我们还需要定义一个与前端环境通信的事件，我们可以在添加完区块后触发它：

event BlockEvent(uint256 amount, address  sender, address recipient);

最后，我们定义三个函数addBlockToChain、getChain、getChainCount，分别用于添加区块、获取区块链和区块总数：

addBlockToChain函数

function addBlockToChain(uint256 amount, address payable recipient) public {
        chainCount += 1;
        chain.push(Block(
            chainCount,
            block.timestamp,
            amount,
            msg.sender,
            recipient
        ));
        emit BlockEvent(amount, msg.sender, recipient);
    }

address payable中的payable关键字说明这个钱包地址是可以被以太坊接受的，之所以设计这个关键字，目的就是区分以太坊地址和非以太坊地址，因为智能合约不一定会运行在以太坊上。

函数定义的最后的public，说明这个函数可以被其他合约访问。

接着看看函数内部的代码，我们首先把区块数量+1，接着，把新的区块添加到链上，最后，触发一个事件到前端。

getChain函数：

function getChain() public view returns (Block[] memory) {
    return chain;
}

public 后面的view关键字表明函数内部不会改变合约的状态，目前合约的状态包含两个变量，分别是chain和chainCount。与之相对应的，还有另外个关键字pure，它对函数内部的约束更加严格，不仅不可修改合约的状态，连读也不可以。

retuns 表示函数有返回值

Block[] 表示函数的返回值类型

memory说明了函数的返回结果存储在内存上，Solitidy中有两种存储类型，一种Storage永久存储，另一种Memory表示暂时存储

getChainCount函数：

function getChainCount() public view returns (uint256) {
    return chainCount;
}

完整代码如下：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.20;

contract Blockchain {
    struct Block {
        uint256 index;
        uint256 timestamp;
        uint256 amount;
        address sender;
        address recipient; 
    }

    Block[] chain;
    uint256 chainCount = 0;

    event BlockEvent(uint256 amount, address  sender, address recipient);

    function addBlockToChain(uint256 amount, address payable recipient) public {
        chainCount += 1;
        chain.push(Block(
            chainCount,
            block.timestamp,
            amount,
            msg.sender,
            recipient
        ));
        emit BlockEvent(amount, msg.sender, recipient);
    }

    function getChain() public view returns (Block[] memory) {
        return chain;
    }

    function getChainCount() public view returns (uint256) {
        return chainCount;
    }
}