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关于以太坊:智能合约常用开发框架对比

目前支流的合约开发次要有 ETH 的 solidity,Solana 的 bpf(linux 中罕用)以及 wasm; 对于这些合约的开发,每条公链接都有本人的工具和框架,升高开发者在应用中的难度;明天就挑了三个比照,他们别离是 ETH 的 hardhat 工具,Solana 的 anchor 和 substrate 的 ink!。

你将理解如下的内容:

  1. 工具 / 框架的应用办法
  2. 主动生成的模版以及如何进行简略的开发
  3. 综合比照

框架的应用和代码剖析

ETH hardhat

官网 doc

官网 Tutorial

环境配置:因为须要应用 Ethers.js 进行测试和交互,所以须要装置 node.js;

装置:npm install --save-dev hardhat

初始化我的项目:在我的项目中执行 npx hardhat,通过提醒,抉择本人要应用的模版,而后会在根目录中创立必要的文件和目录;

.
├── README.md
├── contracts
│   └── Greeter.sol
├── hardhat.config.js
├── node_modules
├── package-lock.json
├── package.json
├── scripts
│   └── sample-script.js
└── test
    └── sample-test.js

能够看到框架曾经帮咱们分好了目录,其中 contracts 目录下是具体的 solidity 合约代码;scripts 中是部署合约须要的代码;test 中是测试代码;

编译:npx hardhat complie

部署: npx hardhat run scripts/deploy.js --network <network-name>

  • 不带 –network 参数,会应用 hardhat 自带的默认网络,
  • 应用 remote 的网络(测试 / 正式网络)须要批改 hardhat,config.js 文件,具体的批改代码如下;
require("@nomiclabs/hardhat-waffle");

// Go to https://www.alchemyapi.io, sign up, create
// a new App in its dashboard, and replace "KEY" with its key
const ALCHEMY_API_KEY = "KEY";

// Replace this private key with your Ropsten account private key
// To export your private key from Metamask, open Metamask and
// go to Account Details > Export Private Key
// Be aware of NEVER putting real Ether into testing accounts
const ROPSTEN_PRIVATE_KEY = "YOUR ROPSTEN PRIVATE KEY";

module.exports = {
  solidity: "0.8.4",
  networks: {
    ropsten: {url: `https://eth-ropsten.alchemyapi.io/v2/${ALCHEMY_API_KEY}`,
      accounts: [`${ROPSTEN_PRIVATE_KEY}`]
    }
  }
};

测试:npx hardhat test

​ 因为 hardhat 自带本地 ETH 网络,所以不须要启动节点能够通过 web3 接口进行测试;

Debug:

 1. 在合约代码中增加 ```import "hardhat/console.sol";``` 导入日志工具;2. 在须要应用的代码中通过 ```console.log("info %s", to);``` 的形式打印一些须要的调试信息;3. 最初应用 ``` npx hardhat test``` 会输入调试信息;

Solana Anchor

官网文档

依赖装置配置:

  1. 装置 rust
  2. 装置 solana
  3. 装置 node.js 和 yarn 并且换源
  4. 装置 anchor

初始化我的项目:

运行 anchor init <new-project-name>

.
├── Anchor.toml     // Anchor 配置文件
├── Cargo.toml      // Rust 工作区配置文件。├── app                            // 应用程序前端的目录
├── migrations      // 合约迁徙部署的代码
│   └── deploy.ts
├── node_modules
├── package.json
├── programs          // 合约逻辑代码
│   └── test
│       ├── Cargo.toml
│       ├── Xargo.toml
│       └── src
                └── lib.rs
├── tests                        // 合约测试
│   └── test.ts
├── tsconfig.json
└── yarn.lock

编译:anchor build

编译的命令是上面两条命令的组合;1. `cargo build-bpf`
2. `anchor idl parse -f program/src/lib.rs -o target/idl/basic_0.json`

测试:anchor test

部署:anchor deploy

Anchor.toml 文件中能够定义部署的网络环境和钱包信息等数据

[provider]
    cluster = "localnet"
    wallet = "~/.config/solana/id.json"

示例代码

use anchor_lang::prelude::*;

declare_id!("Fg6PaFpoGXkYsidMpWTK6W2BeZ7FEfcYkg476zPFsLnS");

#[program]
mod basic_1 {
    use super::*;

    pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>, data: u64) -> ProgramResult {
        let my_account = &mut ctx.accounts.my_account;
        my_account.data = data;
        Ok(())
    }

    pub fn update(ctx: Context<Update>, data: u64) -> ProgramResult {
        let my_account = &mut ctx.accounts.my_account;
        my_account.data = data;
        Ok(())
    }
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Initialize<'info> {#[account(init, payer = user, space = 8 + 8)]
    pub my_account: Account<'info, MyAccount>,
    #[account(mut)]
    pub user: Signer<'info>,
    pub system_program: Program<'info, System>,
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Update<'info> {#[account(mut)]
    pub my_account: Account<'info, MyAccount>,
}

#[account]
pub struct MyAccount {pub data: u64,}

#[error]
pub enum ErrorCode {#[msg("This account cannot update")]
    CannotUpdate,
}

示例代码解析

  • #[program] 上面的 mod 中蕴含了 instructions,如果你不理解 Solana 中的 instruction,能够看一下官网文档;
  • #[derive(Accounts)] 蕴含了账户信息,solana 中的账户有点绕,你能够了解为 Linux 中所有皆文件的概念,具体的也须要你看官网文档;
  • #[account] 账户属性,账户初始化的时候须要领取租金和指定 size;

    #[account(init, payer = user, space = 8 + 8)]
    #[account(mut)]
  • 上面两个派生宏的组合能够自定义错误信息

    • #[error]
    • #[msg(“detail error info”)]

ink!

官网 Doc

装置依赖:

  1. 装置 rust
  2. 装置 cargo 和 wasm 依赖
  3. 装置 contracts-node

初始化我的项目:

应用命令创立新的合约我的项目:cargo contract new <new project name>

flipper
  └─ lib.rs                <-- Contract Source Code
  └─ Cargo.toml            <-- Rust Dependencies and ink! Configuration
  └─ .gitignore

编译:cargo +nightly contract build

测试:cargo +nightly test

部署:间接在节点的 UI 界面上传编译之后的文件(target 目录下的.contract 结尾的文件),substrate 的部署和运行时离开的,同一份代码只能部署一份,然而能够有很多的运行实例;

示例代码:

// We are importing the default ink! types
use ink_lang as ink;

#[ink::contract]
mod MyContract {

    // Our struct will use those default ink! types
    #[ink(storage)]
    pub struct MyContract {number: u32,}
    
    impl MyContract {
        /// Constructor that initializes the `u32` value to the given `init_value`.
        #[ink(constructor)]
        pub fn new(init_value: u32) -> Self {
            Self {number: init_value,}
        }
        
        #[ink(message)]
        pub fn my_public_function(&self) {/* --snip-- */}

        /// Private function
        fn my_private_function(&self) {/* --snip-- */}
     }
}

self.env().emit_event()  // 用于收回 event,向外界提示信息,能够认为和 Solana Anchor 中的 console.log 相似
self.env().caller()             // 示意合约的调用者,solana 中会应用 programID 来示意;

派生宏介绍

  • #[ink::contract] 用于合约的 mod
  • #[ink(storage)] 用户合约中的数据存储,具体反对的数据类型,会对 rust 原生类型做一些封装;
  • #[ink(constructor) 用户初始化结构,不同与以太坊,这里能够有多个 constructor;
  • #[ink(message)] 用于 constuctor 之外的 pub 函数;

总提比照

平台 / 框架 代码模版劣势 特点 难度
ETH / Hardhat 包含部署目录,合约目录,测试目录,拆分比拟具体,构造很清晰 次要是对代码模块逻辑进行拆分,没有对 solidity 进行过多的封装,原生迁徙比拟容易; 须要理解 solidity 和 javascript
Solana / Anchor 包含部署目录,合约目录,测试目录,拆分比拟具体,构造很清晰 进行了很多的宏封装,将很多 instructions 和 account 进行包装,尽管简化了开发难度和代码量,然而对与刚理解 solana 的开发者不太容易了解细节; 须要理解 solana 的交易和 account 含意,并且要会 rust
Substrate / ink! 单纯的蕴含了合约代码,比拟简洁 进行了一些宏封装,简化了开发难度,然而自由度比拟高,不必太局限于太多的链细节; 须要会 rust,对小白用户比拟敌对
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