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智能合约

Remix IDE

是开发以太坊智能合约的在线IDE工具，部署简单的智能合约非常方便。

http://remix.ethereum.org

truffle

一个世界级的智能合约开发框架，专为智能合约而生。

• 管理智能合约的生命周期
• 自动化合约测试
• 可编程，可部署，可发布智能合约
• 不用过多的关注网络管理
• 强大的交互式控制台

安装truffle：

npm i truffle -g

在指定文件夹下初始化合约：

truffle init

合约目录结构：

• contracts/ ：存放solidity智能合约文件
• migrations/ ：truffle使用migration system来控制合约的部署
• test/ ：测试文件存放位置
• truffle-config.js:配置文件 

配置truffle-config.js文件：

打开开发配置，下方advance高级配置可以指定扣钱的账户，如不指定，默认是第一个登录的账号扣钱，这里我们是account2，导入的ganache账户。打开优化配置。

/**
 * Use this file to configure your truffle project. It's seeded with some
 * common settings for different networks and features like migrations,
 * compilation, and testing. Uncomment the ones you need or modify
 * them to suit your project as necessary.
 *
 * More information about configuration can be found at:
 *
 * https://trufflesuite.com/docs/truffle/reference/configuration
 *
 * Hands-off deployment with Infura
 * --------------------------------
 *
 * Do you have a complex application that requires lots of transactions to deploy?
 * Use this approach to make deployment a breeze ?️:
 *
 * Infura deployment needs a wallet provider (like @truffle/hdwallet-provider)
 * to sign transactions before they're sent to a remote public node.
 * Infura accounts are available for free at ?: https://infura.io/register
 *
 * You'll need a mnemonic - the twelve word phrase the wallet uses to generate
 * public/private key pairs. You can store your secrets ? in a .env file.
 * In your project root, run `$ npm install dotenv`.
 * Create .env (which should be .gitignored) and declare your MNEMONIC
 * and Infura PROJECT_ID variables inside.
 * For example, your .env file will have the following structure:
 *
 * MNEMONIC = <Your 12 phrase mnemonic>
 * PROJECT_ID = <Your Infura project id>
 *
 * Deployment with Truffle Dashboard (Recommended for best security practice)
 * --------------------------------------------------------------------------
 *
 * Are you concerned about security and minimizing rekt status ??
 * Use this method for best security:
 *
 * Truffle Dashboard lets you review transactions in detail, and leverages
 * MetaMask for signing, so there's no need to copy-paste your mnemonic.
 * More details can be found at ?:
 *
 * https://trufflesuite.com/docs/truffle/getting-started/using-the-truffle-dashboard/
 */

// require('dotenv').config();
// const { MNEMONIC, PROJECT_ID } = process.env;

// const HDWalletProvider = require('@truffle/hdwallet-provider');

module.exports = {
  /**
   * Networks define how you connect to your ethereum client and let you set the
   * defaults web3 uses to send transactions. If you don't specify one truffle
   * will spin up a managed Ganache instance for you on port 9545 when you
   * run `develop` or `test`. You can ask a truffle command to use a specific
   * network from the command line, e.g
   *
   * $ truffle test --network <network-name>
   */

  networks: {
    // Useful for testing. The `development` name is special - truffle uses it by default
    // if it's defined here and no other network is specified at the command line.
    // You should run a client (like ganache, geth, or parity) in a separate terminal
    // tab if you use this network and you must also set the `host`, `port` and `network_id`
    // options below to some value.
    //
    development: {
     host: "127.0.0.1",     // Localhost (default: none)
     port: 8545,            // Standard Ethereum port (default: none)
     network_id: "*",       // Any network (default: none)
    },
    //
    // An additional network, but with some advanced options…
    // advanced: {
    //   port: 8777,             // Custom port
    //   network_id: 1342,       // Custom network
    //   gas: 8500000,           // Gas sent with each transaction (default: ~6700000)
    //   gasPrice: 20000000000,  // 20 gwei (in wei) (default: 100 gwei)
    //   from: <address>,        // Account to send transactions from (default: accounts[0])
    //   websocket: true         // Enable EventEmitter interface for web3 (default: false)
    // },
    //
    // Useful for deploying to a public network.
    // Note: It's important to wrap the provider as a function to ensure truffle uses a new provider every time.
    // goerli: {
    //   provider: () => new HDWalletProvider(MNEMONIC, `https://goerli.infura.io/v3/${PROJECT_ID}`),
    //   network_id: 5,       // Goerli's id
    //   confirmations: 2,    // # of confirmations to wait between deployments. (default: 0)
    //   timeoutBlocks: 200,  // # of blocks before a deployment times out  (minimum/default: 50)
    //   skipDryRun: true     // Skip dry run before migrations? (default: false for public nets )
    // },
    //
    // Useful for private networks
    // private: {
    //   provider: () => new HDWalletProvider(MNEMONIC, `https://network.io`),
    //   network_id: 2111,   // This network is yours, in the cloud.
    //   production: true    // Treats this network as if it was a public net. (default: false)
    // }
  },

  // Set default mocha options here, use special reporters, etc.
  mocha: {
    // timeout: 100000
  },

  // Configure your compilers
  compilers: {
    solc: {
      version: "0.8.18",      // Fetch exact version from solc-bin (default: truffle's version)
      // docker: true,        // Use "0.5.1" you've installed locally with docker (default: false)
      settings: {          // See the solidity docs for advice about optimization and evmVersion
       optimizer: {
         enabled: false,
         runs: 200
       },
       evmVersion: "byzantium"
      }
    }
  },

  // Truffle DB is currently disabled by default; to enable it, change enabled:
  // false to enabled: true. The default storage location can also be
  // overridden by specifying the adapter settings, as shown in the commented code below.
  //
  // NOTE: It is not possible to migrate your contracts to truffle DB and you should
  // make a backup of your artifacts to a safe location before enabling this feature.
  //
  // After you backed up your artifacts you can utilize db by running migrate as follows:
  // $ truffle migrate --reset --compile-all
  //
  // db: {
  //   enabled: false,
  //   host: "127.0.0.1",
  //   adapter: {
  //     name: "indexeddb",
  //     settings: {
  //       directory: ".db"
  //     }
  //   }
  // }
};

 在contracts下建立StudentStorage.sol文件。

solidity

数据位置

solidity数据存储位置有三类：storage，memory，calldata。不同存储位置的gas成本不同。storage类型的数据存在链上，类似计算机的硬盘，消耗gas多，memory和calldata类型的临时存储在内存里，消耗gas少。

1. storage：合约里的状态变量默认都是storage，存储在链上。
2. memory：函数里的参数和临时变量一般用memory。存储在内存中，不上链。
3. calldata：和memory类似，存储在内存中，不上链。与memory不通点在于calldata不能修改，一般用于函数的参数。

作用域：

变量的作用域：Solidity中变量按作用域划分有三种：

状态变量：状态变量是数据存储在链上的变量，所有合约内函数都可以访问，gas消耗高。状态变量在合约内，函数外声明。可以在函数里更改状态变量的值。

局部变量：局部变量是仅在函数执行过程中有效的变量，函数脱出后，变量无效。局部变量的素具存储在内存，不上链，gas低，声明在函数内。

和全局变量：全局变量是全局范围工作的变量，都是solidity预留关键字。他们可以在函数内不声明直接使用（类似于msg.sender，block.number）

作用域类型

• public 公共状态变量可以在内部访问，也可以通过消息访问。对于公共状态变量，将生成一个自动getter函数。
• internal 内部状态变量只能从当前合约或其派生合约内访问，类似于继承。
• private：私有状态变量只能从当前合约内部访问，派生合约也不能访问。

函数可以指定为以下：

external：外部合约函数是合约接口的一部分，这意味着可以从其他合约或通过事务调用他们，但是内部无法调用。

public：外部和内部都可以调用。

internal：只能从当前合约或当前合约的派生合约中访问，外部无法访问，由于它们没有通过合约的ABI向外部公开，所以他们可以接受内部类型的参数，比如映射或存储引用。

private：私有函数类似于内部函数，但在派生合约中不可见。

智能合约脚本：

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
//源码遵循协议，MIT...
pragma solidity >=0.4.16 <0.9.0; //限定solidity编译器版本

contract StudentStorage{ //名称与文件名一致
    //创建两个状态变量，存储在链上，默认storage类型
    uint age; //默认uint256
    string name;

    //函数形参使用memory/calldata类型，临时内存，基本类型可以不用设置，uint不用设置了
    function setData(string memory _name,uint _age) public{
        //string memory a; //局部变量
        name=_name;
        age=_age;
    }

    //view视图函数，只访问不修改状态变量，pure纯函数，不访问也不修改，两者可以节省gas，如果不加会花很多gas
    function getData() public view returns (string memory,uint) {
        return (name,age);
    }
}

必须写分号，不然报错

执行编译：

truffle compile

编译结束，会出现一个build文件夹生成StudentStorage.json。

在migration文件夹下创建并编写部署脚本1_deploy.js：

const Contracts = artifacts.require("StudentStorage.sol")//引入合约

module.exports=function(deployer){
    deployer.deploy(Contracts)
}

部署合约，会先执行truffle compile，然后再部署：

truffle migrate

与此同时，对应的account2消耗了gas。

下面我们可以测试一下,一次在终端输入：

truffle console

const object = await StudentStorage.deployed()

object

能够看到部署的智能合约对象，下面设置值

object.setData("xiaoming",18)

读取值：

 object.getData()

此时我们如果直接通过object.name，或者object.age直接访问，是不能读取到的，改为公共属性即可。

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
//源码遵循协议，MIT...
pragma solidity >=0.4.16 <0.9.0; //限定solidity编译器版本

contract StudentStorage{ //名称与文件名一致
    //创建两个状态变量，存储在链上，默认storage类型
    uint public age; //默认uint256
    string public name;

    //函数形参使用memory/calldata类型，临时内存，基本类型可以不用设置，uint不用设置了
    function setData(string memory _name,uint _age) public{
        //string memory a; //局部变量
        name=_name;
        age=_age;
    }

    //view视图函数，只访问不修改状态变量，pure纯函数，不访问也不修改，两者可以节省gas，如果不加会花很多gas
    function getData() public view returns (string memory,uint) {
        return (name,age);
    }
}

按照上述重新部署，再次访问obj.age，发现会返回一个函数，所有设置了public的变量，都会自动生成一个对应的getter方法

我们重新设值，然后访问使用obj.age()或obj.name()方法访问，就可以访问到了。所以想要外部调用使用public/external，不想的话就internal/private。