區塊鏈100講：面向老程序員的Solidity摘要

開發以太坊DApp，Solidity是必經之路。然而，對於跟我同樣的那些有多年開發經驗的以太坊新人來說，Solidity學習當然是一方面，但更重要的是快速瞭解它的慣例和套路，以及一些值得注意的事項。這，正是本文試圖達到的目標。至於詳盡的語法文檔，參考HiBlock區塊鏈社區翻譯的solidity中文文檔（https://solidity-cn.readthedocs.io/zh/develop/）。

1

EVM和字節碼

與Java代碼相似，Solidity代碼會先被編譯成字節碼，而後再由EVM負責執行。從邏輯上來說，能夠將以太坊視爲一臺計算機，其中的每一個EVM節點相似在計算機中執行的進程，分佈式帳本則是這臺計算機的存儲。

一旦部署成功，其代碼會被複制到以太坊上其餘節點，並能夠經過命令查看其源碼。以Truffle開發環境爲例：

• truffle develop

• 部署MyCoin合約，deploy

• MyCoin.at(地址)，從其返回的json對象中的source屬性便可看到合約代碼。

合約部署以後就沒法更新，這就給開發者帶來了至關大的挑戰：

• 如何開發出高質量的合約，儘量的沒有Bug？

• 如何設計可升級的合約？

2

執行代價

說到程序執行的代價，通常指的都是花多少內存、存儲和CPU時間。但執行以太坊上的代碼，除了這些一般意義的代價以外，還須要真金白銀。這是由於以太坊上的交易確認都是須要花錢的！它們主要是那些改變以太坊狀態的操做，如：

• 帳戶轉帳

• 部署合約

• 合約內的寫操做

並且，與其餘系統不一樣，這些操做的執行結果並不會馬上生效。它們會以交易的形式提交到交易池中等待礦工確認，這即是交易費的由來。而且，這個價格也不是一個固定值，它隨着市場行情的波動上下浮動。若是你的交易長時間沒有結果，那麼能夠看看是不是由於交易費太低。

關於交易費的行情，能夠從最新的交易（https://etherscan.io/txs）中瞭解。

這也給開發者帶來了挑戰：如何在實現功能的前提下儘量的下降交易成本？

3

帳戶

要在以太坊上進行操做，必須要有以太坊帳戶。當前有兩類帳戶類型：

• 外部帳戶，可簡單認爲是「人類用戶」，有私鑰和餘額，交易發送前會用私鑰先簽名。

• 合約帳戶，合約部署以後，會隨之對應有一個帳戶，由余額和相應的合約狀態數據。它由外部消息來觸發執行。觸發源來自外部帳戶或其餘合約帳戶。

這裏也帶來了一些關於安全性方面的概念轉變：

• 私鑰是終極祕密，必定是本地存儲，不然都是不安全的。

• 因爲合約是公開的，誰均可以發起執行。若是要實現「只有xxx才能執行本合約」，必須要在合約內部代碼中進行控制。

4

合約語法

合約相似Java中的類，但與類不一樣之處在於，它的構造函數只會被調用一次，即部署合約的時候。

合約的狀態變量至關於類的實例變量，但一樣是持久化的。而且，mapping只能聲明成狀態變量但可在函數內引用。

變量類型一樣也分值類型和引用類型，其中引用類型包括：數組和結構體，後者給自定義類型提供方案。

函數能夠返回一個值或多個值，同時能夠指定返回的變量。如：

function arithmetic(uint _a, uint _b)

    public

    pure

    returns (uint o_sum, uint o_product)

{

    o_sum = _a + _b;

    o_product = _a * _b;

}

函數修改器（Modifier）相似AOP中的攔截器，提供了修改函數執行流程的機會，通常用來作驗證和檢查。其中「_」用來將控制流返還給被修改的函數，以下例：

modifier onlySeller() { // Modifier

    require(

        msg.sender == seller,

        "Only seller can call this."

    ); 

   _;}

function abort() public onlySeller { // Modifier usage

    // ...

}

幾個重要的修改器：

• payable，接收以太的函數必需加上

• view或pure，表示函數不會改變以太坊狀態

事件提供了讓外部應用瞭解合約狀態變化的途徑，通常使用流程是：

• 合約內部發出事件

• 外部應用利用web3監聽事件

可見性：

• external，僅適用於函數，表示其可被外部合約或交易調用，但不能被內部調用。

• public

  函數缺省的可見性，可被內部調用和經過消息調用，

  狀態變量，EVM會爲其自動產生getter

• internal，函數和狀態變量可被當前合約和其子合約調用

  狀態變量的缺省可見性

• private，函數和狀態變量僅被當前合約調用

合約支持多重繼承。

EVM提供了4種數據位置用來存放數據：

• storage，持久化，存儲於整個以太坊

• memory，函數的本地內存，非持久化

• calldata，函數入參，非持久化

• stack，EVM的調用棧

規則：

• 狀態變量：storage

• external函數入參：calldata

• 函數入參：memory

• 函數局部變量：

  引用類型，缺省爲storage，但可被覆蓋

  值類型，memory，不可被覆蓋

  mapping類型，指向外部的狀態變量

• 狀態變量之間賦值，將產生獨立副本，即相互更改不受引用。

• storage和memory變量之間相互賦值，總產生獨立副本。

• memory變量之間賦值

  值類型，產生獨立副本

  引用類型，指向同一地址

因爲合約執行是有成本的，須要警戒循環語句。

對於多重繼承的合約，須要明確指明順序，如：

contract X {}contract A is X {}contract C is A, X {}

fallback函數沒有函數名，沒法直接調用，但在兩個狀況下會被觸發：

• 合約中無任何函數匹配調用者發過來的請求時

• 合約接收以太時，此時，fallback函數需使用payable

因爲其沒法被外部調用，EVM限制其只能最多消耗2300的gas，若超過，則fallback函數失敗。所以，記得要測試合約的fallback函數是否會超過這個限制。

而且，fallback是安全事故的高發地，須要對其進行必要的安全相關的測試。

接口和抽象合約跟Java中的接口和抽象類差異不大，庫（library）是一段可複用的代碼，在調用它的合約上下文內執行：

• 它不能用狀態變量

• 不能繼承或被繼承

• 不能接收以太

合約拋出異常以後，狀態回滾，當前有3種方式：

• require(表達式)，若表達式爲false，則拋出異常，未使用的gas退回

• 適合驗證函數的入參

• assert(表達式)，同上，但未使用的gas不會退回，將所有被消耗

• 適合驗證內部狀態

• revert()，直接拋出異常

5

常見模式

鑑於以太坊應用的如下特色，編寫solidity代碼時須要很是當心：

• 執行消耗真金白銀

• 合約公開可見，即便是private

• 合約不可篡改，一旦發佈沒法變動

常見的編碼套路有：

• 對於支付，優先採用「取款」，而不是「轉帳」（即send或transfer），避免接收合約惡意fallback函數。

• 對於支付，採用CDI模式，避免重入問題。即：

  檢查 -> 更改本合約狀態 ->支付。

• 善用Modifier進行權限控制。

• 使用mapping類型保存合約數據，甚至爲了方便升級，單獨分離出兩類：

  數據合約，僅包含mapping，保留操做mapping的函數，客觀上相似數據表。

  控制合約，僅包含邏輯控制，經過數據合約的接口操做數據。若邏輯有問題，只需升級本合約便可，數據仍然得以保留。

• 使用代理合約，參見這裏（https://blog.zeppelin.solutions/proxy-libraries-in-solidity-79fbe4b970fd）。

最後，也是最省事的方式：使用成熟類庫，如OpenZeppelin。關於Solidity的好東西，能夠經過其Awesome List（https://github.com/bkrem/awesome-solidity）來了解。

本文做者：HiBlock區塊鏈技術佈道羣-胡鍵

原文發佈於簡書

原文連接：

https://www.jianshu.com/p/ec5ad71e28aa

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