Solidity 0.5.7簡明教程

以太坊不只是一種加密數字貨幣，它更是功能完備的智能合約平臺，solidity就是用來開發以太坊上的智能合約的原生開發語言。solidity最先發佈於2015年，它是第一種圖靈完備的智能合約專用開發語言。目前除了以太坊以外，在其餘區塊鏈中也逐漸開始支持solidity，例如hyperledger fabric、tendermint等。在這個solidity快速教程中，咱們將使用最新0.5.7版的solidity，以一個具體的案例來介紹solidity智能合約的開發、部署與交互，但願對你快速掌握solidity智能合約的開發有所幫助。

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0、問題的背景

有一個老爺爺，在生命的最後歲月別無他求，只是但願本身的財產可以經過遺囑順利地傳給其餘家庭成員。

在傳統的遺囑中，遺產分配方案是落實在法律文件上的，而後當真正開始分配時，法官須要重審文件並作出相應的決定。常見的問題發生在家庭成員之間對分配比例的爭執上，甚至所以而致使家庭成員關係的破裂。在法庭聽證階段，這些都會影響法官最終的裁決，並所以可能致使不公平的結果，甚至對家庭關係形成進一步的傷害。

那麼，若是咱們可讓遺產分配自動進行，是否能夠避免上述狀況的發生？

若是遺產是一個智能合約，那麼就不須要法官了。老爺爺能夠自主地利用合約管理資產，而後在他去世後由程序來分配遺產給家庭成員。合約裏的代碼就決定了最終的分配結果，所以無需法官的介入。例如薩拉分$10000，本獲得$5000，朱麗葉獲得$2000。代碼執行後，資產以代幣或加密貨幣的形式自動分配給這些家庭成員，而無需人工介入。雖然不能保證每一個成員都對遺產的分配結果滿意，可是沒有人會和代碼爭執。這聽起來還比較可行，對嗎？

記住這個案例，在這個快速教程中，咱們將使用solidity，爲老爺爺開發一個簡單的遺囑合約，來知足他最後的願望。

一、搭建solidity開發環境

開發solidity智能合約最簡單的方法，就是使用官方提供的在線集成開發環境REMIX，你能夠點擊這裏打開remix，在網頁裏就完成solidity智能合約的編寫、編譯與部署：

在你打開remix頁面後，注意在右側的run選項頁，environment下拉框中，要選中JavaScript VM。這個選項的意思是使用一個內存仿真以太坊節點做爲你的solidity智能合約的運行平臺，這樣就不用考慮與實際的以太坊主網交互所須要的帳號、資金、計算費用等問題，而能夠先把精力聚焦在學習如何使用solidity表達你的業務邏輯上。

點擊remix頁面左上方的+圖標，就能夠建立一個新的代碼文件，咱們將其命名爲will.sol。在remix頁面中間的編輯區域能夠同時顯示多個文件，當前正在編輯的文件，則以活動選項頁的形式顯示文件名稱。

二、聲明solidity編譯器版本

solidity仍是很早期階段的語言，從語法到編譯器都在不斷地演化，因此在solidity代碼的第一行，必定要用pragma關鍵字聲明這個文件中的solidity代碼須要哪一個版本的編譯器。例如：

注意在solidity中，末尾的分號不可省略。

三、編寫第一個solidity合約

接下來就能夠定義咱們的第一個合約：

使用contract關鍵字來定義一個合約，solidity的合約相似於咱們熟悉的OOP中的類，所以一般合約的名稱首字母也會大寫，例如Will。一對大括號用來定義合約的實現邏輯，單行註釋也使用//，這和不少開發語言都相似。

四、solidity中的全局變量和構造函數

在咱們開始寫代碼以前，應當首先明確遺囑的條款。假設老爺爺的遺產是50個以太幣，其中20個留給他的兒子康萊德，剩下的30個留給他的妻子麗莎。在真實的環境中，當老爺爺去世後，應當有一個外部的程序將調用合約中定義的方法來分配遺產，可是咱們爲了便於學習將本身完成這個調用。

如今，讓咱們先完成以下代碼：

• 表徵合約全部者的變量
• 表徵遺產數量的變量
• 表徵老爺爺是否還健在的變量
• 設置上述變量初始值的構造函數

第5行代碼定義了合約的全部者。當咱們在solidity中定義變量時，必須先聲明其類型。address是solidity中一種特殊的類型，它表示一個以太坊地址。address類型的變量有一些特殊的方法，咱們在後面會進一步瞭解。

第6行代碼定義的fortune變量用來保存老爺爺的遺產數量，它的類型是uint或unsigned int，意思是這個變量是0或正整數。solidity中有不少數據類型，但咱們不會在這裏一一介紹，你能夠在官方文檔中深刻了解solidity的數據類型。

第7行代碼定義的isDeceased變量用來標識老爺爺是否已經去世，這是一個開關量，所以其類型爲boolean，可能的值只有兩個：true或false，默認值爲false。

第9~13行代碼是合約的構造函數，這個特殊的函數將在合約部署的時候自動執行。

public關鍵字被稱爲可見性修飾符，它的做用是聲明被修飾的方法是否容許外部調用。public意味着在合約內部或外部（由其餘合約或其餘人）均可以調用該方法。

payable關鍵字是solidity的特點之一，它使得被修飾的方法能夠發送或接收以太幣。爲構造函數聲明payable關鍵字意味着當咱們部署合約的時候，能夠直接向合約存入以太幣，例如，做爲遺產的50個以太幣。當合約接收到以太幣後，這些幣就保存在合約地址上了。

在構造函數內部，咱們將owner變量的值設置爲msg.sender，這是一個以太坊平臺預置的全局變量，表示調用合約方法的帳號地址，在咱們的案例中，這的地址是老爺爺的。

同時咱們將fortune變量的值設置爲msg.value，這是另外一個全局變量，它表示被調用的方法接收到的以太幣的數量。

雖然變量isDeceased被自動初始化爲默認值false，但爲了清晰起見，咱們將其顯式地設置爲false。

五、使用solidity修飾符

在solidity中，修飾符（Modifier）能夠爲函數附加額外的條件邏輯。例如，假設我有一個用來關燈的方法，同時有一個修飾符要求燈開關必須處於on狀態，那麼
咱們就能夠在方法上附加聲明這個修飾符，以便確保只有在燈開關處於on狀態時，才能夠調用這個方法，不然就拋出異常。

第15行代碼定義了onlyOwner修飾符。若是一個方法附加聲明瞭這個修飾符，那麼就要求調用方法的帳號（msg.sender）必須與owner變量的值一致（別忘了咱們在構造函數中設置了owner的值）。這個調用條件有助於遺產的分配，咱們將在後面看到這一點。

require關鍵字的意思是，括號裏的表達式的值必須爲真（true），不然就會拋出異常，再也不繼續執行代碼。

_;起到佔位符的做用，在執行過程當中，以太坊虛擬機會用被修飾的方法代碼來替換它。

第20行代碼定義了mustBeDeceased修飾符。若是一個方法附加聲明瞭這個修飾符，那麼就只有在isDeceased變量值爲true時，才能夠調用該方法，不然就拋出異常。

在上面的代碼中，咱們使用修飾符來限定方法的執行條件，固然也能夠不使用修飾符，而直接在方法實現代碼中使用require，不過修飾符看起來更高級一些，也更容易實現代碼的複用。

六、設定遺產分配方案

如今咱們要繼續完成遺產在家庭成員之間的分配任務，這須要他們的錢包地址和分配數量。

正如咱們以前所述，康萊德將收到20個以太幣而麗莎將繼承30個。讓咱們建立一個數組來保存他們的錢包地址，而後寫一個方法來分配遺產。

第25行代碼定義了一個空數組familyWallets，用來保存全部家庭成員的錢包地址。和其餘語言同樣，在solidity中數組是順序存放而且可使用序號來存取。注意方括號以前的關鍵字paybale，只有address payable類型的變量，才能夠接收以太幣，這是0.5版本的solidity與以前版本的區別之一。

第27行代碼建立了一個從address類型到uint類型的映射表變量inheritance，用來保存每一個錢包地址的遺產數量。這是一個鍵/值對數據結構，相似於其餘語言中的字典或哈希表，能夠用鍵來存取值。

第29行代碼定義了一個方法，它的功能是將一個錢包地址添加到familyWallets數組，而後設置該地址在inheritance映射表中的遺產數量。注意附加的onlyOwner修飾符，猜一下爲何咱們要在這裏聲明這個修飾符？

第30行代碼將傳入方法的錢包地址追加到familyWallets數組的末尾。

第31行代碼將傳入方法的遺產繼承數量設置爲映射表inheritance的指定地址（傳入方法的另外一個參數）的值。

七、實現遺產自動分配

讓咱們總結一下。到目前爲止，咱們已經學習了全局變量、數據類型、構造函數、特殊的關鍵字例如payable和public、內置的全局變量例如msg.sender和msg.value、修飾符和require、數組、映射表和方法。咱們已經搭好了合約的框架，如今讓咱們把各部分整合起來最終完成合約。

做爲這個教程最後一部分的代碼，咱們將實現家庭成員遺產的自動分配。

第34行定義了payout()方法，注意private關鍵字，這個可視性修飾符是public的反義詞，它只容許被修飾的方法在合約內部調用，就像在第42行的代碼那樣。之因此在這裏使用private，主要是考慮到安全性，由於咱們不但願任何來自合約外部的調用。注意最後的mustBeDeceased修飾符，目前咱們依然不能知足這個修飾符要求的條件來執行payout()方法。

第35行代碼是一個for循環，用來遍歷familyWallets數組。語法以下：

• 定義一個計數器變量i，
• 聲明循環的執行條件
• 每一個週期計數器變量i加1

第36行代碼是整個合約的核心，咱們調用address類型的地址對象的transfer()方法，向該地址轉帳預約的遺產繼承數量，inheritance[familyWallets[i]]表示在inheritance映射表中，鍵familyWallets[i]的值，也就是第i個家庭成員的遺產繼承數量。

第40~42行代碼定義了一個方法，當老爺爺去世後將調用這個方法來觸發遺產的分配。在這裏咱們將變量isDeceased的值設置爲true。

如今咱們完成了嗎？

實際上，還不徹底是...

這個智能合約的代碼是寫完了，可是咱們怎麼用它？如今是收穫果實的時候了。

八、solidity合約部署與交互

你的remix頁面看起來應該像這樣：

在remix頁面右邊切換到compile選項頁，確認按下圖選中編譯器的版本，而後點擊[start to compile]：

你可能會看到靜態分析生成的一個藍色文本框，咱們暫時忽略它的提醒，切換到run選項頁：

確保Environment下拉框中選中了Javascript VM，點擊account的下拉菜單將顯示5個測試帳戶，每一個帳戶都有100個以太幣，讓咱們選擇第一個。

向以太坊區塊鏈部署合約並非免費的，部署者須要支付手續費，一般被稱爲gas。引入這一機制的目的是避免區塊鏈計算資源被惡意濫用，要進一步瞭解gas，能夠查看這篇文章：1分鐘搞清Gas/ Gas Price/ Gas Limit。

gas limit字段使用默認值就能夠了，咱們先不修改它。

value字段表示咱們在部署合約時要發送給合約的以太幣數量。輸入50，還記得咱們在定義構造函數時附加的payable關鍵字嗎？

如今繼續，點擊[deploy]。

你可能馬上會注意到3件事。首先，選中的帳戶餘額如今變成了49.9999… ，這是由於咱們轉給合約50個以太幣，還要扣除一點部署手續費。頁面底部的控制檯也會提供關於部署過程的詳細信息，你能夠查看一下。如今看起來是這樣：

咱們的合約已經成功部署了！它生成了本身的地址，而且顯示出咱們定義的兩個合約方法。做爲合約的持有者，咱們要作的第一件事，是設置家庭成員的繼承數量：康萊德（20）、麗莎（30）。假設咱們用account下拉菜單中的第二個做爲康萊德的帳號，麗莎的用第三個。

選擇第二個帳號，點擊[拷貝到剪切板]圖標，而後輸入上圖中的setInheritance後面的文本輸入框。

在咱們執行setInheritance方法以前，有幾件事情要記住。

傳入合約的以太幣數量的單位是wei而不是以太幣，1 ETH = 1,000,000,000,000,000,000 WEI，這是很是小的單位，所以咱們須要將以太幣表示的遺產數量先轉換爲以WEI爲單位的值。

在將遺產數量換算後，在將其寫入上圖中的setInheritance後面的文本輸入框中，以前輸入的地址後面，這兩個值之間注意要用逗號隔開。

還有，別忘了在account下拉框選中第一個帳號，還記得onlyOwner修飾符嗎？只有合約的持有人才能夠調用setInheritance方法！

如今讓咱們依次爲康萊德和麗莎執行setInheritance方法。你應當能夠看到控制檯輸出的成功信息。看一下其中的decoded input：

你看，它顯示的就是咱們輸入的數據。

遺產分配好了，可是壞消息來了。老爺爺在73歲時，在一次北極探險中不幸因心臟病突發去世。他老是這麼充滿激情與活力。

當咱們記念這位老爺爺的同時，咱們同時調用遺囑合約的deceased()方法，完成老爺爺的最後的願望。。。

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原文： solidity 0.5.7簡明教程

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