以太坊实战篇-创建并运行一个最简单的转账合约

以太坊智能合约实战篇-创建并运行一个最简单的转账合约

在比特币网络中的每一笔转账交易都可以被记录，而且无法篡改，这是比特币最核心也是最具价值的特性。

受比特币的启发，以太坊创新性的提出了智能合约，将单纯的转账交易泛化为可以支持复杂规则的合约，让每笔合约的执行都被记录在以太坊网络中，而且合约的执行结果无法被篡改，这就是以太坊相对于比特币的核心特点，也是质的飞跃。

智能合约的作用可以说是无穷无尽，其中之一就是发行虚拟货币。下面，我们将一步一步演示如何使用智能合约发布虚拟货币。希望读者可以和我一起思考，以太坊从哪里来，又到哪里去的这个深刻的问题。

1. 初始化项目

在发行虚拟货币前，需要先给它取一个漂亮的名字。最近元宇宙(metaverse)的概念比较火，拾人牙慧，不如就称它为metacoin。

使用下面的命令初始化项目

$ mkdir metacoin
$ cd metacoin
$ truffle init

初始化完成以后，metacoin文件夹中将出现三个文件夹和一个配置文件：

• \contracts文件夹用来存放智能合约源代码，可以看到里面已经有一个sol文件。

• \migrations文件夹用来存放部署智能合约的脚本，可以看到里面已经有一个js文件。

• \test用来存放测试智能合约的代码，支持js与sol测试。

• truffle-config.js是Truffle的配置文件，在这里可以配置智能合约需要部署的以太坊网络的位置。

构建完成后的文件夹结构如下图所示：

2. 创建合约

下面，我们创建一个合约和针对这个合约的测试

$ truffle create contract Metacoin
$ truffle create contract MetacoinTest

此时，再来查看目录结构，新增了两个文件，Metaconin.sol表示的就是合约文件、metacoin_test.js表示的就是合约的测试文件：

正如下面这段代码所示，使用truffle创建的合约文件Metacoin.sol中，除了必要的声明，并没有包含任何合约逻辑，真正的合约逻辑，还需要我们自己来编写。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity >=0.4.22 <0.9.0;

contract Metacoin {
  constructor() public {
  }
}

下面是一个可以运行的最简单的合约，这个合约包含一个构造函数和两个普通函数，构造函数用来给合约创建地址初始化10000枚Metacoin代币，sendConin函数用来发送代币，getBalance函数用来参数提供账户地址中代币余额。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity >=0.4.22 <0.9.0;

contract MetaCoin {
	mapping (address => uint) balances;

	event Transfer(address indexed _from, address indexed _to, uint256 _value);

	constructor() public {
		balances[tx.origin] = 10000;
	}

	function sendCoin(address receiver, uint amount) public returns(bool sufficient) {
		if (balances[msg.sender] < amount) return false;
		balances[msg.sender] -= amount;
		balances[receiver] += amount;
		emit Transfer(msg.sender, receiver, amount);
		return true;
	}

	function getBalance(address addr) public view returns(uint) {
		return balances[addr];
	}
}

请先不要过分纠结这个合约的各个技术细节，后面我们会专门规划一篇文章对这个合约的技术细节进行解释。

3. 编译合约

在合约的根目录下，执行编译命令：

truffle compile -all	

如果不加-all，默认编译的是文件夹中自从上次编译依赖修改过的合约文件，加上-all表示的是编译所有的合约文件。

构建成功以后，可以在/build目录下找到编译生成的文件，这就是最终编译形成的结果，以.json文件表示的中间件，这个中间件就可以执行在以太坊EVM虚拟机之上。

4. 合约部署

在migrations文件夹下创建2_deploy_contracts.js，文件中的内容如下所示，该文件的目的是在执行后续部署命令(truffle migrate)时，部署MetaCoin.sol中包含的智能合约。下面的内容也不需要纠结，大概意思是引入Metacoin合约，然后部署到目标网络中去。

const Metacoin = artifacts.require("Metacoin");

module.exports = function(deployer) {
  deployer.deploy(Metacoin);
};

然后，我们执行如下的命令进行合约部署：

$ truffle migrate

如果出了上述命令，不执行其他配置的话，肯定会报如下错误，下面的错误是说找不到网络去部署当前的合约。

这时，就需要使用我们以前安装的ganache-cli对以太坊网络进行模拟，来进行网络部署。

根据前面的提示，使用一下的命令来启动本地测试网络：

$ ganache-cli.cmd -p 7545 --networkId 5777 --chainId 1337

待上述命令启动后，打开项目下的truffle-config.js文件，寻找并配置下面这个字段。通过这种方式，可以告诉truffle部署的目标网络在本地的哪个端口。

development: {
    host: "127.0.0.1",     // Localhost (default: none)
    port: 7545,            // Standard Ethereum port (default: none)
    network_id: "5777",       // Any network (default: none)
},

然后，在执行truffle migrate即可成功部署合约。

截图内容显示成功部署一个合约，花费了0.00497708的ETH。

5. 与合约进行交互

我们要与本地ganache创建的智能合约网络中部署的智能合约进行交互，可以使用truffle提供的命令行工具进行。

使用下面的命令登录truffle控制台

$ truffle console
truffle(ganache)>

在控制台中执行如下脚本命令，可以实时看到执行的结果：

# 获得已经部署的MetaCoin的编译码
let instance = await Metacoin.deployed()

# 打印编译码对象
console.log(instance)

# 获得当前网络中的所有账户
let accounts = await web3.eth.getAccounts();

# 获得账户0的余额（10000）
let balance = await instance.getBalance(accounts[0]);
balance.toNumber();

# 获得账户1的余额（0）
let balance2 = await instance.getBalance(accounts[1]);
balance2.toNumber();

# 将余额由账户0转移至账户1
let result = await instance.sendCoin(accounts[1], 10, {from: accounts[0]})
console.log(result)

# 获得账户0的余额（9990，由于gas费用非常低，所以还是显示9990）
balance = await instance.getBalance(accounts[0]);
balance.toNumber();

# 获得账户1的余额（10）
balance2 = await instance.getBalance(accounts[1]);
balance2.toNumber();

到此，全部结束，账户0中的10000Metacoin来自于最初合约创建的时候，然后账户0转账10Metacoin给账户1，账户0剩余9990Metacoin。

补充：

前面我们使用的以太坊模拟器ganache-cli是命令行形式运行的，当然也可以用可视化版本的Ganache进行以太坊网络的模拟。