理解以太坊事件与日志

想看明白我在写什么，你最好对以太坊智能合约有基本的了解。

0x01 什么是事件

事件是以太坊提供的一种链内链外沟通的一种机制。通过触发事件，智能合约可以通知链外组件某个交易完成了什么事儿。
下面是一个 ERC20 合约里常见的 Transfer 事件定义，通过 event 关键字表明这是一个事件定义声明。

event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value);

在 transfer 方法的实现中，我们会像下面代码里展示的这样通过 emit 关键字触发事件的发生。

 function transfer(address _to, uint256 _value) public returns (bool) {
  ...
    emit Transfer(msg.sender, _to, _value);
    return true;
  }

0x02 什么是日志

在以太坊的语境里，日志代表对事件的存储。下面是我从 ropsten 测试网上读取的交易回执，在里面我们可以看到 logs 数据项，这个就是我们这里所说的日志，合约执行时没触发一次事件，在交易回执里的 logs 数据项数组里就会多一个日志条目出来。

> eth.getTransactionReceipt("0xe03fac05ff4dde83fc9267184fd8c08bd78599f950e817dbf7fa4a4d4d319ce2");
{
  blockHash: "0x7eaf6abe64592d10828e136635aa6be6f4d09da3bb5b9fddf87773ee152d657c",
  blockNumber: 4654718,
  contractAddress: null,
  cumulativeGasUsed: 52464,
  from: "0x076979a0b3c87334e5d72e3afcafaa80f7888cac",
  gasUsed: 52464,
  logs: [{
      address: "0x73c2a5b1a32fa8e33101a6ab119203f4417feae4",
      blockHash: "0x7eaf6abe64592d10828e136635aa6be6f4d09da3bb5b9fddf87773ee152d657c",
      blockNumber: 4654718,
      data: "0x0000000000000000000000000000000000000000000000056bc75e2d63100000",
      logIndex: 0,
      removed: false,
      topics: ["0xddf252ad1be2c89b69c2b068fc378daa952ba7f163c4a11628f55a4df523b3ef", "0x000000000000000000000000076979a0b3c87334e5d72e3afcafaa80f7888cac", "0x000000000000000000000000cd9f286ba6a3d2df7885f4a2be267fc524d32bd3"],
      transactionHash: "0xe03fac05ff4dde83fc9267184fd8c08bd78599f950e817dbf7fa4a4d4d319ce2",
      transactionIndex: 0
  }],
  logsBloom: "0x20000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000080000008000000000400000000000000000000000000000000000000040000000000000000100000000000000000000000000010000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000200000000000000000000000200000002000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000040000000000000000400",
  status: "0x1",
  to: "0x73c2a5b1a32fa8e33101a6ab119203f4417feae4",
  transactionHash: "0xe03fac05ff4dde83fc9267184fd8c08bd78599f950e817dbf7fa4a4d4d319ce2",
  transactionIndex: 0
}

在这个日志里，我们可以看到很多和事件触发上下文相关的信息，比如合约地址 address、所在区块哈希 blockHash、所在区块号 blockNumber、所属交易哈希 transactionHash 等等。

这里面最核心的就两个数据：topics 和 data。我们这里看到 topics 是个数组，这个数组的第一个元素就代表所触发的事件，是个 256 位的数字，用 16 进制表示。只是看这么个字符串，我们并不能确定这是哪个事件，这时候就需要借助于合约的 ABI 文件。在 ABI 文件中找出 type 为 event 的那些元素，如下面所示：

{
      "anonymous": false,
      "inputs": [
        {
          "indexed": true,
          "name": "owner",
          "type": "address"
        },
        {
          "indexed": true,
          "name": "spender",
          "type": "address"
        },
        {
          "indexed": false,
          "name": "value",
          "type": "uint256"
        }
      ],
      "name": "Approval",
      "type": "event"
    },
    {
      "anonymous": false,
      "inputs": [
        {
          "indexed": true,
          "name": "from",
          "type": "address"
        },
        {
          "indexed": true,
          "name": "to",
          "type": "address"
        },
        {
          "indexed": false,
          "name": "value",
          "type": "uint256"
        }
      ],
      "name": "Transfer",
      "type": "event"
    }

为了找出 topic 所对应的事件，我们需要计算每个事件的签名并找到匹配的签名。签名是事件名和输入参数类型的 sha3 散列，参数名被忽略。对于事件 Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value)，签名将是 sha3 ('Transfer(address,address,uint256)')，这些都是可以从 ABI 中获得。

> web3.sha3("Transfer(address,address,uint256)")
"0xddf252ad1be2c89b69c2b068fc378daa952ba7f163c4a11628f55a4df523b3ef"
> web3.sha3("Approval(address,address,uint256)")
"0x8c5be1e5ebec7d5bd14f71427d1e84f3dd0314c0f7b2291e5b200ac8c7c3b925"

很明显可以看出，"Transfer(address,address,uint256)" 这个事件的签名和上面提到过的 topics 的第一个数据元素是一致的，说明这个日志就是对应的 Transfer 事件。

["0xddf252ad1be2c89b69c2b068fc378daa952ba7f163c4a11628f55a4df523b3ef", "0x000000000000000000000000076979a0b3c87334e5d72e3afcafaa80f7888cac", "0x000000000000000000000000cd9f286ba6a3d2df7885f4a2be267fc524d32bd3"],

现在我们知道了，日志里面 topics 数组里的第一个数据元素就是事件的签名。那么 topics 里其它的元素是什么呢？会看上面截取的 ABI，我们可以看到在事件元素的 inputs 数据项中，有的 indexed 的值为 true，有的为 false，我们在声明一个事件时，也可以指定事件的参数是否 indexed，比如下面这个 Transfer 事件的声明，from 就是表明为 indexed，表明是被索引收录的。

event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value);

topics 里的其它数据元素就是被索引收录的事件参数值，所有在 topics 里的内容，都是被索引收录，可以通过 bloom filter 进行过滤的。

日志里还有一个关键内容就是 data，这个比较容易理解，就是触发事件的时候传给事件的实际参数值，值得注意的是这里面只包含未索引的数据项。

0x03 有什么作用

最大的作用就是进行检索了，以太坊提供了基于 http 的 JSON-RPC 和基于 websockets 事件订阅监听。我们可以提供相应的 topics 对某个事件或事件数据进行检索。这在对 dApp 开发是很有帮助的。

值得注意的时，当我们对事件进行监听的时候，如果是基于 http，这种监听本质上仍然是种定期轮询机制。

0x04 web3j 对 websockets 的支持

在最新发布的 web3j 4.0.x 中，web3j 刚刚加入了对 websockets 的支持。

而被广泛使用的 Infura 节点服务仅支持通过 websockets 对事件进行监听，正是由于这个原因，很多使用 web3j 的团队不得不自己维护以太坊全节点，通过轮询的方式去监听合约事件的发生。
使用最新版本的 web3j，通过下面的示例代码，就可以对合约事件进行监听了。

// 注意 infura websockets 服务的路径和 http rpc 服务的路径是有所不同的
final WebSocketClient webSocketClient = new WebSocketClient(new URI("wss://ropsten.infura.io/ws/v3/<你的id>"));
final boolean includeRawResponses = false;
final WebSocketService webSocketService = new WebSocketService(webSocketClient, includeRawResponses);
// 这个没有出现在官方文档中，但必须要加上，否则会有 WebsocketNotConnectedException。
webSocketService.connect();
final Web3j web3j = Web3j.build(webSocketService);
System.out.println(event.getParams()));
// 0x73C2a5B1A32fa8E33101A6ab119203f4417feAE4 为合约地址
final Flowable logNotifications = web3j.logsNotifications(Arrays.asList("0x73C2a5B1A32fa8E33101A6ab119203f4417feAE4"), 
// EventEncoder 这里主要为了生成事件签名
Arrays.asList(EventEncoder.encode(DfttToken.TRANSFER_EVENT)));
// 对数据进行监听
logNotifications.subscribe(event -> {
        Log log = event.getParams().getResult();
        List eventsData = FunctionReturnDecoder.decode(log.getData(), DfttToken.TRANSFER_EVENT.getNonIndexedParameters());
       for (Type eventDataItem : eventsData) {
                System.out.println(eventDataItem.getTypeAsString() + ": " + eventDataItem.getValue());
            }
        });

0x05 总结

本文根据自己对以太坊的事件和日志进行了简单介绍，希望能对你理解相关内容有所帮助，如有更多疑问，欢迎留言或加我微信: Ashton2011.