ink! 合约简介

简介

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ink! 是构建在Substrate框架上的区块链智能合约。ink! 合约会被编译为 WebAssembly。它有着和传统 solidity 类似的逻辑，你也可以简单的把它理解为 Rust 版本的 Solidity。

WASM简介

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ink！合约最大的特点就是它会编译为WebAssembly。至于为什么要选用WASM虚拟机来代替传统的EVM虚拟机并不在这篇文章的讨论范围内，感兴趣的可以移步这里。
WebAssembly 就是运行在 Web 平台上的 Assembly。
Assembly 是指汇编代码，是直接操作 CPU 的指令代码，比如 x86 指令集上的汇编代码有指令集、寄存器、栈等等设计，CPU 根据汇编代码的指导进行运算。汇编代码相当于 CPU 执行的机器码能够转换成的人类适合读的一种语言。一个典型的编译执行链路是 Cpp、Rust 等编译型语言编译成汇编指令，再转换成二进制机器码由 CPU 读取。

通过 Europa 启动一个合约编译沙盒环境

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用于运行和调试智能合约的沙箱，以及用于 Substrate runtime 的沙箱框架。

我们可以通过 Europa 部署一个专门用来部署和调试合约的沙盒环境。在关于合约调试方面的内容，Europa 会提供十分详细的log信息给我们，便于我们定位到合约代码的问题所在。
我们可以把启动 Europa 的过程理解为以太坊开发solidity的时候在本地通过 geth 启动了一个本地的测试链，并且这个本地测试链还会提供有 Alice Bob 账户，以及详细的log信息。
下载 Europa

> git clone https://github.com/patractlabs/europa.git
> cd europa/vendor
> git submodule update --init --recursive

编译 Europa

> cargo build --release
> ln -s target/release/europa /bin/europa

运行 Europa

> europa --dev --tmp --ws-external --rpc-methods=unsafe
# 因为我是在wsl环境下部署的Europa，所以需要通过 --ws-external 启动了0.0.0.0监听，如果只需要暴露在127.0.0.1，可以自行省略。

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自此我们的Europa链搭建并运行成功了，之后我们的合约就会部署在Europa这条链上。

部署合约

把合约部署在链上之后，我们才能对链上的合约方法进行调用。
那合约调用前需要经历哪些步骤呢？
—— 编译合约 和 部署合约
其实ink！合约调用的流程和以太坊调用合约的流程类似
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编译合约会生成在部署合约需要的 xxx.contract、xxx.wasm、metadata.json
部署合约可以根据 xxx.contract 或者 xxx.wasm 和 metadata.json 实现部署。
部署完之后就可以找一个调用合约的工具进行调用。

这里的metadata.json 可以理解为以太坊里的 abi 文件，xxx.wasm 可以理解为以太坊里的 bin 文件，至于xxx.contract 可以理解为 abi 文件+bin 文件的结合。

编译

我们可以通过ink！的cli工具（cargo-contract）实现编译合约的目的，并获得 xxx.contract、xxx.wasm、metadata.json 文件。
环境配置

> rustup component add rust-src --toolchain nightly
> rustup target add wasm32-unknown-unknown --toolchain nightly
> sudo apt install binaryen

安装 cargo-contract

> cargo install cargo-contract --vers ^0.15 --force --locked

通过 cargo-contract 获取 example例子

> cargo contract new flipper
> cd flipper/

只要是官方库内的example都可以通过 cargo contract new xxx 获取。这里我们以flipper合约为例。

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flipper 合约内容
flipper合约是一个仅包含单个bool值的简单合约。它提供了方法 flip() 翻转它的值从 true 到 false（反之亦然）和 get() 返回当前bool值的状态。

#![cfg_attr(not(feature = "std"), no_std)]

use ink_lang as ink;

#[ink::contract]
mod flipper {

    /// Defines the storage of your contract.
    /// Add new fields to the below struct in order
    /// to add new static storage fields to your contract.
    #[ink(storage)]
    pub struct Flipper {
        /// Stores a single `bool` value on the storage.
        value: bool,
    }

    impl Flipper {
        /// Constructor that initializes the `bool` value to the given `init_value`.
        #[ink(constructor)]
        pub fn new(init_value: bool) -> Self {
            Self { value: init_value }
        }

        /// Constructor that initializes the `bool` value to `false`.
        ///
        /// Constructors can delegate to other constructors.
        #[ink(constructor)]
        pub fn default() -> Self {
            Self::new(Default::default())
        }

        /// A message that can be called on instantiated contracts.
        /// This one flips the value of the stored `bool` from `true`
        /// to `false` and vice versa.
        #[ink(message)]
        pub fn flip(&mut self) {
            self.value = !self.value;
        }

        /// Simply returns the current value of our `bool`.
        #[ink(message)]
        pub fn get(&self) -> bool {
            self.value
        }
    }
	// test file ... 被我省略了
}

编译flipper合约
回到刚才flipper文件夹处。
开始编译合约

> cargo +nightly contract build --keep-debug-symbols --optimization-passes=0

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编译完成之后，我们可以在 ./target/ink 下找到 flipper.contract、flipper.wasm、metadata.json

自此编译工作就完成了，下面我们要利用这几个文件将合约部署在之前运行的 Europa 测试链上。

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—— ink!-example https://github.com/paritytech/ink/tree/master/examples

部署

接下来我们可以直接通过 polkadot explorer https://polkadot.js.org/apps/#/explorer 实现合约的部署了。
切换网络到 Eruopa 链
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在Contract模块下实现合约的部署

在这里需要注意一点，我们可以通过两种组合实现部署。
一种是通过 flipper.contract 实现部署