佛萨奇2.0系统丨佛萨奇2.0智能合约系统开发上线版丨佛萨奇2.0开发现成源码功能

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发布于 2022-12-15 15:27:17

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发布于 2022-12-15 15:27:17

文章被收录于专栏：商业模式策划商业模式策划

7. 使用TinyGo进行智能合约开发

读者对象：本章节主要描述使用TinyGo进行ChainMaker合约编写的方法，主要面向于使用Go进行ChainMaker的合约开发的开发者。为了最小化wasm文件尺寸，使用的是TinyGO编译器。

注意：TinyGo 的功能在 ChainMaker V2.3.0 之后将不再更新。推荐使用 docker-go 进行 Golang 合约的开发。

7.1. 环境依赖

使用 TinyGo 开发用于 ChainMaker 的 wasm 合约，需要安装 TinyGo 编译器，同时注意以下几点：

TinyGo对wasm的支持不太完善，对内存逃逸分析、GC等方面有不足之处，比较容易造成栈溢出。在开发合约时，应尽可能减少循环、内存申请等业务逻辑，使变量的栈内存地址在64K以内，要求tinygo version >= 0.17.0，推荐使用0.17.0。
TinyGo对导入的包支持有限，请参考：https://tinygo.org/lang-support/stdlib/，对列表中显示已支持的包，实际测试发现支持的并不完整，会发生一些错误，需要在实际开发过程中进行测试检验。
TinyGo引擎不支持fmt和strconv包。

7.2. 编写TinyGo智能合约

7.2.1. 搭建开发环境

为了简化用户的配置，我们已将开发、编译环境做成镜像，放在 chainmakerofficial/chainmaker-go-contract:2.1.0 上，直接执行下列命令可以拉取镜像，构建开发环境：

    docker pull chainmakerofficial/chainmaker-go-contract:2.1.0
    docker run -it --name chainmaker-go-contract -v $WORK_DIR:/home chainmakerofficial/chainmaker-go-contract:2.1.0 bash

其中，$WORK_DIR 为本地工作目录，挂载到 docker 的 /home 下面。

7.2.2. 代码编写规则

代码入口

func main() { // sdk代码中，有且仅有一个main()方法
	// 空，不做任何事。仅用于对tinygo编译支持
}

对链暴露方法写法为：

//export upgrade
func method_name(): 不可带参数，无返回值

//export init_contract 表明对外暴露方法名称
func initContract() {

}

其中init_contract、upgrade方法必须有且对外暴露

init_contract：创建合约会执行该方法
upgrade：升级合约会执行该方法

// 安装合约时会执行此方法，必须。ChainMaker不允许用户直接调用该方法。
//export init_contract
func initContract() {

}
// 升级合约时会执行此方法，必须。ChainMaker不允许用户直接调用该方法。
//export upgrade
func upgrade() {

}

7.2.3. 示例代码说明

7.2.3.1. 存证合约示例源码展示

实现功能:

1、存储文件哈希和文件名称和该交易的ID。

2、通过文件哈希查询该条记录

/*
Copyright (C) BABEC. All rights reserved.

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

一个 文件存证 的存取示例 fact

*/

package main

import (
  "chainmaker.org/contract-sdk-tinygo/sdk/convert"
)

// 安装合约时会执行此方法，必须
//export init_contract
func initContract() {
  // 此处可写安装合约的初始化逻辑

}

// 升级合约时会执行此方法，必须
//export upgrade
func upgrade() {
  // 此处可写升级合约的逻辑

}

// 存证对象
type Fact struct {
  fileHash string
  fileName string
  time     int32 // second
  ec       *EasyCodec
}

// 新建存证对象
func NewFact(fileHash string, fileName string, time int32) *Fact {
  fact := &Fact{
    fileHash: fileHash,
    fileName: fileName,
    time:     time,
  }
  return fact
}

// 获取序列化对象
func (f *Fact) getEasyCodec() *EasyCodec {
  if f.ec == nil {
    f.ec = NewEasyCodec()
    f.ec.AddString("fileHash", f.fileHash)
    f.ec.AddString("fileName", f.fileName)
    f.ec.AddInt32("time", f.time)
  }
  return f.ec
}

// 序列化为json字符串
func (f *Fact) toJson() string {
  return f.getEasyCodec().ToJson()
}

// 序列化为cmec编码
func (f *Fact) marshal() []byte {
  return f.getEasyCodec().Marshal()
}

// 反序列化cmec为存证对象
func unmarshalToFact(data []byte) *Fact {
  ec := NewEasyCodecWithBytes(data)
  fileHash, _ := ec.GetString("fileHash")
  fileName, _ := ec.GetString("fileName")
  time, _ := ec.GetInt32("time")

  fact := &Fact{
    fileHash: fileHash,
    fileName: fileName,
    time:     time,
    ec:       ec,
  }
  return fact
}

// 对外暴露 save 方法，供用户由 SDK 调用
//export save
func save() {
  // 获取上下文
  ctx := NewSimContext()

  // 获取参数
  fileHash, err1 := ctx.ArgString("file_hash")
  fileName, err2 := ctx.ArgString("file_name")
  timeStr, err3 := ctx.ArgString("time")

  if err1 != SUCCESS || err2 != SUCCESS || err3 != SUCCESS {
    ctx.Log("get arg fail.")
    ctx.ErrorResult("get arg fail.")
    return
  }

  time, err := convert.StringToInt32(timeStr)
  if err != nil {
    ctx.ErrorResult(err.Error())
    ctx.Log(err.Error())
    return
  }

  // 构建结构体
  fact := NewFact(fileHash, fileName, int32(time))

  // 序列化：两种方式
  jsonStr := fact.toJson()
  bytesData := fact.marshal()

  //发送事件
  ctx.EmitEvent("topic_vx", fact.fileHash, fact.fileName)

  // 存储数据
  ctx.PutState("fact_json", fact.fileHash, jsonStr)
  ctx.PutStateByte("fact_bytes", fact.fileHash, bytesData)

  // 记录日志
  ctx.Log("【save】 fileHash=" + fact.fileHash)
  ctx.Log("【save】 fileName=" + fact.fileName)
  // 返回结果
  ctx.SuccessResult(fact.fileName + fact.fileHash)
}

// 对外暴露 find_by_file_hash 方法，供用户由 SDK 调用
//export find_by_file_hash
func findByFileHash() {
  ctx := NewSimContext()
  // 获取参数
  fileHash, _ := ctx.ArgString("file_hash")
  // 查询Json
  if result, resultCode := ctx.GetStateByte("fact_json", fileHash); resultCode != SUCCESS {
    // 返回结果
    ctx.ErrorResult("failed to call get_state, only 64 letters and numbers are allowed. got key:" + "fact" + ", field:" + fileHash)
  } else {
    // 返回结果
    ctx.SuccessResultByte(result)
    // 记录日志
    ctx.Log("get val:" + string(result))
  }

  // 查询EcBytes
  if result, resultCode := ctx.GetStateByte("fact_bytes", fileHash); resultCode == SUCCESS {
    // 反序列化
    fact := unmarshalToFact(result)
    // 返回结果
    ctx.SuccessResult(fact.toJson())
    // 记录日志
    ctx.Log("get val:" + fact.toJson())
    ctx.Log("【find_by_file_hash】 fileHash=" + fact.fileHash)
    ctx.Log("【find_by_file_hash】 fileName=" + fact.fileName)
  }
}

func main() {

}

7.2.4. 合约SDK接口描述

长安链提供Tinygo合约与链交互的相关接口，写合约时可直接导入包，并进行引用，具体信息可参考文章末尾”接口描述章节”。

7.2.5. 编译合约

7.2.5.1. 使用Docker镜像搭建编译环境

ChainMaker官方已经将容器发布至 https://hub.docker.com/u/chainmakerofficial

拉取镜像

docker pull chainmakerofficial/chainmaker-go-contract:2.1.0

请指定你本机的工作目录$WORK_DIR，例如/data/workspace/contract，挂载到docker容器中以方便后续进行必要的一些文件拷贝

docker run -it --name chainmaker-go-contract -v $WORK_DIR:/home chainmakerofficial/chainmaker-go-contract:2.1.0 bash
# 或者先后台启动
docker run -d  --name chainmaker-go-contract -v $WORK_DIR:/home chainmakerofficial/chainmaker-go-contract:2.1.0 bash -c "while true; do echo hello world; sleep 5;done"
# 再进入容器
docker exec -it chainmaker-go-contract bash

7.2.5.2. 编译示例合约

cd /home/
# 解压缩合约SDK源码
tar xvf /data/contract_go_template.tar.gz
cd contract_tinygo
# 编译main.go合约
sh build.sh

生成合约的字节码文件在

/home/contract_tinygo/chainmaker-contract-go.wasm

7.2.5.3. 示例框架描述

解压缩contract_go_template.tar.gz后，文件描述如下：

/home/contract_tinygo# ls -l
total 64
-rw-rw-r-- 1 1000 1000    56 Jul  2 12:45 build.sh            	# 编译脚本
-rw-rw-r-- 1 1000 1000  4149 Jul  2 12:44 bulletproofs.go		# 合约SDK基于bulletproofs的范围证明接口实现
-rw-rw-r-- 1 1000 1000 18871 Jul  2 12:44 chainmaker.go			# 合约SDK主要接口及实现
-rw-rw-r-- 1 1000 1000  4221 Jul  2 12:44 chainmaker_rs.go		# 合约SDK sql接口实现
-rw-rw-r-- 1 1000 1000 11777 May 24 13:27 easycodec.go			# 序列化工具类
-rw-rw-r-- 1 1000 1000  3585 Jul  2 12:44 main.go				# 存证示例代码
-rwxr-xr-x 1 root root 65122 Jul  6 07:22 main.wasm				# 编译成功后的wasm文件
-rw-rw-r-- 1 1000 1000  1992 Jul  2 12:44 paillier.go 			# 合约SDK基于paillier的半同态运算接口实现

7.2.5.4. 编译说明

在ChainMaker IDE中集成了编译器，可以对合约进行编译。集成的编译器是 TinyGo。用户如果手工编译，需要将 SDK 和用户编写的智能合约放入同一个文件夹，并在此文件夹的当前路径执行如下编译命令：

tinygo build -no-debug -opt=s -o name.wasm -target wasm

命令中 “name.wasm” 为生成的WASM 字节码的文件名，由用户自行指定。

7.2.6. 部署调用合约

编译完成后，将得到一个.wasm格式的合约文件，可将之部署到指定到长安链上，完成合约部署。部署合约的使用教程可详见：部署示例合约 => 使用CMC工具部署/调用合约。

7.3. 迭代器使用示例

//export test_kv_iterator
func howToUseIterator() {
	ctx := NewSimContext()
    // 构造数据
	ctx.PutState("key1", "field1", "val")
	ctx.PutState("key1", "field2", "val")
	ctx.PutState("key1", "field23", "val")
	ctx.PutState("key1", "field3", "val")
	// 使用迭代器，能查出来  field1，field2，field23 三条数据
	rs, code := ctx.NewIteratorWithField("key1", "field1", "field3")
	if code == SUCCESS {
		for rs.HasNext() {
			key, field, val, code := rs.Next()
			if code == SUCCESS {
				// do something
			} else {
				rs.Close()
				ctx.ErrorResult("err")
				return
			}
		}
		rs.Close()
	}

	ctx.PutState("key2", "field1", "val")
	ctx.PutState("key3", "field2", "val")
	ctx.PutState("key33", "field23", "val")
	ctx.PutState("key4", "field3", "val")
	// 能查出来 key2，key3，key33 三条数据
	ctx.NewIterator("key2", "key4")
	// 能查出来 key3，key33 两条数据
	ctx.NewIteratorPrefixWithKey("key3")
	// 能查出来  key1 field2，key1 field23 三条数据
	ctx.NewIteratorPrefixWithKeyField("key1", "field2")

	ctx.PutStateFromKey("key5", "val")
	ctx.PutStateFromKey("key56", "val")
	ctx.PutStateFromKey("key6", "val")
	// 能查出来 key5，key56 两条数据
	ctx.NewIterator("key5", "key6")

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