PDXUtopia区块链协议栈使用Solidity调用wasm智能合约

在这个瞬息万变的世界中，智能合约已成为所有平台中强有力的服务。Solidity是一种趋势，PDX Utopia区块链协议栈使用Solidity调用wasm智能合约。

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什么是Solidity？

Solidity是一种语法类似JavaScript的高级语言。它被设计成以编译的方式生成以太坊虚拟机代码，这种语言的突出优点是安全。

Solidity语言是静态类型语言，支持继承、库和复杂的用户定义类型，可以使用Solidity语言创建区块链上运行的投票、众筹、钱包等各种类型的智能合约。

以太坊合约中的Solidity

合约是以太坊去中心化应用程序的基本构建模块。所有变量和函数都是合约的一部分，这是所有项目的起点。一个名为MyFirst的空合约看起来像这样：

version?pragma?^0.4.19;contract?MyFirst{ }

Solidity文件的布局

源文件可以包含任意数量的合约定义，包括指令和pragma指令。

注释

就像任何其他语言一样，Solidity可以使用单行和多行注释。

//?This?is?a?single-line?comment./* This?is?a multi-line?comment */

Solidity中的值类型

以下类型也称为值类型，因为这些类型的变量将始终按值传递。

Solidity数据结构

Solidity提供三种类型的数据结构：

使用Solidity调用wasm智能合约

定义 ABI

>在 `hello-wasm-abi/src/abi.rs` 中定义了 Contract 对象，包含了 `hello-wasm` 样例中的 <br>；

>`put/get/getcounter` 三个方法的 `ABI` 描述，注意，我们还不能直接用 `JSON` 来描述 `ABI`；

>必须使用 `pdxabi::Contract` 来定义声明。

建议通过以下三步来生成 ABI :

1. 使用 `solidity` 编写 `contract interface`;

2. 使用 `remix` 编译 `contract interface` 得到对应的 `ABI` 描述；

3. 参照 `ABI` 描述文件编写 `pdxabi::Contract`；

部署 wasm 合约后可以使用合约地址和 contract interface 在 remix 里对合约进行实例化，方便测试。

### Solidity Contract Interface

在 [Remix IDE](http://remix.ethereum.org/#optimize=false&version=soljson-v0.5.3+commit.10d17f24.js&evmVersion=null&appVersion=0.7.7) 中编写合约接口，并编译

```solidity

pragma solidity ^0.5.3;

contract hello_wasm_abi {

function getcounter() public view returns(uint256);

function get(string memory key) public view returns(string memory);

function put(string memory key,string memory val) public payable;

}

```

### JSON ABI

编译合约接口可以得到对应的 `ABI JSON` 描述，提供合约地址和此 `JSON ABI` 文档，

`DAPP` 开发者即可实例化 `hello_wasm_abi` 合约，并使用其中的三个函数

```json

[

{

"constant": false,

"inputs": [

{

"name": "key",

"type": "string"

},

{

"name": "val",

"type": "string"

}

],

"name": "put",

"outputs": [],

"payable": true,

"stateMutability": "payable",

"type": "function"

},

{

"constant": true,

"inputs": [

{

"name": "key",

"type": "string"

}

],

"name": "get",

"outputs": [

{

"name": "",

"type": "string"

}

],

"payable": false,

"stateMutability": "view",

"type": "function"

},

{

"constant": true,

"inputs": [],

"name": "getcounter",

"outputs": [

{

"name": "",

"type": "uint256"

}

],

"payable": false,

"stateMutability": "view",

"type": "function"

}

]

```

### pdxabi::Contract

根据 `JSON ABI` 描述实例化 `pdxabi::Contract` 对象，用来对合约的 `input/output` 进行序列化和反序列化

```rust

pub fn get_contract_abi() -> pdxabi::Contract {

let mut functions: HashMap<String, pdxabi::Function> = HashMap::new();

let fn_put = pdxabi::Function {

constant: false,

name: String::from("put"),

inputs: Vec::from(vec![

pdxabi::Param { name: String::from("key"), kind: pdxabi::param_type::ParamType::String },

pdxabi::Param { name: String::from("val"), kind: pdxabi::param_type::ParamType::String },

]),

outputs: Vec::default(),

};

let fn_get = pdxabi::Function {

constant: true,

name: String::from("get"),

inputs: Vec::from(vec![

pdxabi::Param { name: String::from("key"), kind: pdxabi::param_type::ParamType::String },

]),

outputs: Vec::from(vec![

pdxabi::Param { name: String::default(), kind: pdxabi::param_type::ParamType::String },

]),

};

let fn_getcounter = pdxabi::Function {

constant: true,

name: String::from("getcounter"),

inputs: Vec::default(),

outputs: Vec::from(vec![

pdxabi::Param { name: String::default(), kind: pdxabi::param_type::ParamType::Uint(256) },

]),

};

functions.insert(fn_put.clone().name, fn_put.clone());

functions.insert(fn_get.clone().name, fn_get.clone());

functions.insert(fn_getcounter.clone().name, fn_getcounter.clone());

pdxabi::Contract {

constructor: None,

functions: functions,

events: HashMap::default(),

fallback: false,

signers: HashMap::default(),

}

}

```

## 使用 `ABI`

>在 hello-wasm-abi 合约中

```rust

extern crate wasm_bindgen;

extern crate ewasm_api;

use wasm_bindgen::prelude::*;

use ewasm_api::types::*;

use ewasm_api::pdx::utils::*;

// 倒入处理 abi 的开发库

use ewasm_api::pdxabi;

// pdxabi::Contract 定义的对象放在 abi 模块中

pub mod abi;

const COUNTER_KEY: Bytes32 = Bytes32 { bytes: [255; 32] };

fn inc_counter() {

let old_v = ewasm_api::storage_load(&COUNTER_KEY);

let old_i = bytes_to_uint(&old_v.bytes[..]);

let new_i = old_i + 1;

let val = u32_to_bytes32(new_i as u32);

let value = Bytes32 { bytes: val };

ewasm_api::storage_store(&COUNTER_KEY, &value);

}

fn get_counter() -> Vec<u8> {

let v = ewasm_api::storage_load(&COUNTER_KEY);

Vec::from(&v.bytes[..])

}

fn put_data(k: String, v: String) {

ewasm_api::pdx::storage_store(k.as_bytes(), v.as_bytes());

}

fn get_data(k: String) -> Vec<u8> {

ewasm_api::pdx::storage_load(k.as_bytes())

}

#[wasm_bindgen]

pub fn main() {

inc_counter();

let input = ewasm_api::calldata_acquire();

if !input.is_empty() {

// 获取 pdxabi::Contract 对象，这个函数写在 abi 模块中

let mut contract = abi::get_contract_abi();

// 从 input 获取方法签名，按照 ABI 规范，input 的前 4 个 byte 为方法签名

let fn_sig = &Vec::from(&input[..4]);

// 根据方法签名获取 function 对象

let function = contract.function_by_sig(fn_sig).expect("error_fn_sig");

// 通过 function.name 来匹配相应的 handler

match function.name.as_str() {

"getcounter" => { // function getcounter() public view returns(uint256);

// 调用 get_counter 得到返回值，转换成 uint

let rtn = ewasm_api::pdx::utils::bytes_to_uint(get_counter().as_slice());

// 此方法没有输入值，只有输出，通过 function.encode_output 序列化输出

let data = function.encode_output(&[pdxabi::Token::Uint(rtn.into())]).unwrap();

// 将结果返回给合约调用者

ewasm_api::finish_data(data.as_slice());

}

"get" => { // function get(string memory key) public view returns(string memory);

// 此方法有定义输入 string key , 先用 function.decode_input 解析 input, 得到输入列表

let tokens = function.decode_input(input.as_slice()).expect("error_put_input");

// 接口中 input 只定义了一个参数，所以 key = tokens[0]

let key = tokens.get(0).expect("error_put_key");

// 调用 get_data(key) 函数，得到 val 的字节数组

let val = get_data(key.clone().to_string().unwrap());

// 接口描述输出值为 string，所以要将 val 转换为 string

let rtn = String::from_utf8(val).expect("error_get_val");

// 使用 function.encode_output 对返回值进行序列化

let data = function.encode_output(&[pdxabi::Token::String(rtn)]).expect("error_get_output");

// 将结果返回给合约调用者

ewasm_api::finish_data(data.as_slice());

}

"put" => { // function put(string memory key,string memory val) public payable;

// 此方法有定义输入 [string key,string val] , 先用 function.decode_input 解析 input, 得到输入列表

let tokens = function.decode_input(input.as_slice()).expect("error_put_input");

// 接口中定义了两个参数，分别对应 key = tokens[0] , val = tokens[1]

let key = tokens.get(0).expect("error_put_key");

let val = tokens.get(1).expect("error_put_val");

// 调用 put_data(key,val)

put_data(key.clone().to_string().unwrap(), val.clone().to_string().unwrap());

// 结束调用，此方法没有返回值

ewasm_api::finish()

}

_ => ewasm_api::finish() // 如果方法匹配失败，则直接返回不做任何处理

}

}

}

```

## 部署与使用

* 部署合约方式与 `hello-wasm` 样例相同，可以参照 [README.md](https://github.com/PDXbaap/ewasm-rust-demo/blob/master/README.md) 中关于`部署`的描述;

* 调用合约：部署成功后会得到 `Contract Address` ，如果使用 `web3` 系列 `SDK` 可以使用 `JSON ABI` + `Contract Address` 来实例化合约，并进行调用，如果使用 `remix IDE` 进行测试调用，可以使用 `Solidity Contract Interface` + `Contract Address` 来实例化合约并调用

关于 web3 提供的 SDK 和 remix IDE 的详细资料请参阅 web3 基金会的相关资料

## Solidity 调用 Wasm 合约

用 `sol` 合约来调用 `wasm` 合约，与 `sol` 调用 `sol` 方式相同，

假设已经部署过 `hello-wasm-abi` 这个合约，并得到合约地址 `0xda3ce11d916ffba4a1289cef66a7f142ec5a0f74`,

通过 `hello-wasm-abi` 合约接口和地址，即可实例化这个合约，之后用法与 `sol` 调用 `sol` 一致，

例如：

```solidity

pragma solidity ^0.5.3;

// hello-wasm-abi 合约接口

contract hello_wasm_abi {

function getcounter() public view returns(uint256);

function get(string memory key) public view returns(string memory);

function put(string memory key,string memory val) public payable;

}

// 使用 hello-wasm-abi 合约的 solidity 合约

contract foobar {

function fetch(address addr,string memory key) public view returns(string memory) {

// 第一个参数 addr 为 wasm 合约地址，通过接口和地址实例化合约对象

hello_wasm_abi hello = hello_wasm_abi(addr);

// 调用 wasm 合约方法

return hello.get(key);

}

function set(address addr,string memory key,string memory val) public payable {

hello_wasm_abi hello = hello_wasm_abi(addr);

hello.put(key,val);

}

}

```

部署 `foobar` 合约后，使用 `hello-wasm-abi` 的合约地址 `0xda3ce11d916ffba4a1289cef66a7f142ec5a0f74` 作为第一个参数分别

调用 `fetch` 和 `set` 方法，完成对 `hello-wasm-abi` 合约的 `get` 和 `put` 的调用。

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编译者/作者：PDX公有链

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