用Go来做以太坊开发④智能合约

在这个章节中我们会介绍如何用Go来编译，部署，写入和读取智能合约。

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与智能合约交互，我们要先生成相应智能合约的应用二进制接口ABI(application binary interface)，并把ABI编译成我们可以在Go应用中调用的格式。

第一步是安装 Solidity编译器 ( solc ).

Solc 在Ubuntu上有snapcraft包。

Solc在macOS上有Homebrew的包。

其他的平台或者从源码编译的教程请查阅官方solidity文档 install guide .

我们还得安装一个叫 abigen 的工具，来从solidity智能合约生成ABI。

假设您已经在计算机上设置了Go，只需运行以下命令即可安装 abigen 工具。

我们将创建一个简单的智能合约来测试。 学习更复杂的智能合约，或者智能合约的开发的内容则超出了本书的范围。 我强烈建议您查看 truffle framework 来学习开发和测试智能合约。

这里只是一个简单的合约，就是一个键/值存储，只有一个外部方法来设置任何人的键/值对。 我们还在设置值后添加了要发出的事件。

虽然这个智能合约很简单，但它将适用于这个例子。

现在我们可以从一个solidity文件生成ABI。

它会将其写入名为“Store_sol_Store.abi”的文件中

现在让我们用 abigen 将ABI转换为我们可以导入的Go文件。 这个新文件将包含我们可以用来与Go应用程序中的智能合约进行交互的所有可用方法。

为了从Go部署智能合约，我们还需要将solidity智能合约编译为EVM字节码。 EVM字节码将在事务的数据字段中发送。 在Go文件上生成部署方法需要bin文件。

现在我们编译Go合约文件，其中包括deploy方法，因为我们包含了bin文件。

在接下来的课程中，我们将学习如何部署智能合约，然后与之交互。

Commands

Store.sol

solc version used for these examples

如果你还没看之前的章节，请先学习 编译智能合约的章节 因为这节内容，需要先了解如何将智能合约编译为Go文件。

假设你已经导入从 abigen 生成的新创建的Go包文件，并设置ethclient，加载您的私钥，下一步是创建一个有配置密匙的交易发送器(tansactor)。 首先从go-ethereum导入 accounts/abi/bind 包，然后调用传入私钥的 NewKeyedTransactor 。 然后设置通常的属性，如nonce，燃气价格，燃气上线限制和ETH值。

如果你还记得上个章节的内容, 我们创建了一个非常简单的“Store”合约，用于设置和存储键/值对。 生成的Go合约文件提供了部署方法。 部署方法名称始终以单词 Deploy 开头，后跟合约名称，在本例中为 Store 。

deploy函数接受有密匙的事务处理器，ethclient，以及智能合约构造函数可能接受的任何输入参数。我们测试的智能合约接受一个版本号的字符串参数。 此函数将返回新部署的合约地址，事务对象，我们可以交互的合约实例，还有错误（如果有）。

就这么简单：）你可以用事务哈希来在Etherscan上查询合约的部署状态:

Commands

Store.sol

contract_deploy.go

solc version used for these examples

这写章节需要了解如何将智能合约的ABI编译成Go的合约文件。如果你还没看， 前先读 上一个章节 。

一旦使用 abigen 工具将智能合约的ABI编译为Go包，下一步就是调用“New”方法，其格式为“Newcontractname style="box-sizing: border-box; font-size: 16px; -ms-text-size-adjust: auto; -webkit-tap-highlight-color: transparent;"”，所以在我们的例子中如果你 回想一下它将是 NewStore 。 此初始化方法接收智能合约的地址，并返回可以开始与之交互的合约实例。/contractname

Commands

Store.sol

contract_load.go

solc version used for these examples

这写章节需要了解如何将智能合约的ABI编译成Go的合约文件。如果你还没看， 前先读 上一个章节 。

在上个章节我们学习了如何在Go应用程序中初始化合约实例。 现在我们将使用新合约实例提供的方法来阅读智能合约。 如果你还记得我们在部署过程中设置的合约中有一个名为 version 的全局变量。 因为它是公开的，这意味着它们将成为我们自动创建的getter函数。 常量和view函数也接受 bind.CallOpts 作为第一个参数。了解可用的具体选项要看相应类的 文档 一般情况下我们可以用 nil 。

Commands

Store.sol

contract_read.go

solc version used for these examples

这写章节需要了解如何将智能合约的ABI编译成Go的合约文件。如果你还没看， 前先读 上一个章节 。

写入智能合约需要我们用私钥来对交易事务进行签名。

我们还需要先查到nonce和燃气价格。

接下来，我们创建一个新的keyed transactor，它接收私钥。

然后我们需要设置keyed transactor的标准交易选项。

现在我们加载一个智能合约的实例。如果你还记得 上个章节 我们创建一个名为 Store 的合约，并使用 abigen 工具生成一个Go文件。 要初始化它，我们只需调用合约包的 New 方法，并提供智能合约地址和ethclient，它返回我们可以使用的合约实例。

我们创建的智能合约有一个名为 SetItem 的外部方法，它接受solidity“bytes32”格式的两个参数（key，value）。 这意味着Go合约包要求我们传递一个长度为32个字节的字节数组。 调用 SetItem 方法需要我们传递我们之前创建的 auth 对象（keyed transactor）。 在幕后，此方法将使用它的参数对此函数调用进行编码，将其设置为事务的 data 属性，并使用私钥对其进行签名。 结果将是一个已签名的事务对象。

现在我就可以看到交易已经成功被发送到了以太坊网络了:

要验证键/值是否已设置，我们可以读取智能合约中的值。

搞定！

Commands

Store.sol

contract_write.go

solc version used for these examples

有时您需要读取已部署的智能合约的字节码。 由于所有智能合约字节码都存在于区块链中，因此我们可以轻松获取它。

首先设置客户端和要读取的字节码的智能合约地址。

现在你需要调用客户端的 codeAt 方法。 codeAt 方法接受智能合约地址和可选的块编号，并以字节格式返回字节码。

你也可以在etherscan上查询16进制格式的字节码

contract_bytecode.go

首先创建一个ERC20智能合约interface。 这只是与您可以调用的函数的函数定义的契约。

然后将interface智能合约编译为JSON ABI，并使用 abigen 从ABI创建Go包。

假设我们已经像往常一样设置了以太坊客户端，我们现在可以将新的 token 包导入我们的应用程序并实例化它。这个例子里我们用 Golem 代币的地址.

我们现在可以调用任何ERC20的方法。 例如，我们可以查询用户的代币余额。

我们还可以读ERC20智能合约的公共变量。

我们可以做一些简单的数学运算将余额转换为可读的十进制格式。

同样的信息也可以在etherscan上查询:

Commands

erc20.sol

contract_read_erc20.go

solc version used for these examples

用Go来做以太坊开发⑤事件日志

智能合约具有在执行期间“发出”事件的能力。 事件在以太坊中也称为“日志”。 事件的输出存储在日志部分下的事务处理中。 事件已经在以太坊智能合约中被广泛使用，以便在发生相对重要的动作时记录，特别是在代币合约（即ERC-20）中，以指示代币转账已经发生。 这些部分将引导您完成从区块链中读取事件以及订阅事件的过程，以便交易事务被矿工打包入块的时候及时收到通知。

为了订阅事件日志，我们需要做的第一件事就是拨打启用websocket的以太坊客户端。 幸运的是，Infura支持websockets。

下一步是创建筛选查询。 在这个例子中，我们将阅读来自我们在之前课程中创建的示例合约中的所有事件。

我们接收事件的方式是通过Go channel。 让我们从go-ethereum core/types 包创建一个类型为 Log 的channel。

现在我们所要做的就是通过从客户端调用 SubscribeFilterLogs 来订阅，它接收查询选项和输出通道。 这将返回包含unsubscribe和error方法的订阅结构。

最后，我们要做的就是使用select语句设置一个连续循环来读入新的日志事件或订阅错误。

我们会在下个章节介绍如何解析日志。

Commands

Store.sol

event_subscribe.go

智能合约可以可选地释放“事件”，其作为交易收据的一部分存储日志。读取这些事件相当简单。首先我们需要构造一个过滤查询。我们从go-ethereum包中导入 FilterQuery 结构体并用过滤选项初始化它。我们告诉它我们想过滤的区块范围并指定从中读取此日志的合约地址。在示例中，我们将从在 智能合约章节 创建的智能合约中读取特定区块所有日志。

下一步是调用ethclient的 FilterLogs ，它接收我们的查询并将返回所有的匹配事件日志。

返回的所有日志将是ABI编码，因此它们本身不会非常易读。为了解码日志，我们需要导入我们智能合约的ABI。为此，我们导入编译好的智能合约Go包，它将包含名称格式为 ContractABI 的外部属性。之后，我们使用go-ethereum中的 accounts/abi 包的 abi.JSON 函数返回一个我们可以在Go应用程序中使用的解析过的ABI接口。

现在我们可以通过日志进行迭代并将它们解码为我么可以使用的类型。若您回忆起我们的样例合约释放的日志在Solidity中是类型为 bytes32 ，那么Go中的等价物将是 [32]byte 。我们可以使用这些类型创建一个匿名结构体，并将指针作为第一个参数传递给解析后的ABI接口的 Unpack 函数，以解码原始的日志数据。第二个参数是我们尝试解码的事件名称，最后一个参数是编码的日志数据。

此外，日志结构体包含附加信息，例如，区块摘要，区块号和交易摘要。

若您的solidity事件包含 indexed 事件类型，那么它们将成为 主题 而不是日志的数据属性的一部分。在solidity中您最多只能有4个主题，但只有3个可索引的事件类型。第一个主题总是事件的签名。我们的示例合约不包含可索引的事件，但如果它确实包含，这是如何读取事件主题。

正如您所见，首个主题只是被哈希过的事件签名。

这就是阅读和解析日志的全部内容。要学习如何订阅日志，阅读上个章节。

命令

Store.sol

event_read.go

首先，创建ERC-20智能合约的事件日志的interface文件 erc20.sol :

然后在给定abi使用 abigen 创建Go包

现在在我们的Go应用程序中，让我们创建与ERC-20事件日志签名类型相匹配的结构类型：

初始化以太坊客户端

按照ERC-20智能合约地址和所需的块范围创建一个“FilterQuery”。这个例子我们会用 ZRX 代币:

用 FilterLogs 来过滤日志：

接下来我们将解析JSON abi，稍后我们将使用解压缩原始日志数据：

为了按某种日志类型进行过滤，我们需要弄清楚每个事件日志函数签名的keccak256哈希值。 事件日志函数签名哈希始终是 topic [0] ，我们很快就会看到。 以下是使用go-ethereum crypto 包计算keccak256哈希的方法：

现在我们将遍历所有日志并设置switch语句以按事件日志类型进行过滤：

现在要解析 Transfer 事件日志，我们将使用 abi.Unpack 将原始日志数据解析为我们的日志类型结构。 解包不会解析 indexed 事件类型，因为它们存储在 topics 下，所以对于那些我们必须单独解析，如下例所示：

Approval 日志也是类似的方法：

最后，把所有的步骤放一起：

我们可以把解析的日志与etherscan的数据对比:

Commands

erc20.sol

event_read_erc20.go

solc version used for these examples

要读取 0x Protocol 事件日志，我们必须首先将solidity智能合约编译为一个Go包。

安装solc版本 0.4.11

为例如 Exchange.sol 的事件日志创建0x Protocol交易所智能合约接口:

Create the 0x protocol exchange smart contract interface for event logs as Exchange.sol :

接着给定abi，使用 abigen 来创建Go exchange 包：

Then use abigen to create the Go exchange package given the abi:

现在在我们的Go应用程序中，让我们创建与0xProtocol事件日志签名类型匹配的结构体类型：

初始化以太坊客户端：

创建一个 FilterQuery ，并为其传递0x Protocol智能合约地址和所需的区块范围：

用 FilterLogs 查询日志：

接下来我们将解析JSON abi，我们后续将使用解压缩原始日志数据：

为了按某种日志类型过滤，我们需要知晓每个事件日志函数签名的keccak256摘要。正如我们很快所见到的那样，事件日志函数签名摘要总是 topic[0] ：

现在我们迭代所有的日志并设置一个switch语句来按事件日志类型过滤：

现在要解析 LogFill ，我们将使用 abi.Unpack 将原始数据类型解析为我们自定义的日志类型结构体。Unpack不会解析 indexed 事件类型，因为这些它们存储在 topics 下，所以对于那些我们必须单独解析，如下例所示：

对于 LogCancel 类似：

最后是 LogError ：

将它们放在一起并运行我们将看到以下输出：

将解析后的日志输出与etherscan上的内容进行比较：

命令

Exchange.sol

event_read_0xprotocol.go

这些示例使用的solc版本

go是什么编程语言？主要应用于哪些方面？

Go语言由Google公司开发，并于2009年开源，相比Java/Python/C等语言，Go尤其擅长并发编程，性能堪比C语言，开发效率肩比Python，被誉为“21世纪的C语言”。

Go语言在云计算、大数据、微服务、高并发领域应用应用非常广泛。BAT大厂正在把Go作为新项目开发的首选语言。

Go语言能干什么?

1、服务端开发：以前你使用C或者C++做的那些事情，用Go来做很合适，例如日志处理、文件系统、监控系统等;

2、DevOps：运维生态中的Docker、K8s、prometheus、grafana、open-falcon等都是使用Go语言开发;

3、网络编程：大量优秀的Web框架如Echo、Gin、Iris、beego等，而且Go内置的 net/http包十分的优秀;

4、Paas云平台领域：Kubernetes和Docker Swarm等;

5、分布式存储领域：etcd、Groupcache、TiDB、Cockroachdb、Influxdb等;

6、区块链领域：区块链里面有两个明星项目以太坊和fabric都使用Go语言;

7、容器虚拟化：大名鼎鼎的Docker就是使用Go语言实现的;

8、爬虫及大数据：Go语言天生支持并发，所以十分适合编写分布式爬虫及大数据处理。

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