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流程
合约代码编写（Solidity）-> 合约编译（solc）-> 合约部署（web3）
开发语言及工具：
- 区块链节点：ganache-cli
- 基础环境：node
- 合约开发语言：Solidity
- 合约编译器：solc
- 合约访问库：web3.js
基础环境安装
- 1、安装 node.js
- 2、安装 ganache-cli
ganache-cli
sudo npm install -g ganache-cli
ganache 默认会自动创建 10 个账户，每个账户有 100 个以太币（ETH：Ether）。 可以把账户视为银行账户，以太币就是以太坊生态系统中的货币。
面输出的最后一句话，描述了节点仿真器的监听地址和端口为localhost:8545，在使用 web3.js 时，需要传入这个地址来告诉web3js库应当连接到哪一个节点。
合约设计
合约中的属性用来声明合约的状态，而合约中的方法则提供修改状态的访问接口。
重点：
- 合约状态是持久化到区块链上的，因此对合约状态的修改需要消耗以太币。
- 只有在合约部署到区块链的时候，才会调用构造函数，并且只调用一次。
- 与 web 世界里每次部署代码都会覆盖旧代码不同，在区块链上部署的合约是不可改变的，也就是说，如果你更新 合约并再次部署，旧的合约仍然会在区块链上存在，并且合约的状态数据也依然存在。新的部署将会创建合约的一 个新的实例。
状态变量和整数
Solidity
显著特点：
- 后缀.sol
- 强类型语言
- 语法和javascript类似
函数类型
view: 读取区块链上的数据，但是不修改区块链上面的数据
pure：不修改也不读取区块链上面的数据
一笔事务的控制台信息
地址类型
合约代码编写（Solidity）-> 合约编译（solc）-> 合约部署（web3）
开发语言及工具：
- 区块链节点：ganache-cli
- 基础环境：node
- 合约开发语言：Solidity
- 合约编译器：solc
- 合约访问库：web3.js
版本指令
标明 Solidity 编译器的版本. 以避免将来新的编译器可能破坏你的代码。
pragma solidity ^0.4.19;
^0.4.20 0.4.x
~0.4.20 0.x.x
EVM数据存储
storage：状态变量（全局变量）会存储在这里。永久性存储数据（因为会把数据写入区块链当中），
stack：函数中的本地变量（局部变量）默认会存储在这里，暂时性存储数据。
memory：暂时性存储数据，实参（函数中实际传递的参数）默认会存储在这里。
tips：storage和memory都需要消耗gas，但是storage更贵。
结构体作为函数参数，函数必须是internal类型
数组
// 固定长度为2的静态数组:
uint[2] fixedArray;
// 固定长度为5的string类型的静态数组:
string[5] stringArray;
// 动态数组，长度不固定，可以动态添加元素:
uint[] dynamicArray;
公共数组
你可以定义 public 数组, Solidity 会自动创建 getter 方法. 语法如下:
Person[] public people;
其它的合约可以从这个数组读取数据（但不能写入数据），所以这在合约中是一个有用的保存公共数据的模式。
定义函数
function eatHamburgers(string _name, uint _amount) {
}
注：: 习惯上函数里的变量都是以(_)开头 (但不是硬性规定) 以区别全局变量。我们整个教程都会沿用这个习惯。
私有 / 公共函数
Solidity 定义的函数的属性默认为公共。 这就意味着任何一方 (或其它合约) 都可以调用你合约里的函数。
显然，不是什么时候都需要这样，而且这样的合约易于受到攻击。
uint[] numbers;
function _addToArray(uint _number) private {
numbers.push(_number);
}
返回值
string greeting = "What's up dog";
function sayHello() public returns (string) {
return greeting;
}
函数的修饰符****view,returns
把函数定义为 view, 意味着它只能读取数据不能更改数据:
function sayHello() public view returns (string) {}
Solidity 还支持 pure 函数, 表明这个函数甚至都不访问应用里的数据，例如：
function _multiply(uint a, uint b) private pure returns (uint) {
return a * b;
}
Keccak256 和 类型转换
Ethereum 内部有一个散列函数keccak256，它用了SHA3版本。一个散列函数基本上就是把一个字符串转换为一个256位的16进制数字。字符串的一个微小变化会引起散列数据极大变化。
注: 在区块链中安全地产生一个随机数是一个很难的问题， 本例的方法不安全，但是在我们的Zombie DNA算法里不是那么重要，已经很好地满足我们的需要了。
事件
事件 是合约和区块链通讯的一种机制。你的前端应用“监听”某些事件，并做出反应。
// 这里建立事件
event IntegersAdded(uint x, uint y, uint result);
function add(uint _x, uint _y) public {
uint result = _x + _y;
//触发事件，通知app
IntegersAdded(_x, _y, result);
return result;
}
YourContract.IntegersAdded(function(error, result) {
// 干些事
}
映射(****Mapping)和地址(Address)
Addresses（地址）
以太坊区块链由 account (账户)组成，你可以把它想象成银行账户。一个帐户的余额是 以太 （在以太坊区块链上使用的币种），你可以和其他帐户之间支付和接受以太币，就像你的银行帐户可以电汇资金到其他银行帐户一样。
每个帐户都有一个“地址”，你可以把它想象成银行账号。这是账户唯一的标识符，它看起来长这样：
0x0cE446255506E92DF41614C46F1d6df9Cc969183
Mapping（映射）
//对于金融应用程序，将用户的余额保存在一个 uint类型的变量中：
mapping (address => uint) public accountBalance;
//或者可以用来通过userId 存储/查找的用户名
mapping (uint => string) userIdToName;
msg.sender
在 Solidity 中，有一些全局变量可以被所有函数调用。 其中一个就是 msg.sender，它指的是当前调用者（或智能合约）的 address。
注意：在 Solidity 中，功能执行始终需要从外部调用者开始。 一个合约只会在区块链上什么也不做，除非有人调用其中的函数。所以 msg.sender 总是存在的。
注意：在 Solidity 中，功能执行始终需要从外部调用者开始。 一个合约只会在区块链上什么也不做，除非有人调用其中的函数。所以 msg.sender 总是存在的。
以下是使用**** msg.sender 来更新 mapping 的例子：
mapping (address => uint) favoriteNumber;
function setMyNumber(uint _myNumber) public {
// 更新我们的 favoriteNumber 映射来将 _myNumber存储在 msg.sender名下
favoriteNumber[msg.sender] = _myNumber;
// 存储数据至映射的方法和将数据存储在数组相似
}
function whatIsMyNumber() public view returns (uint) {
// 拿到存储在调用者地址名下的值
// 若调用者还没调用 setMyNumber，则值为 0
return favoriteNumber[msg.sender];
}
Require
function sayHiToVitalik(string _name) public returns (string) {
// 比较 _name 是否等于 "Vitalik". 如果不成立，抛出异常并终止程序
// (敲黑板: Solidity 并不支持原生的字符串比较, 我们只能通过比较
// 两字符串的 keccak256 哈希值来进行判断)
require(keccak256(_name) == keccak256("Vitalik"));
// 如果返回 true, 运行如下语句
return "Hi!";
}
继承 Inheritance
有个让**** Solidity 的代码易于管理的功能，就是合约 inheritance (继承)：
contract Doge {
function catchphrase() public returns (string) {
return "So Wow CryptoDoge";
}
}
contract BabyDoge is Doge {
function anotherCatchphrase() public returns (string) {
return "Such Moon BabyDoge";
}
}
由于 BabyDoge 是从 Doge 那里 inherits （继承)过来的。 这意味着当你编译和部署了 BabyDoge，它将可以访问 catchphrase() 和 anotherCatchphrase()和其他我们在 Doge 中定义的其他公共函数。
引入****Import
在 Solidity 中，当你有多个文件并且想把一个文件导入另一个文件时，可以使用 import 语句：
import "./someothercontract.sol";
contract newContract is SomeOtherContract {
}
Storage与Memory
在 Solidity 中，有两个地方可以存储变量 —— storage 或 memory。
Storage 变量是指永久存储在区块链中的变量。 Memory 变量则是临时的，当外部函数对某合约调用完成时，内存型变量即被移除。 你可以把它想象成存储在你电脑的硬盘或是RAM中数据的关系。
大多数时候你都用不到这些关键字，默认情况下 Solidity 会自动处理它们。 状态变量（在函数之外声明的变量）默认为“存储”形式，并永久写入区块链；而在函数内部声明的变量是“内存”型的，它们函数调用结束后消失。
internal 和 external
internal 和 private 类似，不过， 如果某个合约继承自其父合约，这个合约即可以访问父合约中定义的“内部”函数。（嘿，这听起来正是我们想要的那样！）。
external 与public 类似，只不过这些函数只能在合约之外调用 - 它们不能被合约内的其他函数调用。稍后我们将讨论什么时候使用 external 和 public。
Ownable
下面是一个 Ownable 合约的例子： 来自 OpenZeppelin Solidity 库的 Ownable 合约。 OpenZeppelin 是主打安保和社区审查的智能合约库，您可以在自己的 DApps中引用。等把这一课学完，您不要催我们发布下一课，最好利用这个时间把 OpenZeppelin 的网站看看，保管您会学到很多东西！
- 构造函数：function Ownable()是一个 constructor (构造函数)，构造函数不是必须的，它与合约同名，构造函数一生中唯一的一次执行，就是在合约最初被创建的时候。
- 函数修饰符：modifier onlyOwner()。 修饰符跟函数很类似，不过是用来修饰其他已有函数用的， 在其他语句执行前，为它检查下先验条件。 在这个例子中，我们就可以写个修饰符 onlyOwner 检查下调用者，确保只有合约的主人才能运行本函数。我们下一章中会详细讲述修饰符，以及那个奇怪的_;。
- indexed 关键字：别担心，我们还用不到它。
- @title Ownable*
- @dev The Ownable contract has an owner address, and provides basic authorization control*
- functions, this simplifies the implementation of "user permissions".*
/
contract Ownable {
address public owner;
event OwnershipTransferred(address indexed previousOwner, address indexed newOwner);
/**
** @dev The Ownable constructor sets the original owner of the contract to the sender*
** account.*
*/
function Ownable() public {
owner = msg.sender;
}
/**
** @dev Throws if called by any account other than the owner.*
*/
modifier onlyOwner() {
require(msg.sender == owner);
_;
}
/**
** @dev Allows the current owner to transfer control of the contract to a newOwner.*
** @param newOwner The address to transfer ownership to.*
*/
function transferOwnership(address newOwner) public onlyOwner {
require(newOwner != address(0));
OwnershipTransferred(owner, newOwner);
owner = newOwner;
}
}
Gas-驱动以太坊DApps的能源
在 Solidity 中，你的用户想要每次执行你的 DApp 都需要支付一定的 gas，gas 可以用以太币购买，因此，用户每次跑 DApp 都得花费以太币。
一个 DApp 收取多少 gas 取决于功能逻辑的复杂程度。每个操作背后，都在计算完成这个操作所需要的计算资源，（比如，存储数据就比做个加法运算贵得多）， 一次操作所需要花费的 gas 等于这个操作背后的所有运算花销的总和。
由于运行你的程序需要花费用户的真金白银，在以太坊中代码的编程语言，比其他任何编程语言都更强调优化。同样的功能，使用笨拙的代码开发的程序，比起经过精巧优化的代码来，运行花费更高，这显然会给成千上万的用户带来大量不必要的开销。
为何要****gas来驱动？
以太坊就像一个巨大、缓慢、但非常安全的电脑。当你运行一个程序的时候，网络上的每一个节点都在进行相同的运算，以验证它的输出 —— 这就是所谓的”去中心化“ 由于数以千计的节点同时在验证着每个功能的运行，这可以确保它的数据不会被被监控，或者被刻意修改。
可能会有用户用无限循环堵塞网络，抑或用密集运算来占用大量的网络资源，为了防止这种事情的发生，以太坊的创建者为以太坊上的资源制定了价格，想要在以太坊上运算或者存储，你需要先付费。
注意：如果你使用侧链，倒是不一定需要付费，比如咱们在 Loom Network 上构建的 CryptoZombies 就免费。你不会想要在以太坊主网上玩儿“魔兽世界”吧？ - 所需要的 gas 可能会买到你破产。但是你可以找个算法理念不同的侧链来玩它。我们将在以后的课程中咱们会讨论到，什么样的 DApp 应该部署在太坊主链上，什么又最好放在侧链。
时间单位
readyTime 稍微复杂点。我们希望增加一个“冷却周期”，表示僵尸在两次猎食或攻击之之间必须等待的时间。如果没有它，僵尸每天可能会攻击和繁殖1,000次，这样游戏就太简单了。
Solidity 使用自己的本地时间单位。
变量 now 将返回当前的unix时间戳（自1970年1月1日以来经过的秒数）。我写这句话时 unix 时间是 1515527488。
注意：Unix时间传统用一个32位的整数进行存储。这会导致“2038年”问题，当这个32位的unix时间戳不够用，产生溢出，使用这个时间的遗留系统就麻烦了。所以，如果我们想让我们的 DApp 跑够20年，我们可以使用64位整数表示时间，但为此我们的用户又得支付更多的 gas。真是个两难的设计啊！
Solidity 还包含秒(seconds)，分钟(minutes)，小时(hours)，天(days)，周(weeks) 和 年(years) 等时间单位。它们都会转换成对应的秒数放入 uint 中。所以 1分钟 就是 60，1小时是 3600（60秒×60分钟），1天是86400（24小时×60分钟×60秒），以此类推
函数修饰符
- 1、我们有决定函数何时和被谁调用的可见性修饰符: private 意味着它只能被合约内部调用； internal 就像 private 但是也能被继承的合约调用； external 只能从合约外部调用；最后 public 可以在任何地方调用，不管是内部还是外部。
- 2、我们也有状态修饰符， 告诉我们函数如何和区块链交互: view 告诉我们运行这个函数不会更改和保存任何数据； pure 告诉我们这个函数不但不会往区块链写数据，它甚至不从区块链读取数据。这两种在被从合约外部调用的时候都不花费任何gas（但是它们在被内部其他函数调用的时候将会耗费gas）。
- 3、然后我们有了自定义的 modifiers，例如在第三课学习的: onlyOwner 和 aboveLevel。 对于这些修饰符我们可以自定义其对函数的约束逻辑。
payable修饰符
payable 方法是让 Solidity 和以太坊变得如此酷的一部分 —— 它们是一种可以接收以太的特殊函数。
先放一下。当你在调用一个普通网站服务器上的API函数的时候，你无法用你的函数传送美元——你也不能传送比特币。
但是在以太坊中， 因为钱 (以太), 数据 (事务负载)， 以及合约代码本身都存在于以太坊。你可以在同时调用函数 并付钱给另外一个合约。
这就允许出现很多有趣的逻辑， 比如向一个合约要求支付一定的钱来运行一个函数。
示例
contract OnlineStore {
function buySomething() external payable {
// 检查以确定0.001以太发送出去来运行函数:
require(msg.value == 0.001 ether);
// 如果为真，一些用来向函数调用者发送数字内容的逻辑
transferThing(msg.sender);
}
}
提现
在上一节，我们学习了如何向合约发送以太，那么在发送之后会发生什么呢？
在你发送以太之后，它将被存储进以合约的以太坊账户中， 并冻结在哪里 —— 除非你添加一个函数来从合约中把以太提现。
你可以写一个函数来从合约中提现以太，类似这样：
contract GetPaid is Ownable {
function withdraw() external onlyOwner {
owner.transfer(this.balance);
}
}
随机数
优秀的游戏都需要一些随机元素，那么我们在 Solidity 里如何生成随机数呢？
真正的答案是你不能，或者最起码，你无法安全地做到这一点。
我们来看看为什么
用** keccak256 **来制造随机数
Solidity 中最好的随机数生成器是 keccak256 哈希函数.
我们可以这样来生成一些随机数
// 生成一个0到100的随机数:
uint randNonce = 0;
uint random = uint(keccak256(now, msg.sender, randNonce)) % 100;
randNonce++;
uint random2 = uint(keccak256(now, msg.sender, randNonce)) % 100;
这个方法首先拿到 now 的时间戳、 msg.sender、 以及一个自增数 nonce （一个仅会被使用一次的数，这样我们就不会对相同的输入值调用一次以上哈希函数了）。
然后利用 keccak 把输入的值转变为一个哈希值, 再将哈希值转换为 uint, 然后利用 % 100 来取最后两位, 就生成了一个0到100之间随机数了。
这个方法很容易被不诚实的节点攻击
在以太坊上, 当你在和一个合约上调用函数的时候, 你会把它广播给一个节点或者在网络上的 transaction 节点们。 网络上的节点将收集很多事务, 试着成为第一个解决计算密集型数学问题的人，作为“工作证明”，然后将“工作证明”(Proof of Work, PoW)和事务一起作为一个 block 发布在网络上。
一旦一个节点解决了一个PoW, 其他节点就会停止尝试解决这个 PoW, 并验证其他节点的事务列表是有效的，然后接受这个节点转而尝试解决下一个节点。
这就让我们的随机数函数变得可利用了
我们假设我们有一个硬币翻转合约——正面你赢双倍钱，反面你输掉所有的钱。假如它使用上面的方法来决定是正面还是反面 (random >= 50 算正面, random < 50 算反面)。
如果我正运行一个节点，我可以 只对我自己的节点 发布一个事务，且不分享它。 我可以运行硬币翻转方法来偷窥我的输赢 — 如果我输了，我就不把这个事务包含进我要解决的下一个区块中去。我可以一直运行这个方法，直到我赢得了硬币翻转并解决了下一个区块，然后获利。
所以我们该如何在以太坊上安全地生成随机数呢？
因为区块链的全部内容对所有参与者来说是透明的， 这就让这个问题变得很难，它的解决方法不在本课程讨论范围，你可以阅读 这个 StackOverflow 上的讨论 来获得一些主意。 一个方法是利用 oracle 来访问以太坊区块链之外的随机数函数。
ERC20 ERC721标准(七)
预防溢出
僵尸转移给0 地址（这被称作 “烧币”, 基本上就是把代币转移到一个谁也没有私钥的地址，让这个代币永远也无法恢复）
假设我们有一个 uint8, 只能存储8 bit数据。这意味着我们能存储的最大数字就是二进制 11111111 (或者说十进制的 2^8 - 1 = 255).
来看看下面的代码。最后 number 将会是什么值？
uint8 number = 255;
number++;
在这个例子中，我们导致了溢出 — 虽然我们加了1， 但是 number 出乎意料地等于 0了。 (如果你给二进制 11111111 加1, 它将被重置为 00000000，就像钟表从 23:59 走向 00:00)。
下溢(underflow)也类似，如果你从一个等于 0 的 uint8 减去 1, 它将变成 255 (因为 uint 是无符号的，其不能等于负数)。
使用 SafeMath
为了防止这些情况，OpenZeppelin 建立了一个叫做 SafeMath 的 库(library)，默认情况下可以防止这些问题。
不过在我们使用之前…… 什么叫做库?
一个库是 Solidity 中一种特殊的合约。其中一个有用的功能是给原始数据类型增加一些方法。
比如，使用 SafeMath 库的时候，我们将使用 using SafeMath for uint256 这样的语法。 SafeMath 库有四个方法 — add， sub， mul， 以及 div。现在我们可以这样来让 uint256 调用这些方法：
using SafeMath for uint256;
uint256 a = 5;
uint256 b = a.add(3); // 5 + 3 = 8
uint256 c = a.mul(2); // 5 * 2 = 10
assert和require区别
assert 和 require 相似，若结果为否它就会抛出错误。 assert 和 require 区别在于，require 若失败则会返还给用户剩下的 gas， assert 则不会。所以大部分情况下，你写代码的时候会比较喜欢 require，assert 只在代码可能出现严重错误的时候使用，比如 uint 溢出。
Solidity 社区所使用的一个标准是使用一种被称作 natspec 的格式，看起来像这样：
/// @title 一个简单的基础运算合约
/// @author H4XF13LD MORRIS
/// @notice ÏÖÔÚ£¬Õâ¸öºÏÔ¼Ö»Ìí¼ÓÒ»¸ö³Ë·¨
