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区块链应用开发组件:助力低代码开发

区块链技术在经历了十余年的发展后,渐呈“燎原之势”,不断在各行业落地生根。但同时,从技术的角度看,区块链应用开发仍然有着较高的门槛,存在不少痛点,在应用开发各个环节上的用户体验、效率及安全有待提升。

在社区中,我们也经常听到关于区块链应用开发的诸多问题:

  • 如何在solidity代码中将账户地址和字符串互转?

  • 现有的solidity代码是否支持高级语言中常用但相对复杂的数据结构,例如可迭代的mapping?

  • 是否可以提供一套基于明确应用场景的可供复用、参考的智能合约代码?

  • solidity智能合约如何快速编译为abi和binary文件?

  • 如何在使用gradle构建的区块链应用中快速编译智能合约代码,而不必使用编译脚本?

  • 写完智能合约后,如何编写区块链应用?

  • 是否可以提供一个便于开发的区块链应用代码生成器?

  • 编程小白如何快速上手区块链应用开发?

    ...

这些问题既有与合约开发相关的,也有与应用开发相关的。基于此类场景问题,结合自身实践经验,微众银行区块链正式开源区块链应用开发组件WeBankBlockchain-SmartDev,期望从区块链应用开发中的各个环节入手,多维度地提高区块链应用的开发效率,帮助开发者成为区块链应用开发的“10倍工程师”。目前,整个组件基于solidity语言开发。近期微众银行区块链还开源了Liquid合约语言,未来我们也会适配Liquid语言。

什么是应用开发组件?

区块链应用开发组件WeBankBlockchain-SmartDev的研发初衷在于打造低代码开发的组件库,全方位助力开发者高效、敏捷地开发区块链应用。WeBankBlockchain-SmartDev包含了一套开放、轻量的开发组件集,覆盖合约的开发、编译、应用开发等环节,开发者可根据自己的情况选择相应开发工具,提升开发效率。

从合约开发的视角来看,对于常用的功能,不必再重复造轮子,只需按需引用,参考“智能合约库”中的代码,就可以引入相应功能,为合约开发的效率和安全保驾护航。对于非基础性功能,例如业务场景,我们也提供了代码模板供参考复用。

从合约编译的视角来看,对于正在开发中的区块链应用,不必再依赖控制台对合约代码进行编译,只需使用合约gradle编译插件就地编译,便可立即得到abi、bin和java合约。这些编译物直接被输出到Java项目中,省去了拷贝的步骤,提供了如开发原生java程序一样迅捷、丝滑的体验。

从应用开发的视角来看,从智能合约到项目搭建,包含了大量机械而重复的工作,如创建项目、引入依赖、编写配置代码、访问智能合约、编写相关实体类等。相形之下,通过WeBankBlockchain-SmartDev,开发者可以选用应用开发脚手架。脚手架会根据智能合约自动生成项目工程。工程中已经包含了上述逻辑代码,开发者只需基于该工程继续添加业务逻辑代码,聚焦在自身的业务上即可。

应用开发组件包含哪些子组件?

智能合约库组件

“天下苦solidity久矣”,在solidity智能合约开发过程中,如果没有一套可参考的模板和代码库,不仅影响开发的效率,同时可能因为对智能合约开发的不熟悉而引入安全风险。智能合约库涵盖了从基础类型到上层业务的常见solidity库代码,用户可根据实际需要进行参考、复用。智能合约库的层级结构如下:

1、基础类型层:提供了常见的solidity内置类型的复杂操作库函数,涵盖了数学运算,整型转换操作、字符串操作、地址操作合数组操作等。在增强内置基础类型功能的同时,还为智能合约的安全保驾护航。

2、数据结构层:提供了其他高级编程语言中常见、而solidity语言中未提供的基础数据结构,让智能合约开发如虎添翼。

3、通用功能层:作为合约开发的“粘合剂”,现阶段整合了CRUD、Table库,并提供了密码学库,极大地便利了智能合约业务逻辑中的相关操作。

4、上层业务层:提供了积分和存证这两个常见业务场景的智能合约模板。上述智能合约模板代码遵循了高内聚、低耦合、易于升级的设计理念,既可供智能合约初学者学习和参考,也能给经验丰富的智能合约开发者带来启迪和思考。

智能合约编译插件

在以往的FISCO BCOS开发中,智能合约需要编译,首先要安装控制台,然后在调试阶段,需要把合约导入控制台,编译后再把java文件拷贝出来调试。且只要合约有变更,此流程就需要重新执行。因此,我们提供了智能合约编译插件,用户只需要在项目中调用gradle相关命令,就会自动根据项目中的合约生成abi、bin和java代码,节省了大量宝贵的时间。

应用开发脚手架

区块链应用的开发流程,除了合约开发外、还包括应用开发。其中,应用开发又包括项目建立、引入依赖、配置代码编写、模型类编写、服务类编写、业务逻辑编写等步骤。这些步骤相对繁琐,影响了开发的效率。因此,我们提供了智能合约脚手架,用于一键式生成区块链应用开发工程,降低了应用开发的难度。用户将自己的合约导入脚手架,即可生成对应的应用开发模板工程,包含对应的POJO类、服务类等,用户可基于此直接开发区块链应用项目。

应用开发组件使用场景

场景1:智能合约开发

在智能合约开发中,从基础的四则运算到上层的业务场景,都可以使用成熟的、可复用的库。

以四则运算为例,需要判断是否存在溢出的风险,此时可以使用数学相关库LibSafeMathForUint256Utils。

以数据结构为例,在solidity中,mapping类型的key不可被迭代,此时若需要使用对key进行迭代的映射,可以使用mapping相关的库LibBytesMap。

以通用功能为例,如果希望引入哈希、验签等密码学功能,则可以使用Crypto库。

以业务场景为例,如果想实现存证功能,可以参考场景模板Evidence,模板中纳入了相关实现,起到抛砖引玉的效果。

场景2:合约修改与调试

在区块链应用开发、调试过程中,通常需要在项目中用到abi、bin、java合约等内容,并基于这些内容进行相应的调试。如果合约出于调整等原因而需要重新编译,此时不必将合约拷入控制台编译,只需运行相应的gradle指令,就可以生成新的编译物。同时,这些编译物直接嵌在了项目中。如下图示例中,对HelloWorld合约编译后,产生的编译物示例:

场景3:区块链应用开发

假如用户已经写好了智能合约,需要基于智能合约,开发一个提供rest接口的web项目。在这种情况下,用户可以将合约拖入脚手架,一键生成项目。下图是生成的样例工程,包含了必要的配置类、DAO(Data Access Object)相关代码。开发者只需对项目进行必要的配置,并添加相应的controller等代码,就可以轻松实现上述需求。

开源地址

github代码库地址

SmartDev-Contract 智能合约库组件

https://github.com/WeBankBlockchain/SmartDev-Contract 

SmartDev-SCGP 智能合约编译插件

https://github.com/WeBankBlockchain/SmartDev-SCGP

SmartDev-Scaffold 智能合约应用开发脚手架

https://github.com/WeBankBlockchain/SmartDev-Scaffold

gitee代码库地址

SmartDev-Contract 智能合约库组件

https://gitee.com/WeBankBlockchain/SmartDev-Contract

SmartDev-SCGP 智能合约编译插件

https://gitee.com/WeBankBlockchain/SmartDev-SCGP

SmartDev-Scaffold 智能合约应用开发脚手架

https://gitee.com/WeBankBlockchain/SmartDev-Scaffold

文档地址

SmartDev-Contract 智能合约库组件

https://smartdev-doc.readthedocs.io/zh_CN/latest/docs/WeBankBlockchain-SmartDev-Contract/index.html 

SmartDev-SCGP 智能合约编译插件

https://smartdev-doc.readthedocs.io/zh_CN/latest/docs/WeBankBlockchain-SmartDev-SCGP/index.html

SmartDev-Scaffold 智能合约应用开发脚手架

https://smartdev-doc.readthedocs.io/zh_CN/latest/docs/WeBankBlockchain-SmartDev-Scaffold/index.html

欢迎参与WeBankBlockchain的社区建设:

  • 如项目对您有帮助,欢迎点亮我们的小星星(点击项目左上方Star按钮)。

  • 欢迎提交代码(Pull requests)。

  • 提问和提交BUG。

  • 如果发现代码存在安全漏洞,可通过以下地址上报:

    https://security.webank.com/

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