代币集大成者 - 手搓一个ERC1155合约并上线 holesky

shawn_shaw
发布于 5小时前
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ERC20和ERC721都是单代币标准，一个合约中只能管理一种代币。而ERC1155的设计目标是统一管理同质化代币（FungibleToken）和非同质化代币（Non-FungibleToken），提高批量操作的效率，减少Gas成本:https://learnblockchain.cn/shawn_

## 什么是 ERC1155
`ERC20` 和 `ERC721`都是单代币标准，一个合约中只能管理一种代币。而 `ERC1155` 的设计目标是统一管理 同质化代币（`Fungible Token`） 和 非同质化代币（`Non-Fungible Token`），提高批量操作的效率，减少 `Gas` 成本。
## ERC1155 和 ERC721 的区别
在 `ERC721` 中，每个代币都有唯一的 `tokenId`，但一个合约中只能支持这一种代币。而在 `ERC1155` 中，一个合约可以有多种代币，甚至可以同质化代币和非同质化代币共同存在。在诸如区块链游戏的场景中，管理多种物品（装备、金币）等变得更为高效和节省 `gas`。并且，`ERC1155` 支持批量转账的功能。
### ERC1155 是怎么实现的？
要知道 `ERC1155` 是怎么实现管理多种代币，通过对比 `ERC721` 和 `ERC1155` 的核心存储结构就可以很容易得知。
- **ERC721**
在 `ERC721` 中，核心存储 `NFT` 的结构为这一个 `mapping`，通过记录某个 `tokenId` 被哪个地址所拥有，便可标识出这个 `NFT` 是归属谁的。
```js
    mapping(uint256 tokenId => address) private _owners;
```
- **ERC1155**
而在 `ERC1155` 中，核心数据结构也是一个 `mapping`，但这是一个嵌套的 `mapping`。其结构为 `tokenId --> 地址 --> 数量`。
通过对某个 `tokenId` 归属进行标记，如果是同质化代币，数量可以大于 `1`，如果是非同质化代币（`NFT`），则数量固定为 `1`。这样就起到了同时管理同质化代币和非同质化代币的作用。
- **同质化代币**：
    例如一个同质化代币，其 `id` 为 `0`。被地址 `0xbb` 和 `0xcc` 持有。数量分别为 `2` 和 `3`。则这个 `mapping` 中，一个 `tokenId` 则对应了两个子 `mapping`，存储了两个地址的持仓数量。
- **非同质化代币**：
    例如一个非同质化代币，其 `id` 为 `1`。被 `0xdd` 持有。因为其数量固定为 `1`，所以在这个 `mapping` 中，只能同时存在一个子 `mapping`，记录了 `0xdd` 持有一个的记录。
```js
    mapping(uint256 id => mapping(address account => uint256)) private _balances;
```
## 核心变量
`ERC1155` 的核心状态变量非常简单，就是一个上面提到的核心存储结构加上一个额外的 `mapping` 作为授权机制，来保存代币授权给谁的信息。其中 `_uri` 保存了所有代币的元数据，可以通过 `{id}` 插值来进行区分。
```js
    mapping(uint256 id => mapping(address account => uint256)) private _balances;

mapping(address account => mapping(address operator => bool)) private _operatorApprovals;

// Used as the URI for all token types by relying on ID substitution, e.g. https://token-cdn-domain/{id}.json
    string private _uri;
```
## 接口
`ERC1155` 的接口及解释如下。
- `ERC1155` 继承了 `ERC165`，提供接口检测的能力。
- 与 `ERC721` 类似，`safeTransferFrom` 的时候也要求对方实现 `ERC1155Receiver` 接口来避免代币锁定的情况出现。（`ERC1155Receiver` 可以看做 `ERC165` 的抽离处理，单独拎出来让别的合约调用时判定，并同时完成发送代币的过程）

```js
    /**
     * @dev 返回某个 tokenId 被某个地址拥有的数量
     */
    function balanceOf(address account, uint256 id) external view returns (uint256);
    
     /**
     批量返回 ids 和 accounts 对应的余额
     */
    function balanceOfBatch(
        address[] calldata accounts,
        uint256[] calldata ids
    ) external view returns (uint256[] memory);

/**
    给 operator 授权调用者地址的所有代币操作权限
    本质上是操作 mapping(address account => mapping(address operator => bool)) 来记录
    */
    function setApprovalForAll(address operator, bool approved) external;

/**
    查询 account 的所有代币授权情况
     */
    function isApprovedForAll(address account, address operator) external view returns (bool);

/**
    安全转账，代币 id，从 from 地址转账到 to 地址 value 的数量
    要求对方实现了 IERC1155Receiver 的接口，否则会失败回滚（防止发生代币锁定的危险）
     */
    function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 id, uint256 value, bytes calldata data) external;

/**
    安全批量转账，代币 ids[]，从 from 地址转账到 to 地址 values[] 的数量
    要求对方实现了 IERC1155Receiver 的接口，否则会失败回滚（防止发生代币锁定的危险）
    */
    function safeBatchTransferFrom(
        address from,
        address to,
        uint256[] calldata ids,
        uint256[] calldata values,
        bytes calldata data
    ) external;
```
## 事件
`ERC1155` 定义的事件非常简单，只有三个。分别对应转账、批量转账、授权全部代币的场景。
```js
    /**
    单个转账事件
     */
    event TransferSingle(address indexed operator, address indexed from, address indexed to, uint256 id, uint256 value);

/**
    转账事件
     */
    event TransferBatch(
        address indexed operator,
        address indexed from,
        address indexed to,
        uint256[] ids,
        uint256[] values
    );

/**
    批量授权事件
     */
    event ApprovalForAll(address indexed account, address indexed operator, bool approved);
```
## 代码实现
下面，我们就来进行手搓一个 `ERC1155` 合约并上线到 `holesky` 测试网。
1. `Shawn1155.sol `**代码编写**

```js
contract Shawn1155 is ERC1155 {
    uint256 constant MAX_ID = 10;
    constructor() ERC1155("ipfs://QmeSjSinHpPnmXmspMjwiXyN6zS4E9zccariGR3jxcaWtq/ "){
//        mint 出来给自己
        mintBatch();
    }

// 批量 mint 出来
    function mintBatch() internal {
        uint256[] memory ids = new uint256[](MAX_ID);
        uint256[] memory amounts = new uint256[](MAX_ID);
        for(uint256 i=0;i<MAX_ID;i++){
            ids[i] = i;
            amounts[i] = 1000;
        }
        _mintBatch(msg.sender,ids,amounts,"");
    }

}
```
2. `Shawn1155.s.sol `**部署脚本**

```js
contract DeployAndTransfer is Script {
    function run() external {
        vm.startBroadcast();

// 1. 部署合约
        Shawn1155 token = new Shawn1155();
        console2.log("Deployed Shawn1155 at:", address(token));

// 2. 生成一个随机地址（模拟 EOA 接收者）
        address randomEOA = address(uint160(uint256(keccak256(abi.encodePacked(block.timestamp, blockhash(block.number - 1))))));
        console2.log("Random receiver:", randomEOA);

// 3. 发送 tokenId 1，数量 100 给 randomEOA
        token.safeTransferFrom(msg.sender, randomEOA, 1, 100, "");

vm.stopBroadcast();
    }
}
```
3. **部署测试**
- 加载环境变量

```js
source .env
```
- 部署命令
```js
forge script script/ERC1155/Shawn1155.s.sol \
  --rpc-url $HOLESKY_RPC_URL \
  --private-key $PRIVATE_KEY \
  --broadcast \
  -vvvv
```

![image.png](https://img.learnblockchain.cn/attachments/2025/04/ocKzZTyH680c3f19688fd.png)
到holesky上查看 https://holesky.etherscan.io/address/0x6E6bC0328814Ed87396ACea53EB4363A5eA236DC#events

![image.png](https://img.learnblockchain.cn/attachments/2025/04/hfxgQXnk680c3f7c617e3.png)

什么是 ERC1155

ERC20 和 ERC721都是单代币标准，一个合约中只能管理一种代币。而 ERC1155 的设计目标是统一管理同质化代币（Fungible Token）和非同质化代币（Non-Fungible Token），提高批量操作的效率，减少 Gas 成本。

ERC1155 和 ERC721 的区别

在 ERC721 中，每个代币都有唯一的 tokenId，但一个合约中只能支持这一种代币。而在 ERC1155 中，一个合约可以有多种代币，甚至可以同质化代币和非同质化代币共同存在。在诸如区块链游戏的场景中，管理多种物品（装备、金币）等变得更为高效和节省 gas。并且，ERC1155 支持批量转账的功能。

ERC1155 是怎么实现的？

要知道 ERC1155 是怎么实现管理多种代币，通过对比 ERC721 和 ERC1155 的核心存储结构就可以很容易得知。

ERC721 在 ERC721 中，核心存储 NFT 的结构为这一个 mapping，通过记录某个 tokenId 被哪个地址所拥有，便可标识出这个 NFT 是归属谁的。
```
mapping(uint256 tokenId => address) private _owners;
```
ERC1155 而在 ERC1155 中，核心数据结构也是一个 mapping，但这是一个嵌套的 mapping。其结构为 tokenId --> 地址 --> 数量。通过对某个 tokenId 归属进行标记，如果是同质化代币，数量可以大于 1，如果是非同质化代币（NFT），则数量固定为 1。这样就起到了同时管理同质化代币和非同质化代币的作用。
同质化代币：例如一个同质化代币，其 id 为 0。被地址 0xbb 和 0xcc 持有。数量分别为 2 和 3。则这个 mapping 中，一个 tokenId 则对应了两个子 mapping，存储了两个地址的持仓数量。
非同质化代币：例如一个非同质化代币，其 id 为 1。被 0xdd 持有。因为其数量固定为 1，所以在这个 mapping 中，只能同时存在一个子 mapping，记录了 0xdd 持有一个的记录。
```
mapping(uint256 id => mapping(address account => uint256)) private _balances;
```
核心变量

ERC1155 的核心状态变量非常简单，就是一个上面提到的核心存储结构加上一个额外的 mapping 作为授权机制，来保存代币授权给谁的信息。其中 _uri 保存了所有代币的元数据，可以通过 {id} 插值来进行区分。
```
mapping(uint256 id => mapping(address account => uint256)) private _balances;

mapping(address account => mapping(address operator => bool)) private _operatorApprovals;

// Used as the URI for all token types by relying on ID substitution, e.g. https://token-cdn-domain/{id}.json
string private _uri;
```
接口

ERC1155 的接口及解释如下。
ERC1155 继承了 ERC165，提供接口检测的能力。
与 ERC721 类似，safeTransferFrom 的时候也要求对方实现 ERC1155Receiver 接口来避免代币锁定的情况出现。（ERC1155Receiver 可以看做 ERC165 的抽离处理，单独拎出来让别的合约调用时判定，并同时完成发送代币的过程）

    /**
     * @dev 返回某个 tokenId 被某个地址拥有的数量
     */
    function balanceOf(address account, uint256 id) external view returns (uint256);

     /**
     批量返回 ids 和 accounts 对应的余额
     */
    function balanceOfBatch(
        address[] calldata accounts,
        uint256[] calldata ids
    ) external view returns (uint256[] memory);

    /**
    给 operator 授权调用者地址的所有代币操作权限
    本质上是操作 mapping(address account => mapping(address operator => bool)) 来记录
    */
    function setApprovalForAll(address operator, bool approved) external;

    /**
    查询 account 的所有代币授权情况
     */
    function isApprovedForAll(address account, address operator) external view returns (bool);

    /**
    安全转账，代币 id，从 from 地址转账到 to 地址 value 的数量
    要求对方实现了 IERC1155Receiver 的接口，否则会失败回滚（防止发生代币锁定的危险）
     */
    function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 id, uint256 value, bytes calldata data) external;

    /**
    安全批量转账，代币 ids[]，从 from 地址转账到 to 地址 values[] 的数量
    要求对方实现了 IERC1155Receiver 的接口，否则会失败回滚（防止发生代币锁定的危险）
    */
    function safeBatchTransferFrom(
        address from,
        address to,
        uint256[] calldata ids,
        uint256[] calldata values,
        bytes calldata data
    ) external;

事件

ERC1155 定义的事件非常简单，只有三个。分别对应转账、批量转账、授权全部代币的场景。

    /**
    单个转账事件
     */
    event TransferSingle(address indexed operator, address indexed from, address indexed to, uint256 id, uint256 value);

    /**
    转账事件
     */
    event TransferBatch(
        address indexed operator,
        address indexed from,
        address indexed to,
        uint256[] ids,
        uint256[] values
    );

    /**
    批量授权事件
     */
    event ApprovalForAll(address indexed account, address indexed operator, bool approved);

代码实现

下面，我们就来进行手搓一个 ERC1155 合约并上线到 holesky 测试网。

Shawn1155.sol代码编写

contract Shawn1155 is ERC1155 {
    uint256 constant MAX_ID = 10;
    constructor() ERC1155("ipfs://QmeSjSinHpPnmXmspMjwiXyN6zS4E9zccariGR3jxcaWtq/ "){
//        mint 出来给自己
        mintBatch();
    }

    // 批量 mint 出来
    function mintBatch() internal {
        uint256[] memory ids = new uint256[](MAX_ID);
        uint256[] memory amounts = new uint256[](MAX_ID);
        for(uint256 i=0;i&lt;MAX_ID;i++){
            ids[i] = i;
            amounts[i] = 1000;
        }
        _mintBatch(msg.sender,ids,amounts,"");
    }

}

Shawn1155.s.sol部署脚本

contract DeployAndTransfer is Script {
    function run() external {
        vm.startBroadcast();

        // 1. 部署合约
        Shawn1155 token = new Shawn1155();
        console2.log("Deployed Shawn1155 at:", address(token));

        // 2. 生成一个随机地址（模拟 EOA 接收者）
        address randomEOA = address(uint160(uint256(keccak256(abi.encodePacked(block.timestamp, blockhash(block.number - 1))))));
        console2.log("Random receiver:", randomEOA);

        // 3. 发送 tokenId 1，数量 100 给 randomEOA
        token.safeTransferFrom(msg.sender, randomEOA, 1, 100, "");

        vm.stopBroadcast();
    }
}

部署测试
- 加载环境变量

source .env

部署命令

forge script script/ERC1155/Shawn1155.s.sol \
--rpc-url $HOLESKY_RPC_URL \
--private-key $PRIVATE_KEY \
--broadcast \
-vvvv

到holesky上查看 https://holesky.etherscan.io/address/0x6E6bC0328814Ed87396ACea53EB4363A5eA236DC#events

原创
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分类: 以太坊
标签: ERC-1155 Holesky 以太坊智能合约 Foundry

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核心变量

接口

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专栏: 小白专享-图解以太坊编程

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