Hello Move | Move dApp极速入门(一)

实践:面向资源的智能合约语言

作者: 李大狗、王宁波、陈俊锋 @ NonceGeekDAO

我们从二进制到汇编到各种高级语言,一直都在发展。智能合约也一样,从比特币的Script到以太坊的Solidity,往前跨了一大步,但是,Solidity能包打天下了吗?事实上,层出不穷的安全问题一直在困扰我们,在很大程度上限制了整个行业的发展,比如前段时间炒的沸沸扬扬的Poly Network被攻击事件。「安全」在金融场景,尤其是DeFi时代,比以往任何时候都更加重要,这些问题我们不能视而不见。如果区块链行业继续发展,势必会有更好的智能合约语言出来。

在这些大前提下,新的智能合约语言Move被设计出来了。Move是面向「资源」编程的。我个人认为,「面向资源编程」是智能合约语言的一个变革,说白了,智能合约语言又往前迈了一大步。

——jolestar

——https://starcoin.org/zh/developer/blog/starcoin_move_resource

——https://mirror.xyz/jolestar.eth/sQ0nMCO3eNig6gCzqQO7xew1mn8oUi1-rKtfZKmGlNI

本系列将以 Starcoin 为例,讲解 Move 语言以及 Move dApp 的开发,及其背后的计算机原理。

本系列的全文更新中,见:

https://github.com/WeLightProject/Web3-dApp-Camp/tree/main/move-dapp

同步的打卡任务:

https://github.com/WeLightProject/Web3-dApp-Camp/discussions/categories/projects-others

1 节点启动

下载最新的发行版 Starcoin 节点程序(MacOS 将其拷贝至/usr/local/bin目录即可):

https://github.com/starcoinorg/starcoin/releases

在此以Starcoin网络为基础,展现如何启动一个节点:

https://starcoinorg.github.io/starcoin-cookbook/docs/getting-started/setup/

太长不看版——关键命令合集:

# 启动一个本地 dev 节点
$ starcoin -n dev
# 启动一个本地 dev 节点的同时打开控制台,-d 参数可以确保每次打开控制台时都保有历史的数据而不是重开
$ mkdir [folder_name]
$ cd [folder_name]
$ pwd
$ starcoin -d [path_to_your_data_folder] -n dev console

starcoin 控制台命令:

# 指定账户获得测试代币
starcoin% dev get-coin 0xb7c46353c6c0e3a2559d5b12cad981e4 -v 100STC
# 账户列表
starcoin% account list
# 单一账户情况查看
starcoin% account show 0xb7c46353c6c0e3a2559d5b12cad981e4
# 创建新账户
starcoin% account create -p [pwd]

2 第一个 Move 合约 —— MyCounter

最小可实践例子:

https://github.com/starcoinorg/starcoin-cookbook/blob/main/examples/my-counter

module MyCounterAddr::MyCounter {
     use StarcoinFramework::Signer;

     struct Counter has key, store {
        value:u64,
     }
     public fun init(account: &signer){
        move_to(account, Counter{value:0});
     }
     public fun incr(account: &signer) acquires Counter {
        let counter = borrow_global_mut<Counter>(Signer::address_of(account));
        counter.value = counter.value + 1;
     }

     public(script) fun init_counter(account: signer){
        Self::init(&account)
     }

     public(script) fun incr_counter(account: signer)  acquires Counter {
        Self::incr(&account)
     }
}

MyCounter 源码分析

module 是发布在特定地址下的打包在一起的一组函数和结构体。使用script时需要与已发布的module或标准库一起运行,而标准库本身就是在 0x1 地址下发布的一组module。

module MyCounterAddr::MyCounter{ } 则在该MyCounterAddr地址下(对应Move.toml下的MyCounterAddr = "0xb7c46353c6c0e3a2559d5b12cad981e4")创建一个module。

use StarcoinFramework::Signer,是使用标准库下的Signer module,Signer 是一种原生的类似 Resource 的不可复制的类型,它包含了交易发送者的地址。引入signer类型的原因之一是要明确显示哪些函数需要发送者权限,哪些不需要。因此,函数不能欺骗用户未经授权访问其 Resource。具体可参考源码

struct Counter has key, store {
        value:u64,
     }

使用struct定义了一个叫做Counter的结构体,同时被 key,store两种限制符修饰,Move的类型系统灵活,每种类型都可以被四种限制符所修饰。这四种限制符我们称之为 abilities,它们定义了类型的值是否可以被复制、丢弃和存储。 这四种 abilities 限制符分别是: Copy, Drop, Store 和 Key.

它们的功能分别是:

  • Copy - 被修饰的值可以被复制。
  • Drop - 被修饰的值在作用域结束时可以被丢弃。
  • Key - 被修饰的值可以作为键值对全局状态进行访问。
  • Store - 被修饰的值可以被存储到全局状态。

这里用key,store修饰,则表示它不能被复制,也不能被丢弃或重新使用,但是它却可以被安全地存储和转移。

下面则是定义的方法,

public fun init(account: &signer){
    move_to(account, Counter{value:0});
}
public fun incr(account: &signer) acquires Counter {
    let counter = borrow_global_mut<Counter>(Signer::address_of(account));
    counter.value = counter.value + 1;
}

定义格式则是:

public fun 函数名(参数:参数类型){ }

move函数默认是私有函数,只能在定义它们的模块中访问。关键字 public 将更改函数的默认可见性并使其公开,即可以从外部访问。

init方法参数是一个&signer,意味着该方法必须是一个账户合法签名过后才可以调用,move_to则是move的一个原语,作用是发布、添加Counter资源到 signer 的地址下。Move的账户模型,code和data是存储在一个账户地址下的。

下面是列举的常用原语

  • move_to< T >(&signer, T):发布、添加类型为 T 的资源到 signer 的地址下。
  • move_from< T >(addr: address): T - 从地址下删除类型为 T 的资源并返回这个资源。
  • borrow_global< T >(addr: address): &T - 返回地址下类型为 T 的资源的不可变引用。
  • borrow_global_mut< T >(addr: address): &mut T - 返回地址下类型为 T 的资源的可变引用。
  • exists< T >(address): bool:判断地址下是否有类型为 T 的资源。。

incr方法参数也是一个&signer,意味着该方法必须是一个账户合法签名过后才可以调用,

关键字 acquires,放在函数返回值之后,用来显式定义此函数获取的所有 Resource。

Signer::address_of(account) 从签名者中拿到address

borrow_global_mut上面有介绍到,可变借用到address下到resource Counter,然后将Counter结构体下的value进行+1操作。

这下面的两个方法则是script方法,它与上面两个函数有什么区别呢?

  • public fun : 方法可以在任何模块中被调用。
  • public(script) fun:script function 是模块中的入口方法,表示该方法可以通过控制台发起一个交易来调用,就像本地执行脚本一样

下个版本的 Move 会用 public entry fun 替代 public(script) fun

Self则是代表自身module。

  public(script) fun init_counter(account: signer){
        Self::init(&account)
     }

     public(script) fun incr_counter(account: signer)  acquires Counter {
        Self::incr(&account)
     }

2.1 编译

下载第一个实例的源码:

$ git clone git@github.com:WeLightProject/Web3-dApp-Camp.git
$ cd Web3-dApp-Camp/move-dapp/my-counter

Move的包管理工具为Move Package Manager(mpm),它类似于Rust的Cargo或者Node的NPM。 可以通过mpm package new my-counter来创建一个新项目,典型的目录结构为:

my-counter
├── Move.toml
└── sources
    └── MyCounter.move 
  • sources用来存档Move的模块,它类似于与Java中的类文件。
  • Move.toml-用来存放配置文件:包括包的原数据、依赖和命名地址。
  • 上述文件构成一个Move包(Move Package) 更详细的Move包管理参考文档

修改move.toml中的地址为你用来部署的地址。

image-20220727123922351

编译:

$ mpm release

接下来会在release文件夹中,看到你编译好的二进制文件。

image-20220727124134402

2.2 控制台部署

在 Starcoin Console 中执行如下命令即可部署:

starcoin% dev deploy [path to blob] -s [addr] -b

-s 即--sender,-b即--blocking,表示阻塞等待命令执行完成

如果遇到账户被锁,用 unlock命令解锁即可。

account unlock [addr] -p [pwd]

其中pwd即是在1.2中创建的密码。

部署成功后能看到:

image-20220727124625807

💡需要注意的是,在Move中代码存储在个人的地址上,而非像以太坊那样的公共地址上。因此合约部署后并不会创建新地址,当我们想要调用合约时需要采用部署合约人的地址+合约名来调用该合约。

2.3 控制台调用

https://starcoinorg.github.io/starcoin-cookbook/docs/move/interacting-with-the-contract

  1. 调用 init_counter 脚本函数来初始化资源。
starcoin% account execute-function --function {MyCounterAddr-in-Move.toml}::MyCounter::init_counter -s 0x23dc2c167fcd16e28917765848e189ce -b

其中:

  • {MyCounterAddr-in-Move.toml}::MyCounter::init_counter为完整的函数链上地址,包括合约所在地址+包名+函数名。
  • -s 即--sender,-b即--blocking,表示阻塞等待命令执行完成
  1. 查看Counter资源
starcoin% state get resource 0x23dc2c167fcd16e28917765848e189ce 0x23dc2c167fcd16e28917765848e189ce::MyCounter::Counter

在Move中合约的数据被称为资源(resource),由于读取数据不改变链上状态,因此不需要-s -b,不会执行交易,也不消耗状态。

感兴趣的同学可以试着调用incr_counter,并再次查看Counter是否+1。

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李大狗
李大狗

上海对外经贸大学区块链研究中心副主任

68 篇文章, 6841 学分