第 5 课：在智能合约中实现拍卖功能

GearFans
更新于 2023-06-06 14:44
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本课提供了在 Tamagotchi 拍卖合约中实施英式拍卖模型的分步指南，包括自动程序执行，拍卖功能所需的合同状态和逻辑。

### 课程总结

- 本课提供了在 Tamagotchi 拍卖合约中实施英式拍卖模型的分步指南。

- 我们将介绍自动程序执行以促进英式拍卖模型

- 我们将突出显示拍卖功能所需的合同状态和逻辑

- 期待拍卖功能解决方案的动手开发

### 课程目标

在本课结束时，你将收获：

- 通过智能合约自动化理解自动程序执行

- 理解实现拍卖功能时的智能合约状态和逻辑

- 了解系统信号、gas 预留以及如何将 gas 预留添加到系统信号

- 将拍卖模型纳入你的智能合约

### 让我们开始吧！

在本课中，我们将创建一个合约，用户可以在其中拍卖他们的 Tamagotchi。我们实施英式拍卖模型吧。

这种类型的拍卖以电子宠物所有者设定的最低出价声明开始。在此之后，有兴趣的投标人开始按升序排列他们的投标，即下一个投标应高于前一个。这个过程一直持续到出价高于该价格时其他买家都没有兴趣购买 Tamagotchi。最高出价是 Tamagotchi 的售价。

正如你可能猜到的那样，你的 Tamagotchi 约应该扩展为可以更改所有权的功能（这正是上一课的作业）。

拍卖期间，拍卖合约暂时成为 Tamagotchi 的主人。拍卖结束后，合约会指定 Tamagotchi 的新主人 —— 拍卖的赢家。如果没有人出价，Tamagotchi 将退还给之前的所有者。

### 通过智能合约自动化自动执行程序

在我们开始编写拍卖智能合约之前，我们将讨论智能合约自动化。

智能合约无法自动执行。在链上交易触发之前，他们的代码不会在区块链上运行和更改状态。外部交易作为“戳”来唤醒智能合约并启动其逻辑。例如，我们可以通过向拍卖合约发送消息来开始拍卖。

当拍卖时间过去后，需要处理拍卖结果。但是，在有人向合约发送适当的消息之前，不会处理结果。

在 Gear 中，我们通过延迟消息解决了这个问题。
```
msg::send_delayed(program, payload, value, delay)
msg::send_bytes_delayed(program, payload, value, delay)
```

延迟消息在指定的延迟后执行。在我们的场景中这很方便：我们可以通过向拍卖合约发送消息来开始拍卖。完成所有必要的逻辑后，拍卖合约将向自己发送一条延迟消息，它将在指定时间后结算拍卖。

因此，发送延迟消息的能力允许你自动执行合约。只要有足够的 gas 来执行，合约就可以自动执行无限数量的区块。但如果 gas 用完，执行可能会中断。

Gear Protocol 允许另一个强大的功能 —— gas 预留。开发人员可以保留可用于发送常规或延迟消息的 gas。

要保留 gas 量以供进一步使用，请使用以下功能：
```
let reservation_id = ReservationId::reserve(RESERVATION_AMOUNT, TIME)
                                   .expect("reservation across executions");
```

该函数从该程序的可用量中获取一定量的 gas 并将其保留。保留获得一个程序使用的唯一标识符，以获取此保留 gas 并在以后使用它。

你还必须指明必须使用储备的区块数。Gas 预留不是免费的：一个区块的预留需要 100 gas。reserve 函数返回 ReservationId，用于发送带有该 gas 的消息。要使用保留的 gas 发送消息：
```
msg::send_from_reservation(reservation_id, program, payload, value)
                               .expect("Failed to send message from reservation");
```

如果在预留期限内不需要 gas，可以取消预留，gas 将退还给预留用户。
```
id.unreserve().expect("unreservation across executions");
```

### 理解合约状态和逻辑

让我们开始编写拍卖合约。首先我们定义合约状态的结构：

- Tamagotchi_id - 当前拍卖的 Tamagotchi 合约的地址；

- status - 拍卖状态（可以是 ReadyToStart 或 InProcess）；

- current_bid - 当前最高出价；

- current_bidder - 当前出价最高的参与者的地址；

- ended_at - 拍卖结束时间；

- prev_tmg_owner - Tamagotchi 的前任所有者（拍卖合约必须存储此帐户，以防万一没有人参加拍卖并且 Tamagotchi 必须归还给前任所有者）。
```
static mut AUCTION: Option<Auction> = None;

#[derive(Default)]
pub struct Auction {
   Tamagotchi_id: TamagotchiId,
   status: Status,
   current_bid: u128,
   current_bidder: ActorId,
   ft_contract_id: ActorId,
   transaction_id: TransactionId,
   ended_at: u64,
   prev_tmg_owner: ActorId,
}
#[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
pub enum Status {
   ReadyToStart,
   InProcess,
}

impl Default for Status {
   fn default() -> Self {
       Self::ReadyToStart
   }
}

```

让我们定义合约将接收的消息：

- StartAuction {Tamagotchi_id, minimum_bid, duration} - 启动拍卖开始的消息。Tamagotchi 所有者必须注明 Tamagotchi 合约的地址、起拍价和拍卖持续时间；

- MakeBid { bid } - 来自拍卖参与者的消息，他们必须表明他们准备为 Tamagotchi 支付的价格（出价）；

- SettleAuction - 合约在拍卖结束后收到的消息。如果有出价，那么拍卖合约会将 Tamagotchi 分配给拍卖获胜者。否则，拍卖合约会将 Tamagotchi 转让给之前的所有者。
```
pub type TamagotchiId = ActorId;
pub type Bid = u128;

#[derive(Encode, Decode)]
pub enum AuctionAction {
   StartAuction {
       Tamagotchi_id: TamagotchiId,
       minimum_bid: Bid,
       duration: u64,
   },
   MakeBid {
       bid: Bid,
   },
   SettleAuction,
}
```

你可以猜到，拍卖合约将与同质化代币合约以及 Tamagotchi 合约进行交互。也就是说，它会向这些合约发送消息并等待回复。因此，交易不会是原子性的，我们必须考虑这一点以保持 3 个合约的状态一致。

让我们详细看看合约的每个动作。StartAuction 必须将 Tamagotchi 的所有者更改为拍卖合约并设置拍卖参数。

我们考虑所有可能导致状态不一致的情况。拍卖合约向 Tamagotchi 合约发送消息，可能出现以下情况：

1. Tamagotchi 合约在消息执行期间因缺乏 gas 或逻辑错误而失败。它没有保存状态，因此拍卖和 Tamagotchi 处于一致状态，但是，拍卖合约不知道 Tamagotchi 合约中发生了什么。

2. Tamagotchi 执行消息并保存状态，但在进一步操作期间 gas 耗尽。然后，Tamagotchi 合约的状态发生了变化，但这并没有反映在拍卖合约中。
![image](https://github.com/GearFans/gear-academy-cn/assets/100750671/74db231b-e82b-4338-a0ce-d391589429db)

**MakeBid 动作的工作流程如下：**

1. 用户出价，表明他愿意为 Tamagotchi 支付的代币数量。

2. 合约将他的代币转移到它的余额中，如果转移成功，它会将代币返回给之前的投标人。在代币合约执行期间、对拍卖合约的回复期间或进一步执行期间，gas 可能会用完。
![image](https://github.com/GearFans/gear-academy-cn/assets/100750671/c96f3c19-1c02-478a-8b7b-618f72b24cf5)

**收到 SettleAuction 消息后，合约执行以下操作：**

1. 将 Tamagotchi 所有者更改为拍卖获胜者。在 Tamagotchi 合约执行期间、回复期间或进一步拍卖合约执行期间，gas 可能会用完。

2. 将代币转让给之前的所有者。同样，在可替代合约执行期间、回复期间或进一步拍卖合约执行期间，gas 可能会用完。
![image](https://github.com/GearFans/gear-academy-cn/assets/100750671/84313d48-dada-4226-8ca9-b6654bc0ca06)

因此，让我们创建以下枚举来跟踪交易：
```
#[derive(Clone)]
enum Transaction {
   StartAuction {
       tamagotchi_id: ActorId,
       bid: Bid,
       duration: u64,
   },
   MakeBid {
       transaction_id: TransactionId,
       bidder: ActorId,
       bid: u128,
   },
   SettleAuction {
       transaction_id: TransactionId,
   },
}
```

并将字段添加到合同状态：
```
#[derive(Default)]
pub struct Auction {
   . . .
  transaction: Some<Transaction>,
  transaction_id: TransactionId
   . . .
}
```

其中字段 transaction_id 将用于跟踪同质化代币合约中的交易。

### 练习合约编码

在本教程中，我们不使用 panic!，而是返回 Result<AuctionEvent,AuctionError>。当合约的执行是原子的并且其中没有异步调用时，panic 使用起来很方便。

在我们的范例中，会有很多异步消息调用的场景，我们必须仔细跟踪程序的状态。在这种情况下，使用 Result 枚举是首选。

我们将创建我们将在编写程序期间扩展的枚举 AuctionEvent 和 AuctionError。
```
#[derive(Encode, Decode)]
pub enum AuctionEvent {
   ...
}

#[derive(Encode, Decode)]
pub enum AuctionError {
   ...
}
```

因此，主要功能：
```
#[gstd::async_main]
async fn main() {
   let action: AuctionAction = msg::load().expect("Unable to decode `AuctionAction`");
   let auction = unsafe { AUCTION.get_or_insert(Default::default()) };
   let reply = match action {
       AuctionAction::StartAuction {
           Tamagotchi_id,
           minimum_bid,
           duration,
       } => {
           auction
               .start_auction(&Tamagotchi_id, minimum_bid, duration)
               .await
       }
       AuctionAction::MakeBid { bid } => {
           auction.make_bid(bid).await
       }
       AuctionAction::SettleAuction => {
           auction.settle_auction().await
       }
   };
   msg::reply(reply, 0).expect("Failed to encode or reply with `Result<MarketEvent, MarketErr>`");
}
```

让我们开始编写函数 start_auction：
```
async fn start_auction(
       &mut self,
       Tamagotchi_id: &TamagotchiId,
       minimum_bid: Bid,
       duration: u64,
   ) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {}
```

我们检查拍卖是否处于 ReadyToStart 状态：
```
if self.status != Status::ReadyToStart {
           return Err(AuctionError::WrongState);
       }
```

然后我们检查是否有未决交易。如果有，我们：

- 检查它是交易 StartAuction；

- 检查函数的输入参数。如果它们与存储在交易中的不同，合约会回复错误；

- 找到 Tamagotchi 主人。如果已经是拍卖合约，则不再向 Tamagotchi 合约发送消息，直接保存在拍卖合约中。然后我们停止消息执行。
```
       // Check if there is already a pending transaction
       if let Some(tx) = self.transaction.clone() {
           match tx {
               Transaction::StartAuction { 
                       tamagotchi: prev_tmg_id,
                       bid, 
                       duration: prev_duration, 
                   } => {
                       if *tamagotchi_id != prevamagotchi_id
                       || bid != minimum_bid
                       || prev_duration != duration
                   {
                       return Err(AuctionError::WrongParams);
                   }

// get the Tamagotchi owner
                   let tmg_owner = 
                      if let Ok(tmg_owner) = get_owner(&self.Tamagotchi_id).await {
                       tmg_owner
                   } else {
                       self.transaction = None;
                       return Err(AuctionError::WrongReceivedMessage);
                   };

// if Tamagotchi owner is already the current contract
                   // we just change its state and start the auction
                   if tmg_owner == exec::program_id() {                    
                       self.tamagotchi_id = *tamagotchi_id;
                       self.status = Status::InProcess;
                       self.current_bid = bid;
                       self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
                       self.transaction = None;
                       return Ok(AuctionEvent::AuctionStarted)
                   };
  
                   // check that owner starts the auction
                   if tmg_owner != msg::source() {
                       return Err(AuctionError::NotOwner);
                   }
  
                   if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &exec::program_id())
                       .await
                       .is_err()
                   {
                       self.transaction = None;
                       return Err(AuctionError::UnableToChangeOwner);
                   } else {
                       self.tamagotchi_id = *tamagotchi_id;
                       self.status = Status::InProcess;
                       self.current_bid = bid;
                       self.prev_tmg_owner = tmg_owner;
                       self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
                       self.transaction = None;
                       msg::send_delayed(
                           exec::program_id(),
                           AuctionAction::SettleAuction,
                           0,
                           duration as u32,
                       )
                       .expect("Error in sending a delayed message `AuctionAction::SettleAuction`");
                       return Ok(AuctionEvent::AuctionStarted);
                   }
               }
               _ => {
                   return Err(AuctionError::WrongTx);
               }
           }
       }
```

获取所有者的功能位置：
```
async fn get_owner(Tamagotchi_id: &TamagotchiId) -> Result<ActorId, AuctionError> {
   let reply = msg::send_for_reply_as(*Tamagotchi_id, TmgAction::Owner, 0)
       .expect("Error in sending a message `TmgAction::Owner` to Tamagotchi contract")
       .await;
   match reply {
       Ok(TmgEvent::Owner(tmg_owner)) => {
           Ok(tmg_owner)
       },
       _ => Err(AuctionError::WrongReceivedMessage)
   }
}
```

以及更改所有者的功能：
```
async fn change_owner(
   Tamagotchi_id: &TamagotchiId,
   new_owner: &ActorId,
) -> Result<TmgEvent, ContractError> {
   msg::send_for_reply_as::<_, TmgEvent>(
       *Tamagotchi_id,
       TmgAction::ChangeOwner {
           new_owner: *new_owner,
       },
       0,
   )
   .expect("Error in sending a message `TmgAction::ChangeOwner` to Tamagotchi contract")
   .await
}
```

如果没有未决交易，下面的逻辑很简单：
```
      if duration < MIN_DURATION {
           return Err(AuctionError::WrongDuration);
       }

self.transaction = Some(Transaction::StartAuction {
           tamagotchi_id: *tamagotchi_id,
           bid: minimum_bid,
           duration,
       });

if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &exec::program_id())
           .await
           .is_err()
       {
           self.transaction = None;
           Err(AuctionError::UnableToChangeOwner)
       } else {
           self.tamagotchi_id = *tamagotchi_id;
           self.status = Status::InProcess;
           self.current_bid = minimum_bid;
           self.prev_tmg_owner = tmg_owner;
           self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
           self.transaction = None;
           msg::send_delayed(
               exec::program_id(),
               AuctionAction::SettleAuction,
               0,
               duration as u32,
           )
           .expect("Error in sending a delayed message `AuctionAction::SettleAuction`");
           Ok(AuctionEvent::AuctionStarted) 
}
```

如你所见，当我们继续上一个交易或执行当前交易时，代码会重复。

让我们编写函数 complete_tx：
```
async fn complete_tx(&mut self, tx: Transaction) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {
       match tx {
           Transaction::StartAuction { bid, duration } => {
               let tmg_owner = if let Ok(tmg_owner) = get_owner(&self.Tamagotchi_id).await {
                   tmg_owner
               } else {
                   self.transaction = None;
                   return Err(AuctionError::WrongReceivedMessage);
               };
               // if Tamagotchi owner is already the current contract
               // we just change its state and start the auction
               if tmg_owner == exec::program_id() 
                   self.status = Status::InProcess;
                   self.current_bid = bid;
                   self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
                   self.transaction = None;
                   return Ok(AuctionEvent::AuctionStarted);
               };

// check that owner starts the auction
               if tmg_owner != msg::source() {
                   return Err(AuctionError::NotOwner);
               }

if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &exec::program_id())
                   .await
                   .is_err()
               {
                   self.transaction = None;
                   Err(AuctionError::UnableToChangeOwner)
               } else {
                   self.status = Status::InProcess;
                   self.current_bid = bid;
                   self.prev_tmg_owner = tmg_owner;
                   self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
                   self.transaction = None;
                   msg::send_delayed(
                       exec::program_id(),
                       AuctionAction::SettleAuction,
                       0,
                       duration as u32,
                   )
                   .expect("Error in sending a delayed message `AuctionAction::SettleAuction`");
                   Ok(AuctionEvent::AuctionStarted)
               }
           }
           Transaction::MakeBid {
               transaction_id,
               bidder,
               bid,
           } => Ok(AuctionEvent::BidMade { bid }),
           Transaction::SettleAuction { transaction_id } => Ok(AuctionEvent::AuctionSettled),
       }
   }
```
那么函数 start_auction 将改写如下
```
async fn start_auction(
       &mut self,
       Tamagotchi_id: &TamagotchiId,
       minimum_bid: Bid,
       duration: u64,
   ) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {
       if self.status != Status::ReadyToStart {
           return Err(AuctionError::WrongState);
       }

// Check if there is already a pending transaction
       if let Some(tx) = self.transaction.clone() {
           match tx {
              Transaction::StartAuction { 
                       tamagotchi: prev_tmg_id,
                       bid, 
                       duration: prev_duration, 
                   } => {
                       if *tamagotchi_id != prevamagotchi_id
                       || bid != minimum_bid
                       || prev_duration != duration
                   {
                       return Err(AuctionError::WrongParams);
                   }
                       return self
                          .complete_tx(Transaction::StartAuction { bid, duration })
                       .  await;
               }
               _ => {
                   return Err(AuctionError::WrongTx);
               }
           }
       }

if duration < MIN_DURATION {
           return Err(AuctionError::WrongDuration);
       }
       
       let tx = Transaction::StartAuction {
              tamagotchi_id: *tamagotchi_id,
              bid: minimum_bid,
              duration,
       };
       self.transaction = Some(tx.clone());

self.complete_tx(tx).await
   }
```

太好了，我们完成了这个函数，现在我们将开始编写出价函数：

1. 首先，我们检查是否没有待处理的交易 MakeBid；

2. 接下来，我们检查输入参数。如果它们与保存在交易中的不同，我们完成前一个交易并执行当前交易。如果它们相同，我们完成未决交易并停止函数执行。

3. 如果没有未决交易，我们执行当前交易。
```
async fn make_bid(&mut self, bid: u128) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {
       if self.status != Status::InProcess {
           return Err(AuctionError::WrongState);
       }

// Check if there is already a pending transaction
       if let Some(tx) = self.transaction.clone() {
           match tx {
               Transaction::MakeBid {
                   transaction_id,
                   bidder,
                   bid: prev_bid,
               } => {
                   let result = self
                       .complete_tx(tx).await;
                   if bidder == msg::source() && bid == prev_bid {
                       return result;
                   }
               }
               _ => {
                   return Err(AuctionError::WrongTx);
               }
           }
       }

if bid <= self.current_bid {
           return Err(AuctionError::WrongBid);
       }

let transaction_id = self.transaction_id;
       let bidder = msg::source(); 
       // We reserve 2 transaction ids since there will be 2 messages to the token contract
       self.transaction_id = self.transaction_id.wrapping_add(2);
       let tx = Transaction::MakeBid {
           transaction_id,
           bidder,
           bid,
       };
       self.transaction = Some(tx.clone());
       self.complete_tx(tx).await
   }
```

让我们扩展函数 complete_tx：
```
async fn complete_tx(&mut self, tx: Transaction) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {
       match tx {
           ...
           Transaction::MakeBid {
               transaction_id,
               bidder,
               bid,
           } => {
               if transfer_tokens(
                   transaction_id,
                   &self.ft_contract_id,
                   &bidder,
                   &exec::program_id(),
                   bid,
               )
               .await
               .is_err()
               {
                   self.transaction = None;
                   return Err(AuctionError::UnableToTransferTokens);
               }

// if it's not the first bet
               // we have to return the tokens to the previous bidder
               // since the tokens are on the auction contract
               // the transaction can fail only due to lack of gas
               // it's necessary to rerun the transaction
               if !self.current_bidder.is_zero()
                   && transfer_tokens(
                       transaction_id + 1,
                       &self.ft_contract_id,
                       &exec::program_id(),
                       &self.current_bidder,
                       self.current_bid,
                   )
                   .await
                   .is_err()
               {
                   return Err(AuctionError::RerunTransaction);
               }

self.current_bid = bid;
               self.current_bidder = bidder;
               Ok(AuctionEvent::BidMade { bid })
           }
        ...
       }
   }
```

因此，下一步是编写函数 settle_auction。在这里，我们再次检查是否存在未决交易。

但是有可能在用户出价的时候状态留下了一笔交易 MakeBid。

在这种情况下，我们必须先完成这笔交易，然后再执行交易 SettleAuction：
```
async fn settle_auction(&mut self) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {
       if self.ended_at < exec::block_timestamp() {
           return Err(AuctionError::WrongState);
       }

// it's possible that there is a pending transaction `MakeBid`
       if let Some(tx) = self.transaction.clone() {
           match tx {
               Transaction::MakeBid { .. } => {
                   self.complete_tx(tx).await;
               }
               Transaction::SettleAuction { .. } => {
                   return self.complete_tx(tx).await;
               }
               _ => {
                   return Err(AuctionError::WrongTx);
               }
           }
       }

let transaction_id = self.transaction_id;
       self.transaction_id = self.transaction_id.wrapping_add(1);
       let tx = Transaction::SettleAuction { transaction_id };
       self.transaction = Some(tx.clone());
       return self.complete_tx(tx).await;
   }
```

相应地，complete_tx 函数：
```
async fn complete_tx(&mut self, tx: Transaction) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {
       match tx {
	     ...
           Transaction::SettleAuction { transaction_id } => {
               let tmg_owner = if let Ok(tmg_owner) = get_owner(&self.Tamagotchi_id).await
               {
                   tmg_owner
               } else {
                   return Err(AuctionError::WrongReceivedMessage);
               };
               if tmg_owner == exec::program_id() {
                   if self.current_bidder.is_zero() {
                       if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &self.prev_tmg_owner)
                           .await
                           .is_err()
                       {
                           return Err(AuctionError::RerunTransaction);
                       };
                   } else {
                       if transfer_tokens(
                           transaction_id,
                           &self.ft_contract_id,
                           &exec::program_id(),
                           &self.prev_tmg_owner,
                           self.current_bid,
                       )
                       .await
                       .is_err()
                       {
                           return Err(AuctionError::RerunTransaction);
                       };

if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &self.current_bidder)
                           .await
                           .is_err()
                       {
                           return Err(AuctionError::RerunTransaction);
                       };
                   }
               }
               self.transaction = None;
               self.prev_tmg_owner = ActorId::zero();
               self.current_bidder = ActorId::zero();
               self.status = Status::ReadyToStart;
               self.ended_at = 0;
               self.tamagotchi_id = ActorId::zero();

Ok(AuctionEvent::AuctionSettled)
           }
```

### 系统信号

在 Gear 程序中，共有三个公共入口点：init、handle 和 handle_reply。Gear Protocol 还引入了 handle_signal 入口点，它使系统能够与程序通信并通知它们（信号）与程序消息相关的事件。只有系统（Gear 节点运行时）可以向程序发送信号消息。

如果在程序执行期间发生某些错误，系统会向程序发送消息。例如，一个程序可能会崩溃或耗尽 gas。

gstd 库提供了一个单独的函数来专门为系统信号消息保留 gas。
```
exec::system_reserve_gas(1_000_000_000).expect("Error during system gas reservation");
```

这不能用于发送其他常规的 cross-actor 消息。虽然信号可用于 actor 间通信，但它们不适合发送常规的cross-actor 消息。

信号消息使用专门为它们保留的 gas 。如果没有为系统消息保留 gas，它们将被跳过，程序将不会接收它们。

如果 gas 已被保留，但在当前执行期间没有系统消息出现，则该 gas 将返回至它被获取的地方。

如果你的程序使用异步消息，使用 #[gstd::async_main] 宏扩展 handle_signal 入口点，会释放程序占用的资源。

在 Gear 中，使用自定义异步逻辑涉及将 Future 存储在程序的内存中。这些 Futures 的执行上下文会占用大量内存，尤其是在处理许多 Futures 时。

需要注意的是，如果一个程序发送消息并等待回复，但无法收到回复，则可能是因为缺少 gas。例如 waitlist 中的初始消息用完 gas 或者 gas 量不足，就收不到回复。

要在程序中处理信号，你可以定义自己的 my_handle_signal 入口点并为其编写自定义逻辑。在下一节中，我们将看到如何在拍卖合约中编写此函数的示例。

### 添加 gas 预留和系统信号

让我们将入口点 my_handle_signal 添加到我们的拍卖合约中。该功能将确认是否有未决交易。如果存在，该函数将获取预留的 gas 并使用该 gas 发送消息 CompleteTx。

首先，我们必须通过扩展枚举 AuctionAction 和 AuctionEvent 添加 gas 预留操作：
```
#[derive(Encode, Decode)]
pub enum AuctionAction {
   ... 
   MakeReservation,
}

#[derive(Encode, Decode)]
pub enum AuctionEvent {
   ...
   ReservationMade,
}
```

我们还需要在 Auction 结构中添加一个字段 reservations 来保存 gas reservations 的 ids：
```
#[derive(Default)]
pub struct Auction {
   ... 
   reservations: Vec<ReservationId>,
}
```

接下来，我们将为 Auction 结构定义 make_reservation 方法：
```
impl Auction {
   ...
   fn make_reservation(&mut self) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {
       let reservation_id = ReservationId::reserve(RESERVATION_AMOUNT, RESERVATION_DURATION)
           .expect("reservation across executions");
       self.reservations.push(reservation_id);
       Ok(AuctionEvent::ReservationMade)
   }
}
```

这里，RESERVATION_AMOUNT 和 RESERVATION_DURATION 是常量，定义如下：
```
const RESERVATION_AMOUNT: u64 = 50_000_000_000;
const RESERVATION_DURATION: u32 = 86400;
```
然后我们必须添加完成交易的动作。

我们将使用以下方法将操作添加到枚举 AuctionAction：
```
#[derive(Encode, Decode)]
pub enum AuctionAction {
   ...
   CompleteTx(Transaction),
}
```
该交易是我们之前定义过的一个枚举
```
#[derive(Clone, Encode, Decode, PartialEq, Eq)]
pub enum Transaction {
   StartAuction {
       tamagotchi: ActorId,
       bid: Bid,
       duration: u64,
   },
   MakeBid {
       transaction_id: TransactionId,
       bidder: ActorId,
       bid: u128,
   },
   SettleAuction {
       transaction_id: TransactionId,
   },
}
```

我们还将扩展入口点 main()：
```
#[gstd::async_main]
async fn main() {
       ...
       AuctionAction::MakeReservation => auction.make_reservation(),
       AuctionAction::CompleteTx(tx) => {
           let result = if let Some(_tx) = &auction.transaction {
               if tx == _tx.clone() {
                  auction.complete_tx(tx).await
               } else {
                   Err(AuctionError::WrongTx)
               }
           } else {
               Err(AuctionError::NoTx)
           };
           result     
       },
   };
}
```

让我们编写函数 my_handle_signal。此功能负责检查是否有未决交易以及是否有可用的 gas 预留。如果是这样，它将使用该 gas 发送一条消息 CompleteTx。
```
#[no_mangle]
extern "C" fn my_handle_signal() {
   let auction = unsafe { AUCTION.get_or_insert(Default::default()) };
   if let Some(tx) = &auction.transaction {
       let reservation_id = if !auction.reservations.is_empty() {
           auction.reservations.remove(0)
       } else {
           return;
       };
       msg::send_from_reservation(
           reservation_id,
           exec::program_id(),
           AuctionAction::CompleteTx(tx.clone()),
           0,
       )
       .expect("Failed to send message");
   }
}
```

在每次交易之前，还需要为系统消息预留 gas。下面是我们将如何实现它：
```
#[gstd::async_main]
async fn main() {
   ... 
   let reply = match action {
       AuctionAction::StartAuction {
           Tamagotchi_id,
           minimum_bid,
           duration,
       } => {
           system_reserve_gas();
           auction
               .start_auction(&Tamagotchi_id, minimum_bid, duration)
               .await
       }
       AuctionAction::MakeBid { bid } => {
           system_reserve_gas();
           auction.make_bid(bid).await
       }
       AuctionAction::SettleAuction => {
           system_reserve_gas();
           auction.settle_auction().await
       }
       ...
   msg::reply(reply, 0).expect("Failed to encode or reply with `Result<MarketEvent, MarketErr>`");
}

fn system_reserve_gas() {
   exec::system_reserve_gas(SYSTEM_GAS).expect("Error during system gas reservation");
}
```

### 课后作业：

在此作业中，你将向你的 Tamagotchi 合约添加一个新功能，这将允许它以指定的时间间隔向自己发送延迟消息以检查其状态。如果 Tamagotchi 饥饿、疲惫或不开心，它应该向用户发送一条消息，要求喂食或玩耍。

要实现此功能，您需要使用 reservations 字段扩展 Tamagotchi 状态，如下所示：
```
#[derive(Default, Encode, Decode, TypeInfo)]
pub struct Tamagotchi {
   pub name: String,
   pub date_of_birth: u64,
   pub owner: ActorId,
   pub fed: u64,
   pub fed_block: u64,
   pub entertained: u64,
   pub entertained_block: u64,
   pub rested: u64,
   pub rested_block: u64,
   pub allowed_account: Option<ActorId>,
   pub ft_contract_id: ActorId,
   pub ft_transaction_id: TransactionId,
   pub approve_transaction: Option<(TransactionId, ActorId, u128)>,
   pub reservations: Vec<ReservationId>,
}
```

接下来，你需要向 TmgAction 枚举添加两个新的传入消息：CheckState 和 ReserveGas，如下所示：
```
#[derive(Encode, Decode, TypeInfo)]
pub enum TmgAction {
   Name,
   Age,
   Feed,
   Play,
   Sleep,
   Transfer(ActorId),
   Approve(ActorId),
   RevokeApproval,
   ApproveTokens {
       account: ActorId,
       amount: u128,
   },
   SetFTokenContract(ActorId),
   BuyAttribute {
       store_id: ActorId,
       attribute_id: AttributeId,
   },
   CheckState,
   ReserveGas {
       reservation_amount: u64,
       duration: u32,
   },
}
```

你还需要向 TmgEvent 枚举添加三个新的输出消息：FeedMe、PlayWithMe 和 WantToSleep。如果 Tamagotchi 用完了 gas，它应该发送消息 MakeReservation 要求所有者保留 gas 以继续检查状态。

你还应该添加输出消息 GasReserved 以指示成功预留 gas ，如下所示：
```
#[derive(Encode, Decode, TypeInfo)]
pub enum TmgEvent {
   Name(String),
   Age(u64),
   Fed,
   Entertained,
   Slept,
   Transfer(ActorId),
   Approve(ActorId),
   RevokeApproval,
   ApproveTokens { account: ActorId, amount: u128 },
   FTokenContractSet,
   ApprovalError,
   AttributeBought(AttributeId),
   CompletePrevPurchase(AttributeId),
   ErrorDuringPurchase,
   FeedMe,
   PlayWithMe,
   WantToSleep,
   MakeReservation,
   GasReserved,
}
```

因此，Tamagotchi 必须在一定的时间间隔内向自己发送一次消息。定义此时间间隔并确定 Tamagotchi 将在吃饱、睡觉或娱乐的水平开始发送消息。

将你的 Tamagotchi 连接到应用程序，看看它如何与你交流！

课程总结

本课提供了在 Tamagotchi 拍卖合约中实施英式拍卖模型的分步指南。
我们将介绍自动程序执行以促进英式拍卖模型
我们将突出显示拍卖功能所需的合同状态和逻辑
期待拍卖功能解决方案的动手开发

课程目标

在本课结束时，你将收获：

通过智能合约自动化理解自动程序执行
理解实现拍卖功能时的智能合约状态和逻辑
了解系统信号、gas 预留以及如何将 gas 预留添加到系统信号
将拍卖模型纳入你的智能合约

让我们开始吧！

在本课中，我们将创建一个合约，用户可以在其中拍卖他们的 Tamagotchi。我们实施英式拍卖模型吧。

正如你可能猜到的那样，你的 Tamagotchi 约应该扩展为可以更改所有权的功能（这正是上一课的作业）。

通过智能合约自动化自动执行程序

在我们开始编写拍卖智能合约之前，我们将讨论智能合约自动化。

当拍卖时间过去后，需要处理拍卖结果。但是，在有人向合约发送适当的消息之前，不会处理结果。

在 Gear 中，我们通过延迟消息解决了这个问题。

msg::send_delayed(program, payload, value, delay)
msg::send_bytes_delayed(program, payload, value, delay)

因此，发送延迟消息的能力允许你自动执行合约。只要有足够的 gas 来执行，合约就可以自动执行无限数量的区块。但如果 gas 用完，执行可能会中断。

Gear Protocol 允许另一个强大的功能 —— gas 预留。开发人员可以保留可用于发送常规或延迟消息的 gas。

要保留 gas 量以供进一步使用，请使用以下功能：

let reservation_id = ReservationId::reserve(RESERVATION_AMOUNT, TIME)
                                   .expect("reservation across executions");

该函数从该程序的可用量中获取一定量的 gas 并将其保留。保留获得一个程序使用的唯一标识符，以获取此保留 gas 并在以后使用它。

你还必须指明必须使用储备的区块数。Gas 预留不是免费的：一个区块的预留需要 100 gas。reserve 函数返回 ReservationId，用于发送带有该 gas 的消息。要使用保留的 gas 发送消息：

msg::send_from_reservation(reservation_id, program, payload, value)
                               .expect("Failed to send message from reservation");

如果在预留期限内不需要 gas，可以取消预留，gas 将退还给预留用户。

id.unreserve().expect("unreservation across executions");

理解合约状态和逻辑

让我们开始编写拍卖合约。首先我们定义合约状态的结构：

Tamagotchi_id - 当前拍卖的 Tamagotchi 合约的地址；
status - 拍卖状态（可以是 ReadyToStart 或 InProcess）；
current_bid - 当前最高出价；
current_bidder - 当前出价最高的参与者的地址；
ended_at - 拍卖结束时间；
prev_tmg_owner - Tamagotchi 的前任所有者（拍卖合约必须存储此帐户，以防万一没有人参加拍卖并且 Tamagotchi 必须归还给前任所有者）。
```
static mut AUCTION: Option&lt;Auction> = None;
```

[derive(Default)]

pub struct Auction { Tamagotchi_id: TamagotchiId, status: Status, current_bid: u128, current_bidder: ActorId, ft_contract_id: ActorId, transaction_id: TransactionId, ended_at: u64, prev_tmg_owner: ActorId, }

[derive(Debug, PartialEq, Eq)]

pub enum Status { ReadyToStart, InProcess, }

impl Default for Status { fn default() -> Self { Self::ReadyToStart } }


让我们定义合约将接收的消息：

- StartAuction {Tamagotchi_id, minimum_bid, duration} - 启动拍卖开始的消息。Tamagotchi 所有者必须注明 Tamagotchi 合约的地址、起拍价和拍卖持续时间；

- MakeBid { bid } - 来自拍卖参与者的消息，他们必须表明他们准备为 Tamagotchi 支付的价格（出价）；

- SettleAuction - 合约在拍卖结束后收到的消息。如果有出价，那么拍卖合约会将 Tamagotchi 分配给拍卖获胜者。否则，拍卖合约会将 Tamagotchi 转让给之前的所有者。

pub type TamagotchiId = ActorId; pub type Bid = u128;

[derive(Encode, Decode)]

pub enum AuctionAction { StartAuction { Tamagotchi_id: TamagotchiId, minimum_bid: Bid, duration: u64, }, MakeBid { bid: Bid, }, SettleAuction, }


你可以猜到，拍卖合约将与同质化代币合约以及 Tamagotchi 合约进行交互。也就是说，它会向这些合约发送消息并等待回复。因此，交易不会是原子性的，我们必须考虑这一点以保持 3 个合约的状态一致。

让我们详细看看合约的每个动作。StartAuction 必须将 Tamagotchi 的所有者更改为拍卖合约并设置拍卖参数。

我们考虑所有可能导致状态不一致的情况。拍卖合约向 Tamagotchi 合约发送消息，可能出现以下情况：

1. Tamagotchi 合约在消息执行期间因缺乏 gas 或逻辑错误而失败。它没有保存状态，因此拍卖和 Tamagotchi 处于一致状态，但是，拍卖合约不知道 Tamagotchi 合约中发生了什么。

2. Tamagotchi 执行消息并保存状态，但在进一步操作期间 gas 耗尽。然后，Tamagotchi 合约的状态发生了变化，但这并没有反映在拍卖合约中。
![image](https://github.com/GearFans/gear-academy-cn/assets/100750671/74db231b-e82b-4338-a0ce-d391589429db)

**MakeBid 动作的工作流程如下：**

1. 用户出价，表明他愿意为 Tamagotchi 支付的代币数量。

2. 合约将他的代币转移到它的余额中，如果转移成功，它会将代币返回给之前的投标人。在代币合约执行期间、对拍卖合约的回复期间或进一步执行期间，gas 可能会用完。
![image](https://github.com/GearFans/gear-academy-cn/assets/100750671/c96f3c19-1c02-478a-8b7b-618f72b24cf5)

**收到 SettleAuction 消息后，合约执行以下操作：**

1. 将 Tamagotchi 所有者更改为拍卖获胜者。在 Tamagotchi 合约执行期间、回复期间或进一步拍卖合约执行期间，gas 可能会用完。

2. 将代币转让给之前的所有者。同样，在可替代合约执行期间、回复期间或进一步拍卖合约执行期间，gas 可能会用完。
![image](https://github.com/GearFans/gear-academy-cn/assets/100750671/84313d48-dada-4226-8ca9-b6654bc0ca06)

因此，让我们创建以下枚举来跟踪交易：

[derive(Clone)]

enum Transaction { StartAuction { tamagotchi_id: ActorId, bid: Bid, duration: u64, }, MakeBid { transaction_id: TransactionId, bidder: ActorId, bid: u128, }, SettleAuction { transaction_id: TransactionId, }, }


并将字段添加到合同状态：

[derive(Default)]

pub struct Auction { . . . transaction: Some<Transaction>, transaction_id: TransactionId . . . }


其中字段 transaction_id 将用于跟踪同质化代币合约中的交易。

### 练习合约编码

在本教程中，我们不使用 panic!，而是返回 Result&lt;AuctionEvent,AuctionError>。当合约的执行是原子的并且其中没有异步调用时，panic 使用起来很方便。

在我们的范例中，会有很多异步消息调用的场景，我们必须仔细跟踪程序的状态。在这种情况下，使用 Result 枚举是首选。

我们将创建我们将在编写程序期间扩展的枚举 AuctionEvent 和 AuctionError。

[derive(Encode, Decode)]

pub enum AuctionEvent { ... }

[derive(Encode, Decode)]

pub enum AuctionError { ... }


因此，主要功能：

[gstd::async_main]

async fn main() { let action: AuctionAction = msg::load().expect("Unable to decode AuctionAction"); let auction = unsafe { AUCTION.get_or_insert(Default::default()) }; let reply = match action { AuctionAction::StartAuction { Tamagotchi_id, minimum_bid, duration, } => { auction .start_auction(&Tamagotchi_id, minimum_bid, duration) .await } AuctionAction::MakeBid { bid } => { auction.make_bid(bid).await } AuctionAction::SettleAuction => { auction.settle_auction().await } }; msg::reply(reply, 0).expect("Failed to encode or reply with Result<MarketEvent, MarketErr>"); }


让我们开始编写函数 start_auction：

async fn start_auction( &mut self, Tamagotchi_id: &TamagotchiId, minimum_bid: Bid, duration: u64, ) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> {}


我们检查拍卖是否处于 ReadyToStart 状态：

if self.status != Status::ReadyToStart { return Err(AuctionError::WrongState); }


然后我们检查是否有未决交易。如果有，我们：

- 检查它是交易 StartAuction；

- 检查函数的输入参数。如果它们与存储在交易中的不同，合约会回复错误；

- 找到 Tamagotchi 主人。如果已经是拍卖合约，则不再向 Tamagotchi 合约发送消息，直接保存在拍卖合约中。然后我们停止消息执行。

   // Check if there is already a pending transaction
   if let Some(tx) = self.transaction.clone() {
       match tx {
           Transaction::StartAuction { 
                   tamagotchi: prev_tmg_id,
                   bid, 
                   duration: prev_duration, 
               } => {
                   if *tamagotchi_id != prevamagotchi_id
                   || bid != minimum_bid
                   || prev_duration != duration
               {
                   return Err(AuctionError::WrongParams);
               }

               // get the Tamagotchi owner
               let tmg_owner = 
                  if let Ok(tmg_owner) = get_owner(&self.Tamagotchi_id).await {
                   tmg_owner
               } else {
                   self.transaction = None;
                   return Err(AuctionError::WrongReceivedMessage);
               };

               // if Tamagotchi owner is already the current contract
               // we just change its state and start the auction
               if tmg_owner == exec::program_id() {                    
                   self.tamagotchi_id = *tamagotchi_id;
                   self.status = Status::InProcess;
                   self.current_bid = bid;
                   self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
                   self.transaction = None;
                   return Ok(AuctionEvent::AuctionStarted)
               };

               // check that owner starts the auction
               if tmg_owner != msg::source() {
                   return Err(AuctionError::NotOwner);
               }

               if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &exec::program_id())
                   .await
                   .is_err()
               {
                   self.transaction = None;
                   return Err(AuctionError::UnableToChangeOwner);
               } else {
                   self.tamagotchi_id = *tamagotchi_id;
                   self.status = Status::InProcess;
                   self.current_bid = bid;
                   self.prev_tmg_owner = tmg_owner;
                   self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
                   self.transaction = None;
                   msg::send_delayed(
                       exec::program_id(),
                       AuctionAction::SettleAuction,
                       0,
                       duration as u32,
                   )
                   .expect("Error in sending a delayed message `AuctionAction::SettleAuction`");
                   return Ok(AuctionEvent::AuctionStarted);
               }
           }
           _ => {
               return Err(AuctionError::WrongTx);
           }
       }
   }


获取所有者的功能位置：

async fn get_owner(Tamagotchi_id: &TamagotchiId) -> Result<ActorId, AuctionError> { let reply = msg::send_for_reply_as(*Tamagotchi_id, TmgAction::Owner, 0) .expect("Error in sending a message TmgAction::Owner to Tamagotchi contract") .await; match reply { Ok(TmgEvent::Owner(tmg_owner)) => { Ok(tmgowner) }, => Err(AuctionError::WrongReceivedMessage) } }


以及更改所有者的功能：

async fn change_owner( Tamagotchi_id: &TamagotchiId, new_owner: &ActorId, ) -> Result<TmgEvent, ContractError> { msg::send_for_replyas::<, TmgEvent>( Tamagotchi_id, TmgAction::ChangeOwner { new_owner: new_owner, }, 0, ) .expect("Error in sending a message TmgAction::ChangeOwner to Tamagotchi contract") .await }


如果没有未决交易，下面的逻辑很简单：

  if duration &lt; MIN_DURATION {
       return Err(AuctionError::WrongDuration);
   }

   self.transaction = Some(Transaction::StartAuction {
       tamagotchi_id: *tamagotchi_id,
       bid: minimum_bid,
       duration,
   });

   let tmg_owner = if let Ok(tmg_owner) = get_owner(&self.Tamagotchi_id).await {
       tmg_owner
   } else {
       self.transaction = None;
       return Err(AuctionError::WrongReceivedMessage);
   };

   // check that owner starts the auction
   if tmg_owner != msg::source() {
       self.transaction = None;
       return Err(AuctionError::NotOwner);
   }

   if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &exec::program_id())
       .await
       .is_err()
   {
       self.transaction = None;
       Err(AuctionError::UnableToChangeOwner)
   } else {
       self.tamagotchi_id = *tamagotchi_id;
       self.status = Status::InProcess;
       self.current_bid = minimum_bid;
       self.prev_tmg_owner = tmg_owner;
       self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
       self.transaction = None;
       msg::send_delayed(
           exec::program_id(),
           AuctionAction::SettleAuction,
           0,
           duration as u32,
       )
       .expect("Error in sending a delayed message `AuctionAction::SettleAuction`");
       Ok(AuctionEvent::AuctionStarted)

}


如你所见，当我们继续上一个交易或执行当前交易时，代码会重复。

让我们编写函数 complete_tx：

async fn complete_tx(&mut self, tx: Transaction) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> { match tx { Transaction::StartAuction { bid, duration } => { let tmg_owner = if let Ok(tmg_owner) = get_owner(&self.Tamagotchi_id).await { tmg_owner } else { self.transaction = None; return Err(AuctionError::WrongReceivedMessage); }; // if Tamagotchi owner is already the current contract // we just change its state and start the auction if tmg_owner == exec::program_id() self.status = Status::InProcess; self.current_bid = bid; self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration; self.transaction = None; return Ok(AuctionEvent::AuctionStarted); };

           // check that owner starts the auction
           if tmg_owner != msg::source() {
               return Err(AuctionError::NotOwner);
           }

           if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &exec::program_id())
               .await
               .is_err()
           {
               self.transaction = None;
               Err(AuctionError::UnableToChangeOwner)
           } else {
               self.status = Status::InProcess;
               self.current_bid = bid;
               self.prev_tmg_owner = tmg_owner;
               self.ended_at = exec::block_timestamp() + duration;
               self.transaction = None;
               msg::send_delayed(
                   exec::program_id(),
                   AuctionAction::SettleAuction,
                   0,
                   duration as u32,
               )
               .expect("Error in sending a delayed message `AuctionAction::SettleAuction`");
               Ok(AuctionEvent::AuctionStarted)
           }
       }
       Transaction::MakeBid {
           transaction_id,
           bidder,
           bid,
       } => Ok(AuctionEvent::BidMade { bid }),
       Transaction::SettleAuction { transaction_id } => Ok(AuctionEvent::AuctionSettled),
   }

}

那么函数 start_auction 将改写如下

async fn start_auction( &mut self, Tamagotchi_id: &TamagotchiId, minimum_bid: Bid, duration: u64, ) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> { if self.status != Status::ReadyToStart { return Err(AuctionError::WrongState); }

   // Check if there is already a pending transaction
   if let Some(tx) = self.transaction.clone() {
       match tx {
          Transaction::StartAuction { 
                   tamagotchi: prev_tmg_id,
                   bid, 
                   duration: prev_duration, 
               } => {
                   if *tamagotchi_id != prevamagotchi_id
                   || bid != minimum_bid
                   || prev_duration != duration
               {
                   return Err(AuctionError::WrongParams);
               }
                   return self
                      .complete_tx(Transaction::StartAuction { bid, duration })
                   .  await;
           }
           _ => {
               return Err(AuctionError::WrongTx);
           }
       }
   }

   if duration &lt; MIN_DURATION {
       return Err(AuctionError::WrongDuration);
   }

   let tx = Transaction::StartAuction {
          tamagotchi_id: *tamagotchi_id,
          bid: minimum_bid,
          duration,
   };
   self.transaction = Some(tx.clone());

   self.complete_tx(tx).await

}


太好了，我们完成了这个函数，现在我们将开始编写出价函数：

1. 首先，我们检查是否没有待处理的交易 MakeBid；

2. 接下来，我们检查输入参数。如果它们与保存在交易中的不同，我们完成前一个交易并执行当前交易。如果它们相同，我们完成未决交易并停止函数执行。

3. 如果没有未决交易，我们执行当前交易。

async fn make_bid(&mut self, bid: u128) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> { if self.status != Status::InProcess { return Err(AuctionError::WrongState); }

   // Check if there is already a pending transaction
   if let Some(tx) = self.transaction.clone() {
       match tx {
           Transaction::MakeBid {
               transaction_id,
               bidder,
               bid: prev_bid,
           } => {
               let result = self
                   .complete_tx(tx).await;
               if bidder == msg::source() && bid == prev_bid {
                   return result;
               }
           }
           _ => {
               return Err(AuctionError::WrongTx);
           }
       }
   }

   if bid &lt;= self.current_bid {
       return Err(AuctionError::WrongBid);
   }

   let transaction_id = self.transaction_id;
   let bidder = msg::source(); 
   // We reserve 2 transaction ids since there will be 2 messages to the token contract
   self.transaction_id = self.transaction_id.wrapping_add(2);
   let tx = Transaction::MakeBid {
       transaction_id,
       bidder,
       bid,
   };
   self.transaction = Some(tx.clone());
   self.complete_tx(tx).await

}


让我们扩展函数 complete_tx：

async fn complete_tx(&mut self, tx: Transaction) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> { match tx { ... Transaction::MakeBid { transaction_id, bidder, bid, } => { if transfer_tokens( transaction_id, &self.ft_contract_id, &bidder, &exec::program_id(), bid, ) .await .is_err() { self.transaction = None; return Err(AuctionError::UnableToTransferTokens); }

           // if it's not the first bet
           // we have to return the tokens to the previous bidder
           // since the tokens are on the auction contract
           // the transaction can fail only due to lack of gas
           // it's necessary to rerun the transaction
           if !self.current_bidder.is_zero()
               && transfer_tokens(
                   transaction_id + 1,
                   &self.ft_contract_id,
                   &exec::program_id(),
                   &self.current_bidder,
                   self.current_bid,
               )
               .await
               .is_err()
           {
               return Err(AuctionError::RerunTransaction);
           }

           self.current_bid = bid;
           self.current_bidder = bidder;
           Ok(AuctionEvent::BidMade { bid })
       }
    ...
   }

}


因此，下一步是编写函数 settle_auction。在这里，我们再次检查是否存在未决交易。

但是有可能在用户出价的时候状态留下了一笔交易 MakeBid。

在这种情况下，我们必须先完成这笔交易，然后再执行交易 SettleAuction：

async fn settle_auction(&mut self) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> { if self.ended_at < exec::block_timestamp() { return Err(AuctionError::WrongState); }

   // it's possible that there is a pending transaction `MakeBid`
   if let Some(tx) = self.transaction.clone() {
       match tx {
           Transaction::MakeBid { .. } => {
               self.complete_tx(tx).await;
           }
           Transaction::SettleAuction { .. } => {
               return self.complete_tx(tx).await;
           }
           _ => {
               return Err(AuctionError::WrongTx);
           }
       }
   }

   let transaction_id = self.transaction_id;
   self.transaction_id = self.transaction_id.wrapping_add(1);
   let tx = Transaction::SettleAuction { transaction_id };
   self.transaction = Some(tx.clone());
   return self.complete_tx(tx).await;

}


相应地，complete_tx 函数：

async fn complete_tx(&mut self, tx: Transaction) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> { match tx { ... Transaction::SettleAuction { transaction_id } => { let tmg_owner = if let Ok(tmg_owner) = get_owner(&self.Tamagotchi_id).await { tmg_owner } else { return Err(AuctionError::WrongReceivedMessage); }; if tmg_owner == exec::program_id() { if self.current_bidder.is_zero() { if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &self.prev_tmg_owner) .await .is_err() { return Err(AuctionError::RerunTransaction); }; } else { if transfer_tokens( transaction_id, &self.ft_contract_id, &exec::program_id(), &self.prev_tmg_owner, self.current_bid, ) .await .is_err() { return Err(AuctionError::RerunTransaction); };

                   if change_owner(&self.Tamagotchi_id, &self.current_bidder)
                       .await
                       .is_err()
                   {
                       return Err(AuctionError::RerunTransaction);
                   };
               }
           }
           self.transaction = None;
           self.prev_tmg_owner = ActorId::zero();
           self.current_bidder = ActorId::zero();
           self.status = Status::ReadyToStart;
           self.ended_at = 0;
           self.tamagotchi_id = ActorId::zero();

           Ok(AuctionEvent::AuctionSettled)
       }


### 系统信号

在 Gear 程序中，共有三个公共入口点：init、handle 和 handle_reply。Gear Protocol 还引入了 handle_signal 入口点，它使系统能够与程序通信并通知它们（信号）与程序消息相关的事件。只有系统（Gear 节点运行时）可以向程序发送信号消息。

如果在程序执行期间发生某些错误，系统会向程序发送消息。例如，一个程序可能会崩溃或耗尽 gas。

gstd 库提供了一个单独的函数来专门为系统信号消息保留 gas。

exec::system_reserve_gas(1_000_000_000).expect("Error during system gas reservation");


这不能用于发送其他常规的 cross-actor 消息。虽然信号可用于 actor 间通信，但它们不适合发送常规的cross-actor 消息。

信号消息使用专门为它们保留的 gas 。如果没有为系统消息保留 gas，它们将被跳过，程序将不会接收它们。

如果 gas 已被保留，但在当前执行期间没有系统消息出现，则该 gas 将返回至它被获取的地方。

如果你的程序使用异步消息，使用 #[gstd::async_main] 宏扩展 handle_signal 入口点，会释放程序占用的资源。

在 Gear 中，使用自定义异步逻辑涉及将 Future 存储在程序的内存中。这些 Futures 的执行上下文会占用大量内存，尤其是在处理许多 Futures 时。

需要注意的是，如果一个程序发送消息并等待回复，但无法收到回复，则可能是因为缺少 gas。例如 waitlist 中的初始消息用完 gas 或者 gas 量不足，就收不到回复。

要在程序中处理信号，你可以定义自己的 my_handle_signal 入口点并为其编写自定义逻辑。在下一节中，我们将看到如何在拍卖合约中编写此函数的示例。

### 添加 gas 预留和系统信号

让我们将入口点 my_handle_signal 添加到我们的拍卖合约中。该功能将确认是否有未决交易。如果存在，该函数将获取预留的 gas 并使用该 gas 发送消息 CompleteTx。

首先，我们必须通过扩展枚举 AuctionAction 和 AuctionEvent 添加 gas 预留操作：

[derive(Encode, Decode)]

pub enum AuctionAction { ... MakeReservation, }

[derive(Encode, Decode)]

pub enum AuctionEvent { ... ReservationMade, }


我们还需要在 Auction 结构中添加一个字段 reservations 来保存 gas reservations 的 ids：

[derive(Default)]

pub struct Auction { ... reservations: Vec<ReservationId>, }


接下来，我们将为 Auction 结构定义 make_reservation 方法：

impl Auction { ... fn make_reservation(&mut self) -> Result<AuctionEvent, AuctionError> { let reservation_id = ReservationId::reserve(RESERVATION_AMOUNT, RESERVATION_DURATION) .expect("reservation across executions"); self.reservations.push(reservation_id); Ok(AuctionEvent::ReservationMade) } }


这里，RESERVATION_AMOUNT 和 RESERVATION_DURATION 是常量，定义如下：

const RESERVATION_AMOUNT: u64 = 50_000_000_000; const RESERVATION_DURATION: u32 = 86400;

然后我们必须添加完成交易的动作。

我们将使用以下方法将操作添加到枚举 AuctionAction：

[derive(Encode, Decode)]

pub enum AuctionAction { ... CompleteTx(Transaction), }

该交易是我们之前定义过的一个枚举

[derive(Clone, Encode, Decode, PartialEq, Eq)]

pub enum Transaction { StartAuction { tamagotchi: ActorId, bid: Bid, duration: u64, }, MakeBid { transaction_id: TransactionId, bidder: ActorId, bid: u128, }, SettleAuction { transaction_id: TransactionId, }, }


我们还将扩展入口点 main()：

[gstd::async_main]

async fn main() { ... AuctionAction::MakeReservation => auction.make_reservation(), AuctionAction::CompleteTx(tx) => { let result = if let Some(_tx) = &auction.transaction { if tx == _tx.clone() { auction.complete_tx(tx).await } else { Err(AuctionError::WrongTx) } } else { Err(AuctionError::NoTx) }; result
}, }; }


让我们编写函数 my_handle_signal。此功能负责检查是否有未决交易以及是否有可用的 gas 预留。如果是这样，它将使用该 gas 发送一条消息 CompleteTx。

[no_mangle]

extern "C" fn my_handle_signal() { let auction = unsafe { AUCTION.get_or_insert(Default::default()) }; if let Some(tx) = &auction.transaction { let reservation_id = if !auction.reservations.is_empty() { auction.reservations.remove(0) } else { return; }; msg::send_from_reservation( reservation_id, exec::program_id(), AuctionAction::CompleteTx(tx.clone()), 0, ) .expect("Failed to send message"); } }


在每次交易之前，还需要为系统消息预留 gas。下面是我们将如何实现它：

[gstd::async_main]

async fn main() { ... let reply = match action { AuctionAction::StartAuction { Tamagotchi_id, minimum_bid, duration, } => { system_reserve_gas(); auction .start_auction(&Tamagotchi_id, minimum_bid, duration) .await } AuctionAction::MakeBid { bid } => { system_reserve_gas(); auction.make_bid(bid).await } AuctionAction::SettleAuction => { system_reserve_gas(); auction.settle_auction().await } ... msg::reply(reply, 0).expect("Failed to encode or reply with Result<MarketEvent, MarketErr>"); }

fn system_reserve_gas() { exec::system_reserve_gas(SYSTEM_GAS).expect("Error during system gas reservation"); }


### 课后作业：

在此作业中，你将向你的 Tamagotchi 合约添加一个新功能，这将允许它以指定的时间间隔向自己发送延迟消息以检查其状态。如果 Tamagotchi 饥饿、疲惫或不开心，它应该向用户发送一条消息，要求喂食或玩耍。

要实现此功能，您需要使用 reservations 字段扩展 Tamagotchi 状态，如下所示：

[derive(Default, Encode, Decode, TypeInfo)]

pub struct Tamagotchi { pub name: String, pub date_of_birth: u64, pub owner: ActorId, pub fed: u64, pub fed_block: u64, pub entertained: u64, pub entertained_block: u64, pub rested: u64, pub rested_block: u64, pub allowed_account: Option<ActorId>, pub ft_contract_id: ActorId, pub ft_transaction_id: TransactionId, pub approve_transaction: Option<(TransactionId, ActorId, u128)>, pub reservations: Vec<ReservationId>, }


接下来，你需要向 TmgAction 枚举添加两个新的传入消息：CheckState 和 ReserveGas，如下所示：

[derive(Encode, Decode, TypeInfo)]

pub enum TmgAction { Name, Age, Feed, Play, Sleep, Transfer(ActorId), Approve(ActorId), RevokeApproval, ApproveTokens { account: ActorId, amount: u128, }, SetFTokenContract(ActorId), BuyAttribute { store_id: ActorId, attribute_id: AttributeId, }, CheckState, ReserveGas { reservation_amount: u64, duration: u32, }, }


你还需要向 TmgEvent 枚举添加三个新的输出消息：FeedMe、PlayWithMe 和 WantToSleep。如果 Tamagotchi 用完了 gas，它应该发送消息 MakeReservation 要求所有者保留 gas 以继续检查状态。

你还应该添加输出消息 GasReserved 以指示成功预留 gas ，如下所示：

[derive(Encode, Decode, TypeInfo)]

pub enum TmgEvent { Name(String), Age(u64), Fed, Entertained, Slept, Transfer(ActorId), Approve(ActorId), RevokeApproval, ApproveTokens { account: ActorId, amount: u128 }, FTokenContractSet, ApprovalError, AttributeBought(AttributeId), CompletePrevPurchase(AttributeId), ErrorDuringPurchase, FeedMe, PlayWithMe, WantToSleep, MakeReservation, GasReserved, }



因此，Tamagotchi 必须在一定的时间间隔内向自己发送一次消息。定义此时间间隔并确定 Tamagotchi 将在吃饱、睡觉或娱乐的水平开始发送消息。

将你的 Tamagotchi 连接到应用程序，看看它如何与你交流！

原创
学分: 1
分类: Rust
标签: gear Rust

本文参与登链社区写作激励计划，好文好收益，欢迎正在阅读的你也加入。

第 5 课：在智能合约中实现拍卖功能

课程总结

课程目标

让我们开始吧！

通过智能合约自动化自动执行程序

理解合约状态和逻辑

[derive(Default)]

[derive(Debug, PartialEq, Eq)]

[derive(Encode, Decode)]

[derive(Clone)]

[derive(Default)]

[derive(Encode, Decode)]

[derive(Encode, Decode)]

[gstd::async_main]

[derive(Encode, Decode)]

[derive(Encode, Decode)]

[derive(Default)]

[derive(Encode, Decode)]

[derive(Clone, Encode, Decode, PartialEq, Eq)]

[gstd::async_main]

[no_mangle]

[gstd::async_main]

[derive(Default, Encode, Decode, TypeInfo)]

[derive(Encode, Decode, TypeInfo)]

[derive(Encode, Decode, TypeInfo)]

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