# Hardhat Network

Hardhat内置了Hardhat Network，这是一个为开发而设计的本地以太坊网络。它允许你部署合约，运行测试和调试代码。

# Hardhat Network是如何工作的？

它在收到每笔交易后，立即按顺序出块，没有任何延迟。
底层是基于 @ethereumjs/vm EVM 实现, 与ganache、Remix和Ethereum Studio 使用的相同EVM。
支持以下的硬分叉:
- byzantium
- constantinople
- petersburg
- istanbul
- muirGlacier

# 如何使用它?

当 defaultNetwork为空或设置为 hardhat时，则Hardhat 默认在启动运行实例。
它以用来运行测试、以及在控制台、脚本和任务中使用它。
插件（ethers.js, web3.js, Waffle, Truffle等）会直接连接到其提供者。
T不需要对你的测试或脚本做任何修改。
它只是另一个网络，它可以与--network一起使用。

# 从钱包和其他软件连接到Hardhat网络

Hardhat Network可以以独立的方式运行，以便外部客户端可以连接到它。这可以是MetaMask、Dapp前端，或一个脚本。要以这种方式运行Hardhat Network，请运行:

npx hardhat node

它将启动Hardhat Network，并作为一个公开的JSON-RPC和WebSocket服务器。

然后，只要将钱包或应用程序连接到http://localhost:8545 。

如果你想把Hardhat连接到这个节点，你只需要使用--network localhost来运行命令。

# Solidity 堆栈跟踪

Hardhat Network 拥有一流的Solidity支持。它总是知道哪些正在运行的智能合约，具体做什么，以及为什么失败。

如果一个交易或调用失败，Hardhat Network将抛出一个异常。这个异常将组合 JavaScript 和 Solidity 栈追踪：从 JavaScript/TypeScript 开始的堆栈追踪，直到你到合约的调用，并继续完整的 Solidity 调用堆栈。

这是一个使用 TruffleContract 的Hardhat Network异常的示例:

Error: Transaction reverted: function selector was not recognized and there's no fallback function
  at ERC721Mock.<unrecognized-selector> (contracts/mocks/ERC721Mock.sol:9)
  at ERC721Mock._checkOnERC721Received (contracts/token/ERC721/ERC721.sol:334)
  at ERC721Mock._safeTransferFrom (contracts/token/ERC721/ERC721.sol:196)
  at ERC721Mock.safeTransferFrom (contracts/token/ERC721/ERC721.sol:179)
  at ERC721Mock.safeTransferFrom (contracts/token/ERC721/ERC721.sol:162)
  at TruffleContract.safeTransferFrom (node_modules/@nomiclabs/truffle-contract/lib/execute.js:157:24)
  at Context.<anonymous> (test/token/ERC721/ERC721.behavior.js:321:26)

最后两行对应的是执行失败交易的JavaScript测试代码。其余的是 Solidity 堆栈跟踪。这样你就能清楚地知道为什么测试没有通过。

# 自动错误信息

Hardhat Network 总是知道你的交易或调用失败的原因，利用这些信息调试合约将更容易。

当一个交易无故失败时，Hardhat Network会在以下情况下创建一个明确的错误信息：

附加ETH调用一个非 payable 函数
发送ETH到一个没有可支付的回退或接收功能的合约上
在没有回退函数的情况下调用一个不存在的函数
用不正确的参数调用一个函数
调用一个没有返回正确参数数量的外部函数
在一个非合约账户上调用一个外部函数
由于外部调用的参数而无法执行（例如发送过多的ETH）。
没有使用 DELEGATECALL 调用库
不正确地调用预编译的合约
试图部署一个超过EIP-170规定的字节码大小限制的合约。

# `console.log`

Hardhat Network 允许在 Solidity 代码中调用 console.log() 来打印日志信息和合约变量。你可以在样本项目中看到一个例子。按照快速启动中的步骤来尝试。

call调用和交易中都可以使用console.log。它在 view 函数中工作，但在 pure 函数中不起作用。
无论调用或交易是失败还是成功，都可以进行打印。
要使用它，你需要导入 hardhat/console.sol.
console.log 最多支持4 个参数，支持以下类型，顺序不限：
- uint
- string
- bool
- address
还有上述类型的单参数API，以及额外的bytes, bytes1...直到bytes32类型：
- console.logInt(int i)
- console.logUint(uint i)
- console.logString(string memory s)
- console.logBool(bool b)
- console.logAddress(address a)
- console.logBytes(bytes memory b)
- console.logBytes1(bytes1 b)
- console.logBytes2(bytes2 b)
- ...
- console.logBytes32(bytes32 b)
console.log 实现了与Node.js的console.log相同的格式化选项，后者使用了util.format。
- 例如: console.log("Changing owner from %s to %s", currentOwner, newOwner)
可以和任何库一起工作： ethers.js, web3.js, waffle, truffle-contract, 等等.
console.log 是用标准的Solidity实现，然后在Hardhat Network中会检测到这些输出。这使得在任何其他工具也可以编译（如Remix、Waffle或Truffle）。
console.log 调用也可以在其他网络中运行，例如mainnet、kovan、ropsten等，但在这些网络中不起作用，但会花费少量的Gas。

# 分叉主网

Hardhat网络默认是空的，除了一些有初始余额的账户。但有时，拥有一个模拟主网状态的本地网络会更有用，这就是主网forking的作用。

要分叉主网，你需要连接一个URL连接到主网节点。例如，使用Alchemy，你可以用这个命令启动一个本地节点来分叉主网:

npx hardhat node --fork https://eth-mainnet.alchemyapi.io/v2/<key>

必须用你自己的Alchemy API密钥替换命令中的<key>。

完成之后，你可以在你的节点中做任何在Hardhat网络中做的事情：查看控制台日志，获得堆栈跟踪或使用默认账户来部署新的合约。

如果你想让这成为默认行为，你可以通过修改Hardhat配置来做到这一点：

networks: {
  hardhat: {
    forking: {
      url: "https://eth-mainnet.alchemyapi.io/v2/<key>"
    }
  }
}

在此配置下，如果你执行一个使用Hardhat网络的任务，该任务将启动一个分叉的节点并在其上运行。

你还可以用分叉的Hardhat网络做其他事情，请查看指南以了解更多。

# 挖矿模式

Hardhat支持两种交易的挖矿模式：

Automine（自动）: 发送的每笔交易都会自动包含在一个新的区块中。
Interval mining（间隔挖矿）: 定期挖一个新区块，其中包括尽可能多的待处理交易。

你可以使用其中的一种，也可以两种都用，或者两种都不用。在默认情况下，只有自动模式被启用。

# 配置挖矿模式

你可以在Hardhat网络设置下配置挖矿模式：

networks: {
  hardhat: {
    mining: {
      auto: false,
      interval: 5000
    }
  }
}

在这个例子中，禁用了自动挖矿，间隔挖矿被设置为每5秒产生一个新的区块每。你也可以将间隔挖矿配置为在随机延迟后生成一个新的区块：

networks: {
  hardhat: {
    mining: {
      auto: false,
      interval: [3000, 6000]
    }
  }
}

在这种情况下，一个新的区块将在3至6秒的随机延迟后被开采出来。例如，第一个区块可能在4秒后被开采，第二个区块在5.5秒后被开采，以此类推。

# 手动挖矿

你可以这样禁用前两种挖矿模式：

networks: {
  hardhat: {
    mining: {
      auto: false,
      interval: 0
    }
  }
}

这意味着Hardhat网络将不会开采新的区块，但你可以使用 evm_mine RPC 方法手动开采新区块。这将产生一个新区块，其中将包括尽可能多的待处理交易。

# Mempool 行为

当automine（自动挖矿）被禁用时，每一个发送的交易都会被添加到mempool中，mempool中包含了所有未来可以开采的交易。 Hardhat网络的mempool遵循与geth相同的规则，这意味着：

Gas价格较高的交易会排在前面（先执行）
如果有两笔交易可以包括在内，而且两笔交易的Gas价格相同，那么先收到的那笔交易就先执行。
如果一个交易是无效的（例如，它的nonce低于发送它的地址的nonce 的nonce），则该交易被放弃。

你可以通过使用 pending 区块标签来获得将包括在下一个区块中的待处理交易列表：

const pendingBlock = await network.provider.send("eth_getBlockByNumber", ["pending", false])

# 使用RPC方法配置挖矿模式

你可以使用两个RPC方法（evm_setAutomine 和 evm_setIntervalMining）在运行时改变挖矿模式。例如，要禁用自动挖矿

await network.provider.send("evm_setAutomine", [false])

并启用间隔挖矿：

await network.provider.send("evm_setIntervalMining", [5000])

# 日志

Hardhat Network基于其跟踪基础设施提供丰富的日志记录，这将有助于开发和调试智能合约。

例如，一个成功的交易和一个失败的调用将看起来像这样：

eth_sendTransaction
  Contract deployment: Greeter
  Contract address: 0x8858eeb3dfffa017d4bce9801d340d36cf895ccf
  Transaction: 0x7ea2754e53f09508d42bd3074046f90595bedd61fcdf75a4764453454733add0
  From: 0xc783df8a850f42e7f7e57013759c285caa701eb6
  Value: 0 ETH
  Gas used: 568851 of 2844255
  Block: #2 - Hash: 0x4847b316b12170c576999183da927c2f2056aa7d8f49f6e87430e6654a56dab0

  console.log:
    Deploying a Greeter with greeting: Hello, world!

eth_call
  Contract call: Greeter#greet
  From: 0xc783df8a850f42e7f7e57013759c285caa701eb6

  Error: VM Exception while processing transaction: revert Not feeling like it
      at Greeter.greet (contracts/Greeter.sol:14)
      at process._tickCallback (internal/process/next_tick.js:68:7)

当使用Hardhat Network的节点（即npx hardhat node）时，默认启用日志功能，但当在进程中使用Hardhat Network提供者时，则禁用。参见 Hardhat Network's config 以了解更多关于如何控制日志记录。

# Hardhat网络初始状态

Hardhat Network默认用此状态初始化：

一个全新的区块链，只是有创世区块。
220个账户，每个账户有10000个ETH，助记词为: "test test test test test test test test test test test junk". 地址是:
- 0xf39Fd6e51aad88F6F4ce6aB8827279cffFb92266
- 0x70997970C51812dc3A010C7d01b50e0d17dc79C8
- 0x3C44CdDdB6a900fa2b585dd299e03d12FA4293BC
- 0x90F79bf6EB2c4f870365E785982E1f101E93b906
- 0x15d34AAf54267DB7D7c367839AAf71A00a2C6A65
- 0x9965507D1a55bcC2695C58ba16FB37d819B0A4dc
- 0x976EA74026E726554dB657fA54763abd0C3a0aa9
- 0x14dC79964da2C08b23698B3D3cc7Ca32193d9955
- 0x23618e81E3f5cdF7f54C3d65f7FBc0aBf5B21E8f
- 0xa0Ee7A142d267C1f36714E4a8F75612F20a79720
- 0xBcd4042DE499D14e55001CcbB24a551F3b954096
- 0x71bE63f3384f5fb98995898A86B02Fb2426c5788
- 0xFABB0ac9d68B0B445fB7357272Ff202C5651694a
- 0x1CBd3b2770909D4e10f157cABC84C7264073C9Ec
- 0xdF3e18d64BC6A983f673Ab319CCaE4f1a57C7097
- 0xcd3B766CCDd6AE721141F452C550Ca635964ce71
- 0x2546BcD3c84621e976D8185a91A922aE77ECEc30
- 0xbDA5747bFD65F08deb54cb465eB87D40e51B197E
- 0xdD2FD4581271e230360230F9337D5c0430Bf44C0
- 0x8626f6940E2eb28930eFb4CeF49B2d1F2C9C1199

若要定制，请看一下配置部分。

# JSON-RPC 支持的方法

# 支持的方法

eth_accounts
eth_blockNumber
eth_call
eth_chainId
eth_coinbase
eth_estimateGas
eth_gasPrice
eth_getBalance
eth_getBlockByHash
eth_getBlockByNumber
eth_getBlockTransactionCountByHash
eth_getBlockTransactionCountByNumber
eth_getCode
eth_getFilterChanges
eth_getFilterLogs
eth_getLogs
eth_getStorageAt
eth_getTransactionByBlockHashAndIndex
eth_getTransactionByBlockNumberAndIndex
eth_getTransactionByHash
eth_getTransactionCount
eth_getTransactionReceipt
eth_mining
eth_newBlockFilter
eth_newFilter
eth_newPendingTransactionFilter
eth_pendingTransactions
eth_sendRawTransaction
eth_sendTransaction
eth_signTypedData
eth_sign
eth_subscribe
eth_syncing
eth_uninstallFilter
eth_unsubscribe
net_listening
net_peerCount
net_version
web3_clientVersion
web3_sha3

# Hardhat网络方法

hardhat_addCompilationResult – 添加关于编译合约的信息
hardhat_impersonateAccount – 参考 Mainnet Forking guide
hardhat_stopImpersonatingAccount – 参考 Mainnet Forking guide
hardhat_reset – 参考 Mainnet Forking guide
hardhat_setLoggingEnabled – 启用或禁用Hardhat网络的日志记录

# 用于测试和 Debug 的方法

evm_increaseTime – 和 Ganache 里一样，增加区块时间。
evm_mine – 和 Ganache 里一样，出块。
evm_revert – 和 Ganache 里一样。
evm_snapshot – 和 Ganache 里一样，快照区块。
evm_setNextBlockTimestamp - 类似 evm_increaseTime, 但是在下一个区块里使用准确的时间戳出块。

# 不支持的方法

eth_compileLLL
eth_compileSerpent
eth_compileSolidity
eth_getCompilers
eth_getProof
eth_getUncleByBlockHashAndIndex
eth_getUncleByBlockNumberAndIndex
eth_getUncleCountByBlockHash
eth_getUncleCountByBlockNumber
eth_getWork
eth_hashrate
eth_protocolVersion
eth_signTransaction
eth_submitHashrate
eth_submitWork

# 限制

# 支持的 Solidity 版本

Hardhat Network可以运行任何智能合约，但它只理解Solidity 0.5.1和更新的版本。

如果你用旧版本的 Solidity 编译，或使用其他语言，你可以使用 Hardhat Network，但Solidity 堆栈跟踪将不会生效。

# Solidity 优化器支持

Hardhat Network可以与经过编译优化的智能合约一起工作。但这可能会导致堆栈跟踪的行数有些偏差。

我们建议在测试和调试合约时，在没有优化的情况下编译合约。

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Last Updated: 4/24/2021, 10:33:14 AM

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