区块链应用开发组件:助力低代码开发
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2021-04-08 14:45
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。
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？
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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
SmartDev-SCGP 智能合约编译插件
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
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