以太坊ABI介绍(一)

ABI是什么

ABI全称 Application Binary Interface，字面意思是应用程序二进制接口，可以通俗的理解为合约的接口说明，当合约被编译后，它对应的abi也就确定了。
abi有点类似于程序中的接口文档，描述了字段名称、字段类型、方法名称、参数名称、参数类型、方法返回值类型等

为什么需要ABI

我们编写智能合约的流程是：

• 编写合约代码（一般使用solidity语言）
• 编译合约，将solidity编写的代码编译成EVM可识别的bytecode，这一步生成abi
• 部署合约，将合约部署到区块链上，生成合约地址，将合约内容（即上一步生成的bytecode）作为input date输入。部署合约是一个交易过程，所以也会生成一个交易Has
• 执行合约，获取合约地址，然后传入参数调用合约中的方法，获得执行结果

从上面的步骤可以看出，abi对于EVM来说，其实是不需要的。但是对于调用者来说，就需要知道合约有哪些方法，方法的参数是什么，返回值是什么，而这些信息就记录在智能合约的abi中。所以abi其实就相当于开发者的接口文档，方便开发者调用执行合约

ABI有哪些内容

我们来编写一个最简单的合约，然后编译生成abi看下内容

pragma solidity ^0.4.24;


contract Demo {

    uint private x;

    function set(uint _x) public {
        x = _x;
    }

}

执行 truffle compile 编译合约，就会生成对应的文件Demo.json，内容如下。由于json太长，删除了一些不重要的内容，完整内容可以自己手动执行看看。

{
  "contractName": "Demo",
  "abi": [
    {
      "constant": false,
      "inputs": [
        {
          "name": "_x",
          "type": "uint256"
        }
      ],
      "name": "set",
      "outputs": [],
      "payable": false,
      "stateMutability": "nonpayable",
      "type": "function"
    }
  ],
  "bytecode": "0x6080604052348015600f57600080fd5b5060a48061001e6000396000f300608060405260043610603f576000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff16806360fe47b1146044575b600080fd5b348015604f57600080fd5b50606c60048036038101908080359060200190929190505050606e565b005b80600081905550505600a165627a7a723058201dfe7c019fec67ccd87250c9ac8642c163cc5f43588715b33e8a8953df3715f60029",
  "deployedBytecode": "0x608060405260043610603f576000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff16806360fe47b1146044575b600080fd5b348015604f57600080fd5b50606c60048036038101908080359060200190929190505050606e565b005b80600081905550505600a165627a7a723058201dfe7c019fec67ccd87250c9ac8642c163cc5f43588715b33e8a8953df3715f60029",
  "sourceMap": "27:97:1:-;;;;8:9:-1;5:2;;;30:1;27;20:12;5:2;27:97:1;;;;;;;",
  "deployedSourceMap": "27:97:1:-;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;69:52;;8:9:-1;5:2;;;30:1;27;20:12;5:2;69:52:1;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;112:2;108:1;:6;;;;69:52;:::o",
  "source": "pragma solidity ^0.4.24;\n\n\ncontract Demo {\n\n    uint private x;\n\n    function set(uint _x) public {\n        x = _x;\n    }\n\n}\n",
  "sourcePath": "/Users/root/Workspace/DApp/demo/contracts/Demo.sol",
  "ast": {
    ...
  },
  "legacyAST": {
    ...
  },
  "compiler": {
    "name": "solc",
    "version": "0.4.24+commit.e67f0147.Emscripten.clang"
  },
  "networks": {},
  "schemaVersion": "2.0.1",
  "updatedAt": "2018-09-14T11:57:49.750Z"
}

大部分参数通过名称就可以看出来含义，这里我们主要介绍abi中各参数的含义和调用函数时生成ABI编码的过程

abi各参数的含义

• name：函数名称
• type：方法类型，包括function, constructor, fallback(缺省方法)可以缺省，默认为function
• constant：布尔值，如果为true指明方法不会修改合约字段的状态变量
• payable：布尔值，标明方法是否可以接收ether
• stateMutability：状态类型，包括pure (不读取区块链状态)，view (和constant类型，只能查看，不会修改合约字段)，nonpayable（和payable含义一样），payable（和payable含义一样）。其实保留payable和constant是为了向后兼容
• inputs：数组，描述参数的名称和类型
  • name：参数名称
  • type：参数类型
• outputs：和inputs一样，如果没有返回值，缺省是一个空数组

这里要说明一点的是，由于示例中的x字段类型为private，所以没有生成一个和参数名称一样的函数，如果x字段类型为public，生成的abi就如下，会多一个和参数名称一样的函数

"abi": [
    {
      "constant": true,
      "inputs": [],
      "name": "x",
      "outputs": [
        {
          "name": "",
          "type": "uint256"
        }
      ],
      "payable": false,
      "stateMutability": "view",
      "type": "function"
    },
    {
      "constant": false,
      "inputs": [
        {
          "name": "_x",
          "type": "uint256"
        }
      ],
      "name": "set",
      "outputs": [],
      "payable": false,
      "stateMutability": "nonpayable",
      "type": "function"
    }

未完待续，以太坊ABI介绍(二)

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