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Patract完成Ask! v0.2 的开发，实现可编写实用合约的功能
两个多月前，Patract 提交了 Kusama 国库的第#81号[1]提案，关于 Ask! v0.2 的实现目标，原理及过程。提案中，v0.2 的目标是完善并增强 Ask! 的功能，可以编写实用的合约。我们将在 v0.2 版本中完成以下功能:
完善 @storage，@message 注解的子选项，增加 @event 注解。
增加复合数据类型
StorableMap，StorableArray。实现合约继承。
实现通过 @dynamic 注解解完成跨合约调用功能。
提供 erc20
，erc721等示例合约。
我们已经实现的源码在 Ask![2] 项目仓位中, 示例合约在 examples[3]目录下，部分文档在 docs.patract.io，请在 v0.2-review 分支上 review，完成之后将合并到 main 分支。
注解功能完善
@storage 注解作用于class，提供了 @packed和@ignore子选项。
@packed注解使用于 Map 和 Array 类型的数据。标记为 @packed 的数据，会作为一个整体存取。它的实现原理将在#复合类型数据存取章节详细描述。 @ignore 注解标记的类, 只保存在 memory 中，不会保存到链上，执行环境退出之后，即销毁。
@message 注解作用于类的方法，提供了 mutates，payable和selector选项。一个完整的 @message ，注解如: @message(payable, mutates = false, selector = "0xabcdef12")。
payable 选项表明方法可以接受 value，默认不接受。它的实现方式是，在执行方法前插入一段逻辑，判断调用方法时是否有 value 发送。如果 value 不为0， 又没有注解为 payable，则方法执行时会通过 assert 方法退出。 mutates 选项表明方法是否能够改变状态变量的值。mutates 的默认值为 true, 并且可以省略。它的实现方式是，如果指定了mutates = false，那么会在 seal_set_storage 方法中执行一个 assert，不允许在这样的方法中写入数据到链上。 selector 选项用于表明这个方法使用固定的值作为 selector, 不用根据真实的方法名计算生成. 它既用来生成 metadata.json 中这个方法的 selector， 同时在调用合约入口方法 call 时,，也使用它来作为方法 dispatch 的判断条件。
增加 @event 注解，支持发出 event 功能。@event 注解作用于 class 上，预处理器需要为这个类生成符合要求的逻辑。
@topic 子注解作用于类上的一个成员变量，表示这个变量可以在链上被过滤出来。它的实现方式是，在 topic buffer 中存放 topic 变量的hash，在 data buffer 中存放所有变量的值，然后通过 seal_deposit_event 方法发送到链上。
复合数据类型存取
复合数据类型支持 @spread 和 @packed 两种存储模式。
对于 @spread 存储模式，每一个存储单位都有自己的存储地址，只有在需要的时候才会载入。
对于 @packed 存储模式，需要将所有的存储单位序列化为一组数据流，存储在共享的地址。所有的存储单元一起存取. 这种模式不适合大数据存取。
StorableMap
KVStore 是一个具体存储的K/V值, 每一个 KVStore 除了保存 Key/Value 之外， 还保存了 next/prev 节点的 Hash。 如果它是一个尾节点，那么 next 的值是 NullHash，即(0x0000000000000000000000000000000000)；如果它是一个头节点，那么 prev 的值是 NullHash。通过双向链表的方式，外部 Apps 可以迭代访问到所有的数据。
每一个 KVStore 的存储位置都由以下规则确定: Hash(prefix + key)。
StorableArraySpreadStorableArray和 PackedStorableArray 是 Array 类的封装，并添加了数据持久化功能，分别实现了 @spread 和 @packed 两种存储模式。
SpreadStorableArray 的存储结构如下:
每一个元素的存储位置都是通过 Hash(prefix + index) 的方式确定，并且在这个位置保存了元素序列化之后的数据。
结构化存储对象
class EmbedObj implements Codec { a: i8; b: string; c: u128;constructor(a: i8 = 0, b: string = "", c: u128 = u128.Zero) {this.a = a;this.b = b;this.c = c; } toU8a(): u8[] {let bytes = new Array<u8>();let aWrap = new Int8(this.a);let bWrap = new ScaleString(this.b);let cWrap = new UInt128(this.c); bytes = bytes.concat(aWrap.toU8a()) .concat(bWrap.toU8a()) .concat(cWrap.toU8a());return bytes; } encodedLength(): i32 {let aWrap = new Int8(this.a);let bWrap = new ScaleString(this.b);let cWrap = new UInt128(this.c);return aWrap.encodedLength() + bWrap.encodedLength() + cWrap.encodedLength(); } populateFromBytes(bytes: u8[], index: i32 = 0): void {let aWrap = new Int8(); aWrap.populateFromBytes(bytes, index); index += aWrap.encodedLength();let bWrap = new ScaleString(); bWrap.populateFromBytes(bytes, index); index += bWrap.encodedLength();let cWrap = new UInt128(); cWrap.populateFromBytes(bytes, index);this.a = aWrap.unwrap();this.b = bWrap.toString();this.c = cWrap.unwrap(); } eq(other: EmbedObj): bool {return this.a == other.a && this.b == other.b && this.c == other.c; } notEq(other: EmbedObj): bool {return !this.eq(other); } }合约继承功能
对于 @constructor 方法，使用子类合约中的定义的 @constructor 方法。如果子类中没有提供，则最终生成的合约中不提供 @constructor，即便父类中已经定义。因为父类无法得知子类中成员变量情况，不能够完全正确初始化合约。 对于 @message 方法，使用父类和子类中所有 message 的并集。 对于 @storage 类，不做额外处理，由开发者决定如何使用。
继承功能实现原理
子合约必须位于编译的入口文件中。通过对标记有 @contract 注解类描述信息分析，确定主合约入口。说明，入口函数只能有一个 @contract 合约。
clzPrototype.declaration.range.source.sourceKind == SourceKind.USER_ENTRY && AstUtil.hasSpecifyDecorator(clzPrototype.declaration, ContractDecoratorKind.CONTRACT);定位到主合约类之后，分析合约类的继承关系，对父类解析获取 @message， 然后到处合约方法 message，递归执行这个操作。
public resolveContractClass(): void { this.classPrototype.instanceMembers && this.classPrototype.instanceMembers.forEach((instance, _) => { if (ElementUtil.isCntrFuncPrototype(instance)) { this.cntrFuncDefs.push(new ConstructorDef(<FunctionPrototype>instance)); } if (ElementUtil.isMessageFuncPrototype(instance)) { let msgFunc = new MessageFunctionDef(<FunctionPrototype>instance); this.msgFuncDefs.push(msgFunc); } }); this.resolveBaseClass(this.classPrototype);}
private resolveBaseClass(sonClassPrototype: ClassPrototype): void { if (sonClassPrototype.basePrototype) { let basePrototype = sonClassPrototype.basePrototype; basePrototype.instanceMembers && basePrototype.instanceMembers.forEach((instance, _) => { if (ElementUtil.isMessageFuncPrototype(instance)) { let msgFunc = new MessageFunctionDef(<FunctionPrototype>instance); this.msgFuncDefs.push(msgFunc); } }); this.resolveBaseClass(basePrototype); }}@dynamic注解的作用与实现
@dynamic 注解作用于类上面，预编译器将对 @dynamic 的类生成跨合约调用的逻辑。
通过 @dynamic 注解找到对应的接口类
if (ElementUtil.isDynamicClassPrototype(element)) { let dynamicInterpreter = new DynamicIntercepter(<ClassPrototype>element); this.dynamics.push(dynamicInterpreter);}然后对接口类分析，然后对每个方法生成实现调用方法， 实现调用类生成的模板如下。其中 addr 是被调用的合约地址。
export const dynamicTpl = `class {{className}} { addr: AccountId; constructor(addr: AccountId) { this.addr = addr; } {{#each functions}} {{#generateFunction .}}{{/generateFunction}} {{/each}}}`;其中最主要的是对方法实现调用类。通过 generateFunction 方法来生成。generateFunction 通过分析方法的参数，然后对参数进行转换，转换到 codec 类型。然后通过 Abi.encode 编码进行跨合约调用。
如果原始接口方式
transfer(recipient: AccountId, amount: u128): bool { return true;} transfer(p0: AccountId,p1: u128): bool { let data = Abi.encode("transfer", [p0,new UInt128(p1)]); let rs = this.addr.call(data); return BytesReader.decodeInto<Bool>(rs).unwrap();}git clone https://github.com/patractlabs/ask$ cd ask$ yarn编写合约
合约继承 合约中发送Event 使用复合存储类型: Map mutates = false等其它注解
此处提供的 ERC20.ts 合约，仅仅用来展示 Ask! 的使用方式和能力，不能作为正式的 Token 合约使用。
ERC20.ts 是一个符合 ERC20 标准的基类, 它封装了可重复使用的 ERC20 接口，如 transfer，approve 等。定义了合约使用到的存储结构，以及事件Transfer 和 Approval。
@contractexport class ERC20 { private storage: ERC20Storage;
constructor() { this.storage = new ERC20Storage(); }
@constructor default(name: string = "", symbol: string = ""): void { this.storage.name = name; this.storage.symbol = symbol; this.storage.decimal = 18; this.storage.totalSupply = u128.Zero; }
@message(mutates = false) name(): string { return this.storage.name; }
@message(mutates = false) symbol(): string { return this.storage.symbol; }
@message(mutates = false) decimal(): u8 { return this.storage.decimal; }
@message(mutates = false) totalSupply(): u128 { return this.storage.totalSupply; }
@message(mutates = false) balanceOf(account: AccountId): u128 { return this.storage.balances.get(account).unwrap(); }
@message transfer(recipient: AccountId, amount: u128): bool { let from = msg.sender; this._transfer(from, recipient, amount); return true; }// .........}import { AccountId, u128 } from "ask-lang";import {ERC20} from "./ERC20";
@contractclass MyToken extends ERC20 {
constructor() { super(); }
@constructor default(name: string = "", symbol: string = ""): void { super.default(name, symbol); }
@message mint(to: AccountId, amount: u128): void { this._mint(to, amount); }
@message burn(from: AccountId, amount: u128): void { this._burn(from, amount); }}编译合约
$ npx ask examples/erc20/index.ts部署和调用
1.首先我们按照 Europa 和 plokadot-js 的说明, 启动节点和服务。2.在 polkadot-js 的合约界面中, 上传 erc20/target 下的 metadata.json 和 target.wasm 文件。3.部署已经上传的合约，调用 default 方法发行 Token。4.调用 mint，transfer，approve，burn等方法，操作 ERC20 Token。
完善@storage，@message注解的子选项，增加@event注解。
增加复合数据类型 StorableMap ，StorableArray。
实现合约继承。
实现通过 @dynamic 注解完成跨合约调用功能。
提供 erc20，erc721， crosscall等示例合约。
https://github.com/patractlabs/europa
About Patract
Patract 为波卡 Wasm 合约生态的平行链和 DApp 开发提供解决方案。我们帮助社区平行链设计和开发链上合约模块和 Runtime 支持，并且为 DApp 开发者提供覆盖开发、测试、调试、部署、监控、数据提供和前端开发等阶段的全栈工具和服务支持。