以太坊智能合约开发：理解以太坊相关概念

想知道更多学习区块链的方法或者区块链知识，请百度【链客区块链技术问答社区】

不少人都说比特币是区块链1.0，以太坊是区块链2.0。在以太坊平台上，能够开发各类各样的去中心化应用，这些应用构成了以太坊的整个生态。目前，以太坊是区块链世界里生态建设最好的底层公链。本篇将以通俗易懂的方式介绍以太坊开发中涉及到的相关概念，带领你们轻松入门。
以太坊
以太坊（Ethereum）是一个创建在区块链技术之上的、图灵完备的去中心化应用平台。它容许任何人在平台中经过智能合约技术开发、部署和使用去中心化应用。

有没有感到和ios、Android平台有点相似？
在以太坊未问世以前，写区块链的应用是这样的：拷贝一份比特币代码，而后去改底层代码如加密算法、共识机制、网络协议等等。201三、2014年那时候的不少山寨币就是这样，改改比特币代码就造出来一个新币。
以太坊平台对底层区块链技术进行了封装，让区块链应用开发者能够直接基于以太坊平台进行开发，开发者只要专一于应用自己的开发，从而大大下降了难度。
目前围绕以太坊已经造成了一个较为完善的开发生态圈：社区支持、开发框架、开发工具等等。
智能合约
网络上关于智能合约的解释都很晦涩。咱们能够简单的理解为在区块链上，由事件驱动、以代码形式存在、可执行的特殊交易合同。它是代码、数据的集合。
智能合约很是适合对信任、安全和持久性要求较高的应用场景，好比：数字货币、数字资产、投票、保险、金融应用、预测市场、产权全部权管理、物联网、点对点交易等等。
目前除数字货币以外，真正落地的应用还很少。和移动互联网刚兴起之时各类各样、各行各业的APP推陈出新同样，去中心化应用的市场在初期确定有一个红利期。对此有兴趣的开发者，可抓住机会。
Solidity
Solidity是一门和JavaScript相似的编程语言，文件扩展名以 .sol 结尾。它用于智能合约的开发，并能编译成以太坊虚拟机字节码，部署到以太坊底层区块链网络上。
EVM
EVM即以太坊虚拟机，全称是Ethereum Virtual Machine。它是以太坊智能合约的运行环境。
EVM是由以太坊节点提供。每一个以太坊节点中都包含EVM
Solidity之于EVM，就像Java跟JVM的关系同样
以太坊虚拟机是一个隔离的环境，在EVM内部运行的代码不能跟外部有联系
EVM运行在以太坊节点上，当咱们把合约部署到以太坊区块链网络上以后，合约就能够在以太坊网络中运行了。
合约编译
以太坊虚拟机上运行的是合约的字节码。这就须要咱们在部署以前先对合约进行编译。
推荐使用solc编译器。
以太坊客户端（节点）
一个以太坊客户端就是一个以太坊节点。它提供帐户管理、数字资产管理、挖矿、转帐、智能合约的部署和执行等等功能。对于咱们开发者来讲，它就是一个开发者工具。
Geth是典型的以太坊客户端。Geth这个名字是Go Ethereum开源项目的简称。它是基于Go语言开发且实现了Ethereum协议的客户端软件。 Geth提供了一个交互式命令控制台，经过命令来操做以太坊的各类功能（API）。
Geth是全节点客户端，会一直同步以太坊区块链上的全部数据。目前数据量已经几十G，不久就会上百G。
在开发过程当中，咱们推荐使用以太坊区块链的私有链Ganache，免去同步以太坊所有区块数据的麻烦。在后续的文章中会介绍Ganache。
帐户
以太坊中帐户分为两类： 

• 外部帐户(EOA)

该类帐户被公钥-私钥对控制(用户)，没有关联任何代码 
外部帐户的地址由公钥衍生而来 

• 合约帐户(CA) 

该类帐户为智能合约分配的帐户，被合约代码控制且有代码与之关联 
智能合约的部署会把合约字节码发布到区块链上，并使用一个特定的地址来标示这个合约，这个地址就是为合约帐户
合约帐户存储了代码，外部帐户则没有。除了这点以外，这两类帐户对于EVM来讲都是同样的。
合约部署就是将编译好的合约字节码，经过外部帐号以发送交易的形式部署到以太坊区块链网络上（由实际矿工出块以后，才会真正部署成功）。

外部帐户与外部帐户之间交易仅仅是转帐。可是外部帐户到合约帐户，是能够激活各类操做的。
运行
合约部署后，当须要调用这个智能合约的方法时，只须要向这个合约帐户发送消息（交易）便可，经过消息触发后智能合约的代码就会在EVM中执行了。
Gas
Gas即矿工费。以太坊上每笔交易的执行（被矿工打包）都会被收取必定数量的gas。gas的目的是限制执行交易所需的工做量，同时为执行支付费用。当EVM执行交易时，gas将按照特定规则被逐渐消耗，不管执行到什么位置，一旦gas被耗尽，将会触发一个 out of gas 异常。当前调用帧所作的全部状态修改都将被回滚。若是执行结束，还有gas剩余，这些gas将会返还给发送帐户。所以，咱们须要一个有以太币余额的外部帐户，来为发起的交易支付gas。
若是没有这个限制，就会出现没法中止（如：死循环）的合约来阻塞以太坊区块链网络
gas能够认为是一个工做量单位，智能合约越复杂（计算步骤的数量、类型、占用的内存等等），所需的gas就越多。gas的最小单位是wei，1eth=10^18wei=10^9gwei
GasLimit: 愿意支付矿工费的上限
GasPrice: 矿工费单价
gas = GasLimit * GasPrice

去中心化应用(Dapp)
Dapp全称是Decentralized App。以太坊社区把基于智能合约的应用称为去中心化的应用。若是咱们把区块链理解为一个不可篡改的分布式帐本数据库，智能合约理解为和数据库打交道的程序，那就很容易理解Dapp了。一个Dapp不仅仅有智能合约，还须要有一个友好的用户界面和其余的业务程序。
Truffle
Truffle是目前最流行的Dapp开发框架，它能够帮咱们处理掉不少繁琐的事情，让咱们更专一于智能合约的开发，迅速开始编码-编译-部署-测试-打包Dapp的流程。
总结
咱们如今来总结一下。以太坊是平台，它让咱们方便的使用区块链技术开发去中心化的应用。应用中，咱们可使用Solidity来编写和区块链交互的智能合约，合约编写好后以后，咱们经过一个有余额的帐户将合约部署到以太坊节点上，并运行合约（使用Truffle框架能够更好的帮助咱们作这些事情）。为了开发方便，咱们能够用以太坊私有链Ganache来搭建一个测试网络。
注：本文中为了方便你们理解，对一些概念作了类比，有些严格来讲不是准确。不过我认为对于初学者，也没有必要把每个概念掌握的很细致和准确。学习是一个逐步深刻的过程，不少时候咱们会发现，过一段后，咱们会对同一个东西有不同的理解。