Rust之Substrate框架中的pallet詳解
引言
Substrate 是一個區(qū)塊鏈開發(fā)框架,它提供了一系列模塊化和可擴展的組件,可以幫助開發(fā)人員快速構(gòu)建自定義區(qū)塊鏈。 Pallet 是 Substrate 區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)模塊,它定義了區(qū)塊鏈的業(yè)務(wù)邏輯和狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則。開發(fā)人員可以使用現(xiàn)有的 Pallet 來快速構(gòu)建區(qū)塊鏈,也可以開發(fā)自定義的 Pallet 來實現(xiàn)特定的功能。
Pallet 概述
Pallet是一個 Rust 程序包,它定義了一組特定的功能和接口。每個 Pallet 都包含了一組存儲項、一組調(diào)用函數(shù)和一組事件。
一個典型的 Substrate Pallet 由以下部分組成:
- 配置 Trait:定義了 Pallet 的配置接口。
- 存儲項:定義了 Pallet 的狀態(tài)存儲。
- 調(diào)用函數(shù):定義了 Pallet 的外部調(diào)用接口。
- 事件:定義了 Pallet 的事件類型。
Pallet 開發(fā)
要開發(fā) Substrate Pallet,首先需要搭建開發(fā)環(huán)境。我們需要安裝 Rust 編程語言、Substrate 開發(fā)包和 Node.js 等工具。下面是一個簡單的安裝示例:
# 安裝 Rust 編程語言 curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh # 安裝 Substrate 開發(fā)包 curl https://getsubstrate.io -sSf | bash # 安裝 Node.js curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_12.x | sudo -E bash - sudo apt-get install -y nodejs
開發(fā)一個 Substrate Pallet 的流程大致如下:
定義配置 Trait:定義 Pallet 的配置接口。
定義存儲項:定義 Pallet 的狀態(tài)存儲。
定義調(diào)用函數(shù):定義 Pallet 的外部調(diào)用接口。
定義事件:定義 Pallet 的事件類型。
實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯:實現(xiàn) Pallet 的業(yè)務(wù)邏輯。
- 定義配置 Trait:定義 Pallet 的配置接口。 配置 Trait 是一個 Rust Trait,它定義了 Pallet 的配置接口。我們需要在配置 Trait 中定義一些類型和常量,以便在 Pallet 中使用。下面是一個簡單的配置 Trait 示例:
pub trait Trait: system::Trait { type Event: From<Event<Self>> + Into<<Self as system::Trait>::Event>; }
在這個示例中,我們定義了一個 Trait
Trait,它繼承自 system::Trait
。我們在 Trait
中定義了一個類型 Event
,它用來表示 Pallet 的事件類型。
- 定義存儲項:定義 Pallet 的狀態(tài)存儲。 存儲項是 Pallet 的狀態(tài)存儲,它用來存儲區(qū)塊鏈的狀態(tài)數(shù)據(jù)。我們可以使用
decl_storage!
宏來定義存儲項。下面是一個簡單的存儲項示例:
decl_storage! { trait Store for Module<T: Trait> as TemplateModule { pub Something get(fn something): Option<u32>; } }
在這個示例中,我們使用 decl_storage!
宏定義了一個存儲項 Something
。它是一個可選的 u32
類型,可以使用 get
函數(shù)來獲取它的值。
- 定義調(diào)用函數(shù):定義 Pallet 的外部調(diào)用接口。 調(diào)用函數(shù)是 Pallet 的外部調(diào)用接口,它用來接收外部調(diào)用并執(zhí)行相應(yīng)的操作。我們可以使用
decl_module!
宏來定義調(diào)用函數(shù)。下面是一個簡單的調(diào)用函數(shù)示例:
decl_module! { pub struct Module<T: Trait> for enum Call where origin: T::Origin { fn deposit_event() = default; pub fn do_something(origin, something: u32) -> Result { let who = ensure_signed(origin)?; <Something<T>>::put(something); Self::deposit_event(RawEvent::SomethingStored(something, who)); Ok(()) } } }
在這個示例中,我們使用 decl_module!
宏定義了一個調(diào)用函數(shù) do_something
。它接收兩個參數(shù):origin
和 something
。origin
表示調(diào)用方的身份;something
表示要存儲的數(shù)值。在函數(shù)體內(nèi),我們首先使用 ensure_signed
函數(shù)檢查調(diào)用方的身份;然后使用 <Something<T>>::put
函數(shù)將數(shù)值存儲到存儲項中;最后使用 Self::deposit_event
函數(shù)觸發(fā)一個事件。
- 定義事件:定義 Pallet 的事件類型。 事件是 Pallet 的一種通知機制,它用來通知外部模塊 Pallet 內(nèi)部狀態(tài)的變化。我們可以使用
decl_event!
宏來定義事件。下面是一個簡單的事件示例:
decl_event!( pub enum Event<T> where AccountId = <T as system::Trait>::AccountId { SomethingStored(u32, AccountId), } );
在這個示例中,我們使用 decl_event!
宏定義了一個事件 SomethingStored
。它包含兩個字段:u32
和 AccountId
。u32
表示存儲的數(shù)值;AccountId
表示調(diào)用方的身份。
- 實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯:實現(xiàn) Pallet 的業(yè)務(wù)邏輯。 在完成了上述步驟之后,我們就可以開始實現(xiàn) Pallet 的業(yè)務(wù)邏輯了。我們需要在調(diào)用函數(shù)中編寫相應(yīng)的代碼,以實現(xiàn) Pallet 的功能。下面是一個簡單的業(yè)務(wù)邏輯示例:
decl_module! { pub struct Module<T: Trait> for enum Call where origin: T::Origin { fn deposit_event() = default; pub fn do_something(origin, something: u32) -> Result { let who = ensure_signed(origin)?; <Something<T>>::put(something); Self::deposit_event(RawEvent::SomethingStored(something, who)); Ok(()) } } }
在這個示例中,我們在調(diào)用函數(shù) do_something
中實現(xiàn)了一個簡單的業(yè)務(wù)邏輯:將傳入的數(shù)值存儲到存儲項中,并觸發(fā)一個事件。
Pallet 集成
集成現(xiàn)有 Pallet 要集成現(xiàn)有的 Pallet,我們需要在 Runtime 中引入對應(yīng)的 Pallet 模塊,并在 construct_runtime!
宏中聲明它。下面是一個簡單的示例:
// 引入 Balances 模塊 use pallet_balances as balances; // 在 construct_runtime! 宏中聲明 Balances 模塊 construct_runtime!( pub enum Runtime where Block = Block, NodeBlock = opaque::Block, UncheckedExtrinsic = UncheckedExtrinsic, { // ... Balances: balances::{Module, Call, Storage, Config<T>, Event<T>}, } );
要開發(fā)自定義的 Pallet,我們需要按照上文提到的開發(fā)流程來實現(xiàn)。下面是一個簡單的自定義 Pallet 示例:
use support::{decl_module, decl_storage, decl_event, dispatch::Result}; use system::ensure_signed; pub trait Trait: system::Trait { type Event: From<Event<Self>> + Into<<Self as system::Trait>::Event>; } decl_storage! { trait Store for Module<T: Trait> as TemplateModule { pub Something get(fn something): Option<u32>; } } decl_event!( pub enum Event<T> where AccountId = <T as system::Trait>::AccountId { SomethingStored(u32, AccountId), } ); decl_module! { pub struct Module<T: Trait> for enum Call where origin: T::Origin { fn deposit_event() = default; pub fn do_something(origin, something: u32) -> Result { let who = ensure_signed(origin)?; <Something<T>>::put(something); Self::deposit_event(RawEvent::SomethingStored(something, who)); Ok(()) } } }
在這個示例中,我們定義了一個自定義的 Pallet,它包含了一個存儲項 Something
、一個調(diào)用函數(shù) do_something
和一個事件 SomethingStored
。存儲項 Something
用來存儲一個數(shù)值;調(diào)用函數(shù) do_something
用來修改存儲的數(shù)值;事件 SomethingStored
用來記錄修改操作。
總結(jié)
Substrate的Pallet具有很多優(yōu)點,例如模塊化、可擴展性和可升級性等。開發(fā)人員可以使用現(xiàn)有的 Pallet 來快速構(gòu)建區(qū)塊鏈,也可以開發(fā)自定義的 Pallet 來實現(xiàn)特定的功能。
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