Rust智能合約養成日記（2）-ODAILY_STA:Smart Content Protocol

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智能合約養成日記合約狀態數據定義與方法實現

在上一期BlockSec針對Rust智能合約開發的文章中，我們介紹了如何為合約StatusMessage定義合約狀態，并為該合約實現了不同的方法。本期我們將繼續基于該合約展開敘述，詳細介紹編寫單元測試用例的方法，并在本地進行合約的測試。

1.準備單元測試環境

為編寫單元測試，首先我們需要在src/lib.rs中加入如下代碼，對單元測試進行環境設置：

1#2#3modtests{4usesuper::*;5usenear_sdk::MockedBlockchain;6usenear_sdk::{testing_env,VMContext};78...9}

在上述代碼的第1-3行中，我們為StatusMessage添加了tests子模塊(使用mod關鍵字聲明該新模塊)，并在該模塊的代碼片段之前標注了cfg屬性宏#。此外，由于Rust的本地單元測試無需獲得Wasm代碼，因此可為該測試模塊配置Rust編譯條件#。

代碼第4-6行從near_sdk中導入了合約測試環境的相關依賴項。具體觀察代碼的每一行中，use關鍵詞的用法類似于python語言代碼在導入其他所依賴的模塊時所使用的import。use聲明可創建一個或多個與其他路徑同義的局部名稱綁定，即通常可使用use關鍵詞來聲明引用模塊項所需的路徑，且這些聲明通常可能出現在Rust模塊或代碼塊的頂部。

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在第4行中，super關鍵字可用于從當前模塊訪問父模塊StatusMessage，使得能夠訪問父模塊中所定義的功能與方法，如之前我們為StatusMessage合約所定義的方法函數set_status與get_status。第5行使用use關鍵詞引用了nearsdk所提供的模擬區塊鏈MockedBlockchain支持模塊，可用于智能合約的測試。第6行則從nearsdk引入了合約測試執行的環境，以及有關測試環境上下文信息格式的支持。

在導入支持NEAR智能合約單元測試所需的外部依賴模塊后，我們還需要在測試模塊中定義如下函數get_context()，用于配置并返回測試環境中所需使用的上下文信息：VMContext。

1fnget_default_context(view_call:bool)->VMContext{2VMContext{3current_account_id:"alice_near".to_string(),4signer_account_id:"bob_near".to_string(),5signer_account_pk:vec!,6predecessor_account_id:"carol_near".to_string(),7input:vec!,8block_index:0,9block_timestamp:0,10account_balance:0,11account_locked_balance:0,12storage_usage:0,13attached_deposit:0,14prepaid_gas:10u64.pow(18),15random_seed:vec!,16is_view:view_call，17output_data_receivers:vec!,18epoch_height:0,19}20}

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VMContext設定了多個模擬的，合約用戶賬戶信息，以及包括區塊高度，區塊時間戳，合約存儲用量等在內的區塊鏈底層相關的上下文配置信息。

下面首先對VMContext中幾處關鍵的屬性配置加以說明：

current_account_id:執行當前合約的帳戶。signer_account_id:觸發當前合約函數調用執行的交易簽名者。所有的合約調用都是某個交易的結果，且該交易由某個帳戶使用其訪問密鑰(AccessKey)簽署，該賬戶即為signer_account_id。signer_account_pk:交易簽名者所使用的AccessKey公鑰(PublicKey)。predecessor_account_id:當合約的執行屬于跨合約調用或回調時，該屬性指代了該調用的發起者帳戶。而當進行單一的合約內部函數調用時，該值將與signer_account_id一致。prepaid_gas:在區塊鏈中執行合約時存在一個特點，即用戶需要支付一定的交易執行費用(gasfee)。這里的prepaid_gas設定了可供當前交易合約函數調用時所能扣除的Gas最大值，并附加到當前的合約調用中。is_view:該參數is_view(類型為bool)可設置合約函數的調用能否對合約的狀態數據進行修改。若該值為ture，則合約函數執行時，合約的狀態數據是只讀的。反之如果該值為false，則合約的執行環境將允許對合約數據進行修改。VMContext中其余屬性的內容和用法將在后續的文章中詳細展開描述。

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當執行NEAR合約時，程序可配合一些NEARSDK所提供的相關API讀取這些已設置的上下文信息。例如：

near_sdk::env::current_account_id()near_sdk::env::predecessor_account_id()near_sdk::env::signer_account_pk()near_sdk::env::input()near_sdk::env::predecessor_account_id()

上述API均可返回上下文具體屬性的值，這些API可以使用前文所述的use聲明導入。

在定義完函數get_context()后，我們便可以在test模塊中逐個地編寫單元測試的內容了。

2.單元測試一

如下是單元測試1的代碼片段：

1#2fnset_get_message(){3letcontext=get_default_context(false);4testing_env!(context);5letmutcontract=StatusMessage::default();6contract.set_status("hello".to_string());7assert_eq!(8"hello".to_string(),9contract.get_status("bob_near".to_string()).unwrap()10);11}

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現在我們對測試用例的具體寫法展開描述：

上述代碼片段的第1行，我們為該單元測試函數標注了#宏，表明這是該單元測試的起點。緊接著第2行，便是該單元測試函數set_get_message()的聲明。

代碼的3-10行即該單元測試函數內部的主要測試邏輯，其中的代碼實現首先將調用前面所定義的get_context初始化一個測試環境中所使用的上下文context。此外值得一提的是，由于本單元測試需要向合約的狀態數據中寫入數據，因此需要為get_context設置參數，將前文所述VMContext中的is_view屬性設置為false，否則單元測試內部將引發panic導致測試無法通過。

在設置得到一個合理的合約執行上下文后，代碼的第4行將利用該上下文VMContext，使用testing_env!宏初始化一個用于智能合約交互的MockedBlockchain實例。代碼的第5行將調用父模塊中定義的StatusMessage::default()生成初始化后的合約對象contract。

在后續的代碼中，測試會首先調用父模塊StatusMessage所定義的set_status方法，在合約狀態數據中保存字符串"Hello"。隨后再利用get_status從合約狀態數據中讀取該條數據，并與期望所獲得內容進行對比。如果內容相互匹配，則通過該單元測試，若不匹配則會在該測試線程中觸發"assertionfailed"類型的panic。

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有關單元測試中利用斷言assert進行校驗的寫法描述如下：

assert!(expression)宏可檢驗boolean值，當且僅當expression表達式所指代的內容為true時則通過檢驗；

assert_eq!(left,right)宏常用于校驗是否相等，當且僅當left和right表達式所指代的內容一致時通過校驗;

assert_ne!(left,right)宏常用于校驗是否不同，當且僅當left和right表達式所指代的內容不同時通過校驗;

3.單元測試二

如下是單元測試2的代碼片段：

1#2fnget_nonexistent_message(){3letcontext=get_default_context(true);4testing_env!(context);5letcontract=StatusMessage::default();6assert_eq!(None,contract.get_status("francis.near".to_string()));7}

在第6行的測試中，assert_eq右邊的表達式利用合約方法get_status嘗試從合約狀態數據中查詢StatusMessage合約用戶francis.near所對應的message信息。但是由于代碼的第5行僅僅初始化了整個合約的狀態，因此此時的合約數據整體為空，因此其返回值將是None。最終由于該結果符合預期，因此斷言正確，可以通過該單元測試。

4.執行測試用例

在編寫完上述單元測試后，我們還需要在該StatusMessageRust項目中配置該合約的Cargo.toml文件，即在該文件的小節中添加對near-sdk的依賴。

near-sdk="3.1.0"

同時我們還需要在src/lib.rs文件的開頭處導入這些來自于near_sdk所提供的模塊或包：

usenear_sdk::borsh::{self,BorshDeserialize,BorshSerialize};usenear_sdk::collections::LookupMap;usenear_sdk::{env,near_bindgen};

在配置完合約項目的依賴后，我們便可以利用cargo執行所有的單元測試用例。具體的命令如下：

$cargotest--packagestatus-message

測試將返回具體的測試結果：

testresult:ok.2passed;0failed;0ignored;0measured;0filteredout;finishedin0.00s

此外，我們還可以單獨指定單元測試的運行：

$cargotest--packagestatus-messageset_get_message

同樣地，我們可以獲得單獨測試的結果：

testresult:ok.1passed;0failed;0ignored;0measured;1filteredout;finishedin0.00s

本期總結和預告

這是BlockSec針對Rust合約開發的第二期blog，本期我們介紹了如何編寫單元測試用例，以及在本地進行測試的方法。下一期我們將進一步描述如何編譯合約代碼生成WASM目標代碼，并最終部署到NEAR測試鏈(testnet)上運行。

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