一、关于预言机
1、为什么要使用预言机？
因为区块链的智能合约，是在沙箱中运行的，是没有办法获取区块链以外的数据的，外部API提供的数据和任何其他链下资源都是无法被区块链获取的；
如果在区块链中运行的程序（智能合约）能够从外部直接获取数据，调用API接口，那么智能合约将变得毫无意义，里面到处都是从外部API获取的可变数据，那么区块链的不可篡改性也将丢失。所以，沙箱机制是很有必要的！
但是有些场景下，我们智能合约程序运行时，不得不从外部（如互联网）获取最新数据，如DEFI板块对货币价格的依赖，农业系统对温湿度的依赖，支付系统对外部支付状态的依赖，等等；这时候该怎么办？预言机就出现了，预言机也就成了区块链基础设施！
2、预言机的分类
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中心化预言机：
在中心化的预言机服务中，预言机会有被攻击的可能性，这导致智能合约丢失了确定性和可靠性这一最关键的特征，从而使大多数基于现实场景的智能合约用例的不可用。Oraclize市场上中心化的预言机，是一个为以太坊提供中心化数据传输预言机服务的项目，其依托亚马逊AWS服务和TLSNotary证明技术，提供预言机的服务。它是中心化的，而且TLSNotary要花费很多的Gas，这笔消耗最终还有要由用户买单。
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去中心化预言机：
为了解决中心化预言机存在被攻击的可能性，从而导致智能合约丢失确定性和可靠性，去中心化的预言机网络就诞生了。Chainlink是以太坊区块链上第一个被提出的去中心化预言机解决方案。比起Oraclize的中心化，Chainlink更符合区块链去中心化的准则。Chainlink主要提供用于帮助智能合约访问关键链外资源、网站API和传统银行账户支付的预言机服务。
二、编写智能合约，从Chainlink预言机获取最新交易对的市场价
Chainlink官网：https://chain.link/
Chainlink github：https://github.com/smartcontractkit/chainlink
Chainlink在线文档：https://docs.chain.link/ethereum/
1、以Goerli网的 BTC/ETH 交易对为例：
记住这2个交易对Address！
2、需要用到的类库、接口等可以从官方github拷贝或引用：
https://github.com/smartcontractkit/chainlink/tree/develop/contracts/src/v0.8/interfaces
3、编写 PriceFeed.sol 合约代码：
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.7;
import "@chainlink/contracts/src/v0.8/interfaces/AggregatorV3Interface.sol";
contract PriceFeed {
// BTC/ETH
AggregatorV3Interface internal priceFeedBE;
// BTC/USD
AggregatorV3Interface internal priceFeedBU;
constructor(){
priceFeedBE = AggregatorV3Interface(0x779877A7B0D9E8603169DdbD7836e478b4624789);
priceFeedBU = AggregatorV3Interface(0xA39434A63A52E749F02807ae27335515BA4b07F7);
}
/**priceFeed.latestRoundData()返回值为5个数据：
uint80 internal roundId：第几轮，因为价格的更新是一轮一轮地（数据是轮询Feed给预言机的）
int256 internal answer：真正的价格数据，就是我们需要的内容
uint256 internal startedAt：这一轮价格的开始时间
uint256 internal updatedAt：这一轮价格的开始结束时间
uint80 internal answeredInRound：我们得到的价格的roundId，这里肯定是和第一个roundId相等的；
**/
function getBEPrice() public view returns (int256){
(
,
int256 answer,
,
,
) = priceFeedBE.latestRoundData();
return answer;
}
function getBUPrice() public view returns (int256){
(
,
int256 answer,
,
,
) = priceFeedBU.latestRoundData();
return answer;
}
}
4、部署合约，并进行测试：
需要注意的是，在Chainlink的返回结果中：
如果是ETH交易对：小数点为18位；
如果是USD交易对：小数点为8位；
经过与现实中的交易对价格相比，数据正确！
三、Hardhat框架的简单说明
1、既然有Remix，为什么还要用开发框架？
因为Remix在线IDE开发一些小项目，单页面合约还行，但是如果是大型项目，团队迭代开发，多人协作，集成测试，单元测试等，那么Remix显然是不能满足的！
2、Hardhat 与 Truffle 框架的对比：
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Hardhat：
Hardhat是最好的框架之一，拥有最快的测试、最好的教程和最简单的集成方式。老实说，每个喜欢JS框架的人都应该在尝试一下Hardhat。它真的很容易上手，可以快速进行测试。Hardhat的Discord对问题的回复也一直很迅速，所以如果你遇到问题，你可以随时寻求帮助。Hardhat使用Waffle和Ethers.js进行测试，这是更好的JavaScript智能合约框架，由于比web3.js有一些非常好的改进。他们还可以直接集成OpenZeppelin的可升级智能合约插件，这是一个巨大的进步。
这个项目有一种很棒的感觉。它是干净的。它做你想要它做的事情。它的速度非常快。这个项目正在不断改进，他们显然致力于让智能合约开发者的生活更加轻松。
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Truffle：
长久以来Truffle都是开发框架的默认选项，这是有原因的。它是一个强大的框架，为许多其他框架树立了标准。你会发现使用Truffle的项目最多，所以他的应用例子很容易找到。Truffle还可以很容易地与它的姐妹工具Drizzle和Ganache集成。特别是Ganache是工程师运行本地区块链的最受欢迎的方式之一。对于那些寻求更多工具的人来说，你可以付费升级到Truffle团队账户，以获得智能合约持续集成、可视化部署和监控的功能。他们还可以直接集成OpenZeppelin的可升级智能合约插件，这是一个巨大的进步。显然，Truffle拥有一群才华横溢的工程师，他们希望智能合约能够更加广泛地应用在这个世界上。
Truffle测试的运行速度没有Hardhat的快，而且由于用户量大，获得支持也很困难。我很期待看到他们被ConsenSys收购后如何改进这个项目。他们的文档似乎开始落后，可能很难根据，但如果你在谷歌上搜索一个你遇到的错误，你很可能会遇到一个曾经遇到错误并解决它的人。我发现一些改进项目的最好方法就是在他们的GitHub上留下问题。不管怎么说，让生态系统越来越强大，越来越好是我们开源的职责!
由于几乎所有开发者都很熟悉Truffle，得到同行的支持通常很容易。我真的希望看到团队可以更多地支持这个项目，因为他们有这么多用户。我希望他们看到这篇文章，并努力改进他们的文档，以便他们能够保持作为测试和部署智能合约的首选平台之一。
四、使用Hardhat框架对上面的DataFeed功能进行编写、部署和单元测试
1、创建项目文件夹：
PS E:\Study-Code\blockchain> mkdir DataFeedDemo PS E:\Study-Code\blockchain> cd .\DataFeedDemo\
2、初始化一个npm程序：
# 初始化一个npm程序，便于管理依赖包
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> npm init -y
Wrote to E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo\package.json:
{
"name": "DataFeedDemo",
"version": "1.0.0",
"description": "",
"main": "index.js",
"scripts": {
"test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
},
"keywords": [],
"author": "",
"license": "ISC"
}
# 此时文件夹中多了个package.json，是用来记录安装哪些包的文件
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> ls
目录: E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo
Mode LastWriteTime Length Name
---- ------------- ------ ----
-a---- 2022-11-11 15:43 226 package.json
3、安装hardhat：
# 安装hardhat
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> npm install --save-dev hardhat
# 安装完成后
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> cat .\package.json
{
"name": "DataFeedDemo",
"version": "1.0.0",
"description": "",
"main": "index.js",
"scripts": {
"test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
},
"keywords": [],
"author": "",
"license": "ISC",
"devDependencies": {
"hardhat": "^2.12.2"
}
}
4、通过 npx 初始化一个hardhat项目：
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> npx hardhat init
这里我们选择创建一个空的 hardhat.conf.js 文件，之后再看看多了哪些文件：
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> ls 目录: E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo Mode LastWriteTime Length Name ---- ------------- ------ ---- d----- 2022-11-11 17:10 node_modules -a---- 2022-11-11 17:16 100 hardhat.config.js -a---- 2022-11-11 17:10 119034 package-lock.json -a---- 2022-11-11 17:10 279 package.json
此时，我们就可以用vscode打开本项目进行编码了
5、创建文件夹和合约文件 ./contracts/PriceFeed.sol :
合约代码与在Remix中的代码一模一样！
6、通过 hardhat 对合约进行编译：
# 因为我们代码中用到了@chainlink/contracts，所以得先安装 PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> npm install --save-dev @chainlink/contracts # 使用 hardhat 对合约进行编译 PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> npx hardhat compile Downloading compiler 0.8.17 Compiled 2 Solidity files successfully # 编译完成后，在 artifacts\contracts\PriceFeed.sol\ 目录下会生成对应的abi PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> ls .\artifacts\contracts\PriceFeed.sol\ 目录: E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo\artifacts\contracts\PriceFeed.sol Mode LastWriteTime Length Name ---- ------------- ------ ---- -a---- 2022-11-11 17:45 108 PriceFeed.dbg.json -a---- 2022-11-11 17:45 4584 PriceFeed.json
7、为我们的合约编写一个测试用例 ./test/PriceFeedTest.js：
安装测试用例中需要用到的工具包：
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> npm install --save-dev chai-bn
# 在项目中通过以下方式进行引用：
const chai = require("chai");
const BN = require("bn.js");
PriceFeedTest.js代码如下：
const { ethers } = require("hardhat"); //ethers.js
const { expect } = require("chai"); //javascript的测试框架
const chai = require("chai");
const BN = require("bn.js");
chai.use(require('chai-bn')(BN));
describe("PriceFeed Demo Test", function(){
it("check if return price > 0", async function(){
//部署合约
const priceFeed = await ethers.getContractFactory("PriceFeed");
const priceFeedContract = await priceFeed.deploy();
await priceFeedContract.deployed();
console.log("the contract is deployed successed!")
// 因为返回值不是字符串，所以需要工具转换一下
const resultBE = await priceFeedContract.getBEPrice();
const resultBU = await priceFeedContract.getBUPrice();
const resultStrBE = new ethers.BigNumber.from(resultBE).toString();
const resultStrBU = new ethers.BigNumber.from(resultBU).toString();
console.log("the resturn price is", resultStrBE);
console.log("the resturn price is", resultStrBU);
// 断言
expect(resultStrBE).to.be.bignumber.greaterThan("0");
expect(resultStrBU).to.be.bignumber.greaterThan("0");
})
})
8、为了使用Goerli测试网，我们需要修改hardhat.config.js配置：
先全局安装 hardhat-toolbox 工具包：
https://hardhat.org/hardhat-runner/plugins/nomicfoundation-hardhat-toolbox
npm install --save-dev @nomicfoundation/hardhat-toolbox # 但是如果我们使用的是旧版本的npm，还需要安装其他hardhat依赖： npm install --save-dev @nomicfoundation/hardhat-toolbox @nomicfoundation/hardhat-network-helpers @nomicfoundation/hardhat-chai-matchers @nomiclabs/hardhat-ethers @nomiclabs/hardhat-etherscan chai ethers hardhat-gas-reporter solidity-coverage @typechain/hardhat typechain @typechain/ethers-v5 @ethersproject/abi @ethersproject/providers
hardhat.config.js 文件内容添加网络 networks：
// 因为hardhat框架全局都需要使用hardhat-toolbox，所以在这里引入
require("@nomicfoundation/hardhat-toolbox");
/** @type import('hardhat/config').HardhatUserConfig */
const account = "b627fa1dca25520.....................803e0a56451a4055e967";
const rpcUrl = "https://goerli.infura.io/v3/be0c2062b1294239a705813646553380";
module.exports = {
solidity: "0.8.17",
networks: {
goerli: {
accounts: [account], //钱包的私钥
url: rpcUrl //节点rpc地址
}
}
};
9、使用 hardhat 框架进行单元测试：
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> npx hardhat test --network goerli PriceFeed Demo Test the contract is deployed successed! the resturn price is 13622122326658490000 the resturn price is 1731419300000 ✔ check if return price > 0 (26918ms) 1 passing (27s)
单元测试通过！
10、最后，我们在补充写一个部署脚本 ./script/deployPriceFeed.js：
const { computeAddress } = require("ethers/lib/utils");
const { ethers } = require("hardhat"); //ethers.js
async function deployContract(){
const priceFeed = await ethers.getContractFactory("PriceFeed");
const priceFeedContract = await priceFeed.deploy();
await priceFeedContract.deployed();
console.log("合约部署成功！")
const contractAddress = await priceFeedContract.address;
console.log("合约部署的地址为：", contractAddress );
}
deployContract().then(() => {
process.exit(0);
}).catch(err => {
console.error(err);
})
使用hardhat运行上面的js脚本，以完成合约部署：
PS E:\Study-Code\blockchain\DataFeedDemo> npx hardhat run script/deployPriceFeed.js --network goerli 合约部署成功！ 合约部署的地址为 0x864b92DB4902a2C575C07b79518Ae50155D63577
访问链接如下：https://goerli.etherscan.io/address/0x864b92db4902a2c575c07b79518ae50155d63577
至此，hardhat框架的简单使用就完成了：合约开发——单元测试——部署发布！
