Начало работы

Введение

Ride — лаконичный и дружественный язык для разработки смарт-контрактов и децентрализованных приложений (dApps) на блокчейне Waves. В нем устранены многие серьезные недостатки других популярных языков смарт-контрактов.

Этот раздел содержит введение в Ride, примеры, описание дополнительных инструментов и ресурсов. Его изучение займет около часа.

Общие сведения

Ride — это компилируемый, функциональный, статически типизированный язык программирования на основе выражений. Он является неполным по Тьюрингу, поскольку не имеет циклов (итерации можно реализовать с помощью макроса FOLD<N>, см. ниже). Благодаря этому сложность скрипта известна заранее и комиссия за выполнение предсказуема.

Несмотря на простой синтаксис, Ride предоставляет множество возможностей разработчикам. Он во многом похож на Scala и отчасти на F#.

“Hello world!”

Начнем с базового примера:

func say() = {
  "Hello world!"
}

Для объявления функций в Ride используется ключевое слово func (см. ниже). Тип возвращаемого значения автоматически определяется компилятором, и объявлять его не нужно. В приведенном выше примере say возвращает строку Hello World!. В языке нет оператора return, потому что Ride основан на выражениях (всё является выражением), а последний оператор является результатом функции.

Блокчейн

Ride разработан для выполнения на блокчейне и оптимизирован для этой цели. Поскольку блокчейн — это распределенный реестр, который хранится на множестве серверов по всему миру, функции Ride не могут обратиться к файловой системе или отобразить что-либо в консоли. Вместо этого функции Ride могут читать данные из блокчейна и выполнять действия на блокчейне.

Комментарии

Комментарии в Ride похожи на комментарии в Python:

# Это комментарий

# Многострочные комментарии не предусмотрены

"Hello world!" # Комментировать можно и так

Директивы

Каждый скрипт на Ride должен начинаться с директив для компилятора. Предусмотрено три типа директив с различными возможными значениями.

{-# STDLIB_VERSION 8 #-}
{-# CONTENT_TYPE DAPP #-}
{-# SCRIPT_TYPE ACCOUNT #-}

STDLIB_VERSION задает версию стандартной библиотеки. Последняя версия, доступная в Mainnet, — 8.

CONTENT_TYPE определяет содержание скрипта:

• Тип DAPP позволяет объявлять функции и в завершение скрипта выполнять действия, в результате которых изменяются балансы аккаунтов, свойства ассетов, а также записи в хранилище данных dApp.
• Тип EXPRESSION представляет собой логическое выражение и используется для валидации транзакций.

SCRIPT_TYPE определяет тип объекта, к которому прикреплен скрипт: ACCOUNT или ASSET.

Не все комбинации директив допустимы. Следующий пример не будет работать, поскольку тип содержания DAPP допустим только для аккаунтов. Тип EXPRESSION применим как для аккаунтов, так и ассетов.

{-# STDLIB_VERSION 8 #-}
{-# CONTENT_TYPE DAPP #-}
{-# SCRIPT_TYPE ASSET #-} # тип содержания DAPP недопустим для ассетов

Переменные

Для объявления переменных используется ключевое слово let.

let a = "Bob"
let b = 1

Значения переменных в Ride недоступны для изменения.

Ride строго типизирован, а тип переменной определяется исходя из значения.

Ride позволяет вам определять переменные глобально, внутри любой функции или даже внутри определения переменной.

func lazyIsGood() = {
  let a = "Bob"
  let b = {
     let x = 1
     "Alice"
    }  
  true
}

Функция, определенная выше, возвращает значение true, но переменная a не будет инициализирована, поскольку инициализация с помощью let ленивая: значения неиспользуемых переменных не вычисляются. Для нетерпеливой инициализации используется ключевое слово strict.

Функции

Функции в Ride можно использовать только после их объявления.

func greet(name: String) = {
  "Hello, " + name
}

func add(a: Int, b: Int) = {
  func m(a:Int) = a
  m(a) + b
}

Тип аргумента (Int, String) указывается после имени.

Как и во многих других языках, функции не могут быть перегружены. Это помогает сохранить код удобным для понимания и поддержки.

func calc() = {
  42
}

func do() = {
  let a = calc()
  true
}

Функция calс не будет вызвана, так как переменная a не используется.

В отличие от большинства языков, переопределение переменных не допускается. Объявление переменной с именем, которое уже используется в родительской области видимости, приведет к ошибке компиляции.

Вызовы функции могут быть префиксные или постфиксные:

let list = [1, 2, 3]
let a1 = list.size()
let a2 = size(list)

let b1 = getInteger(this, "key")
let b2 = this.getInteger("key")

В этом примере a1 — то же самое, что и a2, а b1 — то же самое, что и b2.

Базовые типы

Основные базовые типы:

Boolean    #   true
String     #   "Hey"
Int        #   1610
ByteVector #   base58'...', base64'...', base16'...', fromBase58String("...") и т. д.

Мы рассмотрим строки и специальные типы.

Строки

let name = "Bob"   # используйте только "двойные" кавычки
let coolName = name + " is cool!" # для конкатенации строк используется знак +

name.indexOf("o")  # 1

Как и другие типы данных в Ride, строки недоступны для изменения. Поэтому функция substring очень эффективна: не нужно ни копировать данные, ни выделять дополнительную память.

В строковых данных используется кодировка UTF-8. Для обозначения строк используйте только двойные кавычки.

С обеих сторон оператора в Ride должны быть указаны значения одного типа. Следующий код не компилируется, потому что age — целое число:

let age = 21
"Bob is " + age # не компилируется

Чтобы исправить это, нужно преобразовать age в строку:

let age = 21
"Alice is " + age.toString() # работает!

Специальные типы

В Ride есть несколько основных типов, которые работают так же, как в Scala.

Unit

В Ride нет типа null, как во многих других языках. Многие встроенные функции возвращают значение типа unit вместо null.

"String".indexOf("substring") == unit # true

Ничто

Ничто — тривиальный тип в системе типов Ride. Ни одно значение не может быть типа «ничто», но выражение с типом «ничто» можно использовать где угодно. В функциональных языках это необходимо для поддержки исключений:

2 + throw() # это выражение компилируется, 
    # поскольку определена функция +(Int, Int).
      # Тип второго операнда — «ничто»,
      # которое совместимо с любым другим типом.

Список

let list = [16, 10, 1997, "birthday"]       # может содержать данные различных типов

let second = list[1]                        # 10 — второе значение в списке

У списков нет полей, но функции и операторы Cтандартной библиотеки упрощают работу с ними.

let list = [16, 10, 1997, "birthday"]

let last = list[(list.size() - 1)] # "birthday", постфиксный вызов функции size()

let lastAgain = getElement(list, size(list) - 1) # то же самое

Функция .size() возвращает длину списка. Обратите внимание: это значение доступно только для чтения и не может быть изменено. Кстати, last может быть разного типа: тип определяется только после того, как вычислено значение.

let initList = [16, 10]                       # начальное значение
let newList = cons(1997, initList)            # [1997, 16, 10]
let newList2 = 1997 :: initList               # [1997, 16, 10]
let newList2 = initList :+ 1                  # [16, 10, 1]
let newList2 = [4, 8, 15, 16] ++ [23, 42]     # [4 8 15 16 23 42]

• Чтобы добавить элемент в начало списка, используйте функцию cons или оператор ::.
• Чтобы добавить элемент в конец списка, используйте оператор :+.
• Чтобы объединить два списка, используйте оператор ++.

Кортеж

Кортеж — упорядоченный набор элементов любого типа.

let x=("Hello Waves",42,true)
let num = x._2                                # 42
let (a,b,c) = x
let bool = c                                  # true

Union-типы. Сравнение типов

let valueFromBlockchain = getString("3PHHD7dsVqBFnZfUuDPLwbayJiQudQJ9Ngf", "someKey") # Union(String | Unit)

Union-типы — это удобный способ работы с абстракциями. Union(String | Unit) означает, что результат представляет собой пресечение этих типов.

Простой пример (пожалуйста, имейте в виду, что определение пользовательских типов будет поддержано в следующих версиях Ride):

type Human : { firstName: String, lastName: String, age: Int}
type Cat : {name: String, age: Int }

Union(Human | Cat) — объект с одним полем age:

Human | Cat => { age: Int }

Сравнение типов:

  let t = ...               # Cat | Human
  t.age                     # OK
  t.name                    # Ошибка компиляции
  let name = match t {      # OK
    case h: Human => h.firstName
    case c: Cat   => c.name
  }

Механизм сравнения типов используется для работы с транзакциями:

let amount = match tx {              # tx — исходящая транзакция
  case t: TransferTransaction => t.amount
  case m: MassTransferTransaction => m.totalAmount
  case _ => 0
}

В Waves есть несколько типов транзакций, и в зависимости от типа количество переводимых токенов может быть указано в разных полях. Для транзакций перевода и массового перевода используется значение соответствующего поля, а в остальных случаях — 0.

Функции чтения данных

let readOrZero = match getInteger(this, "someKey") { # чтение данных
    case a:Int => a
    case _ => 0
}

readOrZero + 1

getString возвращает Union(String | Unit), поскольку при чтении данных блокчейна (записей в виде ключ-значение в хранилищах данных аккаунтов) некоторые пары ключ-значение могут не существовать.

let v = getInteger("3PHHD7dsVqBFnZfUuDPLwbayJiQudQJ9Ngf", "someKey")
v + 1    # приведет к ошибке компиляции, нужно предусмотреть 
         # возможность отсутствия значения по этому ключу

v.valueOrErrorMessage("oops") +  1 # компилируется и выполняется

let realStringValue2 = getStringValue(this, "someKey")

Чтобы получить реальный тип и значение из Union-типа, используйте функцию value, которая прервет выполнение скрипта в случае значения unit. Другой вариант — используйте специализированные функции, такие как getStringValue, getIntegerValue и др.

If

let amount = 1610
if (amount > 42) then "Сумма больше 42"
  else if (amount > 100500) then "Сумма слишком большая"
  else "Что-то еще"

Инструкция if довольно проста и похожа на большинство других языков, с двумя исключениями: if — это выражение (результат можно присвоить переменной), поэтому инструкция else обязательна.

let a = 16
let result = if (a > 0) then a / 10 else 0 

Исключения

throw("Here is exception text")

Фнкция throw прерывает выполнение скрипта немедленно, с указанным текстом. Возможность перехватывать и обрабатывать исключения отсутствует. Идея в том, чтобы остановить выполнение и предоставить полезную обратную связь пользователю.

let a = 12
if (a != 100) then
  throw ("a is not 100, actual value is " + a.toString())
  else throw("A is 100")

Предопределенные структуры данных

#LET THE HOLY WAR BEGIN

В Ride есть много предопределенных структур данных, характерных для блокчейна Waves, например: Address, Alias, Invocation, Issue, Lease, ScriptTransfer, StringEntry, ExchangeTransaction, SetScriptTransactions.

let keyValuePair = StringEntry("someKey", "someStringValue")

Например, StringEntry — это структура, которая описывает запись со строковым значением, например, для хранилища данных аккаунта.

Все структуры данных могут использоваться для сравнения типов, а также как конструкторы.

Итерации с макросом FOLD<N>

Поскольку в виртуальной машине Ride не предусмотрены циклы, они реализованы на уровне компилятора с помощью макроса FOLD<N>. Этот макрос ведет себя как функция свертки fold в других языках программирования, принимая на вход количество итераций, начальные значения и сворачиваемую функцию.

Важный момент: N задает максимальное количество выполняемых итераций. Это необходимо для поддержания предсказуемой стоимости вычислений.

Следующий код подсчитывает сумму числе в массиве:

let a = [1, 2, 3, 4, 5]
func foldFunc(acc: Int, e: Int) = acc + e
FOLD<5>(a, 0, foldFunc) # Результат: 15

FOLD<N> также может использоваться для фильтрации и преобразования данных. Вот пример инвертирования списка:

let a = [1, 2, 3, 4, 5]
func foldFunc(acc: List[Int], e: Int) = (e + 1) :: acc
FOLD<5>(a, [], foldFunc) # Результат: [6, 5, 4, 3, 2]

Аннотации

Функции могут быть объявлены без аннотаций либо с аннотацией @Callable или @Verifier. Функции с аннотациями используются только в скриптах с типом DAPP.

{-# STDLIB_VERSION 8 #-}
{-# CONTENT_TYPE DAPP #-}
{-# SCRIPT_TYPE ACCOUNT #-}

func getPayment(i: Invocation) = {
  if (size(i.payments) == 0)
    then throw("Payment must be attached")
    else {
      let pmt = i.payments[0]
      if (isDefined(pmt.assetId))
        then throw("This function accepts WAVES tokens only")
        else pmt.amount
    }
}

@Callable(i)
func pay() = {
  let amount = getPayment(i)
  (
    [
      IntegerEntry(toBase58String(i.caller.bytes), amount)
    ],
    unit
  )
}

Аннотации могут привязывать к функции некоторые значения. В примере выше переменная i привязана к функции pay и хранит некоторые поля вызова функции: публичный ключ и адрес аккаунта, вызвавшего функцию; платежи, прикрепленные к вызову; комиссия; идентификатор транзакции и др.

Функции без аннотаций недоступны извне. Вызвать их можно только из других функций скрипта.

Функция-верификатор

@Verifier(tx)
func verifier() = {
  match tx {
    case ttx: TransferTransaction => ttx.amount <= 100 # можно отправить до 100 токенов
    case _ => false
  }
}

Функция с аннотацией @Verifier устанавливает правила валидации исходящих транзакций (dApp). Функция верификации не может быть вызвана извне, однако она выполняется при каждой попытке отправить транзакцию с аккаунта dApp.

Функция верификации должна возвращать логическое значение: разрешено отправить транзакцию в блокчейн или нет.

Скрипты-выражения с директивой {-# CONTENT_TYPE EXPRESSION #-} и функции верификации с аннотацией @Verifier должны возвращать только логические значения. В зависимости от этого значения транзакция будет принята (если true) или отклонена (если false).

@Verifier(tx)
func verifier() = {
  sigVerify(tx.bodyBytes, tx.proofs[0], tx.senderPublicKey)

}

С функцией верификации связана переменная tx, которая представляет собой объект с полями текущей исходящей транзакции.

В dApp-скрипте может быть только одна функция верификации.

Вызываемая функция

Функция с аннотацией @Callable может быть вызвана c других аккаунтов: с помощью транзакции вызова скрипта или из другого dApp.

Вызываемая функция может выполнять действия: записывать данные в хранилище данных dApp, переводить токены с аккаунта dApp других адресатам, выпускать/довыпускать/сжигать токены и т.д. Результат вызываемой функции — это кортеж из двух элементов: списка структур, описывающих действия скрипта, и значения, которое в случае вызова dApp из dApp передается исходному dApp.

@Callable(i)
func giveAway(age: Int) = {
  (
    [
      ScriptTransfer(i.caller, age, unit),
      IntegerEntry(toBase58String(i.caller.bytes), age)
    ],
    unit
  )
}

Каждый аккаунт, вызвавший функцию giveAway, получит столько WAVELET, сколько ему лет. Структура ScriptTransfer задает параметры перевода токена. Кроме того, dApp сохранит информацию об этом в своем хранилище данных. Параметры целочисленной записи — ключ и значение — задает структура IntegerEntry.

Тестирование и инструменты

Вы можете опробовать Ride в REPL как онлайн на https://waves-ide.com/, так и через терминал с surfboard:

> npm i -g @waves/surfboard
> surfboard repl

Для дальнейшей разработки полезны следующие инструменты и утилиты:

• Плагин Visual Studio Code: waves-ride
• Инструмент командной строки для компиляции и тестирования surfboard: https://github.com/wavesplatform/surfboard
• Онлайн IDE с примерами: https://waves-ide.com/

Подробно об инструментах

Отличной работы!

Надеемся, эта статья дала вам хорошее введение в Ride — простой, безопасный, мощный язык программирования для смарт-контрактов и dApps на блокчейне Waves.

Теперь вы готовы писать свои собственные смарт-контракты, и у вас есть инструменты для их тестирования перед развертыванием на блокчейне Waves.

Если вам нужна помощь в изучении основ языка Ride, вы можете изучить уроки Waves.