当你说智能合约，你说的到底是什么（EOS篇）

虽然智能合约（Smart Contract）这个词现在已经很流行了，但如果你问我到底什么是智能合约？我还真不能马上给出准确的答案，为此，我查看了 wikipedia 上关于 Smart Contract 的词条 (http://t.cn/RVQQ1Ja)：

A smart contract is a computer protocol intended to digitally facilitate, verify, or enforce the negotiation or performance of a contract . Smart contracts allow the performance of credible transactions without third parties . These transactions are trackable and irreversible .

Proponents of smart contracts claim that many kinds of contractual clauses may be made partially or fully self-executing, self-enforcing, or both . The aim of smart contracts is to provide security that is superior to traditional contract law and to reduce other transaction costs associated with contracting.

可以看到，所谓智能合约中的智能，其实和人工智能中的智能（Intelligence）还是有很大的区别，之所以称之为智能合约，也许是因为它比传统的合约要先进，主要体现在以下几个方面

1. 你相信合约就行了，不需要第三方参与
2. 它是可追踪的，不可逆的
3. 它是可以自动执行的

不要小看这几点特性，智能合约的普及，可以让人们在交易过程中更为透明，你和一个陌生人交易，不会再是一次博弈的关系，而是多次博弈，因为所有的交易记录都是可追踪的，试想以下，如果你在和别人交易时，事先就知道今后还会和这个人交易，你会选择合作还是背叛？当然是合作。所以，相比于传统的合约，智能合约可以减少交易成本（Transaction cost (http://t.cn/RDjUw0D)），从而整体的提升社会效率。

什么是 EOS 智能合约

在 EOSIO 开发者文档 (http://t.cn/RDjUT09) 中，有这么一段描述

A real-world contract, simply stated, is an agreement governing outcomes for actions, given a set of inputs. A contract can range from formal legal contracts (e.g., a financial transaction) to something as simple as the “rules” of a game. Typical actions can be things such as fund transfers (in the case of a financial contract) or game moves (in the case of a game contract).

真实世界的合约，简单来说，是一组协议，给予其输入一定的行为，它会产生相应的结果。从正规的法律合同（如金融交易）到简单的游戏「规则」都属于合约的范畴。典型的行为可以是转账（金融合约）或玩家的移动（游戏合约）。

An EOSIO Smart Contract is software registered on the blockchain and executed on EOSIO nodes, that implements the semantics of a “contract” whose ledger of action requests are being stored on the blockchain.

EOSIO 智能合约软件注册在区块链上，并在 EOSIO 节点上执行，它实现了「合约」的语义，并将合约的请求行为存储在区块链上，即请求账本。

EOS 定义的智能合约包含两个要素：代表合约的程序和执行合约时的行为。同时，阅读上面这段文字时，你很可能会把它和比特币系统对应起来，其实比特币是智能合约的一个特例：它只定义了转账合约，即接收 UTXO（Unspent Transaction Output）、验证签名及创建新的 UTXO；而该合约也只有一个行为——转账（发送UTXO）。

和比特币把 UTXO 记录在区块链上一样，EOS 也把所有的行为数据记录在了区块链上，唯一不同的是，EOS 是一个智能合约平台，它不仅支持转账合约，现在你能看到的 CPU、Bandwidth 抵押、RAM 人机交易市场、投票等都在其范畴之内，可以看到智能合约平台是非常具有想象力的，它提供了多样性，即便如此，它仍然由最基本的因素组成：代表合约的程序和执行合约的行为。从这个角度来看，EOS 仍然只是比特币的扩展，所以在学习中，牢记这两个要素，有助于在学习的过程中不至于迷失。

如何开发 EOS 智能合约

开发 EOS 智能合约，你需要完成该合约对应的程序，并将其上传到 EOS 平台上，计算机语言方面，目前智能合约只能用 C++ 开发，并将其编译成 WebAssembly 兼容的可执行程序，因为 Go 语言将支持 WebAssembly ，所以未来你也可以使用 Golang 来写智能合约，除此之外，也有开发者正在将 EOS 接入 JavaScript 虚拟机和 Python 虚拟机，所以在不久的将来，开发智能合约将不再受 C++ 这座大山的限制。

即便现在只能使用 C++ 语言开发，要实现一个 EOS 智能合约也并不复杂，实际上你只需要开发该合约所提供的行为即可，从这个角度来讲，合约和行为的关系，就好比 WebService 和其提供的 Interface 之间的关系。假设目前 eosio.token 这个合约不存在，需要你来实现它，你会怎么做？ eosio.token 这个合约主要完成了 EOSIO 平台中各种 token 的创建、发行和转账功能，所以你应该首先定义其具备的3个行为：

1. create ：用于创建新的 token
2. issue ：用于发行 token，有点像银行印钞的功能
3. transfer ：让用户之间可以进行转账

同时，和应用程序提供的接口（interface）一样，你需要将所有的行为暴露出去，这样使用者才可以进行调用。EOSIO 为每个合约提供了统一的行为入口—— apply 函数，你可以把它理解为 WebService 中的路由（routing），同时，为了方便开发，EOSIO 提供了一个宏，你只需要添加一行代码，就可以实现 apply 功能，如下：

EOSIO_ABI( eosio::token, (create)(issue)(transfer) )

以上代码将 create 、 issue 和 transfer 三个行为都暴露到了外部。也就是说，使用者要执行该合约，首先进入的是 apply 函数，然后根据具体的行为，再进入到不同的 create 、 issue 或 transfer 中运行。

为了完成 eosio.token 智能合约，我们已经实现了其所具备的行为，以及将这些行为通过 apply 函数暴露到外部，根据 EOSIO 对智能合约的定义，这里似乎少了点什么，的确，在实现的过程中，我们遗漏了最为关键的步骤：将用户请求智能合约的行为存储到区块链上。

大家都知道区块链是一种时间序列的链表式数据库，即它是一种以交易为单位、按照时间的顺序、以链表形式存储的数据结构，链表的特点是检索困难，所以通常区块链系统都会配备一个 KV 数据库来加速检索，EOSIO 也不例外，它提供一个仿 boost::multi_index （ Boost 是扩展 C++ 的强大的功能库） 的数据结构，也叫 multi_index 数据库，这种数据库相比传统的 KV 数据库来说，优势在于它可以对同一份数据建多级索引，检索效率更高。

在 EOSIO 中， multi_index 数据库除了帮助加速检索外，它还是智能合约写区块链的桥梁，所以要写好智能合约，对 multi_index 的学习是必不可少的，相信你也猜到了， multi_index 使用的资源就是 EOSIO 系统中最重要的——RAM，更加说明了它的重要性。

下面这张图很好的说明了 EOS 处理智能合约的流程，从上至下，系统会依次执行每个合约，从左至右，对每个合约，系统会为其分配一个 apply 上下文，不同合约之间的上下文是隔离的，不会互相影响。

以上，是你写一个 EOS 智能合约的要点，如果你读了这些内容后，觉得写一个智能合约不是什么难事儿，那么这篇文章的目的就达到了，下一步，你应该就可以阅读 contracts/eosio.token 下的代码了。

总结一下，这篇文章主要讲述了什么是智能合约，EOS 智能合约具体又指什么，以及写一个 EOS 智能合约的关键，它们是：

1. 实现既定合约中包含的行为，将行为暴露给外部
2. 学会使用 multi_index 数据库接口