solana_business_card合约解析

我是前端小学生2025-07-16 9:58

文章背景：

上篇文章，我们使用 Anchor 工程化环境，从初始化项目、编译、测试、部署各个环节演示了一个真实的 solana 链上程序的开发流程。这篇文章，我们从语法和业务的角度来梳理下我们实现的合约的源码。

solana_business_card 合约源码：

rust 复制代码 
use anchor_lang::prelude::*;
// Our program's address!
// This matches the key in the target/deploy directory
declare_id!("BYBFmxjHn48LVAjKfo7dX6kPTw62HNPTktMqnpNeeiHu");

// Anchor programs always use 8 bits for the discriminator
pub const ANCHOR_DISCRIMINATOR_SIZE: usize = 8;

// Our Solana program!
#[program]
pub mod solana_business_card {
    use super::*;

    // Our instruction handler! It sets the user's favorite number and color
    pub fn set_favorites(
        context: Context<SetFavorites>,
        number: u64,
        color: String,
        hobbies: Vec<String>,
    ) -> Result<()> {
        let user_public_key = context.accounts.user.key();
        msg!("Greetings from {}", context.program_id);
        msg!("User {user_public_key}'s favorite number is {number}, favorite color is: {color}",);

        // 验证颜色长度限制
        require!(color.len() <= 50, CustomError::ColorTooLong);
        
        // 验证爱好数量和每个爱好的长度限制
        require!(hobbies.len() <= 5, CustomError::TooManyHobbies);
        for hobby in &hobbies {
            require!(hobby.len() <= 50, CustomError::HobbyTooLong);
        }

        msg!("User's hobbies are: {:?}", hobbies);

        context.accounts.favorites.set_inner(Favorites {
            number,
            color,
            hobbies,
        });
        Ok(())
    }

    // We can also add a get_favorites instruction handler to return the user's favorite number and color
}

// What we will put inside the Favorites PDA
#[account]
#[derive(InitSpace)]
pub struct Favorites {
    pub number: u64,

    #[max_len(50)]
    pub color: String,

    #[max_len(5, 50)]
    pub hobbies: Vec<String>,
}
// When people call the set_favorites instruction, they will need to provide the accounts that will be modifed. This keeps Solana fast!
#[derive(Accounts)]
pub struct SetFavorites<'info> {
    #[account(mut)]
    pub user: Signer<'info>,

    #[account(
        init_if_needed, 
        payer = user, 
        space = ANCHOR_DISCRIMINATOR_SIZE + Favorites::INIT_SPACE, 
        seeds=[b"solana_business_card", user.key().as_ref()],
    bump)]
    pub favorites: Account<'info, Favorites>,

    pub system_program: Program<'info, System>,
}

#[error_code]
pub enum CustomError {
    #[msg("Color string is too long (max 50 characters)")]
    ColorTooLong,
    #[msg("Too many hobbies (max 5)")]
    TooManyHobbies,
    #[msg("Hobby string is too long (max 50 characters)")]
    HobbyTooLong,
}

核心功能概述

程序的主要功能是通过 set_favorites 指令允许用户在区块链上存储和更新以下信息：

  • 最喜欢的数字 （number: u64）：一个无符号 64 位整数。
  • 最喜欢的颜色 （color: String）：一个字符串，长度限制为最多 50 个字符。
  • 爱好列表 （hobbies: Vec<String>）：一个字符串向量，最多包含 5 个爱好，每个爱好的长度限制为 50 个字符。

这些信息存储在一个 PDA（Program Derived Address） 中，PDA 的种子基于字符串 "solana_business_card" 和用户的公钥，确保每个用户有唯一的存储空间。

程序结构与关键组件

指令（Instruction）set_favorites:

输入参数：

  • number: u64：用户设置的最喜欢的数字。
  • color: String：用户设置的最喜欢的颜色。
  • hobbies: Vec<String>：用户设置的爱好列表。

功能：

  • 验证输入：
    • 颜色字符串长度不超过 50 个字符。
    • 爱好列表不超过 5 个，且每个爱好字符串长度不超过 50 个字符。
  • 将用户的 number、color 和 hobbies 存储到 Favorites 账户中。
  • 输出日志，记录用户的公钥、程序 ID、设置的数字、颜色和爱好。

返回：成功执行返回 Ok(())，失败则抛出自定义错误。

账户结构（Accounts）

Favorites 账户：存储用户的最喜欢的数字、颜色和爱好。

使用 #[account] 和 #[derive(InitSpace)] 宏定义，确保账户空间计算准确。

字段：

  • number: u64（8 字节）。
  • color: String（最大 50 字符，包含 4 字节长度前缀）。
  • hobbies: Vec<String>（最多 5 个字符串，每个字符串最大 50 字符，包含向量长度前缀）。

空间计算：ANCHOR_DISCRIMINATOR_SIZE（8 字节）+ Favorites::INIT_SPACE。

SetFavorites 账户上下文：

user: Signer<'info>：调用指令的签名者（用户），需要支付账户初始化费用。

favorites: Account<'info, Favorites>：

  • 使用 PDA，种子为 b"solana_business_card" 和用户公钥。
  • 如果账户不存在，自动初始化（init_if_needed）。
  • 空间大小为 ANCHOR_DISCRIMINATOR_SIZE + Favorites::INIT_SPACE。

system_program: Program<'info, System>：用于账户创建和初始化的系统程序。

错误处理

自定义错误类型 CustomError：

  • ColorTooLong：颜色字符串超过 50 个字符。
  • TooManyHobbies：爱好数量超过 5 个。
  • HobbyTooLong：单个爱好字符串超过 50 个字符。

使用 require! 宏进行输入验证，失败时抛出相应错误。

工作流程

  1. 用户调用 set_favorites 指令，传入 number、color 和 hobbies。
  2. 程序验证：
    • 颜色字符串长度 ≤ 50。
    • 爱好数量 ≤ 5 且每个爱好长度 ≤ 50。
  1. 如果验证通过，程序将数据存储到用户的 Favorites PDA 中。
  2. 输出日志，记录用户的公钥、设置的数字、颜色和爱好。
  3. 返回成功或抛出错误。

struct Favorites 和 struct SetFavorites

在上面 Solana 程序中，struct Favorites 和 struct SetFavorites 是两个不同用途的结构体，分别用于不同的场景。

主要区别

Favorites 结构体

定义：

rust 复制代码 
#[account]
#[derive(InitSpace)]
pub struct Favorites {
    pub number: u64,
    #[max_len(50)]
    pub color: String,
    #[max_len(5, 50)]
    pub hobbies: Vec<String>,
}

用途：

  • Favorites 是一个账户数据结构，定义了存储在链上账户（PDA）中的数据格式。
  • 它表示程序实际存储在 Solana 区块链上的数据内容，用于持久化用户的喜好信息（number、color 和 hobbies）。
  • 使用 #[account] 宏标记，告诉 Anchor 这是一个账户结构体，Anchor 会自动处理其序列化和反序列化。
  • #[derive(InitSpace)] 宏用于自动计算账户所需的存储空间。

存储位置：

  • 存储在链上的账户中（favorites PDA），每次调用 set_favorites 指令时会更新该账户的数据。

生命周期：

  • 持久化存储，只要账户未被关闭，数据会一直保留在链上。

作用：

  • 定义了数据的结构和约束（例如，color 和 hobbies 的最大长度）。
  • 用于存储和读取链上数据。

SetFavorites 结构体

定义：

rust 复制代码 
#[derive(Accounts)]
pub struct SetFavorites<'info> {
    #[account(mut)]
    pub user: Signer<'info>,
    #[account(
        init_if_needed,
        payer = user,
        space = ANCHOR_DISCRIMINATOR_SIZE + Favorites::INIT_SPACE,
        seeds=[b"solana_business_card", user.key().as_ref()],
        bump
    )]
    pub favorites: Account<'info, Favorites>,
    pub system_program: Program<'info, System>,
}

用途：

  • SetFavorites 是一个账户上下文结构体 ，定义了调用 set_favorites 指令时需要提供的账户列表及其约束。
  • 它指定了指令执行时涉及的账户（user、favorites 和 system_program）以及它们的角色和验证规则。
  • 使用 #[derive(Accounts)] 宏，Anchor 会自动生成代码来验证这些账户是否符合约束（例如，user 必须是签名者，favorites 必须是有效的 PDA）。

存储位置：

  • 仅存在于指令执行的上下文环境中，不会在链上存储。

生命周期：

  • 仅在指令调用期间存在，执行完成后即销毁。

作用：

  • 提供指令执行所需的账户信息，并通过 Anchor 的约束（例如 mut、init_if_needed、seeds 等）确保账户的正确性和安全性。
  • 链接到 Favorites 结构体（通过 favorites: Account<'info, Favorites>），将指令的输入数据存储到链上的 Favorites 账户。

总结对比

特性 Favorites SetFavorites
类型 账户数据结构（#[account]） 账户上下文结构（#[derive(Accounts)]）
用途 定义链上存储的数据格式 定义指令执行时需要的账户及其约束
存储位置 存储在链上账户（PDA） 仅存在于指令调用上下文，临时使用
生命周期 持久化，账户存在期间一直保留 临时，仅在指令执行期间有效
功能 存储用户数据（number、color 等） 验证和提供指令所需的账户（如签名者、PDA）
Anchor 宏 #[account], #[derive(InitSpace)] #[derive(Accounts)]
与链上交互 直接存储在链上 间接通过 favorites 字段操作链上数据

实际应用中的取舍示例

假设你要扩展程序，添加以下功能：

  • 读取喜好 （get_favorites 指令）。
  • 更新部分喜好 （update_favorites 指令，仅更新 color）。

设计步骤：

定义数据结构（Favorites）：

  • 保持当前的 Favorites 结构体不变，因为它已经满足需求。
  • 如果需要新字段（例如，last_updated: u64 记录更新时间），可以添加：
rust 复制代码 
#[account]
#[derive(InitSpace)]
pub struct Favorites {
    pub number: u64,
    #[max_len(50)]
    pub color: String,
    #[max_len(5, 50)]
    pub hobbies: Vec<String>,
    pub last_updated: u64,
}

定义指令上下文（SetFavorites、GetFavorites 等）：

  • GetFavorites（只读）：
rust 复制代码 
#[derive(Accounts)]
pub struct GetFavorites<'info> {
    pub user: Signer<'info>,
    #[account(
        seeds=[b"solana_business_card", user.key().as_ref()],
        bump
    )]
    pub favorites: Account<'info, Favorites>,
}
  • UpdateFavorites （只更新 color）：
rust 复制代码 
#[derive(Accounts)]
pub struct UpdateFavorites<'info> {
    #[account(mut)]
    pub user: Signer<'info>,
    #[account(
        mut,
        seeds=[b"solana_business_card", user.key().as_ref()],
        bump
    )]
    pub favorites: Account<'info, Favorites>,
}
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