Solana开发必备基本概念

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Solana 开发者文档中有很多术语和解释，但我们不需要了解所有这些来开始开发。 Solana 智能合约也称为链上程序（on-chain program）。 与 EOS 等其他链运行的 WebAssembly 字节码不同，Solana 的可执行文件是 BPF 字节码，它将由 Solana 节点运行时加载并执行。

那么我们如何生成BPF字节码呢？ 我们需要可以生成 BPF 字节码的编译器。 通常，LLVM 可以将 C 和 Rust 编译为 BPF 字节码。 由于 Solana 是建立在 Rust 之上的，所以这里我们也使用 Rust 作为示例。

1、基本术语

以下列出Solana模型中常见的基本术语：

• 交易

交易（transaction）用于向 Solana 节点发送请求。 一个交易可能包含多个指令（instruction）。 节点收到交易后，会解析指令，并根据每条指令传递的program_id参数调用相关的链上程序。

• 指令

指令（instruction）是Solana节点执行的最小单元：

Dapp 将序列化的程序参数和账户信息发送到 Solana 节点，Solana 节点找到相关的链上程序并将数据发送给程序，然后程序将其反序列化并使用参数执行命令。

• 帐户

Solana 链上资源包括 RAM、文件、CPU（计算预算）等，与 EOS 的 RAM 和 CPU 不同。 Solana 定义了每个程序可以使用的最大数量，例如堆栈大小（4MB）、CPU 时间（200,000BPF）、栈深度（64）等。因此我们不会看到程序竞争资源。

链上保存的每条信息都是一个文件。在 Solana 中，人们总是对帐户（account）和文件（file）感到困惑，它们实际上是同一件事，就像在 Unix 中一样，一切都是文件。 所以人们需要为文件空间支付SOL。 如果你想关闭一个文件，只需将该文件的所有 SOL 转出即可，因为无需支付该文件的空间费用。

• 运行时

正如我们之前提到的，Solana 运行时（runtime）运行 BPF 字节码，你可能想知道为什么它选择 BPF，而不是 WebAssembly，或者 Lua、python ？

我认为最主要的原因是性能，TPS始终是Solana的第一优先级，而BPF运行时消耗的资源较低。 程序内资源的限制可以在Solana SDK中找到。

pub struct BpfComputeBudget {
    /// Number of compute units that an instruction is allowed.  Compute units
    /// are consumed by program execution, resources they use, etc...
    pub max_units: u64,
    /// Number of compute units consumed by a log call
    pub log_units: u64,
    /// Number of compute units consumed by a log_u64 call
    pub log_64_units: u64,
    /// Number of compute units consumed by a create_program_address call
    pub create_program_address_units: u64,
    /// Number of compute units consumed by an invoke call (not including the cost incurred by
    /// the called program)
    pub invoke_units: u64,
    /// Maximum cross-program invocation depth allowed including the original caller
    pub max_invoke_depth: usize,
    /// Base number of compute units consumed to call SHA256
    pub sha256_base_cost: u64,
    /// Incremental number of units consumed by SHA256 (based on bytes)
    pub sha256_byte_cost: u64,
    /// Maximum BPF to BPF call depth
    pub max_call_depth: usize,
    /// Size of a stack frame in bytes, must match the size specified in the LLVM BPF backend
    pub stack_frame_size: usize,
    /// Number of compute units consumed by logging a `Pubkey`
    pub log_pubkey_units: u64,
}

2、关键数据结构

下面列出Solana开发中常见的关键数据结构：

• Pubkey

Pubkey（公钥）代表一个Base58格式的账户地址，同样在指令中ProgramId也是同样的格式，就像我们之前说的链上程序是一个和账户一样的文件，唯一的区别是它是可执行的。

#[repr(transparent)]
#[derive(
    Serialize, Deserialize, Clone, Copy, Default, Eq, PartialEq, Ord, PartialOrd, Hash, AbiExample,
)]
pub struct Pubkey([u8; 32]);]

• AccountInfo

AccountInfo（账户信息） 是我们在链上存储帐户的方式。 你还可以将这些属性视为文件属性：

/// Account information
#[derive(Clone)]
pub struct AccountInfo<'a> {
    /// Public key of the account
    pub key: &'a Pubkey,
    /// Was the transaction signed by this account's public key?
    pub is_signer: bool,
    /// Is the account writable?
    pub is_writable: bool,
    /// The lamports in the account.  Modifiable by programs.
    pub lamports: Rc<RefCell<&'a mut u64>>,
    /// The data held in this account.  Modifiable by programs.
    pub data: Rc<RefCell<&'a mut [u8]>>,
    /// Program that owns this account
    pub owner: &'a Pubkey,
    /// This account's data contains a loaded program (and is now read-only)
    pub executable: bool,
    /// The epoch at which this account will next owe rent
    pub rent_epoch: Epoch,
}

key是这个文件的id，是一个base58地址；lamports代表文件空间的租金费用，所以lamports不能为0，0表示文件被关闭；is_writable代表这是一个可执行文件（程序）或一个普通帐户；data存储文件的内容，是二进制数据的缓冲区。 每个文件/帐户都是由称为所有者（owner）的程序创建的。

• ProgramResult

ProgramResult（程序结果） 是 ProgramError 类型的结果，它被定义为运行时抛出的错误的枚举。 如果程序运行良好，我们调用 Ok() 来得到正确的结果，如果出现问题，我们返回 ProgramError：

/// Reasons the program may fail
#[derive(Clone, Debug, Deserialize, Eq, Error, PartialEq, Serialize)]
pub enum ProgramError {
    /// Allows on-chain programs to implement program-specific error types and see them returned
    /// by the Solana runtime. A program-specific error may be any type that is represented as
    /// or serialized to a u32 integer.
    #[error("Custom program error: {0:#x}")]
    Custom(u32)
    ...
}use std::{
    result::Result as ResultGeneric,
};
pub type ProgramResult = ResultGeneric<(), ProgramError>;

• AccountMeta（账户元数据）

账户元数据（AccountMeta）主要用在指令中，传入账户地址、该账户是否是签名者、内容是否可写等信息。

/// Account metadata used to define Instructions
#[derive(Debug, PartialEq, Clone, Serialize, Deserialize)]
pub struct AccountMeta {
    /// An account's public key
    pub pubkey: Pubkey,
    /// True if an Instruction requires a Transaction signature matching `pubkey`.
    pub is_signer: bool,
    /// True if the `pubkey` can be loaded as a read-write account.
    pub is_writable: bool,
}

3、结束语

操作 Solana 程序更像是对文件进行 CRUD 操作。 在下一个教程中，我们将展示一些实现这些操作的常见方法。

原文链接：Solana Development Tutorial: Key Concepts

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