如何理解以太坊ABI - 应用程序二进制接口

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很多同学不是很明白以太坊ABI是什么，他的作用是什么，读完本文就明白了。

写在前面

阅读本文前，你应该对以太坊、智能合约有所了解，
如果你还不了解，建议你先看以太坊是什么，也可以观看我们的视频：零基础搞懂区块链和深入详解以太坊智能合约语言Solidity, 可以系统全面学习理解以太坊、智能合约。

ABI 是什么

ABI 全称是 Application Binary Interface，翻译过来就是：应用程序二进制接口，简单来说就是 以太坊的调用合约时的接口说明。还不是很理解，没关系。

调用合约函数发生了什么

从外部施加给以太坊的行为都称之为向以太坊网络提交了一个交易， 调用合约函数其实是向合约地址（账户）提交了一个交易，这个交易有一个附加数据，这个附加的数据就是ABI的编码数据。

比特币的交易也可以附加数据，以太坊革命性的地方就是能把附加数据转化为都函数的执行。

因此要想和合约交互，就离不开ABI数据。

演示调用函数

以下面以个最简单的合约为例，我们看看用参数 1 调用set(uint x)，这个交易附带的数据是什么。

pragma solidity ^0.4.0;

contract SimpleStorage {
    
    uint storedData;
    
    function set(uint x) public {
        storedData = x;
    }

    function get() public constant returns (uint) {
        return storedData;
    }
}

当然第一步需要先把合约部署到以太坊网络（其实部署也是一个）上，然后用 “1” 作为参数调用set，如下图:

然后我们打开etherscan查看交易详情数据, 可以看到其附加数据如下图：

这个数据就是ABI的编码数据：

0x60fe47b10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

ABI 编码分析

我把上面交易的附加数据拷贝出来分析一下，这个数据可以分成两个子部分：

• 函数选择器(4字节)
  0x60fe47b1

• 第一个参数(32字节)
  00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

函数选择器值 实际是对函数签名字符串进行sha3（keccak256）哈希运算之后，取前4个字节，用代码表示就是：

    bytes4(sha3(“set(uint256)”)) == 0x60fe47b1

参数部分则是使用对应的16进制数。

现在就好理解 附加数据怎么转化为对应的函数调用。

ABI 编码函数

那么怎么获得函数对应的ABI 数据呢， 有两种方法：

Solidity ABI 编码函数

一个是 solidity 提供了ABI的相关API， 用来直接得到ABI编码信息，这些函数有：

• abi.encode(...) returns (bytes)：计算参数的ABI编码。
• abi.encodePacked(...) returns (bytes)：计算参数的紧密打包编码
• abi. encodeWithSelector(bytes4 selector, ...) returns (bytes)： 计算函数选择器和参数的ABI编码
• abi.encodeWithSignature(string signature, ...) returns (bytes): 等价于* abi.encodeWithSelector(bytes4(keccak256(signature), ...)

通过ABI编码函数可以在不用调用函数的情况下，获得ABI编码值，下面通过一段代码来看看这些方法的使用：

pragma solidity ^0.4.24;

contract testABI {
    uint storedData;

    function set(uint x) public {
        storedData = x;
    }

    function abiEncode() public constant returns (bytes) {
        abi.encode(1);  // 计算1的ABI编码
        return abi.encodeWithSignature("set(uint256)", 1); //计算函数set(uint256) 及参数1 的ABI 编码
    }
}

大家可以运行运行下abiEncode函数，它的输出其实就是前面调用的附加数据。

Web3 ABI 编码函数

另一个web3提供相应的API，例如使用web3计算函数选择器的方式如下：

web3.eth.abi.encodeFunctionSignature('myMethod(uint256,string)');

其完整的文档在这里，这里不一一演示。

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