Solana序列化标准Anchor协议

Anchor是什么？

Anchor is a framework for Solana's Sealevel runtime providing several convenient developer tools for writing smart contracts.

Anchor现在是Solana合约开发的一套框架，但是Anchor在建立之初，其实只是一个序列化协议。

Long Long Ago，我们来看之前的Token代码，关于Mint的对象的序列化存储是这样的：

Copyfn pack_into_slice(&self, dst: &mut [u8]) {    let dst = array_mut_ref![dst, 0, 82];    let (        mint_authority_dst,        supply_dst,        decimals_dst,        is_initialized_dst,        freeze_authority_dst,    ) = mut_array_refs![dst, 36, 8, 1, 1, 36];    let &Mint {        ref mint_authority,        supply,        decimals,        is_initialized,        ref freeze_authority,    } = self;    pack_coption_key(mint_authority, mint_authority_dst);    *supply_dst = supply.to_le_bytes();    decimals_dst[0] = decimals;    is_initialized_dst[0] = is_initialized as u8;    pack_coption_key(freeze_authority, freeze_authority_dst);}

而Instruction的打包是这样的：

Copy/// Packs a [TokenInstruction](enum.TokenInstruction.html) into a byte buffer.pub fn pack(&self) -> Vec<u8> {    let mut buf = Vec::with_capacity(size_of::<Self>());    match self {        &Self::InitializeMint {            ref mint_authority,            ref freeze_authority,            decimals,        } => {            buf.push(0);            buf.push(decimals);            buf.extend_from_slice(mint_authority.as_ref());            Self::pack_pubkey_option(freeze_authority, &mut buf);        }        ...

这里都是自定义的,比如上面这些，用第一个字节作为类型判断，后续需要代码进行手动大解包。在传统的 Web2领域，这个是非常low且不工程化的实践，Web2领域有成熟的Protobuf/Thift等方案。但是这些方案 一来性能较差，二来序列化的结果较大，并不适用区块链的场景。因此在区块链领域就有了各种各样的实现， 比如Ethereum的rlp编码。

在Rust实现的公链领域中，主要有两种方案，一种是BCS，他出生 与Libra/Diem，现在主要用于Aptos和Sui。而另外一种则是Borsh 他是Near 开发团队的一大力作，在今年的Rust China上，他们也做了比较详细的一个分享，当前Borsh已经在性能，支持的语言， 压缩率上有一个比较好的表现。因此Solana官方实现也很多都采用了Borsh的序列方式。

anchor的官网域名是"https://www.anchor-lang.com/" 是不是跟一个框架有点不搭，对的。其实 anchor最开始的命题就是序列化方案，或者说一种IDL语言。

后面Anchor也改变了他的命题，将其定义为一套开发框架。那么Anchor是不是必须的？当然不是，我们前面介绍 的代码组织形式，加上Borsh的能力，其实已经很好的覆盖了Anchor的功能。但是Anchor除了这些功能外， 还通过IDL对instruction交互协议进行描述，更方便非Rust得语言的接入，比如在钱包测显示交互的内容。 同时还提供了项目管理如构建，发布等工具，以及合约逻辑结构的框架，方便做客户端接入以及rust客户端和测试。 可以类比以太生态里面的hardhat/truffle

安装

现在的Anchor定位是一整套开发工具，其大部分是用rust实现的，因此我们可以通过cargo来进行安装， 前提条件是你已经按照我们前面的步骤按照好了Rust和Solana命令行。

Copycargo install --git https://github.com/coral-xyz/anchor avm --locked --force

安装完成后，通过Anchor的工具安装最新的avm，avm是"Anchor Version Manager"，类似rustup 管理rustc的版本，又或者pyenv管理python版本。

Copyavm install latest
avm use latest

然后查看anchor的版本

Copyanchor --version

创建工程

通过anchor的命令创建工程

Copyanchor init helloworld

这将创建一个您可以移入的新锚定工作区。

Copy.├── Anchor.toml
├── Cargo.toml
├── app
├── migrations
├── node_modules
├── package.json
├── programs
├── tests
├── tsconfig.json
└── yarn.lock

以下是该文件夹中的一些重要文件：

• .anchor文件夹：它包含最新的程序日志和用于测试的本地分类帐

• app目录：如果您使用 monorepo，则可以使用它来保存前端的空文件夹

• programs目录：此文件夹包含您的程序。 它可以包含多个，但最初只包含一个与 <new-workspace-name> 同名的程序。 该程序已经包含一个 lib.rs 文件和一些示例代码。

• tests目录：包含 E2E 测试的文件夹。 它已经包含一个用于测试programs/<new-workspace-name>中的示例代码的文件。

• migrations目录：在此文件夹中，您可以保存程序的部署和迁移脚本。

• Anchor.toml 文件：此文件为您的程序配置工作区范围的设置。 最初，它配置

  • 合约在本地网络上的地址 ([programs.localnet])

  • 合约可以推送到的注册表 ([registry])

  • 测试中使用的provider ([provider])

  • 通过Anchor 执行的脚本 ([scripts])。 测试脚本在运行锚点测试时运行。 可以使用anchor run <script_name>运行自己的脚本。

构建工程

执行build命令便可以完成对合约的构建：

Copyanchor build


warning: unused variable: `ctx`
 --> programs/hellowolrd/src/lib.rs:9:23  |9 |     pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {  |                       ^^^ help: if this is intentional, prefix it with an underscore: `_ctx`
  |  = note: `#[warn(unused_variables)]` on by defaultwarning: `hellowolrd` (lib) generated 1 warning (run `cargo fix --lib -p hellowolrd` to apply 1 suggestion)    Finished release [optimized] target(s) in 13m 08s

这里warning可以忽略。

测试工程

执行anchor的测试命令：

Copy'


  hellowolrd
Your transaction signature 5ne8MSmBpWFBnQr5LhuB87Ma2Snz4CvwuMjx4P8pSUCzJtBa5QUrsJkhnfrbaUJFcXJoPn8bx6HS2LLS11SvPurx
     Is initialized! (350ms)

  1 passing (357ms)Done in 2.44s.

可以看到这里提示测试通过。

这里测试执行的是哪里的代码呢？又是怎么运行的呢？

其实测试代码在 "tests/hellowolrd.ts"中，他就是一个类似我们自己的前端访问代码。来测试这里的合约：

Copyimport * as anchor from "@coral-xyz/anchor";import { Program } from "@coral-xyz/anchor";import { Hellowolrd } from "../target/types/hellowolrd";describe("hellowolrd", () => {  // Configure the client to use the local cluster.  anchor.setProvider(anchor.AnchorProvider.env());  const program = anchor.workspace.Hellowolrd as Program<Hellowolrd>;  it("Is initialized!", async () => {    // Add your test here.    const tx = await program.methods.initialize().rpc();    console.log("Your transaction signature", tx);  });});

这里通过anchor的sdk可以直接导入合约。

那么合约又是怎么来运行的呢？这里其实anchor拉起了一个solana的本地节点，并通过".anchor/test-ledger"下的genesis.json文件作为初始节点信息。

这里我们可以看到在运行test的时候，会同时启动一个solana进程。

发布合约

Anchor在build的时候，和 solana build-sbf 一样会生成一个私钥，在位置"target/deploy/xxx.json"中， 后续我们在发布的时候，都是使用的这个私钥对应的地址，作为合约地址。因此我们可以在"lib.rs"中声明我们的 合约地址

Copydeclare_id!("8gDUQtUK65Aaq6gWHTvGJqfjoUW4Nt7GX3LfXnVhnsu8");

为了在开发网发布，我们修改Anchor.toml中的provider:

Copy[provider]cluster = "devnet"

然后执行发布命令即可。

Copyanchor deploy
Deploying cluster: https://api.devnet.solana.com
Upgrade authority: /home/ubuntu/.config/solana/id.json
Deploying program "hellowolrd"...Program path: ./Solana-Asia-Summer-2023/s101/Expert-Solana-Program/demo/hellowolrd/target/deploy/hellowolrd.so...Program Id: 8gDUQtUK65Aaq6gWHTvGJqfjoUW4Nt7GX3LfXnVhnsu8

Deploy success

在浏览器中可以看到合约

对应的数据在

合约为422KB大小。