区块链ABI是什么？智能合约交互的翻译官与接线图详解

导读： 没有理解区块链ABI（应用程序二进制接口），这一深入进行智能合约开发与交互的基石，就难以开展相关工作。它可不是一份普通文档，而是属于一套严谨的、机器也能够读的规范...

没有理解区块链ABI（应用程序二进制接口），这一深入进行智能合约开发与交互的基石，就难以开展相关工作。它可不是一份普通文档，而是属于一套严谨的、机器也能够读的规范，该规范定义了外部系统怎样与部署在链上的合约字节码去做正确通信。简而言之，ABI是作用为连接链下应用 （比如钱包、前端DApp）与链上智能合约逻辑当作“翻译官”和“接线图”，从而确保调用意图能够被准确编码，执行结果能够被正确解码。

区块链ABI到底是什么

站在技术本质的角度来看，ABI属于智能合约接口在二进制层面的一种描述，此项描述跟我们平素所熟悉的API也就是指应用程序编程接口之间存在差异，API属于高级的、能够被人类所读懂的函数定义，然而ABI却规定了怎样把这些高级调用转变为区块链虚拟机像EVM那样能够识别以及处理的低级字节码。一份完整无缺的ABI通常情况下是一个JSON数组，在这个数组当中详细且具体地列出了合约所有可以被调用函数的名称，输入输出参数的类型与顺序，还有能够触发事件的签名。

这个JSON结构最为关键，比如，当你借助MetaMask钱包去发送一笔交易，以此来调用某个DeFi合约的”兑换”函数，此时。你的前端代码正是按照该合约的ABI，会把函数名“swap”与具体的参数值，像代币数量、最小接受量等进行编码，从而成为一长串十六进制数据。要是欠缺正确的ABI，你从根本上就没办法构造出能够被合约识别的有效调用数据。

ABI在智能合约调用中如何工作

整个过程起始于一次函数调用的请求，假定用户打算在去中心化的交易所环境里进行买入代币的操作，其于前端界面之上点击了“交易”按钮，在这个时刻，DApp前端会去引用该交易所合约的ABI，寻找到与之对应的函数签名，像swapExactTokensForTokens这样的，并且依据ABI之中所定义的参数类型，诸如uint256、address[]等等，把用户所输入的具体数值予以严格的ABI编码。

那编码所生成的这一长串被称作“调用数据”的内容，会被附加于交易之中，进而广播至区块链网络，矿工或者验证者节点若收到交易后，会把它打包进区块里，每当以太坊虚拟机执行的时候，会从交易数据里提取出这部分调用数据，并且依据目标合约字节码同其ABI定义的映射关系，解码出需要去执行的函数标识以及参数，最后跳转到合约内对应的代码段去执行，执行之后所产生的结果（也就是返回值或者状态变迁）同样会依据ABI规范来编码，然后返回给调用者。

如何获取和解析智能合约的ABI

要获取公开部署合约的ABI，其最简便直接的办法是借助区块链浏览器，像Etherscan这样的，在合约地址页面，一般能寻觅得“Contract ABI”标签页，直接复制其完整的JSON文本就行。还有另一种常见情形，倘若你身为合约开发者，于使用Solidity或者Vyper这类语言去编译源代码时，编译器，比如solc，会同步生成涵盖ABI信息的JSON文件。

当获取到ABI而后，于应用里要进行解析以及使用它。主流的区块链开发库，像Web3.js、Ethers.js、web3.py这些，都给予了强大的ABI集成支持。身为开发者只要把ABI JSON数组传递进库所给出的合约对象构造器当中，便能够去实例化出一个能进行交互的合约对象。在这之后，你能够如同调用本地JavaScript/Python对象方法那般，去调用合约函数，库的底层会自动完成全部那些繁琐的ABI编码以及解码工作，极大地提升了开发效率。

开发者需要注意哪些ABI相关的陷阱

ABI的稳定性，直接关联着合约交互的可靠性，一个时常出现的陷阱，是合约升级致使的ABI不兼容，要是你于升级合约之际，修改了某个公共函数的签名，像改变参数类型或者顺序，又或者增删了函数，那新的ABI就会与旧版本不一样，所有依赖旧ABI的前端或者第三方服务，马上会失效，甚者可能因编码错误酿成资金损失，所以，合约函数的接口设计应该具备前瞻性，升级的时候得万分谨慎。

再有一个细节便是处理复杂数据类型，像结构体（struct）或者嵌套数组，它们于ABI编码之际存在特定的打包规则。要是前端编码方式跟合约预期不相符合，调用便会失败。另外，对于返回变长数组的函数，解码的时候也得依照ABI规范来进行偏移量读取。最佳做法是始终运用经过充分测试的标准库去进行编码解码，并且在测试网对各类调用展开彻底验证，防止主网上出现意外。

于您的开发实践期间，有无因 ABI 相关之问题致使合约调用失败过？那您是怎样去排查以及解决这类问题的？欢迎于评论区分享您的经验，要是觉着本文有帮助的话，请毫不吝啬地进行点赞以及分享。