Solana DApp开发入门指南：从零开始构建高性能应用

日期：2025-02-28 19:55:15 栏目：问答浏览：37次

Solana DApp 开发入门：从零到一

Solana 以其惊人的交易速度和低廉的 gas 费用，吸引了越来越多的开发者投身于 DApp 的开发。与以太坊等其他区块链平台相比，Solana 的架构和编程模型存在一些差异，但也为开发者提供了更大的灵活性和性能优势。本文将引导你从零开始，逐步了解 Solana DApp 开发的基本流程。

1. 开发环境搭建

搭建一个高效且稳定的开发环境是 DApp 开发的首要步骤。这涉及到安装和配置一系列必要的软件工具、开发库以及相关依赖项，旨在为 DApp 的编译、部署、测试和调试提供坚实的基础。一个完善的开发环境能够显著提升开发效率，并有效降低潜在的错误风险。

安装 Solana CLI 工具: Solana 命令行界面（CLI）是与 Solana 网络交互的核心工具。你可以使用它来创建密钥对、部署程序、发送交易等。安装方法可以参考 Solana 官方文档。

bash sh -c "$(curl -sSfL https://release.solana.com/v1.16.14/install)"

安装完成后，配置环境变量并验证安装是否成功：

bash source ~/.profile solana --version

安装 Rust 和 Cargo: Solana 程序主要使用 Rust 编写。 Rust 是一种系统级编程语言，以其安全性和性能而闻名。你需要安装 Rust 编译器 rustc 和包管理器 cargo。

bash curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

安装完成后，同样需要配置环境变量并验证：

bash source ~/.profile rustc --version cargo --version

安装 Anchor Framework (可选，但强烈推荐): Anchor 是一个用于 Solana 开发的框架，它简化了程序的开发、测试和部署过程。 Anchor 提供了许多便利的工具和抽象，例如自动生成客户端代码、测试框架等。

bash cargo install --git https://github.com/coral-xyz/anchor anchor-cli --locked

验证 Anchor 安装：

bash anchor --version

2. 项目初始化

在配置完毕必要的开发环境后，便可以着手构建您的 Solana 去中心化应用 (DApp) 项目。如果您的开发选择依赖 Anchor 框架，推荐使用其提供的初始化命令，以便快速搭建项目骨架：

anchor init my-solana-dapp
cd my-solana-dapp

上述命令将在当前目录下创建一个名为 my-solana-dapp 的目录，并填充一系列预定义的子目录和文件，构成一个标准的 Anchor 项目结构。其中， programs 目录用于存放智能合约 (Solana 中称为 Program) 的源代码， migrations 目录包含部署脚本，而 tests 目录则用于编写和执行单元测试与集成测试，确保智能合约的正确性和稳定性。该项目结构为后续的开发工作提供了清晰的组织和良好的起点，加速开发进程。您也可以根据实际需求调整和扩展这些目录和文件。

3. 编写 Solana 程序 (智能合约)

Solana 程序，也被称为智能合约，主要使用 Rust 编程语言开发，充分利用 Rust 的安全性和高性能特性。为简化开发流程和提高代码质量，通常会采用 Anchor 框架进行程序构建和管理。 Anchor 提供了一系列工具和约定，帮助开发者更高效地编写、测试和部署 Solana 程序。

在项目根目录下的 programs 目录中，可以找到一个默认的程序模板。这个模板作为项目的基础，包含了 Solana 程序所需的关键文件和结构。其中，核心文件是 lib.rs ，它定义了程序的业务逻辑，包含了程序的状态定义、指令处理函数以及与 Solana 运行时环境交互的代码。 lib.rs 文件是整个智能合约的核心，所有功能的实现都围绕它展开。

在 lib.rs 文件中，会看到类似以下的代码片段：

use anchor_lang::prelude::*;

declare_id!("Fg6PaFpoGXkYsidMpWTk6W2BeZ7FEfcYkg476zPFsLn");

use anchor_lang::prelude::*; 语句导入了 Anchor 框架提供的必要模块和宏，使得开发者可以使用 Anchor 提供的各种功能，例如状态管理、指令处理、账户管理等。

declare_id!("Fg6PaFpoGXkYsidMpWTk6W2BeZ7FEfcYkg476zPFsLn"); 宏定义了程序的唯一标识符（Program ID）。这个 ID 是一个 base58 编码的公钥，用于在 Solana 区块链上唯一标识该程序。在部署程序时，需要使用这个 ID 来注册程序，以便其他程序和用户可以与之交互。请注意， Fg6PaFpoGXkYsidMpWTk6W2BeZ7FEfcYkg476zPFsLn 只是一个示例，实际开发中需要替换为你自己的 Program ID。

[program]

pub mod my_solana_dapp ，定义了一个名为 my_solana_dapp 的模块，用于包含Solana程序的所有逻辑。


pub mod my_solana_dapp {
    use super::*;

    /// `initialize` 函数用于初始化程序状态。
    /// 它接收一个 `Context` 类型的上下文对象。
    pub fn initialize(ctx: Context) -> Result<()> {
        // 将账户 `my_account` 中的 `data` 字段初始化为 0。
        ctx.accounts.my_account.data = 0;
        // 返回 `Ok(())` 表示成功。
        Ok(())
    }

    /// `update` 函数用于更新程序状态。
    /// 它接收一个 `Context` 类型的上下文对象和一个 `new_data` 参数，用于更新数据。
    pub fn update(ctx: Context, new_data: u64) -> Result<()> {
        // 将账户 `my_account` 中的 `data` 字段更新为 `new_data`。
        ctx.accounts.my_account.data = new_data;
        // 返回 `Ok(())` 表示成功。
        Ok(())
    }
}

} 该模块定义了两个关键函数： initialize 和 update 。 initialize 函数负责初始化程序的状态，而 update 函数则允许修改程序的状态数据。使用了 Context 结构体，这是 Solana 程序中用于访问账户数据的标准方式。 Result<()> 类型表示函数可能返回一个错误，而 Ok(()) 表示操作成功完成。

#[derive(Accounts)]

#[derive(Accounts)] 宏用于简化 Solana 程序中账户结构的定义。它自动生成必要的代码，以验证和序列化账户数据，从而减少样板代码并提高开发效率。

pub struct Initialize<'info> {

此结构体定义了一个名为 Initialize 的账户组，用于在 Solana 程序中执行初始化操作。生命周期参数 'info 表示账户数据的生命周期，确保数据在程序执行期间有效。

#[account(init, payer = user, space = 8 + 8)] pub my_account: Account<'info, MyAccount>,

#[account(init, payer = user, space = 8 + 8)] 属性指示 Solana 运行时初始化一个新的账户。 init 关键字表示这是一个新的账户初始化。 payer = user 指定 user 账户将支付创建新账户的费用。 space = 8 + 8 定义新账户分配的存储空间大小，这里分配了 16 字节（8 字节的账户鉴别器 + 8 字节的数据）。 my_account 是要初始化的账户，类型为 Account<'info, MyAccount> ，这意味着它是一个 MyAccount 类型的账户。

#[account(mut)] pub user: Signer<'info>,

#[account(mut)] 属性表示 user 账户是可变的，即程序可以修改此账户的状态。 user 的类型为 Signer<'info> ，表示此账户必须是交易的签名者之一，用于授权账户初始化。

pub system_program: Program<'info, System>,

system_program 是对 Solana 系统程序的引用，类型为 Program<'info, System> 。系统程序负责账户的创建和分配，以及其他基本的系统级操作。在初始化账户时，需要使用系统程序来创建新的账户空间。

#[derive(Accounts)]

#[derive(Accounts)] 宏在 Solana 程序开发中用于简化账户结构的定义。它自动生成样板代码，用于验证和序列化账户，显著提高开发效率。通过 #[derive(Accounts)] ，你可以将多个账户组合成一个结构体，并使用 Solana 的程序框架来处理这些账户。

pub struct Update<'info> { ... } 定义了一个名为 Update 的公共结构体，该结构体用于封装在程序中执行更新操作所需的账户。生命周期 'info 确保了账户引用的有效性。

#[account(mut)] pub my_account: Account<'info, MyAccount> 声明了一个名为 my_account 的公共字段，类型为 Account<'info, MyAccount> 。 #[account(mut)] 属性指示该账户将在程序执行过程中被修改。 Account<'info, MyAccount> 表示该账户是一个特定类型的账户，类型为 MyAccount ，并使用了生命周期 'info 。 MyAccount 通常是一个自定义的账户结构，定义了该账户存储的数据结构。

pub user: Signer<'info> 声明了一个名为 user 的公共字段，类型为 Signer<'info> 。 Signer<'info> 表示该账户是一个签名者账户，即该账户必须对交易进行签名才能执行程序。这通常用于验证交易的授权。

详细说明：

#[derive(Accounts)] 宏：
- 自动派生实现，简化账户处理。
- 自动处理账户的序列化和反序列化。
- 减少手动编写样板代码的需求。
#[account(mut)] 属性：
- 指示账户在交易执行期间将被修改。
- Solana 运行时会确保只有在程序成功执行后才会保存更改。
- 如果程序执行失败，账户的状态将回滚到交易开始前的状态。
Account<'info, MyAccount> 类型：
- 代表一个特定类型的 Solana 账户。
- MyAccount 是一个用户定义的结构体，用于描述账户的数据布局。
- 生命周期 'info 确保账户引用的有效性。
Signer<'info> 类型：
- 表示一个必须对交易进行签名的账户。
- 用于验证交易的授权。
- 确保只有授权用户才能执行特定的程序指令。

[account]

在Solana区块链开发中，账户（Account）是存储数据的核心结构。下面展示了一个名为 MyAccount 的账户结构的示例，它包含一个公共字段 data ，类型为 u64 。


pub struct MyAccount {
    pub data: u64,
}

该结构体定义了一个简单的数据容器，用于存储一个64位无符号整数。在实际应用中，账户结构可以包含更复杂的数据类型，例如字符串、数组、以及其他自定义结构体，以满足不同的业务需求。

这个示例程序包含两个关键指令： initialize 和 update 。 initialize 指令负责创建并初始化一个新的账户，为后续的数据操作奠定基础。该指令通常会分配存储空间并设置账户的初始状态。

update 指令则用于更新账户中已存在的数据。通过该指令，可以修改 MyAccount 结构体中的 data 字段，从而实现状态的变更。账户数据的更新是区块链应用中常见的操作，例如更新余额、修改配置参数等。

详细来说， initialize 指令通常涉及以下步骤：

检查账户是否已经被初始化。
分配足够的存储空间给账户。
将初始数据写入账户。
设置账户的所有者。

而 update 指令通常包括：

验证调用者是否有权限修改账户。
读取账户当前的数据。
根据传入的参数更新数据。
将更新后的数据写回账户。

通过这两个指令的配合，可以实现对账户数据的创建、初始化和更新，构建一个基本的Solana应用程序框架。在实际开发中，可以根据具体的业务逻辑扩展指令的功能，实现更复杂的应用场景。

4. 构建和部署程序

在完成 Solana 程序的编码后，下一步至关重要：构建并部署程序，使其能够在 Solana 网络上运行。Anchor 框架为此提供了便捷的工具和流程。使用以下命令构建你的程序：

anchor build

这个命令会利用 Cargo（Rust 的包管理器和构建工具）编译你的程序源代码，生成一个 .so 文件。该文件是 Solana 虚拟机 (SVM) 可以执行的动态链接库，包含了编译后的程序代码，它是程序的最终可执行形式。编译过程中，Anchor 会处理所有依赖关系，确保你的程序与 Solana 运行时环境兼容。

构建成功后，就需要将生成的 .so 文件部署到 Solana 网络上，以便智能合约可以调用。部署过程涉及将编译后的程序上传到 Solana 区块链，并分配一个唯一的 Program ID。

要开始部署，务必先配置 Solana CLI 工具，并将其连接到目标 Solana 网络。你可以选择连接到本地测试网络 (localnet)、开发网络 (devnet)、测试网络 (testnet) 或主网络 (mainnet-beta)，具体取决于你的开发阶段和测试需求。为了方便起见，以下是如何将 Solana CLI 配置为使用 devnet 的示例：

solana config set --url devnet

上述命令会将 Solana CLI 的默认 RPC URL 设置为 Solana devnet。这意味着后续的 Solana CLI 命令将与 devnet 交互。在部署程序之前，请确保你拥有足够的 SOL 币用于支付交易费用和租金。

配置好 Solana CLI 后，就可以使用 Anchor 提供的 deploy 命令来部署程序：

anchor deploy

这个命令会执行以下操作：

创建一个新的程序账户，用于存储程序的代码和数据。
将编译后的 .so 文件上传到新创建的程序账户。
分配一个唯一的 Program ID 给程序账户。

anchor deploy 命令执行完成后，它会输出已部署程序的 Program ID。 Program ID 是一个 32 字节的公钥，用于唯一标识 Solana 网络上的程序。你需要记录这个 Program ID，因为它将在后续的智能合约交互中使用。例如，其他程序或客户端应用程序需要使用此 ID 才能调用你的程序。

5. 编写客户端代码

程序部署完成后，开发者需构建客户端代码，以便与链上程序进行有效的互动和数据交换。此客户端代码的开发可以使用多种编程语言实现，例如 JavaScript、TypeScript、Python 或其他与区块链交互兼容的语言。

若程序开发过程中采用了 Anchor 框架，该框架将自动生成一套预设的客户端代码，极大地简化了客户端的开发流程。开发者可以通过利用 @project-serum/anchor JavaScript 库，与部署在 Solana 区块链上的程序进行无缝交互，执行诸如调用程序指令、读取链上数据等操作。

客户端代码示例 (JavaScript，使用 Anchor 框架):


import * as anchor from "@project-serum/anchor";
import { Program } from "@project-serum/anchor";
import { MySolanaDapp } from "../target/types/my_solana_dapp";

describe("my-solana-dapp", () => {
  // 配置客户端以使用本地集群 (或开发集群).
  anchor.setProvider(anchor.AnchorProvider.env());

  const program = anchor.workspace.MySolanaDapp as Program;
  const myAccount = anchor.web3.Keypair.generate();

  it("Is initialized!", async () => {
    // 在此处添加测试.
    const tx = await program.methods
      .initialize()
      .accounts({
        myAccount: myAccount.publicKey,
        user: program.provider.publicKey,
        systemProgram: anchor.web3.SystemProgram.programId,
      })
      .signers([myAccount])
      .rpc();
    console.log("Your transaction signature", tx);

    const account = await program.account.myAccount.fetch(myAccount.publicKey);
    console.log("Account data:", account.data.toString());
  });

  it("Can update data", async () => {
    const newData = new anchor.BN(123);
    const tx = await program.methods
      .update(newData)
      .accounts({
        myAccount: myAccount.publicKey,
        user: program.provider.publicKey,
      })
      .rpc();
    console.log("Update transaction signature", tx);

    const account = await program.account.myAccount.fetch(myAccount.publicKey);
    console.log("Updated account data:", account.data.toString());
  });
});

上述客户端代码示例包含了两个关键的测试用例： Is initialized! 和 Can update data 。 Is initialized! 测试用例通过调用 initialize 指令，在链上创建一个新的账户，并使用预设的初始值初始化该账户的数据。此操作涉及到交易的构建、签名和发送，最终将账户数据写入区块链。 Can update data 测试用例则调用 update 指令，用于更新链上账户中的现有数据。该用例模拟了用户修改账户信息的场景，通过发送交易将新的数据值写入账户，验证了程序更新数据的能力。在实际应用中，需要根据业务逻辑构造不同的指令调用，以便实现各种链上操作。

6. 测试去中心化应用程序 (DApp)

在Solana区块链上成功部署你的去中心化应用程序 (DApp) 后，至关重要的是对其进行全面的测试，以验证其功能是否符合预期，并确保其在各种场景下都能稳定运行。测试过程不仅能发现潜在的漏洞和错误，还能提高DApp的可靠性和用户体验。Anchor框架为开发者提供了便捷的测试工具，可以有效地进行单元测试和集成测试。

使用 Anchor 进行测试

Anchor 框架提供了一个专门的测试命令，可以自动执行你编写的测试用例。这些测试用例通常使用 JavaScript 或 TypeScript 编写，并使用 Anchor 提供的测试库进行断言。要运行测试，请在你的 Anchor 项目的根目录下执行以下命令：

bash anchor test

这个命令会自动编译你的程序，部署到本地的 Solana 测试网络（通常是 localnet 或 devnet ），然后执行所有位于 tests 目录下的测试用例。测试过程中，Anchor 会模拟用户与 DApp 的交互，例如调用程序中的函数，并检查返回的结果是否符合预期。如果测试用例通过，表示 DApp 的相应功能工作正常；如果测试用例失败，则需要仔细检查代码，找出错误并进行修复。

测试结果分析

anchor test 命令执行完毕后，会在终端输出详细的测试结果。测试结果会显示每个测试用例的名称、状态（通过或失败）以及执行时间。如果有测试用例失败，测试结果还会提供错误信息，帮助你快速定位问题所在。仔细分析测试结果，可以帮助你了解 DApp 的稳定性和可靠性，并及时发现潜在的问题。

测试用例编写建议

编写高质量的测试用例是保证 DApp 质量的关键。以下是一些编写测试用例的建议：

覆盖所有核心功能： 确保测试用例覆盖了 DApp 的所有核心功能，包括各种输入和输出情况。
编写单元测试和集成测试： 单元测试用于测试单个函数或模块的正确性，而集成测试用于测试多个模块之间的交互是否正常。
模拟真实场景： 测试用例应该模拟真实用户与 DApp 的交互场景，例如不同的用户角色、不同的交易类型等。
使用清晰的断言： 断言应该清晰地表达期望的结果，例如检查变量的值是否等于某个值，或者程序是否抛出异常。
保持测试用例的独立性： 每个测试用例应该独立运行，不依赖于其他测试用例的结果。

通过充分的测试，你可以确保你的 Solana DApp 具有高质量和可靠性，并为用户提供良好的体验。

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出处：https://www.add666.com/news/276275.html

Solana DApp开发入门指南：从零开始构建高性能应用

Solana DApp 开发入门：从零到一

1. 开发环境搭建

2. 项目初始化

3. 编写 Solana 程序 (智能合约)

[program]

#[derive(Accounts)]

#[derive(Accounts)]

[account]

4. 构建和部署程序

5. 编写客户端代码

6. 测试去中心化应用程序 (DApp)

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