在2019年，智能合約無疑是計算機編程中的新范式轉變。 本指南旨在成為創(chuàng)建在分散式區(qū)塊鏈中部署和運行的計算機程序的入門途徑。

一段歷史…早在1950年代，在計算的早期，如果您想編寫一段代碼來執(zhí)行一個簡單的求和運算（考慮到Motorola 6502 8位CPU），您將最終 像這樣：18 A9 01 69 02 85 31 F6

上面的十六進制數字表示CPU可以理解以執(zhí)行操作的機器語言。

CPU有一個“指令集”，這意味著每個數字都是一個導致處理器執(zhí)行操作的命令：加，減，除，乘，加載，存儲，跳轉等。

程序員需要記住操作代碼，從而記住哪個數字相當于哪個命令。效率不高。

很快，很明顯，需要一種更人性化的方法。 這是創(chuàng)建高級語言的運動的開始，高級語言看起來更像口頭語言。

因此，首先出現了被稱為助記符的東西：

CLC
LDA #$01
ADC #$02
STA $31F6

對于每個計算機操作代碼，現在都有一個相關的單詞或符號有助于理解。因此，CLC（清除進位）等于18、LDA（負載累加器）為A9、ADC（加進位）為69、STA（存儲累加器）為85。

這種編程方法被稱為匯編語言，它是簡化編程的第一步，使程序員擺脫了繁瑣的任務，例如記住數字代碼。

上面的程序清除進位，將值01加載到累加器中，將02加到累加器中，然后將結果數存儲在存儲器地址31F6中。 現在以一種更容易理解的方式供人類理解。

隨著時間的流逝，新的工具被創(chuàng)造出來以提高編程效率，因此開發(fā)環(huán)境發(fā)生了很大的變化。 高級語言一詞出現了。

這意味著編程語言的等級越高，它與人的口頭語言越相似。 同樣底層語言是更接近計算機指令集本身的語言。

與計算機語言的這種發(fā)展同時，在此過程中發(fā)生了一些范式轉換。

首先將計算機程序直接注入到內存地址中，然后需要告知計算機程序將開始執(zhí)行的位置。 這是原始的機器語言計算機代碼，就像本文開頭顯示的那樣。

隨著助記符的出現，我們創(chuàng)建了所謂的匯編器-一款負責解碼人類可讀助記符，將其轉換為機器語言代碼，將其注入正確的內存地址并告訴CPU啟動的軟件。

盡管這對編寫和調試軟件有很大幫助，但它仍然適得其反。 我們需要一種更簡單的編程方法。

“ BASIC”語言

初學者的通用符號指令代碼（BASIC）是發(fā)明于1964年的第一款高級，人性化的計算機語言，其目標是易于使用。

常見的BASIC程序如下所示：

10 A = 1
20 B = 2
30 SUM = A + B
40 PRINT(SUM)
RUN

在BASIC語言中，由序號（10，20，30，…）標識的每一行都存儲一個命令。 這些命令將依次運行，一次運行一次，然后下一次運行。

當用戶在計算機屏幕上鍵入命令RUN時，程序將執(zhí)行。 在這里，我們有了第一個編程范例轉變。

有一種叫做解釋器的東西，它的功能是將代碼的每一行實時轉換為機器語言的等效代碼，然后執(zhí)行它。

另外，請注意，命令現在由一個英語單詞（例如print）表示。CPU寄存器（例如累加器）和存儲器地址被變量替換。 這樣編程變得容易得多！

BASIC盡管是一種功能非常強大的高級語言，但執(zhí)行起來太慢，因為解釋器需要將所有內容實時轉換為機器語言。

這需要解決。

編譯語言

再次發(fā)生了范式轉換，為我們帶來了當今我們所知的編譯語言。

編譯意味著我們現在在執(zhí)行計算機代碼方面又邁出了一步。編譯器是一款軟件，可以將高級語言編寫的程序轉換為完全機器語言，但不能實時轉換（例如BASIC）。

相反，用戶必須等待該過程完成。最后，當程序被轉換（編譯）并可以運行時，用戶要求啟動可執(zhí)行文件。

區(qū)別在于它的運行速度比舊的解釋程序要快得多-生產率更高且節(jié)省時間。另一個潛在的好處是可執(zhí)行文件無需源代碼即可共享，從而避免了版權問題。

這是一個新時代的曙光，許多編譯語言在生態(tài)系統(tǒng)中蓬勃發(fā)展。

一些示例：Ada，ALGOL，SMALL，Visual Basic，PureBasic，C，C ++，Objective-C，Swift，D，C＃（to bytecode），Java（to bytecode），CLEO，COBOL，Cobra，Crystal，eC，Eiffel， Sather，Ubercode，Erlang（to bytecode），F＃（to bytecode），Factor（更高版本），Forth，Fortran，Go，Haskell，Haxe（to bytecode或C ++），JOVIAL，Julia，LabVIEW，G，Lisp，Common Lisp ，Lush，Mercury，ML，Alice，OCaml，Nim（針對C，C ++或Objective-C），Open-URQ，Pascal，Object Pascal，Delphi，Modula-2，Modula-3，Oberon，PL / I，RPG ，Rust，Seed7，SPITBOL，Visual Foxpro，Visual Prolog，W，Zig以及許多其他許多…

軟件繼續(xù)發(fā)展。 并且，正如1960年代初期一些計算機科學家（即艾倫·凱和伊萬·薩瑟蘭德）所建議的那樣，實施了一種新的系統(tǒng)開發(fā)方法，以便計算機程序可以更好地代表我們的現實世界。

面向對象編程（OOP）誕生了。另一個范式轉移。

現在，我們有了類和方法的概念：

class Math()
{
? ?method sum(op1, op2)
? ?{
? ? ? return op1+op2;
? ?}
? ?method subtract(op1, op2)
? ?{
? ? ? return op1-op2;
? ?}
? ?method multiply(op1, op2)
? ?{
? ? ? return op1 * op2;
? ?}
}
Main:?
Math myMath = new Math(); # Instantiates an object of class Math.
Integer mySum = myMath.sum(1, 2); # Calls a method from Math class.
System.out.println(mySum); # Outputs the result.

盡管我們已經看到了所有這些新的，豐富的，不同的軟件交付方法以及如何設計體系結構，但還是有一樣：在將代碼編譯成機器語言后，它取決于特定的CPU。

換句話說，在IBM PC上創(chuàng)建的軟件將無法在Apple計算機上運行，因為每個人都有一個帶有不同指令集的不同處理器。

互操作性

另一個范式轉變?yōu)槲覀儙砹怂^的互操作語言，例如Java和.NET。

這背后的想法很簡單：創(chuàng)建一個中間（虛擬）指令集，并將程序的源代碼編譯為中間指令集。

然后，在每個計算機家族中，您將擁有一個特定的編譯器/解釋器，從這些中間指令到每個計算機品牌的特定指令集。一種“兩步編譯器”形式，可以共享一組通用指令。

這套中間指令集稱為字節(jié)碼。字節(jié)碼在JVM（Java虛擬機）或CLR（公共語言運行時）上運行。這樣就可以一次編寫一個程序，然后在任何地方運行它（這是Sun Microsystems for Java創(chuàng)建的口號）。

盡管在每個計算機都是孤立的世界中，計算機語言和軟件體系結構的這種演變是有意義的，但我們很快就開始通過網絡連接設備。

網絡協(xié)議的誕生是為了允許機器之間通過電子通信通道進行通信。

1989年，Tim Berners-Lee發(fā)明了萬維網。 現在該軟件需要通過網絡分發(fā)，我們不知道連接了哪種類型的計算機。

創(chuàng)建了解決該問題的新標準，并將客戶端-服務器體系結構引入了編程語言。這種方法認為計算機軟件現在將駐留在服務器上，該服務器將根據某些請求將信息傳遞給客戶端。

這種新的范式轉變完全改變了我們使用軟件和編程的方式。我們必須注冊在線托管服務才能發(fā)布我們的軟件。然后，將該軟件每天24小時上傳到服務器，以響應用戶的請求。

上面的段落描述了Internet和客戶端服務器軟件的最新時代。它完全改變了我們所知道的世界，并由此改變了我們生產，分發(fā)和使用計算機程序的方式。

盡管好處是毋庸置疑的，但它仍然是基于集中化的環(huán)境，容易受到攻擊，檢查和失敗的影響。 該軟件取決于服務器是否始終在線。

即使通過使用計算機網絡云解決了性能和可伸縮性問題，它仍然存在中間人的問題–中間人。

中介通常會給您帶來障礙，并給通用共享解決方案的用戶帶來麻煩。 這可以是高額費用，執(zhí)照，地區(qū)規(guī)則，政府審查制度的形式； 總會以某種方式傷害消費者。

為了一個自由的世界，越分散越好。盡管區(qū)塊鏈本身的成本和可擴展性仍然遠遠低于其對應的區(qū)塊鏈，但通常在出現破壞性技術時，消費者獲得解決方案的成本會急劇下降。

舉個例子，想想現在用比特幣給另一個國家的親戚匯款是多么便宜和容易。

新時代

我們正處于一個新時代的開始–分散式區(qū)塊鏈時代。 有人可能將其稱為Internet 3.0。

這是我們最近的模式轉變，隨著智能合約的出現，為我們帶來了一種創(chuàng)建計算機軟件的新方式。

智能合約是在分散環(huán)境中運行的程序。它們是破壞性技術，因為它們消除了某些現實世界過程中對中間人（中間人）的需求，從而使其更便宜，更易訪問且更高效。

適用于被智能合約取代的常見應用：保險，遺囑，定期付款時間表，醫(yī)療保健計劃，自動駕駛汽車經濟，游戲，財產交換，資產代幣化，抵押，投票等。

發(fā)布智能合約時，其副本將駐留在世界各地的每個區(qū)塊鏈服務器上。而且正如程序員在引入面向對象的體系結構時曾經不得不改變他們創(chuàng)建軟件的方式一樣，我們現在必須再次適應這種新方法。

您將無法在智能合約中進行股票期權Black-Scholes公平價格計算，這不是要進行的事情。

結論

本文是該系列文章的第一部分，旨在通過一個完全在線的環(huán)境IDE，使用基于Python的語言來講解智能合約編程的基礎知識，該IDE允許在區(qū)塊鏈中編輯，測試，調試和運行智能合約。

在本系列的第二部分中，我們將針對那些已經具有計算機編程經驗但有逐步的簡單示例的用戶，開始一種務實的方法。

最后，您將能夠有能力對智能合約進行編碼。

責任編輯：ct