Rust智能合约养成日记（2）

往期回顾：

Rust智能合约养成日记（1）合约状态数据定义与方法实现

在上一期BlockSec针对Rust智能合约开发的文章中，我们介绍了如何为合约StatusMessage定义合约状态，并为该合约实现了不同的方法。本期我们将继续基于该合约展开叙述，详细介绍编写单元测试用例的方法，并在本地进行合约的测试。

1. 准备单元测试环境

为编写单元测试，首先我们需要在src/lib.rs中加入如下代码，对单元测试进行环境设置：

在上述代码的第1-3行中，我们为StatusMessage添加了tests子模块(使用mod关键字声明该新模块)，并在该模块的代码片段之前标注了cfg属性宏#[cfg(test)]。此外，由于Rust的本地单元测试无需获得Wasm代码，因此可为该测试模块配置Rust编译条件#[cfg(not(target_arch = "wasm32"))]。

代码第4-6行从near_sdk（NEAR的软件开发工具包）中导入了合约测试环境的相关依赖项。具体观察代码的每一行中，use关键词的用法类似于python语言代码在导入其他所依赖的模块时所使用的import。use声明可创建一个或多个与其他路径同义的局部名称绑定，即通常可使用use关键词来声明引用模块项所需的路径，且这些声明通常可能出现在Rust模块或代码块的顶部。

在第4行中，super关键字可用于从当前模块访问父模块StatusMessage，使得能够访问父模块中所定义的功能与方法，如之前我们为 StatusMessage 合约所定义的方法函数set_status与get_status。第5行使用use关键词引用了near_sdk所提供的模拟区块链MockedBlockchain支持模块，可用于智能合约的测试。第6行则从near_sdk引入了合约测试执行的环境，以及有关测试环境上下文信息格式的支持。

在导入支持NEAR智能合约单元测试所需的外部依赖模块后，我们还需要在测试模块中定义如下函数get_context()，用于配置并返回测试环境中所需使用的上下文信息：VMContext。

VMContext设定了多个模拟的，合约用户账户信息，以及包括区块高度，区块时间戳，合约存储用量等在内的区块链底层相关的上下文配置信息。

下面首先对VMContext中几处关键的属性配置加以说明：

• current_account_id 执行当前合约的帐户。
• signer_account_id 触发当前合约函数调用执行的交易签名者。所有的合约调用都是某个交易的结果，且该交易由某个帐户使用其访问密钥(Access Key)签署，该账户即为signer_account_id。
• signer_account_pk 交易签名者所使用的Access Key公钥(Public Key)。
• predecessor_account_id 当合约的执行属于跨合约调用或回调时，该属性指代了该调用的发起者帐户。而当进行单一的合约内部函数调用时，该值将与signer_account_id一致。
• prepaid_gas 在区块链中执行合约时存在一个特点，即用户需要支付一定的交易执行费用(gas fee)。这里的prepaid_gas设定了可供当前交易合约函数调用时所能扣除的Gas最大值，并附加到当前的合约调用中。
• is_view 该参数is_view(类型为bool)可设置合约函数的调用能否对合约的状态数据进行修改。若该值为ture，则合约函数执行时，合约的状态数据是只读的。反之如果该值为false，则合约的执行环境将允许对合约数据进行修改。
• VMContext中其余属性的内容和用法将在后续的文章中详细展开描述。

当执行NEAR合约时，程序可配合一些NEAR SDK所提供的相关API读取这些已设置的上下文信息。例如：

上述API均可返回上下文具体属性的值，这些API可以使用前文所述的use声明导入。

在定义完函数get_context()后，我们便可以在test模块中逐个地编写单元测试的内容了。

2. 单元测试一

如下是单元测试1的代码片段：

现在我们对测试用例的具体写法展开描述：

上述代码片段的第1行，我们为该单元测试函数标注了#[test] 宏，表明这是该单元测试的起点。紧接着第2行，便是该单元测试函数set_get_message()的声明。

代码的3-10行即该单元测试函数内部的主要测试逻辑，其中的代码实现首先将调用前面所定义的get_context初始化一个测试环境中所使用的上下文context。此外值得一提的是，由于本单元测试需要向合约的状态数据中写入数据，因此需要为get_context设置参数，将前文所述VMContext中的is_view属性设置为false，否则单元测试内部将引发panic导致测试无法通过。

在设置得到一个合理的合约执行上下文后，代码的第4行将利用该上下文VMContext，使用testing_env!宏初始化一个用于智能合约交互的MockedBlockchain实例。代码的第5行将调用父模块中定义的StatusMessage::default()生成初始化后的合约对象contract。

在后续的代码中，测试会首先调用父模块StatusMessage所定义的set_status方法，在合约状态数据中保存字符串"Hello"。随后再利用get_status从合约状态数据中读取该条数据，并与期望所获得内容进行对比。如果内容相互匹配，则通过该单元测试，若不匹配则会在该测试线程中触发"assertion failed"类型的panic。

有关单元测试中利用断言assert进行校验的写法描述如下：

• assert!(expression) 宏可检验 boolean 值，当且仅当expression表达式所指代的内容为true时则通过检验；
• assert_eq!(left, right) 宏常用于校验是否相等，当且仅当left和right表达式所指代的内容一致时通过校验;
• assert_ne!(left, right) 宏常用于校验是否不同，当且仅当left和right表达式所指代的内容不同时通过校验;

3. 单元测试二

如下是单元测试2的代码片段：

在第6行的测试中，assert_eq右边的表达式利用合约方法get_status尝试从合约状态数据中查询StatusMessage合约用户francis.near所对应的message信息。但是由于代码的第5行仅仅初始化了整个合约的状态，因此此时的合约数据整体为空，因此其返回值将是None。最终由于该结果符合预期，因此断言正确，可以通过该单元测试。

4. 执行测试用例

在编写完上述单元测试后，我们还需要在该StatusMessage Rust项目中配置该合约的Cargo.toml文件，即在该文件的[dependencies]小节中添加对near-sdk的依赖（版本号具体为3.1.0）。

同时我们还需要在src/lib.rs文件的开头处导入这些来自于near_sdk所提供的模块或包：

在配置完合约项目的依赖后，我们便可以利用cargo执行所有的单元测试用例。具体的命令如下：

$ cargo test --package status-message

测试将返回具体的测试结果：

test result: ok. 2 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

此外，我们还可以单独指定单元测试的运行：

$ cargo test --package status-message set_get_message

同样地，我们可以获得单独测试的结果：

test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 1 filtered out; finished in 0.00s

这是BlockSec针对Rust合约开发的第二期blog，本期我们介绍了如何编写单元测试用例，以及在本地进行测试的方法。下一期我们将进一步描述如何编译合约代码生成<span>WASM</span>目标代码，并最终部署到NEAR测试链(<span>testnet</span>)上运行。