以太坊智能合约实战，从零构建你的第一个Demo

以太坊作为全球第二大公有链,其核心创新在于“智能合约”——一种运行在区块链上、自动执行预设规则的程序代码，它无需中介信任，即可实现资产转移、逻辑验证等复杂功能，是DeFi、NFT、DAO等应用的技术基石，本文将以“简易投票系统”为例，带你从零理解以太坊智能合约的编写、部署与交互，完成一个可落地的Demo实践。

智能合约：以太坊的“自动执行器”

智能合约本质上是一段部署在以太坊虚拟机（EVM）上的代码，它以“代码即法律”的方式，在满足预设条件时自动触发执行，投票合约会在投票时间结束后自动统计票数，无需人工干预；借贷合约会在抵押物价值不足时自动清算，这种去中心化、不可篡改的特性，使其成为构建可信应用的核心工具。

开发环境准备：三步搞定“合约工坊”

在编写智能合约前,需完成以下环境搭建，以保障开发流程顺畅：

安装Node.js与npm

智能合约开发依赖Node.js环境，需确保版本≥16.0，从nodejs官网下载安装后，通过终端运行node -v和npm -v验证安装成功。

配置Hardhat框架

Hardhat是当前最流行的以太坊开发框架,支持合约编译、测试、部署等全流程，在终端执行以下命令初始化项目：

mkdir ethereum-contract-demo && cd ethereum-contract-demo  
npm init -y  
npm install --save-dev hardhat  
npx hardhat init  

按提示选择“Create a JavaScript project”，并安装依赖（如@nomicfoundation/hardhat-toolbox）。

安装MetaMask钱包

MetaMask是浏览器端的以太坊钱包,用于管理账户、与合约交互，从MetaMask官网安装浏览器插件，创建并备份好助记词，确保钱包网络切换至“本地开发网络”（后续由Hardhat启动）。

智能合约编写：用Solidity实现“投票逻辑”

本文以“简易投票系统”为例，实现以下功能：

• 合约部署者创建投票议题,设置投票选项和截止时间；
• 地址可对指定选项投票（每人限一票）；
• 投票结束后,任何人可查询最终票数。

创建合约文件

在contracts目录下新建Voting.sol，编写如下代码：

// SPDX-License-Identifier: MIT  
pragma solidity ^0.8.20;  
contract Voting {  
    // 投票选项结构体  
    struct Option {  
        string name;  
        uint voteCount;  
    }  
    // 状态变量  
    string public votingTopic;  
    uint public votingDeadline;  
    mapping(address => bool) public hasVoted;  
    Option[] public options;  
    // 事件：投票时触发，方便前端监听  
    event Voted(address voter, string option);  
    // 构造函数：部署时初始化投票议题和选项  
    constructor(string memory _topic, string[] memory _optionNames) {  
        votingTopic = _topic;  
        votingDeadline = block.timestamp   1 days; // 投票截止时间：部署后1天  
        for (uint i = 0; i < _optionNames.length; i  ) {  
            options.push(Option(_optionNames[i], 0));  
        }  
    }  
    // 投票函数  
    function vote(uint _optionIndex) public {  
        require(block.timestamp < votingDeadline, "Voting has ended");  
        require(!hasVoted[msg.sender], "You have already voted");  
        require(_optionIndex < options.length, "Invalid option index");  
        hasVoted[msg.sender] = true;  
        options[_optionIndex].voteCount  ;  
        emit Voted(msg.sender, options[_optionIndex].name);  
    }  
    // 查询票数  
    function getVoteCount(uint _optionIndex) public view returns (uint) {  
        require(_optionIndex < options.length, "Invalid option index");  
        return options[_optionIndex].voteCount;  
    }  
    // 获取所有选项  
    function getOptions() public view returns (string[] memory, uint[] memory) {  
        string[] memory optionNames = new string[](options.length);  
        uint[] memory voteCounts = new uint[](options.length);  
        for (uint i = 0; i < options.length; i  ) {  
            optionNames[i] = options[i].name;  
            voteCounts[i] = options[i].voteCount;  
        }  
        return (optionNames, voteCounts);  
    }  
}  

代码解析

• 状态变量：votingTopic（议题）、votingDeadline（截止时间）、hasVoted（记录投票地址）、options（投票选项数组）；
• 构造函数：部署时初始化议题和选项，设置1天的投票时长；
• vote函数：核心投票逻辑，通过require校验投票时间、重复投票、选项有效性；
• 事件：Voted事件用于前端监听投票行为，提升交互体验。

合约编译与测试：确保代码“零错误”

编译合约

在终端执行：

npx hardhat compile  

成功后,artifacts目录会生成编译后的ABI（应用二进制接口）和字节码，这是合约与交互的“桥梁”。

编写测试用例

在test目录下新建voting.test.js，使用Chai测试框架验证合约逻辑：

const { expect } = require("chai");  
const { ethers } = require("hardhat");  
describe("Voting Contract", function () {  
    let votingContract;  
    let owner, voter1, voter2;  
    beforeEach(async function () {  
        [owner, voter1, voter2] = await ethers.getSigners();  
        const Voting = await ethers.getContractFactory("Voting");  
        votingContract = await Voting.deploy("Best Crypto?", ["Bitcoin", "Ethereum"]);  
        await votingContract.waitForDeployment();  
    });  
    it("Should initialize with correct topic and options", async function () {  
        expect(await votingContract.votingTopic()).to.equal("Best Crypto?");  
        const [options, _] = await votingContract.getOptions();  
        expect(options).to.deep.equal(["Bitcoin", "Ethereum"]);  
    });  
    it("Should allow voting before deadline", async function () {  
        await votingContract.connect(voter1).vote(0); // 投票给Bitcoin  
        expect(await votingContract.getVoteCount(0)).to.equal(1);  
        expect(await votingContract.hasVoted(voter1.address)).to.equal(true);  
    });  
    it("Should reject duplicate votes", async function () {  
        await votingContract.connect(voter1).vote(0);  
        await expect(votingContract.connect(voter1).vote(0)).to.be.revertedWith("You have already voted");  
    });  
    it("Should reject voting after deadline", async function () {  
        // 快进时间（Hardhat支持时间快进）  
        await ethers.provider.send("evm_increaseTime", [2 * 24 * 60 * 60]); // 增加2天  
        await ethers.provider.send("evm_mine", []);  
        await expect(votingContract.connect(voter1).vote(0)).to.be.revertedWith("Voting has ended");  
    });  
});  

运行测试

执行以下命令启动本地测试节点（默认Hardhat Network）并运行测试：

npx hardhat test  

若所有测试通过,说明合约逻辑正确，可进入部署阶段。

合约部署：让代码“上链运行”

配置部署脚本

在scripts目录下新建deploy.js：

async function main() {  
    const Voting = await ethers.getContractFactory("Voting");  
    const votingContract = await Voting.deploy("Best Crypto?", ["Bitcoin", "Ethereum"]);  
    await votingContract.waitForDeployment();  
    console.log("Voting contract deployed to:", votingContract.target);  
}  
main().catch((error) => {  
    console.error(error);  
    process.exitCode = 1;  
});  

部署到本地网络

执行部署命令：

npx hardhat run scripts/deploy.js --network localhost  

成功后,终端会输出合约地址（如0x5FbDB2315678afecb367f032d93F642f64180aa3），此时合约已部署到Hardhat本地网络。

验