スマートコントラクトの基礎を実装しよう

✈️ スマートコントラクトの基礎を実装しよう

このレッスンでは、NEARブロックチェーン上のデータを読み書きする簡単なスマートコントラクトを実装していきます。 具体的には、以下のような機能を持つスマートコントラクトです。

• 宿泊施設のオーナーが部屋のデータをブロックチェーン上に保存する
• 保存したデータを呼び出す

🎓 NEAR のメソッドについて

NEARブロックチェーンには2種類のメソッドがあります。

種類	ブロックチェーン上のデータに対する操作	ガス代	実行するアカウントの指定
View	読み取り	無料	必要なし
Call	読み取り・書き込み	必要	必要

Viewメソッドはガス代を支払うアカウントが必要ないので、アカウントを指定する必要はありません。

これから実装する「宿泊施設のオーナーが部屋のデータをブロックチェーン上に保存する」メソッドがCallメソッド、「保存したデータを呼び出す」メソッドがViewメソッドになります。

✏️ ファイルを編集しよう

スマートコントラクトの実装に入る前に、ファイルの編集を行います。 プロジェクトの雛形を作成した際、サンプルとしてgreeterが実装されていました。ここでは、greeterと指定されている部分をnear-hotel-booking-dapp用に、変更したいと思います。

ここからは、先頭の/が意味するディレクトリはプロジェクトのルートディレクトリ(/near-hotel-booking-dapp)であるとします。

1. /contract/Cargo.tomlを編集

[package]
- name = "hello_near"
+ name = "hotel_booking"

編集後、スマートコントラクトが問題なくコンパイル・デプロイされるかを確認します。

yarn deploy

問題がなければ、以下のように表示されます。

Transaction Id 2hqDQBHSQ8cuXYBjjs1kkPHarfDPDcoRXB6XfFfEMFEE
To see the transaction in the transaction explorer, please open this url in your browser
https://explorer.testnet.near.org/transactions/2hqDQBHSQ8cuXYBjjs1kkPHarfDPDcoRXB6XfFfEMFEE
Done deploying to dev-1659763331754-22161131880735
✨  Done in 9.29s.

これでファイルの編集は終了です！ 実際に、スマートコントラクトを実装していきましょう。 サンプルとして記述されているgreeterのコードを上書きして、まずは使用するライブラリを宣言してみましょう。

/contract/src/lib.rs

use near_sdk::borsh::{self, BorshDeserialize, BorshSerialize};
use near_sdk::collections::LookupMap;
use near_sdk::json_types::U128;
use near_sdk::serde::{Deserialize, Serialize};
use near_sdk::{env, near_bindgen, AccountId, Promise};

use std::collections::HashMap;

宣言した内容を見ていきましょう。 最初のブロックでは、near_sdkというライブラリから使用したいモジュールやマクロなどを宣言しています。near_sdkライブラリとは、NEARスマートスマートコントラクトを記述するためのRustライブラリです。

use near_sdk::borsh::{self, BorshDeserialize, BorshSerialize};
use near_sdk::collections::LookupMap;
use near_sdk::json_types::U128;
use near_sdk::serde::{Deserialize, Serialize};
use near_sdk::{env, near_bindgen, AccountId, Promise};

次の行では、Rustの標準ライブラリから使用したいコレクションを宣言しています。コレクションとは、データ構造のことです。

use std::collections::HashMap;

続いて、以下のようにコードを追加します。

/contract/src/lib.rs

use near_sdk::borsh::{self, BorshDeserialize, BorshSerialize};
use near_sdk::collections::LookupMap;
use near_sdk::json_types::U128;
use near_sdk::serde::{Deserialize, Serialize};
use near_sdk::{env, near_bindgen, AccountId, Promise};

use std::collections::HashMap;

+ type RoomId = String;
+ type CheckInDate = String;
+
+ #[derive(Serialize, Deserialize, Debug, BorshSerialize, BorshDeserialize, PartialEq)]
+ #[serde(crate = "near_sdk::serde")]
+ pub enum UsageStatus {
+     Available,                           // 空室
+     Stay { check_in_date: CheckInDate }, // 滞在中
+ }
+
+ // オーナーが登録した部屋一覧を表示する際に使用
+ #[derive(Serialize, Deserialize, Debug, BorshSerialize, BorshDeserialize)]
+ #[serde(crate = "near_sdk::serde")]
+ pub struct RegisteredRoom {
+     name: String,
+     image: String,
+     beds: u8,
+     description: String,
+     location: String,
+     price: U128,
+     status: UsageStatus,
+ }
+
+ // 実際にブロックチェーン上に保存される部屋のデータ
+ #[derive(BorshDeserialize, BorshSerialize)]
+ pub struct Room {
+     name: String,        // 部屋の名前
+     owner_id: AccountId, // オーナーのアカウントID
+     image: String,       // 部屋の画像（URL）
+     beds: u8,            // ベッドの数
+     description: String, // 部屋の説明
+     location: String,    // 施設の場所
+     price: U128,         // 一泊の宿泊料
+     status: UsageStatus, // 利用状況
+     booked_info: HashMap<CheckInDate, AccountId>, // 予約データ[宿泊日, 宿泊者のアカウントID]
+ }

追加した内容を見ていきましょう。

最初のブロックは、既存の型(今回はString)に対して別の名前をつける、ということを宣言しています。これを、型エイリアス（type alias）を宣言すると言います。 ここでは、

• 「String型にRoomId  という別名をつけます」

と宣言をしています。

type RoomId = String;
type CheckInDate = String;

データ構造にマップを使用しますが、何をキーとしてデータを保存しているのをわかりやすくするために宣言しました。

次のブロックでは、列挙型(Enum)と呼ばれる型で扱いたいデータを定義しています。リンク先の章では、IPアドレスを用いて列挙型の概念を説明していますが、これを身近な信号機に置き換えてみるとよりわかりやすいかと思います。今回は、部屋の利用状況を表すために使用します。

#[derive(Serialize, Deserialize, Debug, BorshSerialize, BorshDeserialize, PartialEq)]
#[serde(crate = "near_sdk::serde")]
pub enum UsageStatus {
    Available,
    Stay { check_in_date: CheckInDate },
}

次の2つのブロックでは、部屋のデータとして扱いたいものを構造体を使用して定義しています。 RegisteredRoom構造体は、ブロックチェーン上から部屋のデータを呼び出す際に使用します。

#[derive(Serialize, Deserialize, Debug, BorshSerialize, BorshDeserialize)]
#[serde(crate = "near_sdk::serde")]
pub struct RegisteredRoom {
    name: String,
    image: String,
    beds: u8,
    description: String,
    location: String,
    price: U128,
    status: UsageStatus,
}

Room構造体は、実際にフォームから入力される部屋のデータをブロックチェーン上に書き込む際に使用します。

#[derive(BorshDeserialize, BorshSerialize)]
pub struct Room {
    name: String,        // 部屋の名前
    owner_id: AccountId, // オーナーのアカウントID
    image: String,       // 部屋の画像（URL）
    beds: u8,            // ベッドの数
    description: String, // 部屋の説明
    location: String,    // 施設の場所
    price: U128,         // 一泊の宿泊料
    status: UsageStatus, // 利用状況
    booked_info: HashMap<CheckInDate, AccountId>, // 予約データ[宿泊日, 宿泊者のアカウントID]
}

最後に、Enumと構造体の上に書かれていた#[derive(...)]と#[serde(...)]について説明します。

これは、アトリビュート（属性）と呼ばれるものです。何をしているかというと、

• #[derive]属性は型に対して特定のトレイトの実装を提供します。
• #[serde]属性はシリアライズ・デシリアライズの実装をカスタマイズします。

トレイトとは、共通の振る舞いを定義するものです。#[derive](...)の(...)に記載されているものがトレイトです。

シリアライズとは、データ構造を文字列やバイト列に変換することです。 デシリアライズとは、シリアライズ操作によって変換されたデータを元のデータ構造やオブジェクトに復元する処理のことです。 #[serde(crate = "near_sdk::serde")]を使ってデータ構造をどのように変換するかを指定しています。 near_sdkがサポートしているシリアライゼーションについてはこちら。

最後に、スマートコントラクトの要となる構造体を定義します。

/contract/src/lib.rs

use near_sdk::borsh::{self, BorshDeserialize, BorshSerialize};
use near_sdk::collections::LookupMap;
use near_sdk::json_types::U128;
use near_sdk::serde::{Deserialize, Serialize};
use near_sdk::{env, near_bindgen, AccountId};

use std::collections::HashMap;

type RoomId = String;
type CheckInDate = String;

#[derive(Serialize, Deserialize, Debug, BorshSerialize, BorshDeserialize, PartialEq)]
#[serde(crate = "near_sdk::serde")]
pub enum UsageStatus {
    Available,
    Stay { check_in_date: CheckInDate },
}

#[derive(Serialize, Deserialize, Debug, BorshSerialize, BorshDeserialize)]
#[serde(crate = "near_sdk::serde")]
pub struct RegisteredRoom {
    name: String,
    image: String,
    beds: u8,
    description: String,
    location: String,
    price: U128,
    status: UsageStatus,
}

#[derive(BorshDeserialize, BorshSerialize)]
pub struct Room {
    name: String,
    owner_id: AccountId,
    image: String,
    beds: u8,
    description: String,
    location: String,
    price: U128,
    status: UsageStatus,
    booked_info: HashMap<CheckInDate, AccountId>,
}

+ #[near_bindgen]
+ #[derive(BorshSerialize, BorshDeserialize)]
+ pub struct Contract {
+     rooms_per_owner: LookupMap<AccountId, Vec<RoomId>>,
+     rooms_by_id: HashMap<RoomId, Room>,
+ }

追加した内容を見ていきましょう。

Contractと名前をつけた構造体を追加しました。注目して欲しいのは、#[near_bindgen]というライブラリが定義されていることです。near_bindgenは、構造体と関数定義に使用されます。これにより、NEARブロックチェーンと互換性のあるスマートコントラクトが生成されます。

続いて、構造体を見ていきます。

pub struct Contract {
    rooms_per_owner: LookupMap<AccountId, Vec<RoomId>>,
    rooms_by_id: HashMap<RoomId, Room>,
}

2つのデータを定義しています。

• rooms_per_owner: 部屋のオーナーのAccountIdとその部屋を紐付けてデータを格納します。
  • AccountIdとは、near_sdkに定義されている型です。アカウントIDを扱うための様々なメソッドやトレイトを持っています。
  • LookupMapとは、near_sdkが定義する特殊なデータ構造です。保存するデータ量が少なく、パフォーマンスも良いとされています。キーから値へのマップしか持っていない。キーのベクトルがなければ、キーを反復する機能はありません。
• rooms_by_id: 各部屋の識別子(RoomId)と部屋のデータを持つRoom構造体を紐付けてデータを格納します。
  • HashMapとは、Rustの標準コレクションライブラリが定義するデータ構造です。格納するすべてのデータに対して処理を行う場合に使用します。

rooms_per_ownerは、LookupMapが持つ機能だけで十分なので、データ構造にLookupMapを選択しています。

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ここまでの作業で何かわからないことがある場合は、Discordの#nearで質問をしてください。

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1. 質問が関連しているセクション番号とレッスン番号
2. 何をしようとしていたか
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4. エラー画面のスクリーンショット

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次のレッスンに進み、実際に部屋のデータを保存・取得ができるスマートコントラクトを作成しましょう！