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WTF zkSync 极简入门: 6. 合约测试

这个系列教程帮助开发者入门 zkSync 开发。 推特：@0xAA_Science｜@WTFAcademy_

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所有代码和教程开源在 github: github.com/WTFAcademy/WTF-zkSync

在开发 zkSync 合约时，编写测试程序是验证合约逻辑正确性的关键一环。这一讲将引导你了解如何在 zkSync 中编写测试程序。

准备工作​

在开始 zkSync 的测试之前，先来了解下 evm 智能合约的基础测试，请确保你已经配置好了测试环境。你需要安装 Node.js、NPM 以及 Hardhat，这是一个以太坊开发环境，能够让你编译、部署和测试你的智能合约。

如果你还没有安装 Hardhat，可以通过以下命令安装：

npm install -D hardhat

接下来，创建一个新的 Hardhat 项目：

npx hardhat

hardhat-step

按照提示完成项目设置后，你的工作目录下会自动生成一些新目录，比如：contracts, test。你的基础开发环境就准备完成了。

编写智能合约​

在 contracts 文件夹中创建一个新的 Solidity 智能合约文件 MyContract.sol。这里，我们将简单地编写一个存储和更新数字的合约作为例子：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract MyContract {
    uint public myNumber;

    function setMyNumber(uint _myNumber) external {
        myNumber = _myNumber;
    }

    function getMyNumber() external view returns (uint) {
        return myNumber;
    }
}

编写测试程序​

测试编写的智能合约是保证其按预期工作的重要步骤。Hardhat 使用 Mocha 测试框架和 Waffle 断言库来编写测试。在 test 文件夹中，创建一个新的测试文件 MyContract.test.js。

const { expect } = require("chai");
const { ethers } = require("hardhat");

describe("MyContract", function () {
  it("Should return the new number once it's changed", async function () {
    const MyContract = await ethers.getContractFactory("MyContract");
    const myContract = await MyContract.deploy();
    await myContract.waitForDeployment();

    const setTx = await myContract.setMyNumber(7);

    // 等待交易完成
    await setTx.wait();

    expect(await myContract.getMyNumber()).to.equal(7);
  });
});

这段测试代码初看可能有些复杂，但其步骤可以简单分为：

  1. 部署合约。
  2. 调用 setMyNumber 函数更新状态。
  3. 等待函数调用在 hardhat 模拟的链环境中运行完成。
  4. 调用 getMyNumber 来获取最新值，检查是否如我们所预期，expect 方法是 chai 提供的辅助方法，详细使用方法请查阅它的文档。

执行测试​

一切准备就绪后，你可以通过运行以下命令来执行测试：

npx hardhat test

当测试顺利通过时，你会看到一个绿色的复选框以及测试通过的信息，表明你的合约按预期工作。

result

zkSync 相关测试​

准备工作​

在 zkSync 测试中，你需要用到 zksync-cli 命令，在第一次使用这个命令时它会问你是否要安装，回答 y 即可。

zksync-cli

我们将用这个命令来启动一个本地的 zkSync 的运行环境，包括一个临时的 zkSync In-Memory 节点，这个节点的运行需要依靠 docker，所以你本地必须提前安装好了 docker，下载安装。 (docker 是一种应用容器，你是第一次接触到它的话，就把它看成虚拟机就行，不需要深入，因为 zksync-cli 命令会帮我们屏蔽掉使用细节，有兴趣的朋友，可以自行探索 docker)

启动测试环境​

在确保 docker 在正常运行后，使用 npx zksync-cli dev start 命令来启动一个运行环境，启动节点类型选择 In-Memory 节点，不需要添加任何附加模块。

zksync-cli

第一次启动时会先创建一个 docker 镜像，等待运行完成即可，运行完后你的临时节点将在后台运行，你会得到一个本地 zkSync 链的 RPC 连接地址

zksync-docker

创建测试​

使用 npx zksync-cli create test-demo 命令可以创建一个名为 test-demo 的模板测试项目，命令运行时会询问你要测试类型和要用到的框架，按照自己喜好选择就行了。

zksync-test

这里我将选择 npm 作为项目的依赖管理器，使用 HardHat + Solidity 进行开发测试, ethers 库我选择了 v6 版本。

在 test-demo 目录下，你会看到很多新的文件夹，和之前的基础测试一样，合约代码文件都在 contracts 目录下，需要运行的测试都在 test 目录下。

接下来运行以下两行命令来安装好项目依赖的第三方库，和额外添加一个 zkSync 数据的测试工具包

npm install
npm install -D @matterlabs/hardhat-zksync-chai-matchers @nomicfoundation/hardhat-chai-matchers @nomiclabs/hardhat-ethers

然后在 hardhat.config.ts 文件头中还需要添加下面这行代码，用来给 chai 添加对 zkSync 的支持。

import "@matterlabs/hardhat-zksync-chai-matchers";

最后运行 npm test 来启动测试，test 目录下的测试文件都将被运行。（第一次启动时会下载 zksolc 和 solc，若等待下载太久请自行解决网络问题)

zksync-test-result

使用 Foundry-zksync 进行测试​

foundry-zksync是 Foundry 的专门分支，为 zkSync 量身定制。它扩展了 Foundry 在以太坊应用开发方面的能力，以支持 zkSync，允许编译、部署、测试和与 zkSync 上的智能合约进行交互。foundry-zksync 引入了 Foundry 现有 forge 和 cast 工具的 zkforge 和 zkcast 扩展，但专门为 zkSync 使用而设计。

准备工作​

安装 foundry-zksync 需要以下步骤：

  1. 克隆该仓库：
git clone git@github.com:matter-labs/foundry-zksync.git
  1. 进入 foundry-zksync 目录并切换到主分支：
cd foundry-zksync && git checkout main
  1. 安装 zkForge 和 zkCast：
cargo install --path ./crates/zkforge --profile local --force --locked
cargo install --path ./crates/zkcast --profile local --force --locked

创建测试​

安装完成后，使用 zkforge init test-demo 初始化一个新项目，该操作将设置新 Foundry 项目的基本结构

进入项目目录，运行 zkforge test 来执行测试，你会看到测试结果。

或者使用

zkforge test --match-contract CounterTest --match-test test_Increment

通过合约或测试名称进行过滤来运行特定的测试

将合约部署到 zkSync sepolia 测试网​

在 src 目录下创建一个新的合约文件Greeter.sol，内容如下：

//SPDX-License-Identifier: Unlicense
pragma solidity ^0.8.0;

contract Greeter {
    string private greeting;

    constructor(string memory _greeting) {
        greeting = _greeting;
    }

    function greet() public view returns (string memory) {
        return greeting;
    }

    function setGreeting(string memory _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }
}

进行编译:

zkforge zkbuild --is-system=true --use 0.8.13 --use-zksolc v1.4.0

将智能合约部署上链：

zkforge zkcreate src/Greeter.sol:Greeter --constructor-args "Hello zkSync" --private-key <你的钱包私钥> --rpc-url https://sepolia.era.zksync.dev --chain 300

如图所示，合约部署成功：

deploy-result

合约地址为：0x5922031e08e04847d62ebd09682fd7cf42ecc80f

使用zkcast与合约进行交互:

zkcast call <合约地址> "greet()(string)" --rpc-url https://sepolia.era.zksync.dev --chain 300

如图所示，调用成功：

cast-result

总结​

编写测试程序是智能合约开发中的重要一环，尤其是当你的合约逻辑变得复杂时。本教程简单介绍了如何在 zkSync 合约开发环境中编写和执行测试, 并利用 foundry-zksync 将合约部署到 zkSync 测试网。希望这些内容能帮助你更好地理解 zkSync 的合约测试。