使用solidity与web3创作一个在线小游戏之一：（proxy合约，call, delegatecall与callcode）

在我们的上个系列文章跟我一起阅读并修复某知名DEX交易所源码的最后，我们提到了proxy合约与admin合约，在这个新系列中，我将和大家一起使用solidity完成一个小游戏，并使用web3做一个客户的游戏客户端，并与之完成交互。现在让我们开始吧！

首先我们考虑到，一个游戏具有相当复杂的逻辑，而如果使用solidity编写，一旦合约部署到链上，那将无法更改，此时如果游戏要更新怎么办？那有没有什么办法可以让我们的合约可以更新呢？这样不就可以解决这个问题了吗？答案是有的，就是使用PROXCY合约。下面让我们看一下proxcy合约的原型。

contract Proxy {

  /**

  * @dev Tells the address of the implementation where every call will be delegated.

  * @return address of the implementation to which it will be delegated

  */

  function implementation() public view virtual returns (address){}

  /**

  * @dev Fallback function allowing to perform a delegatecall to the given implementation.

  * This function will return whatever the implementation call returns

  */

  fallback () payable external {

    address _impl = implementation();

    require(_impl != address(0));

    assembly {

      let ptr := mload(0x40)

      calldatacopy(ptr, 0, calldatasize())

      let result := delegatecall(gas(), _impl, ptr, calldatasize(), 0, 0)

      let size := returndatasize()

      returndatacopy(ptr, 0, size)

      switch result

      case 0 { revert(ptr, size) }

      default { return(ptr, size) }

    }

  }

}

在这里，利用了SOLIDITY的一个特性，当调用目标没有要调用的函数时，就会调用合约里的fallback函数，这个fallback函数，必须是外部可见的。由此可以实现由Proxy合约代理函数调用，而实际执行的却是另外 一个合约 。这样更新的时候，把实际更新掉，而与USER实际交互的PROXY却不需要更新。

下面让我们看下主要函数：

 在上一个系列文章中我们已经接触过assembly了。我们看一下例子：

contract C {
  function f(uint x) returns (uint y) {
    y = 1;
    for (uint i = 0; i < x; i++)
      y = 2 * y;
  }
}

它将生成以下汇编内容

{
  mstore(0x40, 0x60) // store the "free memory pointer"
  // function dispatcher
  switch div(calldataload(0), exp(2, 226))
  case 0xb3de648b {
    let (r) = f(calldataload(4))
    let ret := $allocate(0x20)
    mstore(ret, r)
    return(ret, 0x20)
  }
  default { revert(0, 0) }
  // memory allocator
  function $allocate(size) -> pos {
    pos := mload(0x40)
    mstore(0x40, add(pos, size))
  }
  // the contract function
  function f(x) -> y {
    y := 1
    for { let i := 0 } lt(i, x) { i := add(i, 1) } {
      y := mul(2, y)
    }
  }
}

汇编有下面四个阶段：

1. 解析
2. 脱汇编（移除switch，for和函数）
3. 生成指令流
4. 生成字节码

 在这里我们不需要对内联汇编了解很深，通过上面两段代码，我们对它有一个了解就可以了。现在回到我们的代码：

let result := delegatecall(gas(), _impl, ptr, calldatasize(), 0, 0)

proxy合约将通过这个关键的调用达到穿透的效果。在solidity中共有3种调用形式，看如下代码：

pragma solidity ^0.4.0; 
contract A {
    address public temp1;
    uint256 public temp2;
    function three_call(address addr) public {
            addr.call(bytes4(keccak256("test()")));                 // 情况1
             addr.delegatecall(bytes4(keccak256("test()")));       // 情况2
             addr.callcode(bytes4(keccak256("test()")));           // 情况3   
    }
} 

contract B {
    address public temp1;
    uint256 public temp2;    
    function test() public  {
            temp1 = msg.sender;        temp2 = 100;    
    }
}

这段演示了call, delegatecall与callcode的具体不同。实际上这3个调用，主要区别是2方面，一个是调用上下文sender的区别，一个是执行环境的区别，我们在合约中的大部分调实际上执行的是call调用。如果某个sender U呼叫A，A又call了B，此时sender是A，环境是A，同样假设如果 是A又delegatecall了B呢？此时sender是U,而不是A，执行环境却还是A，同样假设A callcodeB呢？此时sender又变成了A，而执行环境却变成了B。

通过PROXY合约的学习，我们了解了什么是穿透及合约更新的原理，在一下章使用solidity与web3创作一个在线小游戏之二：（proxy合约，solidity中的数组与mapping，状态变量的存储模型）_lixiaodog的博客-CSDN博客中，我们将使用这个原理来为我们的GameManage合约编写一个proxy合约，敬请期待。