TON链NFT开发教程：源码解析
在EVM和TON Chain上开发NFT的区别
对于DApp开发者来说，发行一个FT或NFT通常是最基本的需求。我以此为学习入口，来探讨在EVM和TON Chain上开发NFT的区别。在EVM中，NFT通常会选择继承ERC-721标准。这个标准定义了不可分割且具有唯一性的加密资产类型，而每个资产都通过一个唯一的tokenId来标识。为了承载更多的属性，每个tokenId通常会有一个metadata链接，用于保存NFT的其他可扩展数据，例如PFP图片的链接和某些属性名称等。对于熟悉Solidity或面向对象编程的开发者来说，实现这样一个智能合约并不难，只要定义好合约中需要的数据类型和相应的修改逻辑即可实现一个NFT。
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然而，在TON Chain上，情况就大不相同了。TON的数据存储基于Cell实现，且同一个账户的Cell通过有向无环图来管理。这就导致了需要持久化存储的数据不能无边界地增长，因为数据深度的增加会导致查询成本过高，甚至可能导致合约陷入死锁问题。此外，为了追求高并发性能，TON采用了Actor模型，这意味着智能合约之间只能通过发送内部消息的方式进行异步调用，无论是状态修改还是只读类型的调用都需要遵循这个原则，同时还需要考虑异步调用失败后的数据回滚问题。
基于上述设计原则，TON中智能合约的开发与EVM大不相同。在TON中，NFT的开发需要采用主从合约的架构，每个NFT都是一个独立的子合约，保存了所有者地址、metadata等数据，而主合约则管理全局数据，如NFT名称、符号和总供应量等。在明确了架构后，需要解决核心功能的需求，明确哪些功能由主合约承载，哪些由子合约承载，并通过内部信息沟通，同时考虑执行错误时的数据回滚逻辑。
从源码学习开发TON智能合约
TON选择了名为Func的静态类型语言来开发智能合约，让我们通过源码来学习如何在TON上开发智能合约。我选择了TON官方文档中的NFT示例进行介绍。合约结构分为两个功能合约和三个必要的库。主合约nft-collection的代码展示了如何在TON智能合约中持久化存储数据。在Solidity中，数据的持久化存储由EVM自动处理，但在Func中，开发者需要自己实现相应的处理逻辑，这有点类似于C和C++需要考虑GC的过程。
让我们看下代码，load_data函数用于读取持久化存储的数据，通过get_data返回持久化合约存储的cell。cell类型在TON区块链中用于存储所有持久数据，每个cell最多有1023位任意数据和最多四个对其他cell的引用。cell可以通过begin_parse函数转换为slice类型，然后从slice加载数据位和对其他cell的引用。save_data函数则是一个反向过程，通过begin_cell创建一个builder，并依次存储相关数据，最后通过end_cell完成新cell构建，并通过set_data完成持久化存储。
接下来是业务相关函数，首先介绍如何通过合约创建新的合约。在TON中，智能合约之间的调用是通过发送内部消息的方式实现的，通过send_raw_message函数实现。该函数的第一个参数是message编码后的cell，第二个参数是标识位，用于表明该交易的执行方式。TON中有不同的内部消息发送的执行方式，包括3种消息Modes和3种消息Flags。deploy_nft_item函数用于创建或铸造新的NFT实例，通过send_raw_message发送内部消息，并选择了flag 1的发送标识位，仅将编码中指定的fee作为本次执行的gas fee。
TON选择了一种名为TL-B的二进制语言来描述消息的执行方式，通过设置不同的标记位来实现特定功能的内部消息。StateInit的编码规则对应了calculate_nft_item_state_init函数，包含新合约的源码和初始化数据。TON中，所有未生成的智能合约可以预先计算其生成后的地址，通过workchain标识位与stateinit的哈希值拼接而成。calculate_nft_item_address函数即为预先计算新合约地址的函数。
send_royalty_params函数是对只读请求的内部消息的响应，在TON中内部消息不仅包含可能会修改数据的操作，只读操作也需要通过这种方式实现。TON中智能合约只有两个统一的入口，recv_internal和recv_external，开发者需要在函数内部根据需求，采用类似switch的方式根据message指定的不同标记位来响应不同的请求。通过throw_unless函数抛出异常，类似于Solidity中的require函数，用于权限检查等逻辑判断。
最后，为了使代码结构更清晰，提供了一系列帮助获取持久化信息的辅助函数，开发者可以参考这种结构来开发自己的智能合约。
TON生态的DApp开发真是一件有趣的事情，与EVM的开发范式有很大差异。我会通过一系列文章来介绍如何在TON Chain中开发DApp，与大家共同学习，把握这波机会。也欢迎大家在Twitter上与我互动，碰撞一些新的有趣的DApp创意，一起开发。
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