1. 概述
以太坊区块链之所以能成为颠覆性技术，核心在于它能运行智能合约。在解释智能合约前，先明确下区块链的定义：
区块链是一个永久记录数字交易的公共数据库。它作为无需信任的交易系统运行，允许个人之间直接进行点对点交易，无需依赖第三方中介或相互信任。
接下来我们看看如何用 Solidity 在以太坊上创建智能合约：
2. 以太坊
以太坊是一个高效利用区块链技术构建去中心化应用的平台。
去中心化应用（Dapp）是让不同参与方无需中心化中介即可协作的工具。早期典型案例包括 BitTorrent（文件共享）和比特币（货币）。
简单说，以太坊就是内置了编程语言的区块链。
2.1. 以太坊虚拟机（EVM）
从实践角度看，EVM 可视为一个包含数百万对象的去中心化系统，这些对象称为账户，能维护内部数据库、执行代码并相互通信。
第一种账户类型是普通用户最熟悉的：EOA（外部拥有账户），用于传输价值（如以太币），由私钥控制。
另一种账户类型是合约账户，接下来重点讨论：
3. 什么是智能合约？
智能合约是独立运行的脚本，通常用 Solidity 编写，编译成二进制或 JSON 格式后部署到区块链的特定地址。就像调用 REST API 的接口执行逻辑一样，我们通过提交正确数据和必要以太币，即可调用部署在特定地址的已编译 Solidity 函数。
从商业角度看，智能合约函数天然支持货币化（类似 AWS Lambda 按计算周期收费）。但需注意：⚠️ 并非所有智能合约函数运行都需要消耗以太币。
简单理解：智能合约就是存储在区块链网络中的代码集合，定义了所有参与方共同遵守的规则。
这为开发者创造了无限可能——无需中介，没有对手方风险。我们可以创建新型市场、存储债务或承诺记录，并确信交易得到网络共识验证。
任何人都可以支付与代码存储大小成比例的费用，将智能合约部署到去中心化数据库。使用该合约的节点需向网络广播其参与结果。
3.1. Solidity
以太坊的主要语言是 Solidity —— 一种类 JavaScript 语言，专为编写智能合约设计。Solidity 是静态类型语言，支持继承、库和复杂自定义类型等特性。
Solidity 编译器将代码转换为 EVM 字节码，然后作为部署交易发送到以太坊网络。这类部署交易费用远高于合约交互，必须由合约所有者支付。
4. 用 Solidity 创建智能合约
Solidity 合约首行需声明源码版本，确保新编译器不会改变合约行为：
pragma solidity ^0.4.0;
示例合约名为 Greeting，其创建方式类似 Java 等面向对象语言中的类：
contract Greeting {
address creator;
string message;
// 与状态变量交互的函数
}
这里声明了两个状态变量：creator 和 message。Solidity 中使用 address 类型存储账户地址。
接下来需要在构造函数中初始化这些变量。
4.1. 构造函数
使用 function 关键字加合约名声明构造函数（类似 Java）。
构造函数是特殊函数，仅在合约首次部署到以太坊区块链时执行一次。每个合约只能有一个构造函数：
function Greeting(string _message) {
message = _message;
creator = msg.sender;
}
我们将初始字符串 _message 作为参数注入，并赋值给 message 状态变量。
第二行将 creator 初始化为 msg.sender。无需注入 msg 是因为它是全局变量，提供消息发送方地址等信息。
这类信息可用于实现函数访问控制。
4.2. Setter 和 Getter 方法
最后实现 message 的 setter 和 getter 方法：
function greet() constant returns (string) {
return message;
}
function setGreeting(string _message) {
message = _message;
}
调用 greet 函数会返回当前保存的 message。constant 关键字表明该函数不修改合约状态，不会触发区块链写入。
通过调用 setGreeting 可修改合约状态值。任何人都能调用此函数更改值。该方法无返回类型，但接受 String 类型参数。
创建完首个智能合约后，下一步是将其部署到以太坊区块链。推荐使用 Remix —— 目前最易用的在线 IDE。
5. 与智能合约交互
要与去中心化网络（区块链）中的智能合约交互，需访问客户端节点：
✅ 自建节点
❌ 使用 Infura 等远程节点服务
Infura 是最简单方案，注册获取免费访问令牌后，选择 Rinkeby 测试网 URL："https://rinkeby.infura.io/<token>"。
要在 Java 中与智能合约交互，需使用 Web3j 库。Maven 依赖：
<dependency>
<groupId>org.web3j</groupId>
<artifactId>core</artifactId>
<version>3.3.1</version>
</dependency>
Gradle 配置：
compile ('org.web3j:core:3.3.1')
编码前需完成以下准备工作：
5.1. 创建钱包
Web3j 提供命令行工具支持：
- 钱包创建
- 密码管理
- 资金转账
- 生成 Solidity 合约函数包装器
从项目发布页下载 zip/tarball，或 macOS 用户通过 Homebrew 安装：
brew tap web3j/web3j
brew install web3j
生成新以太坊钱包：
$ web3j wallet create
按提示设置密码和保存路径。钱包文件为 JSON 格式，关键信息是其中的以太坊地址，下一步将用于申请以太币。
5.2. 在 Rinkeby 测试网申请以太币
⚠️ Rinkeby 测试网已弃用，建议改用 Sepolia 测试网。
为防止恶意行为者耗尽资金，需提供包含以太坊地址的社交媒体公开链接。操作简单，通常能即时获得测试以太币。
5.3. 生成智能合约包装器
Web3j 可自动生成智能合约包装代码，无需离开 JVM 即可部署和交互合约。
生成包装代码前需先编译合约。安装编译器参考说明。编译命令：
$ solc Greeting.sol --bin --abi --optimize -o <output_dir>/
这将生成 Greeting.bin 和 Greeting.abi 两个文件。使用 web3j 命令行工具生成包装代码：
$ web3j solidity generate /path/to/Greeting.bin
/path/to/Greeting.abi -o /path/to/src/main/java -p com.your.organisation.name
现在主代码中已有与合约交互的 Java 类。
6. 与智能合约交互实战
在主类中，首先创建 web3j 实例连接远程节点：
Web3j web3j = Web3j.build(
new HttpService("https://rinkeby.infura.io/<your_token>"));
然后加载以太坊钱包文件：
Credentials credentials = WalletUtils.loadCredentials(
"your_password",
"/path/to/wallet/file");
部署合约（网络繁忙时可能耗时较长）：
Greeting contract = Greeting.deploy(
web3j,
credentials,
Contract.GAS_PRICE,
Contract.GAS_LIMIT,
"Initial message"
).send();
部署后保存合约地址：
String contractAddress = contract.getContractAddress();
所有合约交易可在 https://rinkeby.etherscan.io/address/<contract_address> 查看。
修改合约状态值：
TransactionReceipt transactionReceipt = contract.setGreeting("Hello again").send();
查询新存储值：
String newValue = contract.greet().send();
7. 总结
本教程展示了 Solidity 作为静态类型语言，专为开发 EVM 智能合约设计。
我们用该语言创建了一个简单合约，其语法与其他编程语言高度相似。
智能合约本质是促进价值交换的计算机代码。在区块链上运行时，它成为自动执行的程序，满足特定条件即触发操作。
以太坊的核心差异在于支持链上代码执行，使开发者能构建超越传统应用的新型去中心化应用。
完整代码示例见 GitHub 仓库。