基本的な依存関係

Dapp デザインのよくあるアプローチは、ある Canister スマートコントラクト（あるいは単に Canister と呼ぶ）でデータを計算または保存し、それを別の Canister で使用するというものです。 たとえ基盤となるスマートコントラクトが異なる言語で書かれていても、異なる Canister のスマートコントラクトで定義された関数を共有して使用できることは、Internet Computer blockchain で動作する Dapps を構築する際の重要な戦略となります。 このチュートリアルでは、ある言語（今回の例では Motoko）で関数を書き、そのデータを別の言語（ここでは Rust）で使用する方法を紹介します。

両方の Canister スマートコントラクトは同じプロジェクトに含まれています。

• Motoko Canister は オペレーションの結果を保存するための cell 変数を持つ Actor を作成します。

• mul 関数は自然数を入力として受け取り、入力値を３倍にして、結果を cell 変数に格納します。

• Rust Canister は cell 変数の現在の値を返すシンプルな read 関数を持ちます。呼び出されるメソッドが query であっても、Canister 間の呼び出しを行う関数は update メソッドであるべきであることに注意してください。

はじめる前に

プロジェクトをはじめる前に、以下を確認してください:

• インターネットに接続しており、ローカルの macOS または Linux コンピュータでターミナルにアクセスできること。

• Rust のインストール方法 にあるように、Rust プログラミング言語と Cargo が OS にダウンロードされ、インストールされていること。

  curl --proto '=https' --tlsv1.2 https://sh.rustup.rs -sSf | sh

  Rust のバージョンは 1.46.0 より新しい必要があります。

• ダウンロードとインストール の説明に従って、DFINITY Canister Software Development Kit (SDK) パッケージのダウンロードとインストールが済んでいること。

• cmake のインストールが済んでいること。例えば、macOS では Homebrew を使って以下のコマンドを実行します:

  brew install cmake

  Homebrew をインストールする方法については、Homebrew のドキュメントを参照してください。

• コンピュータ上の ローカル Canister 実行環境 プロセスが停止していること。

このチュートリアルの所要時間は約 20 分です。

新しいプロジェクトの作成

新しいプロジェクトを作る手順は以下になります:

1. ローカル PC でターミナルを開きます。

2. 以下のコマンドを実行し、新しいプロジェクトを作成します。

   dfx new --type=rust rust_deps

3. 以下のコマンドで、プロジェクトディレクトリに移動します。

   cd rust_deps

デフォルトプロジェクトの変更

このチュートリアルを完了するためには、以下の手順を踏む必要があります。

• Canister の初期設定の変更

• Motoko Canister スマートコントラクトの実装

• デフォルトの Rust Canister スマートコントラクトの置き換え

• インターフェース記述ファイルの更新

Canister の初期設定の変更

このサンプルプロジェクトは、Motoko Canister と Rust Canister の２つの Canister で構成されているため、デフォルトの dfx.json 設定ファイルを変更し、Motoko Canister と Rust Canister の両方をビルドするための情報を含める必要があります。

dfx.json を変更するには、以下のようにします:

1. 自分がプロジェクトのルートディレクトリにいることを確認します。

2. テキストエディタで dfx.json を開きます。

3. canisters.rust_deps セクションの上に、Motoko プログラムをビルドするための設定を挿入します。

   例えば、canisters セクションの中で、新しい multiply_deps キーを以下のように追加します。

   "multiply_deps": {
     "main": "src/multiply_deps/main.mo",
     "type": "motoko"
   }

4. rust_deps に dependencies の設定を追加します。

   dependencies の設定では、ある Canister から関数をインポートし、別の Canister で使用することができます。 このチュートリアルでは、Motoko で書かれた multiply_deps Canister から関数をインポートし、Rust で書かれた rust_deps Canister から使用することを考えます。 +rust_deps のフィールドは以下のようになります。

   "rust_deps": {
     "candid": "src/rust_deps/rust_deps.did",
     "package": "rust_deps",
     "type": "rust",
     "dependencies": [
       "multiply_deps"
     ]
   }

5. ファイルから rust_deps_assets の設定をすべて削除します。

   このチュートリアルの Dapp では、フロントエンドの asset を使用していないので、設定ファイルからこれらの設定を削除することができます。

   また、このチュートリアルでは defaults と dfx のキーも削除することができます。

   これらの不要な設定を削除した後の設定ファイルはこちら のようになります:

6. 変更内容を保存し、dfx.json ファイルを閉じて次に進みます。

Motoko Canister スマートコントラクトの実装

次のステップでは、src/multiply_deps/main.mo にファイルを作成して、mul と read 関数を実装するコードを作成します。

Motoko のソースコードを書くには以下のようにします。

1. Motoko Canister のためのディレクトリを作成します。

   mkdir multiply_deps

2. src/multiply_deps/main.mo ファイルを作成し、テキストエディタで開きます。

3. こちら のサンプルコードを main.mo ファイル内にコピー＆ペーストします。

4. 変更を保存してファイルを閉じ、次に進みます。

デフォルトの Rust Canister スマートコントラクトの置き換え

これで Rust Canister が依存する Motoko Canister ができたので、Rust Canister をプロジェクトに追加してみましょう。

デフォルトの Rust Canister を置き換えるには以下のようにします：

1. 自分がルートディレクトリにいることを確認します。

2. src/rust_deps/lib.rs ファイルをテキストエディタで開き、内容を削除します。

   次のステップは、Motoko Canister をインポートし、read 関数を実装した Rust プログラムを書くことです。

3. lib.rs ファイルにこちら のコードをコピー＆ペーストします：

4. src/rust_deps/lib.rs を保存して閉じ、先に進みます。

インターフェース記述ファイルの更新

Candid は、Internet Computer blockchain で動作する Canister と対話するためのインターフェース記述言語（IDL）です。 Candid ファイルは、Canister が定義する各関数の名前・引数・返し値のフォーマットやデータ型など、Canister のインターフェースを言語に依存しないように記述したものです。

Candid ファイルをプロジェクトに追加することで、Rust で定義されたデータが Internet Computer blockchain 上で安全に実行されるために適切に変換されることを保証します。

Candid インターフェース記述言語の構文の詳細は Candid ガイド か Candid クレートのドキュメントをご覧ください。

Candid ファイルを更新するには、以下のようにします。

1. 自分がプロジェクトのルートディレクトリにいることを確認します。

2. src/rust_deps/rust_deps.did ファイルをテキストエディタで開きます。

3. read 関数のために、以下のように service を定義します:

   service : {
     "read": () -> (nat);
   }

4. 変更を保存して deps.did ファイルを閉じ、次に進んでください。

ローカル Canister 実行環境 を立ち上げる

プロジェクトをビルドする前に、ローカル Canister 実行環境 か、Internet Computer blockchain メインネットに接続する必要があります。

ローカル Canister 実行環境 を立ち上げるには、以下のようにします:

1. 自分がプロジェクトのルートディレクトリにいることを確認します。

2. ローカル Canister 実行環境 をバックグラウンドで立ち上げるために、以下のコマンドを実行します:

   dfx start --clean --background

   プラットフォームやローカルのセキュリティ設定によっては、警告が表示される場合があります。 ネットワーク接続を許可するかどうかの確認画面が表示された場合は、Allow をクリックします。

プロジェクトの登録・ビルド・デプロイ

開発環境で立ち上がっている ローカル Canister 実行環境 に接続した後に、プロジェクトの登録・ビルド・デプロイをローカル環境で行うことができます。 登録・ビルド・デプロイを行うためには、以下のようにします:

1. プロジェクトのルートディレクトリにいることを確認します。

2. dfx.json に指定されている Canister を以下のコマンドで、登録・ビルド・デプロイします:

   dfx deploy

   dfx deploy コマンドを実行すると、以下のような実行結果に関しての情報が表示されます。

   Creating a wallet canister on the local network.
   The wallet canister on the "local" network for user "default" is "rwlgt-iiaaa-aaaaa-aaaaa-cai"
   Deploying all canisters.
   Creating canisters...
   Creating canister "multiply_deps"...
   "multiply_deps" canister created with canister id: "rrkah-fqaaa-aaaaa-aaaaq-cai"
   Creating canister "rust_deps"...
   "rust_deps" canister created with canister id: "ryjl3-tyaaa-aaaaa-aaaba-cai"
   Building canisters...
   Executing: "cargo" "build" "--target" "wasm32-unknown-unknown" "--release" "-p" "rust_deps"
   ...
       Finished release [optimized] target(s) in 5.26s
   Executing: ic-cdk-optimizer -o target/wasm32-unknown-unknown/release/rust_deps.wasm target/wasm32-unknown-unknown/release/rust_deps.wasm
   Installing canisters...
   Creating UI canister on the local network.
   The UI canister on the "local" network is "r7inp-6aaaa-aaaaa-aaabq-cai"
   Installing code for canister multiply_deps, with canister_id rrkah-fqaaa-aaaaa-aaaaq-cai
   Installing code for canister rust_deps, with canister_id ryjl3-tyaaa-aaaaa-aaaba-cai
   Deployed canisters.

デプロイした Canister の関数を呼ぶ

Canister のデプロイが成功すると、Canister の関数を呼ぶことでテストできるようになります。

このチュートリアルでは、以下のようにします：

• mul 関数を呼ぶたびに、cell 変数の値を 3 倍にします。

• read 関数を呼び出し、cell 変数の現在の値を返します。

デプロイした Canister をテストするために：

1. デプロイした Canister 上の cell 変数の値を読み取るために Motoko Canister から read 関数を呼び出します。

   dfx canister call multiply_deps read

   このコマンドは、変数 cell の現在の値である１を返します。

   (1 : nat)

2. 次のコマンドを実行して、入力された引数を３倍する mul 関数を呼び出します。

   dfx canister call multiply_deps mul '(3)'

   このコマンドは、変数 cell の新しい値を返します。

   (9 : nat)

3. multiply_deps Canister から関数をインポートしている rust_deps Canister の read 関数を呼び出します。

   dfx canister call rust_deps read

   このコマンドは、変数 cell の現在の値を返します。

   (9 : nat)

ローカル Canister 実行環境 を止める

アプリケーションのテストをした後は、ローカル Canister 実行環境 がバックグラウンドで稼働し続けないように、以下の手順で停止します：

1. ネットワークの稼働状況が表示されている端末で、Control-C を押して ローカル Canister 実行環境 のプロセスを止めてください。

2. 以下のコマンドを用いて ローカル Canister 実行環境 を停止してください：

   dfx stop