DApp 開發工具 ethers-token 介紹
在 Ethereum 上開發 DApp 和智能合約（smart contract，以下簡稱合約）時，常常需要經手各式各樣的 token，並且處理各種與 token 相關的事務，像是單位轉換、包裝、轉移和授權等等。隨著 DeFi 生態持續成長，token 的種類也越來越多樣，除了區塊鏈本身運作所需的 native token （原生代幣，如 ETH）之外，還衍生出許多透過智能合約實作的代幣標準，如 ERC20、ERC721 等等。
ethers-token 是一個基於 ethers.js 幫助 DApp 開發者以更直覺、更語意化的方式處理 token 的 JavaScript/TypeScript 工具，目前主要支援了 native token 與 ERC20 token 等 fungible token（同質化代幣）的使用情境，未來不排除持續增加支援的 token 種類，如更多的 fungible token 標準、或是 non-fungible token（NFT，非同質化代幣）的應用情境等等。
讓我們先來了解一下，在沒有 ethers-token 之前，開發與測試 DApp 的模樣。
沒有 ethers-token 之前
由於筆者大多經驗著重在智能合約開發，因此本文將以「在測試環境中與 UniswapV2 合約進行 token 兌換」為例子，來展示 ethers-token 所帶來的改變。
讓我們先來了解一下接下來例子裡會使用到的 UniswapV2 Router 合約的介面：
swapExactTokensForTokens 是一個在 UniswapV2 進行 token 兌換的方法，其中 amountIn 代表使用者要拿進來交換的 token 數量，對應的 token 地址會指定在 path[0]；amountOutMin 代表使用者希望最少能夠兌換出來的 token 數量，對應的 token 地址會指定在 path[path.length — 1]；path 為兌換 token 的路徑；to 為 token 兌換出來後要歸誰所有；deadline 為這筆兌換的期限。
以實際的例子來說，假設今天使用者有 100 DAI，想要在 UniswapV2 進行 DAI -> USDC 的兌換，參數的示意大致如下：
在對 UniswapV2 介面有基本的了解後，接下來將會使用 hardhat 和它的 forking network 功能，在本地的測試環境模擬 Ethereum 主網的狀態，以實際的 TypeScript 程式碼與 UniswapV2 進行 token 兌換：
由於 token 本身是合約，在 L25–L26 可以看到，為了使用 token 的功能，必須要先建立 token 合約物件，而受限於 mocha（hardhat 內裝的測試框架）的編排模式，非同步（async/await）初始化行為只能放在 hook 或是測試案例中執行，導致在測試案例之間共用 token 合約時，需要先宣告沒有初始值的可賦值的變數（L19–L20），並主動標示適當的型別（無法享受 TypeScript 賦值時的自動型別推斷），最後在允許非同步行為的 hook 中完成賦值。
上述初始化共用變數的方式，會使得測試集（test suite）裡需要宣告許多與測試目標不相關的變數；而需要主動標示這些沒有初始值的變數型別，會強迫開發者在測試檔案中引入許多不必要的型別進來。
除此之外，在 L30 和 L34–L35 可以看到過往處理 token 數量的方式，由於 token 面額受到其小數位（decimals）的影響，儘管 1 顆 DAI 與 1 顆 USDC 所代表的面額相同，但背後的數字卻是 1 * 10¹⁸ 與 1 * 10⁶ 的差別，在實作 token 兌換邏輯、或是串接外部流動性池時，開發者需要特別留意小數位的轉換。
總的來說，我們通常會使用貨幣的心智模型來理解 token，但實際在 DApp 處理 token 時，卻需要分為鏈上操作（包含轉帳、授權等動作）以及數量匯兌兩個部分來處理，token 概念的分散使得開發者在撰寫程式時需要同時注意不同面向的細節，增加了許多認知上的負擔。
有 ethers-token 之後
ethers-token 旨在以一個概念完整性的單元來表示 token，提供符合貨幣心智模型的介面，讓開發者以更直覺的方式操作 token。
讓我們來看看前一小節的測試案例在使用 ethers-token 改寫後的樣子：
首先，L13–L23 可以看到，ethers-token 能以同步的方式設置好各種 token 的配置，初始化的過程不受限於非同步（async/await）操作，讓開發者能以更靈活的方式編排程式，甚至可以進一步將 token 抽取到獨立的檔案，以常數的方式 export 出去，讓不同的模組及測試共用。
得益於這樣的好處，測試集 before hook 裡可以省略初始化 token 合約的動作，也不需要額外配置儲存 token 合約物件的變數，讓測試變得簡潔與聚焦，讀者可以比對一下兩個例子中 before hook 的差異。
接著，ethers-token 建構出來的 token 建構子（L13-L23），本身能夠以函式呼叫的方式來建立代表特定數量的 token，例如 DAI(100) 即代表 100 顆 DAI，在程式中等價於 100 * 10¹⁸ 的 ethers.BigNumber，並且兼容於各種 ethers.BigNumber 的使用情境，例如 L49-L50 可以看到 token 建構子創建出來代表 token 數量的物件，能夠直接當作參數來呼叫合約的方法。
最後，ethers-token 產生出來的 token 建構子，以及 token 建構子建立代表 token 數量的物件，皆封裝了許多需要鏈上操作的 token 行為，例如 L45 使用了 DAI(100) 身上的 from 和 approve 來代表使用者授權 100 顆 DAI 的額度給 UniswapV2；L57 則使用了 USDC 建構子身上的 balanceOf 方法來查詢使用者的 USDC 餘額。
更多詳細的功能介紹請參考 ethers-token README。
結語
ethers-token 是一個基於 ethers.js 的 JavaScript/TypeScript 工具，透過一個概念完整性的單元來表示 token，提供符合貨幣心智模型的介面，幫助 DApp 開發者以更直覺、更語意化的方式操作 token。
筆者大多經驗著重在智能合約開發，對於 DApp 其他部分如前端、後端等等涉略較少，非常歡迎大家在 ethers-token issues 裡交流不同的使用情境 😃
