IDO代币预售合约系统开发技术详细

Uniswap代码结构

Uniswap智能合约代码由两个github项目组成。一个是core，一个是periphery。

core偏核心逻辑，单个swap的逻辑。periphery偏外围服务，一个个swap的基础上构建服务。单个swap，两种代币形成的交易对，俗称“池子”。每个交易对有一些基本属性：reserve0/reserve1以及total supply。reserve0/reserve1是交易对的两种代币的储存量。total supply是当前流动性代币的总量。每个交易对都对应一个流动性代币（LPT  - liquidity provider token）。简单的说，LPT记录了所有流动性提供者的贡献。所有流动性代币的总和就是total supply。Uniswap协议的思想是reserve0*reserve1的乘积不变。

Periphery逻辑

核心逻辑实现在UniswapV2Router02.sol中。称为Router，因为Periphery实现了“路由”，支持各个swap之间的连接。基本上实现了三个功能：1/ add liquidity（增加流动性）2/remove liqudity (抽取流动性) 3/ swap（交换）。

1. add liqudity  

增加流动性，就是同时提供两种代币。因为代币有可能是ETH，针对不同情况有不同的接口。逻辑类似。

    function addLiquidity(
        address tokenA,
        address tokenB,
        uint amountADesired,
        uint amountBDesired,
        uint amountAMin,
        uint amountBMin,
        address to,
        uint deadline
    ) external virtual override ensure(deadline) returns (uint amountA, uint amountB, uint liquidity)

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add liqudity查看之前有没有创建相应的交易对。如果有相应的交易对，确定目前的兑换比例在希望的范围内（期望amountDesired和不低于amountMin）。如果兑换比例OK，将相应的代币转入对应的交易对池子，并调用其的mint函数。

2. remove liqudity  

提供流动性的相反的操作就是抽取流动性。也就是说，流动性提供者不再提供相应的流动性：

    function removeLiquidity(
        address tokenA,
        address tokenB,
        uint liquidity,
        uint amountAMin,
        uint amountBMin,
        address to,
        uint deadline
    ) public virtual override ensure(deadline) returns (uint amountA, uint amountB) {

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liquidity是抽取的流动性的量。amountMin是抽取代币的最小的个数。to是抽取代币的目标地址。deadline是个有意思的设计：抽取的操作有时效性。超过了一定的deadline（区块高度），这次抽取操作看成无效。

先收回需要抽取的Token，并且销毁：

IUniswapV2Pair(pair).transferFrom(msg.sender, pair, liquidity); // send liquidity to pair
(uint amount0, uint amount1) = IUniswapV2Pair(pair).burn(to);

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3. swap

swap是普通用户进行代币交易的操作。普通用户通过swap操作实现两种token之间的交易。

function swapExactTokensForTokens(
    uint amountIn,
    uint amountOutMin,
    address[] calldata path,
    address to,
    uint deadline
) external virtual override ensure(deadline) returns (uint[] memory amounts) {

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Uniswap支持多种代币的交换。具体的含义是，Uniswap提供了多级交易池的路由功能。举个例子，已有两个交易对TokenA-TokenB，以及TokenB-TokenC，通过swap接口，可以实现TokenA-TokenC的交换，其中经过的TokenA-TokenB，TokenB-TokenC，称为路径（path）。amountIn是路径中的第一个代币的数量，amountOutMin是期望的交换后的最少的数量。

amounts = UniswapV2Library.getAmountsOut(factory, amountIn, path);
require(amounts[amounts.length - 1] >= amountOutMin, 'UniswapV2Router: INSUFFICIENT_OUTPUT_AMOUNT');

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amounts是每个路径上的交换后的数量。amounts[amounts.length-1]也就是最后一条路径的输出数量。注意，UniswapV2Library.getAmountsOut的实现（在获取每个交易对的reserve信息后，调用getAmountOut函数）：

    function getAmountOut(uint amountIn, uint reserveIn, uint reserveOut) internal pure returns (uint amountOut) {
        require(amountIn > 0, 'UniswapV2Library: INSUFFICIENT_INPUT_AMOUNT');
        require(reserveIn > 0 && reserveOut > 0, 'UniswapV2Library: INSUFFICIENT_LIQUIDITY');
        uint amountInWithFee = amountIn.mul(997);
        uint numerator = amountInWithFee.mul(reserveOut);
        uint denominator = reserveIn.mul(1000).add(amountInWithFee);
        amountOut = numerator / denominator;
    }

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注意，其中的997/1000的系数。在进入每个交易池之前，进入的金额先扣除了0.3%的本金。这个就是交易费。注意的是，路径上的交易池，每个池子都收。有点像高速收费站，一段段的收。

TransferHelper.safeTransferFrom(
    path[0], msg.sender, UniswapV2Library.pairFor(factory, path[0], path[1]), amounts[0]
);

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将代币path[0]，转入到交易对，数量为amounts[0]。转入代币后，进行真正的swap操作：

    function _swap(uint[] memory amounts, address[] memory path, address _to) internal virtual {
        for (uint i; i < path.length - 1; i++) {
            (address input, address output) = (path[i], path[i + 1]);
            (address token0,) = UniswapV2Library.sortTokens(input, output);
            uint amountOut = amounts[i + 1];
            (uint amount0Out, uint amount1Out) = input == token0 ? (uint(0), amountOut) : (amountOut, uint(0));
            address to = i < path.length - 2 ? UniswapV2Library.pairFor(factory, output, path[i + 2]) : _to;
            IUniswapV2Pair(UniswapV2Library.pairFor(factory, input, output)).swap(
                amount0Out, amount1Out, to, new bytes(0)
            );
        }
    }

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