ERC-721是以太坊上非同质化货币的官定标准，目前几乎所以的NFT都遵循这个标准来实现，只有少数NFT使用了ERC-1551标准。而Openzeppelin是Opensea开源的一个合约代码库，实现了大部分官方建议的标准合约，例如ERC-20、ERC-721、ERC1551等。当开发者想开发自己的数字货币或者NFT时，都会先考虑到使用Openzeppelin的实现方案。

ERC-721标准

          ERC-721最初是由Dete编写的一份EIP草案（<https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-721>），最初是在Axiom Zen的CryptoKitties（加密猫）项目中实现。目前ERC-721已经脱离了beta版，进入了社区的正式标准，并得到了来自整个加密生态系统的大量项目的支持。简单来说，基于这种标准所生产的货币，就是我们常说的NFT。      首先来看一下ERC-721的官方定义接口有哪些：    

interface ERC721 /* is ERC165 */ {
	event Transfer(address indexed _from, address indexed _to, uint256 indexed _tokenId);
     event Approval(address indexed _owner, address indexed _approved, uint256 indexed _tokenId);
     event ApprovalForAll(address indexed _owner, address indexed _operator, bool _approved);

     function balanceOf(address _owner) external view returns (uint256);
     function ownerOf(uint256 _tokenId) external view returns (address);
     function safeTransferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId, bytes data) external payable;
     function safeTransferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId) external payable;
	function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId) external payable;
	function approve(address _approved, uint256 _tokenId) external payable;
	function setApprovalForAll(address _operator, bool _approved) external;
	function getApproved(uint256 _tokenId) external view returns (address);

    可以看到接口中定义的事件只有三个，分别是Transfer、Approval以及ApprovalForAll，其中ApprovalAll是允许操作者使用全部NFT。定义的函数有八个，分别是balanceOf、ownerOf、safeTransferFrom、transgerFrom、approve、setApprovalForAll、getApproved。其中safeTransferFrom是相对ERC-20中的新增方法。官方文档解释编写这个函数的目的，见图1：

SafeTransferFrom大意是说当transfer完成之后，这个函数会检查目标地址是否为合约地址，如果是的话会调用该合约上的onERC721Ercevied 方法，并返回值。这样来防止转移到一个不支持NFT的合约上，避免NFT掉入黑洞中。

Openzeppelin如何实现ERC-721

首先开门见山的看一下Openzeppelin的目录结构，如图2：

• IERC721.sol拷贝了一份官方对ERC721的借口定义；
• ERC721实现了接口中的方法；
• IERC721Recevier.sol定义了接受NFT的合约需要实现的接口；
• extensions里面定义了基于ERC721的扩展方法的接口以及实现，例如：销毁、枚举、暂缓交易、元数据；
• presets中的ERC721PresetMinterPauserAutoId.sol继承了extensions中的合约，实现了角色管理，定义minter和Pauser的功能；
• utils中的ERC721Holder.sol是IERC721Recevier.sol的实现；

  在这里可以发现，Openzeppelin为NFT开发者提供了相当全面的工具类，想了解的读者可以去https://docs.openzeppelin.com/contracts/api/token/erc721中查看更多细节。

  接下来我们学习一下ERC721.sol的设计与实现。合约第一部分定义了地址、名称、标识、所有者映射关系等变量，以及初始化方法constructor。

合约第二部分依次实现了ERC-721的方法，下图是balanceOf方法的实现。逻辑是先检查owner地址是否为空，非空在balcances的Map映射中查询地址（key）对应的value并返回。

合约第三部分是实现一些ERC-721标准之外的，但是NFT在运行中约定俗成必须有的功能，例如下图中的mint方法。其逻辑是先检查地址&tokenID是否为空，非空执行mint。注意到这里，具体的mint方法需要项目开发人员按照项目的本身开发，也就是并未给到公开通用的mint方法。

还有一个比较重要的功能是枚举，目的是给用户提供一个快速查询 NFT 的方法。接口设计上是让用户可以根据用户自己的索引查询所拥有的 NFT 对应的 tokenId，另一个是根据索引查询合约中的 NFT 的 tokenId, 然后是总的供给量查询，很多的 NFT 合约的总供给量反应的是现在所有的 NFT 的数量。简单来讲就是维护两个索引，一个索引用来索引整个合约中的 NFT，另一个索引是用来索引用户所拥有的 NFT。这个功能被Openzeppelin单独拿出来开发，没有放在ERC-721.sol的主体文件里。

参考文档：

[1] EIP-721: Non-Fungible Token Standard (ethereum.org): https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-721

[2] ERC-721: http://erc721.org/

[3] EIP-721&Openzeppelin: https://www.mytokencap.com/news/337928.html

[4] Openzeppelin-API:https://docs.openzeppelin.com/contracts/api/token/erc721