“DApp”代表去中心化应用程序。与传统应用程序一样，去中心化应用程序也有前端（客户端）和后端（服务器端）。DApp 的用户界面可以用任何语言编写（就像传统应用程序一样），并且可以调用其后端。那么，Dapps 与传统应用程序有何不同？DApp 的后端代码运行在分散的对等网络（即区块链）上。您可能听说过 BitTorrent、Tor、Popcorn Time——它们是在点对点网络上运行但不在区块链上运行的 DApp。区块链 DApp 有自己的后端代码，称为智能合约，可以部署到区块链（最常见的是以太坊）。智能合约定义了整个 DApp 的逻辑。它是使用区块链作为后端的命脉。那么Python 开发人员可以在哪里利用它？重点来了——web3。Web3 是一组库，允许您与本地或远程以太坊区块链进行交互。简单地说，web3 是与您的后端（区块链）通信的桥梁。幸运的是，以太坊开发人员已经制作了一个 python 库 web3.py 用于与以太坊进行交互。它的 API 源自 web3 的 JavaScript 版本。因此，除了 web3.js，我们也可以通过 web3.py 库与区块链进行交互。2 \8 p* d2 C3 e9 j# \
Dapps 开发包括三个简单的步骤：+ N, r& J$ P1 n+ v8 S7 G
- 在区块链网络上部署智能合约
- 从部署的智能合约中读取数据
- 将交易发送到部署的智能合约
安装+ @# P$ t- w! j5 E$ R% O
Python 2.7 +* m# Y G* v. b0 Z: v; N4 h! Y- i% b
Node.js" R' o B8 }; P( P$ H
Truffle) z" r" [" g% @7 J: n
0 _: f0 [9 k* H* x& g8 J
npm install -g truffle
Pip
npm i pip
web3.py" @' g) j/ V, j" `- H: o: ]
pip install web3! a, N0 E& a7 Z' q6 T3 B& j7 N
! m& @5 t# i$ V; a( D) r
Infura 项目 API: l4 O3 @0 V, q4 _2 |# x. t% E; f
前往 Infura 网站并注册。创建一个新项目并复制 Ropsten Infura RPC URL。我们将把我们的智能合约部署到 Ropsten 测试网络。
! G+ R1 q9 ?& C) P7 t" _
智能合约; A9 q! h- ]# \5 R
7 Y0 x6 e9 u+ j/ r
每个程序员都用他们最喜欢的编程语言执行了一个“hello world”程序，以了解运行该语言的基础知识。这是我们使用 Solidity 语言编写的简单的“hello world”版本的智能合约，我们可以在区块链上添加问候语并检索它。Solidity 是编写智能合约最常用的语言，它编译为可以在节点上运行的以太坊虚拟机上执行的字节码。
" U$ ?+ S" Z$ T, Q2 A' |
- pragma solidity ^0.5.7;2 ?5 P- @/ O% R; i
- contract greeter{" Z1 F8 w+ B; P# o3 H3 g1 Y
- string greeting;
- function greet(string memory _greeting)public{& k# X) y7 P' T! y3 G' `8 ^! d
- greeting=_greeting;( X1 j! ^2 K) h$ P7 n) d: X7 [3 g
- }
- function getGreeting() public view returns(string memory) {6 x$ ^9 u3 {" W! n' ]3 p5 r2 J
- return greeting;
- }& g3 T3 @% O7 G, H, R
- }! a* `$ i5 M1 e4 q3 C
4 a+ {. r; |& C" B* \5 u
您可以通过传递字符串值使用 greet() 方法添加问候语，并使用 getGreting() 方法检索问候语。
1. 在区块链网络上部署智能合约
a) 创建项目：* l) V* }" {; Z3 t8 [
mkdir pythonDapp9 P! z; [3 u; G* T R" q$ z& ^
cd pythonDapp( D( ]* @& c+ W7 ^& {; l/ X6 ?
truffle init
# R0 E+ Z9 H2 u g
成功初始化项目后，转到您的文件夹并在 /contracts目录中创建 greeter.sol 文件。在网络上部署合约之前，我们必须编译它并构建工件。0 I2 C) b0 v: u
, Y/ c+ C) a) Y* l2 ]8 n9 z
b) 智能合约的编译：因此，对于编译，我们将使用 Truffle solc 编译器。在您的主目录中，运行以下命令：( s; @# X7 q: v$ J$ Z
4 ]& ^9 U. `; {
: A; s2 ^ I9 r* ?/ ?3 |
$ ^5 C' \8 t$ \) }
truffle compile
(or), \( \) Z* }! {- E2 d
truffle.cmd compile #(for windows only)9 H3 K2 U* Y! D E% z8 q$ m
# K6 a7 J% Y5 j- V$ u* l2 L
上面的命令将在 /contracts 目录中编译你的合约，并在 /build 目录中创建二进制工件文件 greeter.json。( t* R- f$ a( |9 K# z9 V
* N6 I- }9 Z" a% _" T( W5 l
c) 部署合约：打开您的 Python IDLE 编辑器，并在主目录 deploy.py 中使用以下代码创建一个新文件，然后在您的目录中运行 py deploy.py。/ c# `0 ]3 I# H* P4 z( r6 U
- import json
- from web3 importWeb3, HTTPProvider
- from web3.contract importConciseContract
- # web3.py instance
- w3 = Web3(HTTPProvider("https://ropsten.infura.io/v3/<API key>"))
- print(w3.isConnected())" S, }; z& m% o, k
- key="<Private Key here with 0x prefix>"
- acct = w3.eth.account.privateKeyToAccount(key)
- # compile your smart contract with truffle first* U9 X$ ^# e" ^; J+ o% f# P. {* ?& }
- truffleFile = json.load(open('./build/contracts/greeter.json'))
- abi = truffleFile['abi']2 Q9 K; L+ \3 h5 A% U! ?
- bytecode = truffleFile['bytecode']- R1 {2 i6 n" L$ K3 e
- contract= w3.eth.contract(bytecode=bytecode, abi=abi)
- #building transaction
- construct_txn = contract.constructor().buildTransaction({
- 'from': acct.address," h- j# ~' c' `1 w" O+ e7 o
- 'nonce': w3.eth.getTransactionCount(acct.address),
- 'gas': 1728712, i0 I' z2 O& P$ i" y
- 'gasPrice': w3.toWei('21', 'gwei')})
- signed = acct.signTransaction(construct_txn)
- tx_hash=w3.eth.sendRawTransaction(signed.rawTransaction)
- print(tx_hash.hex())# | m$ S# U5 S3 j# k2 l
- tx_receipt = w3.eth.waitForTransactionReceipt(tx_hash)2 J. O3 y/ I1 {2 P
- print("Contract Deployed At:", tx_receipt['contractAddress'])
5 r, k+ ]& J7 D6 j& T
这是我所做的：
导入的 web3 库和所有其他必需的模块
通过指向 Ropsten Infura 节点启动 web3 提供程序
添加了用于签署交易的帐户地址和私钥。不要忘记在代码中添加您的凭据。
通过指向 Truffle 编译的工件文件greeter.json的abi和字节码启动合约实例
添加了带有随机数、gas、gasPrice 等参数的construct_txn。此处，gas 是指交易应在以太坊中使用和支付的最大计算资源量。gasPrice 是指在交易中使用该数量的 gas 时的最小 Ether 数量。to 指的是您发送交易的地址。仅当您将 Ether 发送到帐户或智能合约时才需要 to 参数。8 d8 s8 K' j5 \+ W1 K
使用我们的私钥签署交易并在网络上广播。
在控制台中记录交易哈希和部署的合约地址。根据以太坊的说法，事务处理时间 <20 秒。所以你必须等待 20 秒才能获得部署的合约地址。您的后端现在已成功部署在以太坊区块链上。现在您可以使用此地址与您的智能合约进行交互。复制此合约地址。
2. 向部署的合约发送交易
% _0 \' y5 ^6 U1 i' o: s" D
在我们的合约中，有一个方法greet()。我们可以单独使用这种方法在我们的合同中添加问候语。让我们看看我们如何使用 web3.py 来做到这一点。打开您的 Python IDLE 编辑器并使用以下代码创建一个新文件 sign.py。然后在您的目录中运行 py sign.py。
- import json5 M1 @( x" i3 [$ Y" D. b* ?
- from web3 importWeb3, HTTPProvider! D$ F, J8 R* N; }9 }; T2 Q! Z
- from web3.contract importConciseContract+ d% v5 {% h2 S
- # compile your smart contract with truffle first
- truffleFile = json.load(open('./build/contracts/greeter.json'))3 U* u. _* a9 o& d1 C
- abi = truffleFile['abi']
- bytecode = truffleFile['bytecode']% S% e8 v; c! Q
- # web3.py instance
- w3 = Web3(HTTPProvider("https://ropsten.infura.io/v3/<API key>")) #modify
- print(w3.isConnected())% e# B% G1 X- P! M4 H+ S9 W2 u$ z
- contract_address = Web3.toChecksumAddress("<Deployed Contract Address here>") #modify
- key="<Private key with 0x prefix here>"#modify9 j7 g5 O2 \4 K' P0 u: j: I
- acct = w3.eth.account.privateKeyToAccount(key)
- account_address= acct.address; Y, R6 l6 F; }
- # Instantiate and deploy contract
- contract = w3.eth.contract(abi=abi, bytecode=bytecode)# c: V6 t% Y" z; W! ]# [+ g) |
- # Contract instance
- contract_instance = w3.eth.contract(abi=abi, address=contract_address)
- # Contract instance in concise mode% x6 M# c0 Z3 I [* u
- #contract_instance = w3.eth.contract(abi=abi, address=contract_address, ContractFactoryClass=ConciseContract)/ J5 p& h" B7 G+ o& B7 F. n2 P
- tx = contract_instance.functions.greet("Hello all my goody people").buildTransaction({'nonce': w3.eth.getTransactionCount(account_address)})8 I$ A8 i: D. D% m* M `4 M
- #Get tx receipt to get contract address/ v$ E1 {) b) Q/ N; B' _& L3 n
- signed_tx = w3.eth.account.signTransaction(tx, key)
- #tx_receipt = w3.eth.getTransactionReceipt(tx_hash)" y6 ?, p4 ?+ h7 w' e* Z2 q$ I; ^
- hash= w3.eth.sendRawTransaction(signed_tx.rawTransaction)
- print(hash.hex())
1 V' a. c, X5 n% o$ {4 ^
这是我所做的：6 C% U8 v% O) L2 d0 c
导入的 web3 库和所有其他必需的模块% {; f4 i) q/ E3 K0 ^
通过指向 Ropsten Infura 节点启动 web3 提供程序
添加了用于签署交易的帐户地址和私钥, q4 }+ f+ _9 C1 V5 [+ y# B
通过指向 Truffle 编译的工件文件greeter.json的abi和字节码启动合约实例
创建 tx 对象以添加问候语“hello all my goody people”并建立交易
使用我们的私钥签署交易并在网络上广播。2 ^+ g7 x! N5 V$ W0 w1 r* I
在控制台中记录交易哈希。您可以使用您的交易哈希在 etherscan 上检查交易状态。一旦交易被矿工验证，我们的问候语将被添加到区块链上。您可以使用 getGreeting() 函数检索问候语，如下所述。1 ]2 a5 ~ i6 Y. Z# U f
3. 从部署的智能合约中读取数据9 [) ~2 x: b- j% v4 N1 f3 S- }
! ?& }# @. P( K+ _/ D0 D# {
在我们的合约中，有一个方法 getGreeting() 可以检索我们在区块链中添加的问候语。我们将使用 web3.py 调用此方法 打开您的 Python IDLE 编辑器并使用以下代码创建一个新文件 read.py。运行 py read.py 读取问候语。
- % n- q# _2 c7 j8 d! Z; i4 g% c
- import json
- from web3 importWeb3, HTTPProvider
- from web3.contract importConciseContract4 ^! D3 z* a- D
- # compile your smart contract with truffle first) N9 G; i1 l1 ~1 ^+ k6 B, z
- truffleFile = json.load(open('./build/contracts/greeter.json'))8 k# X3 [" C" F
- abi = truffleFile['abi']9 p1 E# N- c( @( M4 f
- bytecode = truffleFile['bytecode']
- # web3.py instance+ s6 p' ?2 L% {9 x/ @8 B9 ^/ n
- w3 = Web3(HTTPProvider("https://ropsten.infura.io/<ApI Key here>"))
- print(w3.isConnected()). H, e* j4 Z; ~$ u8 G7 l
- contract_address = Web3.toChecksumAddress("<Deployed Contract Address here>")
- # Instantiate and deploy contract
- contract = w3.eth.contract(abi=abi, bytecode=bytecode)
- # Contract instance
- contract_instance = w3.eth.contract(abi=abi, address=contract_address)
- # Contract instance in concise mode
- #contract_instance = w3.eth.contract(abi=abi, address=contract_address, ContractFactoryClass=ConciseContract)
- # Getters + Setters for web3.eth.contract object ConciseContract
- #print(format(contract_instance.getGreeting()))
- print('Contract value: {}'.format(contract_instance.functions.getGreeting().call()))
这是我所做的：
4 \" a! o6 t# t1 M2 u3 H0 F
导入的 web3 库和所有其他必需的模块- d! P0 i+ s5 Z' f1 P: o1 `3 b ~$ Y
通过指向 Ropsten Infura 节点启动 web3 提供程序3 w4 n5 t8 y5 j8 W1 q n) C
通过指向 abi 和 contract_Address 创建合约实例（来自上一步）
调用 getGreeting() 方法并在控制台打印结果' E$ |& I' y# [7 l& n
结论
您现在应该了解如何使用 web3.py 部署、交互和签署交易。让我们通过查看我使用 web3.py 创建的实时 DApp 并在此处使用 Flask 作为前端服务器来将所有部分组合在一起。它将帮助您更深入地了解使用 Python 进行 DApp 开发。) ^' p! K$ B7 a4 {! k
, ]# l8 _6 C; I0 z6 G
参考 @温室小书生室d 《python利用web3.py开发以太坊应用dapp的实战教程》$ p& s4 g$ W* O( ^
