使用 Vyper 实现智能合约——一种 Python 方法
许多正在学习如何编写智能合约的程序员将学习Solidity语言。有丰富的在线教程和书籍资源，将教我们关于Solidity的内容。当与Truffle框架相结合时，Solidity形成了开发智能合约的“杀手”组合。几乎所有存在于以太坊区块链上的智能合约都是用Solidity编程语言编写的。
在本文中，我们将探讨如何用Vyper编程语言编写智能合约。
主题
- 介绍
- 设置环境
- 使用Vyper创建智能合约
- 将智能合约部署到 Ganache
- 与智能合约交互
- 与其他智能合约交互
- 以编程方式编译代码
介绍
Vyper是什么?
Vyper是一种面向合约的python编程语言，以以太坊虚拟机(EVM)为目标。Vyper有非常简单/可理解的语法：Vyper的原则之一是使开发人员几乎不可能编写具有误导性的程序。
为什么要用Vyper ?
- 安全性：在Vyper中构建安全的智能合约应该是可能的。
- 语言和编译器的简单性：语言和编译器实现应该力求简单。
- 可审核性：Vyper代码应该最大限度地让人可读。此外，编写具有误导性的代码应该是最困难的。读者的可读性比作者的可读性更重要，对于没有使用Vyper经验的读者(以及一般没有编程经验的读者)来说，简单性尤其重要。
因此，Vyper提供了以下特性：
- 边界和溢出检查：对数组访问和算术。
- 支持有符号整数和十进制定点数
- 可判定性：可以计算任何Vyper函数调用的gas消耗的精确上限。
- 强类型
- 小而易懂的编译器代码
- 对纯函数的有限支持：任何标记为常量的东西都不允许改变状态。
设置环境
Vyper需要Python 3.6软件。所以，如果我们没有安装Python 3.6软件，我们必须安装它，然后按照下面的步骤进行：
$ python3 -m pip install --user virtualenv
$ pip install vyper
$ virtualenv -p python3.6 vyper-venv
$ source vyper-venv/bin/activate
(vyper-venv) $ pip install vyper
(vyper-venv) $ vyper --version
使用Vyper创建智能合约
现在让我们用Vyper创建一个智能合约。首先，我们将创建一个扩展名为.vy的文件，并将其命名为hello.vy，如下:
name: public(String[24])
@external
def __init__():
self.name = "Satoshi Nakamoto"
@external
def change_name(new_name: String[24]):
self.name = new_name
@external
def say_hello() -> String[32]:
return concat("Hello, ", self.name)
下面是编译vyper文件的方法：
(vyper-venv) $ vyper hello.vy
由此，我们将得到以下输出:
这是智能合约的字节码。要部署智能合约，就需要字节码，但要访问智能合约，需要abi。如何得到abi呢?可以通过以下命令来实现：
(vyper-venv) $ vyper -f json hello.vy
由此，我们将获得以下输出：
如果我们想在一个编译过程中同时得到abi和字节码，可以在编译过程中合并这两个标志，如下所示：
(vyper-venv) $ vyper -f json,bytecode hello.vy
这将给我们以下输出：
将智能合约部署到 Ganache
那么如何将这个智能合约部署到以太坊区块链中呢？有几种方法可以做到这一点，但让我们用一种熟悉的方法来使用Truffle：
- 创建一个目录，并使用truffle init初始化它，如下所示：
$ mkdir hello_project
$ cd hello_project
$ truffle init
- 设置truffle-config.js如下所示：
module.exports = {
networks: {
“development”: {
network_id: “*”,
host: “127.0.0.1”,
port: 8545 // port at Ganache running
},
}
};
- 创建一个构建目录，如下所示:
$ mkdir -p build/contracts
$ cd build/contracts
- 然后创建一个Hello.json文件，如下所示:
{
“abi”:
”bytecode”:
}
- 然后用编译过程的abi或json输出填充abi字段，用编译过程的字节码输出填充字节码字段。需要用双引号将字节码值括起来。不要忘记在abi字段和字节码字段之间放一个逗号。这会给我们一些类似于下面的东西:
{
"abi": [
{
"stateMutability": "nonpayable",
"type": "constructor",
"inputs": [],
"outputs": []
},
{
"stateMutability": "nonpayable",
"type": "function",
"name": "change_name",
"inputs": [
{
"name": "new_name",
"type": "string"
}
],
"outputs": [],
"gas": 74063
},
{
"stateMutability": "nonpayable",
"type": "function",
"name": "say_hello",
"inputs": [],
"outputs": [
{
"name": "",
"type": "string"
}
],
"gas": 14923
},
{
"stateMutability": "view",
"type": "function",
"name": "name",
"inputs": [],
"outputs": [
{
"name": "",
"type": "string"
}
],
"gas": 10538
}
],
"bytecode": "0x601060e0527f5361746f736869204e616b616d6f746f000000000000000000000000000000006101005260e0806000602082510160c060006002818352015b8260c05160200211156100505761006f565b60c05160200285015160c051850155815160010180835281141561003e575b5050505050506102d756600436101561000d57610252565b60046000601c37600051346102585763e349cb12811861009257600435600401601881351161025857808035602001808260e03750505060e0806000602082510160c060006002818352015b8260c051602002111561006b5761008a565b60c05160200285015160c0518501558151600101808352811415610059575b505050505050005b63b459850381186101ad576101608060208082526000600760e0527f48656c6c6f2c20000000000000000000000000000000000000000000000000006101005260e06007806020846101200101826020850160045afa5050805182019150506000600181016020836101200101825460c060006001818352015b8260c051602002111561011e5761013d565b60c05185015460c051602002850152815160010180835281141561010c575b50505050508054820191505080610120526101209050818401808280516020018083828460045afa905050508051806020830101818260206001820306601f8201039050033682375050805160200160206001820306601f82010390509050905090508101905090509050610160f35b6306fdde0381186102505760e08060208082528083018060008082602082540160c060006002818352015b8260c05160200211156101ea57610209565b60c05185015460c05160200285015281516001018083528114156101d8575b5050505050508051806020830101818260206001820306601f8201039050033682375050805160200160206001820306601f820103905090509050810190509050905060e0f35b505b60006000fd5b600080fd5b61007a6102d70361007a60003961007a6102d7036000f3"
- 然后我们可以通过在migrations/2_deploy_hello.js中创建一个新文件来创建一个迁移文件来部署这个智能合约，如下所示:
var Hello = artifacts.require(“Hello”);
module.exports = function(deployer){
deployer.deploy(Hello);
};
一切准备就绪后，启动Ganache!
- 然后，在hello_project目录中，我们可以运行迁移过程，如下所示:
$ truffle migrate
我们会看到类似如下的内容:
我们用Vyper编写的智能合约已经部署到Ganache。我们的智能合约地址如下:
0 x4ab3935df0e224771663984f3617f1a78bea4e8d
与智能合约交互
正如我们之前所做的，我们可以使用Truffle控制台与我们的智能合约进行交互，如下所示:
$ truffle console
我们的智能合约总是被命名为Contract。我们可以使用以下语句访问智能合约：
truffle(development)> Contract.at(“0x4AB3935Df0E224771663984f3617F1a78beA4E8D”)
我们会得到一个很长的输出，我们可以看到abi，字节码，等等，如下面的截图所示:
让我们用下面的语句来看看智能合约的name变量的值:
truffle(development)> Contract.at(“0x4AB3935Df0E224771663984f3617F1a78beA4E8D”).then(function(instance){return instance.name.call(); });
‘Satoshi Nakamoto’
让我们将名称更改如下:
truffle(development)> Contract.at(“0x4AB3935Df0E224771663984f3617F1a78beA4E8D”).then(function(instance) { return instance.change_name(“Vitalik Buterin”), { from: “0xb28Fc17791bf66719FBFCc65846B01Fe2726e9E2” } });
from字段中的值来自Ganache中的一个帐户。我们只需查看 Ganache 窗口并选择自己喜欢的任何帐户。
输出:
{from: ’ 0xb28Fc17791bf66719FBFCc65846B01Fe2726e9E2 '}
改名了吗?让我们找出答案。执行如下命令:
truffle(development)> Contract.at(“0x4AB3935Df0E224771663984f3617F1a78beA4E8D”).then(function(instance){return instance.name.call(); });‘Vitalik Buterin’
与其他智能合约交互
我们的智能合约可以与区块链上的其他智能合约交互。
地址数据类型不仅适用于普通账户，也适用于智能合约账户。所以，一个智能合约可以通过捐赠智能合约将以太坊捐献给我们的受赠人!
重启我们的Ganache。还记得hello.vy文件吗？我们想使用自定义名称部署我们的 Hello 智能合约。
我们的迁移文件migrations/2_deploy_hello.js仍然相同，如下代码所示:
var Hello = artifacts.require(“Hello”);
module.exports = function(deployer){
deployer.deploy(Hello);
};
再次编译hello.vy文件以获取接口和字节码。打开我们的合约 JSON 文件，build/contracts/Hello.json文件。删除所有内容并替换为以下代码：
{
“contractName”: “Hello”,
“abi”: <your Hello smart contract’s interface>,
“bytecode”: “<your Hello smart contract’s bytecode>”
}
我们必须为智能合约指定一个名称，因为这一次，我们将部署两个智能合约。如果我们不给我们的智能合约一个名称，它将有一个默认名称，Contract。如果我们只想部署一个智能合约，这不是问题。
然后，对于我们的donation.vy，对其进行编辑，并添加以下代码行：
struct DonaturDetail:
sum: uint256
name: String[100]
time: uint256
interface Hello():
def say_hello() -> Bytes[32]:view
donatur_details: public(HashMap[(address, DonaturDetail)])
donaturs: public(address[10])
donatee: public(address)
index: int128
@external
def __init__():
self.donatee = msg.sender
@payable
@external
def donate(name: String[100]):
assert msg.value >= as_wei_value(1, "ether")
assert self.index < 10
self.donatur_details[msg.sender] = DonaturDetail({
sum: msg.value,
name: name,
time: block.timestamp
})
self.donaturs[self.index] = msg.sender
self.index += 1
@external
def withdraw_donation():
assert msg.sender == self.donatee
send(self.donatee, self.balance)
@external
def donation_smart_contract_call_hello_smart_contract_method(smart_contract_address: address) -> Bytes[32]:
return Hello(smart_contract_address).say_hello()
使用下面的代码，为我们的Donation智能合约创建另一个迁移文件migrations/3_deploy_donation.js:
var Donation = artifacts.require(“Donation”);
module.exports = function(deployer) {
deployer.deploy(Donation);
};
编译donation.vy并获取智能合约的接口和字节码。然后，使用以下代码，为我们的捐赠智能合约创建另一个合约 JSON 文件build/contracts/Donation.json：
{
“contractName”: “Donation”,
“abi”: <your Donation smart contract’s interface>,
“bytecode”: “<your Donation smart contract’s bytecode>”
}
运行迁移。我们可能需要使用——reset，如下所示:
$ truffle migrate --reset
我们将得到以下输出：
注意Donation智能合约“0x25aFF89B8a72aB4Ba6F4C831f5B1375f9BCe76A9”和Hello智能合约“0x772138489eD34095FBA6a0Af70d3C9115813CFcA”的地址。可能会有所不同。
按如下方式运行Truffle 控制台：
$ truffle console
现在我们的智能合约不再孤单，如下代码所示:
function(instance) {return instance.donation_smart_contract_call_hello_smart_contract_method.call(" 0x772138489eD34095FBA6a0Af70d3C9115813CFcA ");});
输出:
“0 x48656c6c6f2c205361746f736869204e616b616d6f746f”
以编程方式编译代码
我们可以创建一个脚本来编译Vyper代码，而不是使用命令行实用程序。确保位于包含Hello.vy和的同一目录中donation.vy。创建一个名为 的脚本compiler.vy，如下：
import vyper
import os, json
# You need a Vyper file, the name that you want to give to your smart contract, and the output JSON file. The following code will do this task:
filename = 'hello.vy'
contract_name = 'Hello'
contract_json_file = open('Hello.json', 'w')
# Use the following lines of code to get the content of the Vyper file:
with open(filename, 'r') as f:
content = f.read()
# Then you create a dictionary object where the key is a path to your Vyper file and the value is the content of the Vyper file, as follows:
current_directory = os.curdir
smart_contract = {}
smart_contract[current_directory] = content
# To compile the Vyper code, all you need to do is use the compile_codes method from the vyper module, as follows:
format = ['abi', 'bytecode']
compiled_code = vyper.compile_codes(smart_contract, format, 'dict')
smart_contract_json = {
'contractName': contract_name,
'abi': compiled_code[current_directory]['abi'],
'bytecode': compiled_code[current_directory]['bytecode']
}
# The last code is used to write the result to an output JSON file:
json.dump(smart_contract_json, contract_json_file)
contract_json_file.close()
如果我们使用以下命令执行这个脚本，我们将获得一个Hello.json可与 Truffle 一起使用的文件，如下代码所示:
(vyper-venv) $ python compiler.vy
总结
在本文中，我们了解了如何使用Vyper编程语言编写智能合约。首先，我们安装了Vyper编译器。然后我们开发了一个智能合约。
通过这样做，我们了解了Vyper编程语言的大部分特性，包括函数装饰器、初始化函数和函数权限修饰符。
还有一些数据类型，如地址、整数、时间戳、映射、数组和字节数组(字符串)。我们学习了如何将Vyper源代码编译为智能合约，然后使用Truffle工具将其部署到Ganache中。我们也通过Truffle控制台与智能合约进行交互。
Source：https://medium.com/better-programming/implementing-smart-contracts-using-vyper-a-python-approach-95f9299e64d8
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