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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])
@externaldef __init__(): self.name = "Satoshi Nakamoto" @externaldef change_name(new_name: String[24]): self.name = new_name @externaldef 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:


使用 Vyper 实现智能合约——一种 Python 方法


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：


使用 Vyper 实现智能合约——一种 Python 方法


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：


使用 Vyper 实现智能合约——一种 Python 方法


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：


  1. 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


  1. 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  },  } };



  1. 创建一个构建目录，如下所示:


$ mkdir -p build/contracts $ cd build/contracts


  1. 然后创建一个Hello.json文件，如下所示:


{“abi”: ”bytecode”: }


  1. 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": "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"

  1. 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!


  1. 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:


使用 Vyper 实现智能合约——一种 Python 方法



0x4ab3935df0e224771663984f3617f1a78bea4e8d


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:


使用 Vyper 实现智能合约——一种 Python 方法


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。



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
@externaldef __init__(): self.donatee = msg.sender
@payable@externaldef 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
@externaldef withdraw_donation(): assert msg.sender == self.donatee
 send(self.donatee, self.balance)
@externaldef 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：




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:


“0x48656c6c6f2c205361746f736869204e616b616d6f746f”


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 vyperimport 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.curdirsmart_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。



Source：https://medium.com/better-programming/implementing-smart-contracts-using-vyper-a-python-approach-95f9299e64d8


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