最好用的python以太坊开发框架Populus

欢迎学习Populus框架！Populus几乎拥有以太坊区块链开发所需的一切。

Populus有以下系统依赖关系：

• solidity编译器：智能合约是以solidity语言编写的，然后编译到以太坊虚拟机（EVM）的二进制代码中。
• Geth：官方go语言的以太坊协议的实现。Geth客户端运行区块链节点，让我们与区块链进行交互，并可以在开发过程中运行并部署到测试区块链。

此外，杨树需要一些其他的系统依赖性，才能安装PyEthereum库。

Debian, Ubuntu, Mint

sudo apt-get install libssl-dev

Fedora, CentOS, RedHat

sudo yum install openssl-devel

OSX

brew install pkg-config libffi autoconf automake libtool openssl

安装Populus

Populus可以通过pip来进行安装：

$ pip install populus

如果你在Ubuntu上安装，python3（推荐）上运行的话 :

$ pip3 install populus

重要的提示：

Ubuntu下使用Ubuntu’s pip:

$sudo apt-get install python-pip

或者python 3:

$sudo apt-get install python3-pip

你可能需要安装populus用sudo权限:

$ sudo -H pip install populus

从源代码安装可以通过以下命令从项目的根目录完成。

$ python setup.py install

验证安装：

$ populus

Usage: populus [OPTIONS] COMMAND [ARGS]...

  Populus

Options:
  -p, --project PATH  Specify a populus project directory
  -l, --logging TEXT  Specify the logging level.  Allowed values are
                      DEBUG/INFO or their numeric equivalents 10/20
  -h, --help          Show this message and exit.

Commands:
  chain    Manage and run ethereum blockchains.
  compile  Compile project contracts, storing their...
  config   Manage and run ethereum blockchains.
  deploy   Deploys the specified contracts to a chain.
  init     Generate project layout with an example...

没问题的话，就可以开始第一个项目了。

忠告

Populus是一个开发环境。它的设计目的是为了让Python以太坊开发者轻松和有趣。我们使用测试区块链、演示帐户、简单密码、帮助你专注于代码本身。

但是一旦代码准备好用真实的以太坊进行工作和部署，你就应该小心了。因为在Xcode模拟器中运行iOS应用程序和iPhone上的应用程序的实际操作之间有明显的区别，或者在另一个示例中，在一个运行在127.0.0.1的网站上，而不是在一个真正的服务器上运行它，这个服务器被链接到整个互联网，当你在真实以太坊部署和发送时，区块链开发环境，是有明显区别的。

作为开发人员的核心问题是，一旦你打开帐户，就有一个进程运行访问你的以太坊。任何错误或安全漏洞都会导致一些损失。这不是测试区块链和测试时的以太币的问题，而是真实的。

通常情况下：

• 1.当你解锁一个帐户使用真正的Ether，解锁帐户应该只有需要满足gas和你的转账所需要的最小以太币。以太坊账户是免费的，所以不必为你的开发提供专用帐户，你只需要不时地发送你需要的以太币。
• 2.永远不要在远程节点上打开真正的以太网帐户。可以使用远程节点，但不可以使用需要解锁帐户的操作。当你在远程节点上打开帐户时，访问该节点的任何人都可以访问你的资金。换句话说，解锁你的帐号的Geth实例应该在本地受保护的机器上运行。
• 3.Geth允许你提供密码文件，这是为了方便的（稍后再讨论）。密码文件应该受权限保护。

幸运的是，有简单有效的方法来保障你的账户和资金安全，看这里。

初始化一个新的项目

Populus可以初始化你的项目通过$ populus init命令：

$ populus init
Wrote default populus configuration to `./populus.json`.
Created Directory: ./contracts
Created Example Contract: ./contracts/Greeter.sol
Created Directory: ./tests
Created Example Tests: ./tests/test_greeter.py

这样你的项目就会有一个./contracts目录，和一个名字为Greeter.sol的solidity源文件；还有一个./tests目录，和一个名字为test_greeter.py测试文件。

你也可以通过新建一个自己的目录初始化一个新项目：

$ populus -p /path/to/my/project/ init

编译智能合约

在编译我们的项目之前，让我们先看一下作为项目初始化的一部分生成的Greeter智能合约。

$ nano contracts/Greeter.sol

注意检查你的IDE是否安装好了solidity的扩展包。

智能合约的代码是这样的：

pragma solidity ^0.4.11;

contract Greeter {
    string public greeting;

    function Greeter() {
        greeting = "Hello";
    }

    function setGreeting(string _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }

    function greet() constant returns (string) {
        return greeting;
    }
}

Greeter是一个简单的智能合约：

• contract关键字开始合约定义。
• 该合约有一个公共state变量，命名为greeting。
• 具有相同名称的合约构造函数，函数function Greeter()，以字符串Hello的默认问候来初始化。
• greet函数被公开，并返回设置的任何字符串作为问候语。
• setGreeting功能可用，并允许问候语被改变。

你可以使用命令$ populus compile进行编译：

$ populus compile
============ Compiling ==============
> Loading source files from: ./contracts

> Found 1 contract source files
- contracts/Greeter.sol

> Compiled 1 contracts
- Greeter

> Wrote compiled assets to: ./build/contracts.json

可以指定编译后的目录：

$ populus -p /path/to/my/project/ compile

build/contracts.json文件包含了solidity编译器产生的大量信息。这是部署和使用合约所必需的。一些重要的信息是合约的应用程序二进制接口（ABI），它允许在编译后调用合约的函数，以及部署合同所需的二进制代码，一旦合约部署到区块链链上的二进制代码就开始运行了。

测试你的合约

现在你有了一个基本的合约，你会想测试它的行为是否符合预期。项目应该已经有一个名为test_greeter.py的测试模块，它位于./tests目录中，如下所示：

def test_greeter(chain):
    greeter, _ = chain.provider.get_or_deploy_contract('Greeter')

    greeting = greeter.call().greet()
    assert greeting == 'Hello'

def test_custom_greeting(chain):
    greeter, _ = chain.provider.get_or_deploy_contract('Greeter')

    set_txn_hash = greeter.transact().setGreeting('Guten Tag')
    chain.wait.for_receipt(set_txn_hash)

    greeting = greeter.call().greet()
    assert greeting == 'Guten Tag'

你应该看到两个测试，一个测试默认问候语，一个测试我们可以设置自定义问候语。

注意，两个测试函数都接受chain参数。这个chain实际上是py.test fixture，由populus的 pytest插件提供。测试中的链是一个populus chain对象，运行一个称为tester的临时区块链。测试链是短暂的。所有区块链状态在每次测试运行开始时会被重置，并且只存储在内存中，因此显然不能长期运行智能合约，但对测试非常有用。

可以安装Populus时安装py.test在线实用测试工具。

$ py.test tests/
collected 2 items

tests/test_greeter.py::test_greeter PASSED
tests/test_greeter.py::test_custom_greeting PASSED

你应该看到一些类似于上述输出的三个测试通过。

最后，类似于测试部署，从命令行测试相同的部署：

$ populus deploy --chain tester --no-wait-for-sync
> Found 1 contract source files
- contracts/Greeter.sol
> Compiled 1 contracts
- contracts/Greeter.sol:Greeter
Please select the desired contract:

    0: Greeter

在提示符下键入0，然后回车：

Beginning contract deployment.  Deploying 1 total contracts (1 Specified, 0 because of library dependencies).

Greeter
Deploying Greeter
Deploy Transaction Sent: 0x84d23fa8c38a09a3b29c4689364f71343058879639a617763ce675a336033bbe
Waiting for confirmation...

Transaction Mined
=================
Tx Hash      : 0x84d23fa8c38a09a3b29c4689364f71343058879639a617763ce675a336033bbe
Address      : 0xc305c901078781c232a2a521c2af7980f8385ee9
Gas Provided : 465729
Gas Used     : 365729


Verified contract bytecode @ 0xc305c901078781c232a2a521c2af7980f8385ee9
Deployment Successful.

ok。当然，由于这是一个特设的tester区块链，它立即退出，什么都没有真正保存。但是部署工作，应该工作在一个永久性的区块链上，如主干网（公有链）或TestNET（测试链）.

下面是在项目目录之外时使用：

$ populus -p /path/to/my/project/ deploy --chain tester --no-wait-for-sync

设置开发环境

为了在本地配置项目并使整个测试套件通过，需要确保你使用的是正确版本的solc编译器。按照以下步骤安装所有依赖项：

虚拟环境

如果你还没有，请继续安装virtualenv使用pip install virtualenv。然后可以用以下命令创建和激活Populus环境：

$ cd populus
$ virtualenv populus
$ source populus/bin/activate

这允许你安装特定版本的Populus依赖，而不必与你在计算机上已经拥有的全局安装相冲突。

安装依赖项

现在，运行以下命令以安装除solc之外的项目中指定的所有依赖项：

$ pip install -r requirements-dev.txt
$ pip install -r requirements-docs.txt
$ pip install -e .

安装Solidity

你必须安装Solidity，建议0.4.11或更高的发布版本。

二进制的安装脚本：

https://github.com/ethereum/py-solc#installing-the-solc-binary

安装脚本：

首先，复制存储库并切换到合适的分支：

$ git clone --recursive https://github.com/ethereum/solidity.git
$ cd solidity
$ git checkout release_0.4.13

你也可以下载压缩文件：

https://github.com/ethereum/solidity/releases

注意使用tar.gz文件从源代码构建的话，确保在解压文件之后，deps目录不是空的，实际上包含依赖项。

如果你在Mac上，你也可能需要接受Xcode许可证。请确保安装了最新版本，如果遇到错误，请尝试以下操作：

$ sudo xcodebuild -license accept

如果你在Windows上，请确保你安装了Git、CMake和VisualStudio 2015以上。

现在，安装所有外部依赖项。如果是Mac：

$ ./scripts/install_deps.sh

如果是Windows下：

$ scripts\install_deps.bat

最后，继续构建solidity。如果是Mac：

$ mkdir build
$ cd build
$ cmake .. && make

如果是Windows：

$ mkdir build
$ cd build
$ cmake -G "Visual Studio 14 2015 Win64" ..

下面的命令也在windows下工作：

$ cmake --build . --config RelWithDebInfo

确认

这应该已经安装了你需要的一切，但我们可以确认下。第一，尝试运行：

$ which solc

如果没有看到任何输出，则需要将solc可执行文件移动到环境设置PATH指定的目录中，或者在bash配置文件中添加一个精确路径。如果找不到文件，可能需要运行：

$ npm install -g solc

这应该在节点包所在的任何地方都安装了可执行文件。

一旦从solc命令中看到输出（并且在Populus目录中激活了virtualenv），就可以运行测试。

$ py.test tests/

这样，所有的测试都应该通过。如果他们不是这样，你很可能在某个地方错过了一个依赖关系。只要重复以上的步骤，你就会搞定的。

当然python也有专门的web3.py库，对于python开发以太坊来说非常的方便，有兴趣的用户可以关注我们的python以太坊教程，主要是针对python工程师使用web3.py进行区块链以太坊开发的详解。

另外其他语言可以学习的以太坊教程如下：

• web3j教程，主要是针对java和android程序员进行区块链以太坊开发的web3j详解。
• 以太坊教程，主要介绍智能合约与dapp应用开发，适合入门。
• 以太坊开发，主要是介绍使用node.js、mongodb、区块链、ipfs实现去中心化电商DApp实战，适合进阶。
• php以太坊，主要是介绍使用php进行智能合约开发交互，进行账号创建、交易、转账、代币开发以及过滤器和事件等内容。
• C#以太坊，主要讲解如何使用C#开发基于.Net的以太坊应用，包括账户管理、状态与交易、智能合约开发与交互、过滤器和事件等。

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