Windows下python-web3.py、geth、solc的安装使用以及简单的私链连接和智能合约的部署_web3.py进行简单的私链连接

一、环境准备

使用的环境包括：

1. geth
2. python3.8
3. web3.py
4. solc

geth的安装及简单使用

一、安装

地址：https://geth.ethereum.org/downloads/

找到对应的操作系统安装最新的版本就好（一般这里如果安装最新的，下面的web3.py也需要最新版，不然可能会出现各种错误！！！）

我的版本是：

下载好后，双击geth-windows-amd64-1.10.1-c2d2f4ed.exe一直下一步即可，最后关掉安装页面。

安装后用cmd命令打开命令行，进入到你安装geth的目录下（在C盘的Program Files目录下会生成Geth目录），输入geth help命令，如果输出一大堆关于geth的信息如下图则说明安装成功。当前geth命令只能在geth对应的目录下使用，如果想要在任何目录使用geth命令，只要把你安装geth的目录的路径加入到系统环境环境变量path中即可。

二、使用

1. 创建私链

在某个磁盘创建一个数据存储目录如E:\PycharmProjects\btc，新建创世区块描述文件genesis.json，内容如下：

{

	"config":{
		"chainId":9,
		"homesteadBlock":0,
		"eip155Block":0,
		"eip158Block":0
	},

	"nonce":"0x0000000000000042",
	"timestamp":"0x0",
	"parentHash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
	"extraData":"0x00000000",
	"gasLimit":"0x80000000",
	"difficulty":"0x1",
	"mixhash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
	"coinbase":"0x3333333333333333333333333333333333333333",
	"alloc": {}
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

各个参数的作用：

2. 初始化创世区块

在命令行窗口进入到E:\PycharmProjects\btc目录下，执行创世区块的初始化，命令如下：

geth --datadir "./" init genesis.json
1

此时在btc目录下会生成geth和keystore目录，geth目录存储区块数据，keystore目录则保存账户信息。

3. 启动私有链

命令行下输入:

geth --datadir data --networkid 989898 --rpc console --port 30304 --rpcport 8545 --rpccorsdomain "*" --ws --allow-insecure-unlock --nodiscover
1

Geth客户端启动私链一直显示looking for peer……解决办法

–networkid 123参数表示区块链网络ID标识，–nodiscover参数表示节点私有，console参数表示进入geth控制台。

连接测试网进入控制台，此时我们已经进入geth测试网的交互式控制台，窗口也显示「Welcome to the Geth JavaScript console」成功提示！

4. Geth 使用

在以太坊网络中，账户是其重要的组成部分，下面我们以查询链上账户列表开始常用的指令功能。

1、查询账户列表

输入指令：eth.accounts 输出结果：[]

含义：意思是无账户地址，因为我们什么也没做，所以当然是不会凭空出现账户了。

2、创建新账户

输入指令：personal.newAccount(“123”) 输出结果：

含义：表明账户新建成功，返回账户地址，123为账户密码。最下面绿色的就是公钥生成出来的地址，这个地址不需要记住。此时我们再次查询账户列表会发现已有刚创建的地址了。

3、查询账户余额

输入指令：eth.getBalance(eth.accounts[0]) 输出结果：0

含义：表明这个账户的余额是0。

4、启动或停止挖矿

miner.start()：开始挖矿
miner.stop()：停止挖矿
eth.coinbase：查看挖矿账户

重新指定挖矿账户（默认挖矿账户为eth.accounts[0]）：miner.setEtherbase(eth.aaccounts[1])

5、解锁账户

这个在刚开始使用geth阶段经常使用，想避免多次使用改命令的解决办法是-使用离线签名

personal.unlockAccount(eth.accounts[0],“你创建时的密码”)
1

在以太坊，凡是涉及到账户操作（外部账户：以太发送、发布、调用合约等）都需要事先解锁账户

6、发送以太

personal.sendTransaction({from:发送方账户,to:接收方账户,value:发送以太数目},“发送方账户密码”)

发送完之后必须进行挖矿才能真正完成以太发送，其实就把以太坊当成账本，任何变动都需要记账，“记账的实现方式就是挖矿”。

安装python3.8和安装web3.py

我的版本：
python3.8.6
web3.py 5.1.0

web3.py直接使用pip install web3命令安装即可

pip install web3 不能直接成功的看这里吧，真的是血泪史：pip install web3 一直失败！！！

安装nodejs以及solc

说明：这里主要是利用solc对solidity编写的智能合约进行编译！
百度搜索 nodejs 进行安装。
测试安装成功与否：

二、利用web3.py进行简单的私链连接

from web3 import Web3, HTTPProvider

w3 = Web3(HTTPProvider("http://localhost:8545"))  # 有疑问请看web3.py官网
if w3.eth.getBlock(0) is None:
	print("连接失败")
elif w3.isConnected():
	print("连接成功")
1
2
3
4
5
6
7

web3.py的几种连接以太坊节点的方法

三、部署智能合约并进行简单的调用

1、使用 remix 网页编辑器进行智能合约编写，合约代码如下：

pragma solidity 0.8.3; 

contract HelloWorld {
    event CreatePeopleLog(address indexed creator,string name,uint age);
    event SendEthToUserLog(address indexed sender,address indexed accepter,uint money);
    
    enum Sex{man,woman}
    struct Human{
        address payable addr;
        string name;
        uint age;
        Sex sex;
    }
    mapping(address => Human) public people;
    uint numOfPeople = 0;
    function CreatePeople(string memory _name,uint _age,Sex _sex,address payable _addr) public{
        Human memory human = Human({
            addr:_addr,
            name:_name,
            age:_age,
            sex:_sex
        });
        numOfPeople += 1;
        people[_addr] = human;
        emit CreatePeopleLog(_addr,people[_addr].name,people[_addr].age);
    }
    
    function SendEthToUser(address payable _accepter) public payable{
        _accepter.transfer(msg.value);
        emit SendEthToUserLog(msg.sender,_accepter,msg.value);
    }
    
    uint public luckyNum;
    constructor() public{
        luckyNum = 888;
    }
    
    function SetLuckyNum(uint _num) public{
        luckyNum = _num;
    }
    
    function printHelloWorld() public returns(string memory){
        return 'Hello,World!';
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45

2、solc编译智能合约获取ABI

创建一个文件夹contract，创建.sol文件myContract.sol,将上面智能合约代码复制到myContract.sol并保存。使用命令行（这里命令行要先进入到保存myContract.sol文件的目录下，例如myContract.sol保存在D:\contract,需要先cd D:\contract再使用solcjs）：

solcjs myContract.sol --optimize --bin --abi --output-dir E:\\PycharmProjects\\contract
1

3、python使用web3.py调用智能合约
python代码为：

from web3 import Web3, HTTPProvider
import json
class ethereumHandler():
    def __init__(self):
        self.web3 = Web3(HTTPProvider("http://localhost:8545"))
        # 检查是否连接成功
        if self.web3.eth.getBlock(0) is None:
            print("Failed to connect!")
        elif self.web3.isConnected():
            # read the abi
            # r"D:\pycharm_code\contract\myContract_sol_baseContract.abi", 'r'
            with open(r"E:\PycharmProjects\contract\myContract_sol_HelloWorld.abi", 'r') as fo:
                preabi = fo.read()
                # print(self.preabi)
                myabi = json.loads(preabi)
                self.myContractAddr = Web3.toChecksumAddress('0xa46c666d76e5c044cd8d6b21d3cdf76d5571f48e')
                self.myContract = self.web3.eth.contract(address=self.myContractAddr, abi=myabi)
                print("Successfully connected")
            print(self.myContract.all_functions())

    """检查传入地址是否正确，不正确则转换为正确地址并返回"""

    def CheckAddress(self, _address):
        if self.web3.isChecksumAddress(_address):
            return _address
        else:
            return self.web3.toChecksumAddress(_address)

    def unlockAccount(self, _addr):
        self.web3.geth.personal.unlockAccount(self.CheckAddress(_addr), "123")

    def SetLuckyNum(self, _addr, _num):
        self.unlockAccount(_addr)
        tx_hash = self.myContract.functions.SetLuckyNum(int(_num)).transact()
        return self.web3.toHex(tx_hash)

    def GetHuman(self, _addr):
        human = self.myContract.functions.people(self.CheckAddress(_addr)).call()
        print(human)

    def PrintHelloWorld(self):
        mystr = self.myContract.functions.printHelloWorld().call()
        print("调用合约函数printHelloWorld结果:", mystr)

    def SendEthToUser(self, _senderAddr, _accepterAddr, _money):
        self.unlockAccount(_senderAddr)
        tx_hash = self.myContract.functions.SendEthToUser(self.CheckAddress(_accepterAddr)).transact({
            'from': self.CheckAddress(_senderAddr),
            'value': self.web3.toWei(_money, "ether")
        })
        return self.web3.toHex(tx_hash)

    def GetLuckyNum(self):
        luckynum = self.myContract.functions.luckyNum().call()
        print("获取的幸运号码为：", luckynum)

    def CreatePeople(self, _addr, _name, _age, _sex):
        self.unlockAccount(_addr)
        tx_hash = self.myContract.functions.CreatePeople(_name, _age, _sex).transact({
            'from': self.CheckAddress(_addr)
        })
        return self.web3.toHex(tx_hash)

    def GetBalance(self, _addr):
        balance = self.web3.eth.getBalance(self.CheckAddress(_addr))
        print(("\n账户：{} \n余额: {}").format(str(self.CheckAddress(_addr)), str(balance)))


# 这里仅调用两个，剩余可以自己测试
e1 = ethereumHandler()
e1.GetLuckyNum()
e1.PrintHelloWorld()

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73