Eine umfassende Anleitung zum Erstellen eines Frontend Event Listeners für Blockchain Smart Contracts, der die Echtzeitüberwachung von Vertragszustandsänderungen ermöglicht. Lernen Sie, Web3.js oder ethers.js zu integrieren, Event-Daten zu dekodieren und die Benutzeroberfläche Ihrer Anwendung zu aktualisieren.
Frontend Blockchain Smart Contract Event Listener: Überwachung des Vertragszustands
Dezentrale Anwendungen (DApps) erfordern oft Echtzeit-Updates, um Änderungen im Zustand des zugrunde liegenden Smart Contracts widerzuspiegeln. Hier kommen Event Listener ins Spiel. Durch die Überwachung von Events, die von Smart Contracts ausgegeben werden, können Frontend-Anwendungen auf Zustandsübergänge reagieren und den Benutzern aktuelle Informationen zur Verfügung stellen. Diese Anleitung bietet einen umfassenden Überblick über die Erstellung eines Frontend Event Listeners für Blockchain Smart Contracts, mit einem Fokus auf die praktische Umsetzung und bewährte Methoden.
Was sind Smart Contract Events?
Smart Contracts, die in Sprachen wie Solidity geschrieben sind, können Events auslösen, wenn bestimmte Aktionen innerhalb des Vertrags stattfinden. Diese Events dienen als Benachrichtigungsmechanismus und signalisieren externen Anwendungen, dass eine Zustandsänderung stattgefunden hat. Stellen Sie sie sich als Protokolleinträge vor, die dauerhaft auf der Blockchain aufgezeichnet werden. Events enthalten Informationen über die Änderung, die es Anwendungen ermöglichen, entsprechend zu reagieren.
Betrachten Sie zum Beispiel einen einfachen Token-Vertrag. Er könnte ein Event auslösen, wenn Token zwischen Konten übertragen werden. Dieses Event würde typischerweise die Adresse des Absenders, die Adresse des Empfängers und den übertragenen Betrag enthalten. Eine Frontend-Anwendung könnte auf dieses Event lauschen und den Kontostand des Benutzers in Echtzeit aktualisieren.
Warum Event Listener verwenden?
Das Abfragen (Polling) der Blockchain auf Zustandsänderungen ist ineffizient und ressourcenintensiv. Event Listener bieten eine elegantere und effizientere Lösung, indem sie es Anwendungen ermöglichen, passiv auf Benachrichtigungen zu warten. Dies reduziert die Last auf der Blockchain und verbessert die Reaktionsfähigkeit der DApp.
Die Hauptvorteile der Verwendung von Event Listeners sind:
- Echtzeit-Updates: Geben Sie den Benutzern sofortiges Feedback zu Änderungen des Vertragszustands.
- Verbesserte Effizienz: Reduzieren Sie die Notwendigkeit des ständigen Abfragens der Blockchain.
- Verbesserte Benutzererfahrung: Erstellen Sie eine dynamischere und reaktionsschnellere Anwendung.
- Reduzierte Gas-Kosten: Vermeiden Sie unnötige Leseoperationen auf der Blockchain.
Werkzeuge und Technologien
Es gibt mehrere Werkzeuge und Bibliotheken, die zum Erstellen von Frontend Event Listeners verwendet werden können. Die beliebtesten Optionen sind:
- Web3.js: Eine JavaScript-Bibliothek, die es Ihnen ermöglicht, mit Ethereum-Knoten und Smart Contracts zu interagieren. Sie bietet eine umfassende API für den Zugriff auf Blockchain-Daten, das Senden von Transaktionen und das Lauschen auf Events.
- Ethers.js: Eine weitere beliebte JavaScript-Bibliothek für die Interaktion mit Ethereum. Sie ist bekannt für ihre Einfachheit, Sicherheit und Leistung.
- Infura/Alchemy: Infrastrukturanbieter, die einen zuverlässigen Zugang zum Ethereum-Netzwerk bieten. Sie stellen APIs zum Lesen von Blockchain-Daten und zum Senden von Transaktionen zur Verfügung, wodurch die Notwendigkeit entfällt, einen eigenen Ethereum-Knoten zu betreiben.
- WebSockets: Ein Kommunikationsprotokoll, das eine bidirektionale Echtzeitkommunikation zwischen einem Client und einem Server ermöglicht. WebSockets werden oft verwendet, um Event-Benachrichtigungen an das Frontend zu übermitteln.
Erstellen eines Frontend Event Listeners: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung
Dieser Abschnitt beschreibt die Schritte zur Erstellung eines Frontend Event Listeners mit Web3.js oder ethers.js.
Schritt 1: Einrichtung Ihrer Entwicklungsumgebung
Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie Folgendes installiert haben:
- Node.js: Eine JavaScript-Laufzeitumgebung.
- npm (Node Package Manager) oder yarn: Ein Paketmanager zur Installation von Abhängigkeiten.
- Ein Code-Editor: Visual Studio Code, Sublime Text oder ein anderer Editor Ihrer Wahl.
Erstellen Sie ein neues Projektverzeichnis und initialisieren Sie es mit npm oder yarn:
mkdir my-dapp
cd my-dapp
npm init -y
Oder mit yarn:
mkdir my-dapp
cd my-dapp
yarn init -y
Schritt 2: Installation der Abhängigkeiten
Installieren Sie Web3.js oder ethers.js zusammen mit allen anderen notwendigen Abhängigkeiten. Zum Beispiel benötigen Sie möglicherweise eine Bibliothek zur Handhabung von Umgebungsvariablen.
Mit npm:
npm install web3 dotenv
Mit yarn:
yarn add web3 dotenv
Oder für ethers.js:
Mit npm:
npm install ethers dotenv
Mit yarn:
yarn add ethers dotenv
Schritt 3: Konfiguration Ihres Web3-Providers
Sie müssen einen Web3-Provider konfigurieren, um sich mit dem Ethereum-Netzwerk zu verbinden. Dies kann mit Infura, Alchemy oder einem lokalen Ethereum-Knoten (wie Ganache) erfolgen.
Erstellen Sie eine `.env`-Datei in Ihrem Projektverzeichnis und fügen Sie Ihren Infura- oder Alchemy-API-Schlüssel hinzu:
INFURA_API_KEY=YOUR_INFURA_API_KEY
Konfigurieren Sie dann den Web3-Provider in Ihrer JavaScript-Datei:
Mit Web3.js:
require('dotenv').config();
const Web3 = require('web3');
const infuraApiKey = process.env.INFURA_API_KEY;
const web3 = new Web3(new Web3.providers.WebsocketProvider(`wss://mainnet.infura.io/ws/v3/${infuraApiKey}`));
Mit ethers.js:
require('dotenv').config();
const { ethers } = require('ethers');
const infuraApiKey = process.env.INFURA_API_KEY;
const provider = new ethers.providers.WebSocketProvider(`wss://mainnet.infura.io/ws/v3/${infuraApiKey}`);
Hinweis: Ersetzen Sie `mainnet` durch das entsprechende Netzwerk (z. B. `ropsten`, `rinkeby`, `goerli`), wenn Sie ein Testnetzwerk verwenden.
Schritt 4: Abrufen der Vertrags-ABI und -Adresse
Um mit Ihrem Smart Contract zu interagieren, benötigen Sie dessen Application Binary Interface (ABI) und Adresse. Das ABI ist eine JSON-Datei, die die Funktionen und Events des Vertrags beschreibt. Die Adresse ist der Standort des Vertrags auf der Blockchain.
Sie können das ABI aus der Ausgabe Ihres Solidity-Compilers erhalten. Die Adresse wird angezeigt, nachdem Sie den Vertrag bereitgestellt haben.
Speichern Sie das ABI in einer JSON-Datei (z. B. `MyContract.json`) und die Adresse in Ihrer `.env`-Datei:
CONTRACT_ADDRESS=0xYourContractAddress...
Schritt 5: Erstellen einer Vertragsinstanz
Erstellen Sie mit dem ABI und der Adresse eine Vertragsinstanz in Ihrer JavaScript-Datei:
Mit Web3.js:
const contractAddress = process.env.CONTRACT_ADDRESS;
const contractABI = require('./MyContract.json').abi;
const myContract = new web3.eth.Contract(contractABI, contractAddress);
Mit ethers.js:
const contractAddress = process.env.CONTRACT_ADDRESS;
const contractABI = require('./MyContract.json').abi;
const myContract = new ethers.Contract(contractAddress, contractABI, provider);
Schritt 6: Lauschen auf Events
Jetzt können Sie beginnen, auf Events zu lauschen, die von Ihrem Smart Contract ausgegeben werden. Verwenden Sie die `events`-Eigenschaft Ihrer Vertragsinstanz, um Events zu abonnieren.
Mit Web3.js:
myContract.events.MyEvent({
filter: {myIndexedParam: [20,23]}, // Optionaler Filter mit indizierten Parametern.
fromBlock: 'latest' // Lauschen ab dem neuesten Block.
}, function(error, event){
if(!error)
{console.log(event);}
else
{console.log(error);}
})
.on('data', function(event){
console.log(event);
})
.on('changed', function(event){
// Event aus der lokalen Datenbank entfernen
})
.on('error', console.error);
Oder mit async/await:
myContract.events.MyEvent({
filter: {myIndexedParam: [20,23]}, // Optionaler Filter mit indizierten Parametern.
fromBlock: 'latest' // Lauschen ab dem neuesten Block.
})
.on('data', async function(event){
console.log(event);
// Verarbeiten Sie hier die Event-Daten, z.B. aktualisieren Sie die Benutzeroberfläche
try {
// Beispiel: Interagieren Sie mit einem anderen Teil Ihrer DApp.
// await someOtherFunction(event.returnValues);
} catch (error) {
console.error("Fehler bei der Verarbeitung des Events:", error);
}
})
.on('changed', function(event){
// Event aus der lokalen Datenbank entfernen
})
.on('error', console.error);
Mit ethers.js:
myContract.on("MyEvent", (param1, param2, event) => {
console.log("Event MyEvent ausgelöst!");
console.log("Param1:", param1);
console.log("Param2:", param2);
console.log("Event-Daten:", event);
// Verarbeiten Sie hier die Event-Daten, z.B. aktualisieren Sie die Benutzeroberfläche
});
Ersetzen Sie in beiden Beispielen `MyEvent` durch den Namen des Events, auf das Sie lauschen möchten. Die Callback-Funktion wird immer dann ausgeführt, wenn das Event ausgelöst wird. Sie können auf die Event-Daten über das `event`-Objekt zugreifen.
Schritt 7: Handhabung von Event-Daten
Das `event`-Objekt enthält Informationen über das Event, einschließlich der an es übergebenen Argumente, der Blocknummer und des Transaktions-Hashes. Sie können diese Daten verwenden, um die Benutzeroberfläche Ihrer Anwendung zu aktualisieren oder andere Aktionen durchzuführen.
Wenn Ihr Event beispielsweise den Kontostand eines Benutzers enthält, können Sie die Kontostandanzeige im Frontend aktualisieren:
// Innerhalb des Event-Handlers
const balance = event.returnValues.balance; // Web3.js
// Oder
// const balance = param1; // ethers.js, angenommen param1 ist der Kontostand
document.getElementById('balance').textContent = balance;
Fortgeschrittene Event-Listener-Techniken
Dieser Abschnitt untersucht einige fortgeschrittene Techniken zum Erstellen anspruchsvollerer Event Listener.
Filtern von Events
Sie können Events nach bestimmten Kriterien filtern, wie z. B. dem Wert eines indizierten Parameters. Dies kann Ihnen helfen, die Events einzugrenzen, an denen Sie interessiert sind, und die Menge der zu verarbeitenden Daten zu reduzieren.
In Web3.js können Sie die `filter`-Option beim Abonnieren von Events verwenden:
myContract.events.MyEvent({
filter: {myIndexedParam: [20, 23]}, // Lauschen Sie nur auf Events, bei denen myIndexedParam 20 oder 23 ist.
fromBlock: 'latest'
}, function(error, event){
console.log(event);
})
In ethers.js können Sie Filter beim Erstellen der Vertragsinstanz oder beim Anhängen des Event Listeners angeben:
// Filtern nach Event-Namen und indizierten Argumenten
const filter = myContract.filters.MyEvent(arg1, arg2);
myContract.on(filter, (arg1, arg2, event) => {
console.log("Event MyEvent mit spezifischen Argumenten ausgelöst!");
console.log("Arg1:", arg1);
console.log("Arg2:", arg2);
console.log("Event-Daten:", event);
});
Lauschen auf vergangene Events
Sie können vergangene Events abrufen, die aufgetreten sind, bevor Ihr Event Listener aktiv war. Dies kann nützlich sein, um den Zustand Ihrer Anwendung zu initialisieren oder für Prüfungszwecke.
In Web3.js können Sie die `getPastEvents`-Methode verwenden:
myContract.getPastEvents('MyEvent', {
fromBlock: 0,
toBlock: 'latest'
}, function(error, events){
console.log(events);
});
In ethers.js können Sie die Event-Logs mit der `getLogs`-Methode des Providers abfragen:
const blockNumber = await provider.getBlockNumber();
const filter = myContract.filters.MyEvent(arg1, arg2);
const logs = await provider.getLogs({
address: myContract.address,
fromBlock: blockNumber - 1000, // letzte 1000 Blöcke
toBlock: blockNumber,
topics: filter.topics // Filter-Topics
});
for (const log of logs) {
const parsedLog = myContract.interface.parseLog(log);
console.log(parsedLog);
}
Handhabung von rückgängig gemachten Transaktionen
Transaktionen können manchmal aufgrund von Fehlern oder unzureichendem Gas rückgängig gemacht werden. Wenn eine Transaktion rückgängig gemacht wird, werden die mit dieser Transaktion verbundenen Events nicht ausgelöst. Es ist wichtig, rückgängig gemachte Transaktionen ordnungsgemäß zu behandeln, um unerwartetes Verhalten in Ihrer Anwendung zu vermeiden.
Eine Möglichkeit, rückgängig gemachte Transaktionen zu behandeln, besteht darin, den Transaktionsbeleg zu überwachen. Der Beleg enthält Informationen über die Transaktion, einschließlich ihres Status (Erfolg oder Misserfolg). Wenn der Status `0x0` ist, wurde die Transaktion rückgängig gemacht.
Sie können die Methode `web3.eth.getTransactionReceipt` (Web3.js) oder `provider.getTransactionReceipt` (ethers.js) verwenden, um den Transaktionsbeleg abzurufen.
Verwendung von WebSockets für Echtzeit-Updates
WebSockets bieten eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Client und dem Server und ermöglichen eine bidirektionale Echtzeitkommunikation. Dies ist ideal für die Übermittlung von Event-Benachrichtigungen an das Frontend.
Sowohl Web3.js als auch ethers.js unterstützen WebSockets. Um WebSockets zu verwenden, konfigurieren Sie Ihren Web3-Provider mit einem WebSocket-Endpunkt (wie in den Einrichtungsbeispielen oben gezeigt).
Sicherheitsaspekte
Beim Erstellen von Frontend Event Listeners ist es wichtig, die folgenden Sicherheitsaspekte zu berücksichtigen:
- Datenvalidierung: Validieren Sie immer Event-Daten, bevor Sie sie in Ihrer Anwendung verwenden. Vertrauen Sie den von der Blockchain erhaltenen Daten nicht blind.
- Fehlerbehandlung: Implementieren Sie eine robuste Fehlerbehandlung, um unerwartetes Verhalten und potenzielle Sicherheitslücken zu vermeiden.
- Ratenbegrenzung: Implementieren Sie eine Ratenbegrenzung, um Missbrauch zu verhindern und Ihre Anwendung vor Denial-of-Service-Angriffen zu schützen.
- Abhängigkeitsmanagement: Halten Sie Ihre Abhängigkeiten auf dem neuesten Stand, um Sicherheitslücken zu schließen.
- Sanitisierung von Benutzereingaben: Wenn Sie Event-Daten für Benutzer anzeigen, bereinigen Sie die Daten, um Cross-Site-Scripting (XSS)-Angriffe zu verhindern.
Bewährte Methoden
Befolgen Sie diese bewährten Methoden, um robuste und wartbare Frontend Event Listener zu erstellen:
- Verwenden Sie eine modulare Architektur: Teilen Sie Ihre Anwendung in kleinere, wiederverwendbare Komponenten auf.
- Schreiben Sie Unit-Tests: Testen Sie Ihre Event Listener gründlich, um sicherzustellen, dass sie korrekt funktionieren.
- Verwenden Sie ein Logging-Framework: Protokollieren Sie wichtige Ereignisse und Fehler, um Ihnen bei der Fehlersuche in Ihrer Anwendung zu helfen.
- Dokumentieren Sie Ihren Code: Dokumentieren Sie Ihren Code klar, um ihn leichter verständlich und wartbar zu machen.
- Befolgen Sie Programmierkonventionen: Halten Sie sich an konsistente Programmierkonventionen, um die Lesbarkeit und Wartbarkeit zu verbessern.
- Überwachen Sie Ihre Anwendung: Überwachen Sie die Leistung und Ressourcennutzung Ihrer Anwendung, um potenzielle Engpässe zu identifizieren.
Beispielszenario: Überwachung einer Token-Übertragung
Betrachten wir ein praktisches Beispiel: die Überwachung von Token-Übertragungen in einem einfachen ERC-20-Token-Vertrag.
Der ERC-20-Standard enthält ein `Transfer`-Event, das immer dann ausgelöst wird, wenn Token zwischen Konten übertragen werden. Dieses Event enthält die Adresse des Absenders, die Adresse des Empfängers und den übertragenen Betrag.
So können Sie in Ihrer Frontend-Anwendung auf `Transfer`-Events lauschen:
Mit Web3.js:
myContract.events.Transfer({
fromBlock: 'latest'
}, function(error, event){
if(!error)
{
console.log("Transfer Event:", event);
const from = event.returnValues.from;
const to = event.returnValues.to;
const value = event.returnValues.value;
// Benutzeroberfläche aktualisieren oder andere Aktionen durchführen
console.log(`Tokens von ${from} nach ${to} übertragen: ${value}`);
}
else
{console.error(error);}
});
Mit ethers.js:
myContract.on("Transfer", (from, to, value, event) => {
console.log("Transfer Event ausgelöst!");
console.log("Von:", from);
console.log("Nach:", to);
console.log("Wert:", value.toString()); // Wert ist ein BigNumber in ethers.js
console.log("Event-Daten:", event);
// Benutzeroberfläche aktualisieren oder andere Aktionen durchführen
console.log(`Tokens von ${from} nach ${to} übertragen: ${value.toString()}`);
});
Dieser Codeausschnitt lauscht auf `Transfer`-Events und gibt die Adresse des Absenders, die Adresse des Empfängers und den übertragenen Betrag in der Konsole aus. Sie können diese Informationen dann verwenden, um die Benutzeroberfläche Ihrer Anwendung zu aktualisieren, den Transaktionsverlauf anzuzeigen oder andere Aktionen durchzuführen.
Fazit
Frontend Blockchain Smart Contract Event Listener sind ein leistungsstarkes Werkzeug zum Erstellen von echtzeitfähigen, reaktionsschnellen DApps. Durch die Überwachung von Events, die von Smart Contracts ausgegeben werden, können Sie den Benutzern aktuelle Informationen zur Verfügung stellen und die gesamte Benutzererfahrung verbessern. Diese Anleitung hat die grundlegenden Konzepte, Werkzeuge und Techniken zur Erstellung von Event Listeners behandelt, zusammen mit fortgeschrittenen Themen wie dem Filtern von Events, der Handhabung von rückgängig gemachten Transaktionen und der Verwendung von WebSockets für Echtzeit-Updates. Indem Sie die in dieser Anleitung beschriebenen bewährten Methoden befolgen, können Sie robuste und sichere Event Listener erstellen, die die Funktionalität und Benutzererfahrung Ihrer DApps verbessern.