Išsamus „Web3.js“ vadovas, apimantis jo funkcijas, pritaikymą ir geriausią praktiką, skirtą sklandžiai „blockchain“ integracijai įvairiose pasaulinėse platformose.
Web3.js: Jūsų vartai į „Blockchain“ integraciją
Sparčiai besikeičiančiame interneto kūrimo kraštovaizdyje „blockchain“ technologija iškilo kaip transformuojanti jėga, žadanti decentralizaciją, saugumą ir skaidrumą. Web3.js yra esminis tiltas, leidžiantis kūrėjams visame pasaulyje sąveikauti su Ethereum ir kitais EVM (Ethereum Virtual Machine) suderinamais „blockchain“ tiesiogiai iš savo JavaScript programų. Šiame išsamiame vadove nagrinėjami Web3.js sudėtingumai, išnagrinėjamos jo funkcijos, pritaikymas ir geriausia praktika, skirta sklandžiai „blockchain“ integracijai.
Kas yra Web3.js?
Web3.js yra bibliotekų rinkinys, leidžiantis sąveikauti su vietiniu arba nuotoliniu Ethereum mazgu naudojant HTTP, IPC arba WebSocket. Tai tarsi JavaScript API, skirtas Ethereum blockchain. Jis suteikia įrankių rinkinį sąveikai su išmaniaisiais kontraktais, transakcijų siuntimui, „blockchain“ duomenų užklausoms ir Ethereum paskyrų valdymui, visa tai iš jūsų JavaScript kodo.
Iš esmės Web3.js paverčia jūsų JavaScript komandas į blockchain suprantamus užklausimus ir tvarko atsakymus, abstrahuodamas didžiąją dalį tiesioginės „blockchain“ sąveikos sudėtingumo. Tai leidžia kūrėjams sutelkti dėmesį į dApps (decentralizuotų programų) kūrimą ir „blockchain“ galios panaudojimą, nebūnant pagrindinės kriptografijos ir protokolo ekspertais.
Pagrindinės funkcijos ir funkcionalumai
Web3.js siūlo platų funkcijų spektrą, leidžiantį kūrėjams kurti sudėtingas „blockchain“ pagrindu sukurtas programas:
1. Prisijungimas prie Ethereum mazgų
Pirmasis žingsnis naudojant Web3.js yra ryšio su Ethereum mazgu užmezgimas. Tai galima padaryti naudojant įvairius tiekėjus, įskaitant:
- HTTP Provider: Prisijungia prie mazgo per HTTP. Tinka tik skaitymo operacijoms, bet mažiau efektyvus atliekant atnaujinimus realiuoju laiku.
- WebSocket Provider: Suteikia nuolatinį ryšį, leidžiantį prenumeruoti įvykius realiuoju laiku ir greičiau gauti duomenis. Idealiai tinka dApps, kuriems reikia tiesioginių atnaujinimų.
- IPC Provider: Prisijungia prie mazgo per tarpinių procesų komunikaciją. Saugiausias pasirinkimas, kai mazgas ir programa veikia tame pačiame kompiuteryje.
- MetaMask: Naršyklės plėtinys, į naršyklę įterpiantis Web3 teikėją. Tai leidžia dApps sąveikauti su vartotojo Ethereum paskyra tiesiogiai per savo naršyklę. Tai suteikia vientisą vartotojo patirtį pasirašant transakcijas ir valdant paskyras.
Pavyzdys (Prisijungimas naudojant MetaMask):
if (window.ethereum) {
web3 = new Web3(window.ethereum);
try {
await window.ethereum.enable(); // Jei reikia, paprašykite prieigos prie paskyros
console.log("MetaMask prisijungė!");
} catch (error) {
console.error("Vartotojas atsisakė prieigos prie paskyros");
}
} else if (window.web3) {
web3 = new Web3(window.web3.currentProvider);
console.log("Aptiktas senstelėjęs MetaMask.");
} else {
console.log("Nerasta Ethereum teikėjo. Turėtumėte apsvarstyti galimybę išbandyti MetaMask!");
}
2. Sąveika su išmaniaisiais kontraktais
Pagrindinė Web3.js funkcija yra galimybė sąveikauti su išmaniaisiais kontraktais, dislokuotais „blockchain“. Tai apima:
- Kontrakto ABI (Application Binary Interface) įkėlimas: ABI apibrėžia išmaniojo kontrakto funkcijas ir duomenų struktūras, leidžiančias Web3.js suprasti, kaip su juo sąveikauti.
- Kontrakto egzemplioriaus sukūrimas: Naudodami ABI ir kontrakto adresą „blockchain“, galite sukurti Web3.js kontrakto egzempliorių, kuris atstovauja išmaniajam kontraktui jūsų JavaScript kode.
- Kontrakto funkcijų iškvietimas: Tada galite iškviesti funkcijas, apibrėžtas išmaniajame kontrakte, kad nuskaitytumėte duomenis (pvz., užklaustumėte paskyros likutį) arba vykdytumėte transakcijas (pvz., pervestumėte žetonus).
Pavyzdys (Sąveika su išmaniuoju kontraktu):
// Kontrakto ABI (pakeiskite savo faktiniu ABI)
const abi = [
{
"constant": true,
"inputs": [],
"name": "totalSupply",
"outputs": [
{
"name": "",
"type": "uint256"
}
],
"payable": false,
"stateMutability": "view",
"type": "function"
},
{
"constant": false,
"inputs": [
{
"name": "_to",
"type": "address"
},
{
"name": "_value",
"type": "uint256"
}
],
"name": "transfer",
"outputs": [
{
"name": "",
"type": "bool"
}
],
"payable": false,
"stateMutability": "nonpayable",
"type": "function"
}
];
// Kontrakto adresas (pakeiskite savo faktiniu kontrakto adresu)
const contractAddress = '0xYOUR_CONTRACT_ADDRESS';
// Sukurti kontrakto egzempliorių
const contract = new web3.eth.Contract(abi, contractAddress);
// Iškviesti tik skaitymo funkciją (totalSupply)
contract.methods.totalSupply().call().then(console.log);
// Iškviesti funkciją, kuri modifikuoja blockchain (pervedimas - reikia siųsti transakciją)
contract.methods.transfer('0xRECIPIENT_ADDRESS', 100).send({ from: '0xYOUR_ADDRESS' })
.then(function(receipt){
console.log(receipt);
});
3. Transakcijų siuntimas
Norėdami modifikuoti „blockchain“ būseną, turite siųsti transakcijas. Web3.js teikia metodus, skirtus kurti, pasirašyti ir siųsti transakcijas į Ethereum tinklą. Tai apima gavėjo adreso, Ether arba žetonų sumos, kurią norite siųsti, ir bet kokių duomenų, reikalingų transakcijai (pvz., iškviesti išmaniojo kontrakto funkciją), nurodymą.
Svarbūs transakcijų aspektai:
- Dujos: Transakcijoms vykdyti reikia dujų. Dujos yra matavimo vienetas, skirtas skaičiavimo pastangoms, reikalingoms atlikti tam tikras operacijas Ethereum tinkle. Turite nurodyti savo transakcijų dujų limitą ir dujų kainą.
- Adresas iš kur: Turite nurodyti adresą, iš kurio siunčiama transakcija. Šiame adrese turi būti pakankamai Ether, kad būtų galima apmokėti dujų sąnaudas.
- Transakcijų pasirašymas: Transakcijos turi būti pasirašytos siunčiančiojo adreso privačiu raktu, kad būtų įrodyta, jog siuntėjas leidžia transakciją. MetaMask paprastai tvarko transakcijų pasirašymą vartotojams.
Pavyzdys (Transakcijos siuntimas):
web3.eth.sendTransaction({
from: '0xYOUR_ADDRESS', // Pakeiskite savo Ethereum adresu
to: '0xRECIPIENT_ADDRESS', // Pakeiskite gavėjo adresu
value: web3.utils.toWei('1', 'ether'), // Siųsti 1 Ether
gas: 21000 // Standartinis dujų limitas paprastam Ether pervedimui
}, function(error, hash){
if (!error)
console.log("Transakcijos maiša: ", hash);
else
console.error(error);
});
4. „Blockchain“ duomenų skaitymas
Web3.js leidžia atgauti įvairių tipų duomenis iš „blockchain“, įskaitant:
- Paskyrų likučiai: Atgaukite bet kurio Ethereum adreso Ether likutį.
- Bloko informacija: Gaukite informacijos apie konkretų bloką, pvz., jo numerį, laiko žymę ir transakcijų maišas.
- Transakcijos kvitai: Gaukite informacijos apie konkrečią transakciją, pvz., jos būseną, sunaudotas dujas ir žurnalus (išmaniųjų kontraktų skleidžiami įvykiai).
- Išmaniojo kontrakto būsena: Skaitykite duomenis, saugomus išmaniojo kontrakto kintamuosiuose.
Pavyzdys (Paskyros likučio gavimas):
web3.eth.getBalance('0xYOUR_ADDRESS', function(error, balance) {
if (!error)
console.log("Paskyros likutis: ", web3.utils.fromWei(balance, 'ether') + ' ETH');
else
console.error(error);
});
5. Įvykių prenumeratos
Išmanieji kontraktai gali skleisti įvykius, kai įvyksta tam tikri veiksmai. Web3.js leidžia prenumeruoti šiuos įvykius ir gauti pranešimus realiuoju laiku, kai jie suaktyvinami. Tai labai svarbu kuriant dApps, kurie reaguoja į pokyčius „blockchain“.
Pavyzdys (Kontrakto įvykių prenumeravimas):
// Tarkime, kad jūsų kontraktas turi įvykį, pavadintą „Transfer“
contract.events.Transfer({
fromBlock: 'latest' // Pradėkite klausytis nuo naujausio bloko
}, function(error, event){
if (!error)
console.log(event);
else
console.error(error);
})
.on('data', function(event){
console.log(event);
}) // Tie patys rezultatai kaip ir pasirenkamasis atgalinis iškvietimas aukščiau.
.on('changed', function(event){
// pašalinti įvykį iš vietinės duomenų bazės
}).on('error', console.error);
Naudojimo atvejai ir pritaikymas
Web3.js suteikia galimybę įvairioms programoms įvairiose pramonės šakose. Štai keletas žinomų pavyzdžių:
- Decentralizuoti finansai (DeFi): Platformų kūrimas skolinimui, skolinimuisi, prekybai ir pelno auginimui. Web3.js leidžia sklandžiai sąveikauti su DeFi protokolais, tokiais kaip Uniswap, Aave ir Compound. Pavyzdžiui, skolinimo platforma Šveicarijoje gali naudoti Web3.js, kad vartotojai galėtų įnešti užstatą ir pasiskolinti kriptovaliutą.
- Nekeičiami žetonai (NFT): Turgaviečių ir programų kūrimas, skirtas pirkti, parduoti ir valdyti NFT, atstovaujančius skaitmeninį meną, kolekcionuojamus daiktus ir virtualų turtą. Apsvarstykite Japonijos žaidimų įmonę, kuri naudoja Web3.js, kad žaidėjai galėtų turėti ir prekiauti žaidimo turtu kaip NFT.
- Decentralizuotos biržos (DEX): Platformų kūrimas peer-to-peer kriptovaliutų prekybai be tarpininkų. Web3.js palengvina sąveiką su išmaniaisiais kontraktais, kurie automatizuoja prekybos procesą. Singapūre įsikūrusi DEX gali naudoti Web3.js, kad tiesiogiai sujungtų vartotojus, sumažindama priklausomybę nuo centralizuotų biržų.
- Tiekimo grandinės valdymas: Prekių ir produktų sekimas visoje tiekimo grandinėje, užtikrinant skaidrumą ir autentiškumą. Įmonė Brazilijoje, eksportuojanti kavą, gali naudoti Web3.js ir „blockchain“, kad vartotojams pateiktų patikrinamą informaciją apie jų kavos pupelių kilmę ir kelionę.
- Balsavimo sistemos: Saugios ir skaidrios internetinio balsavimo sistemų kūrimas, atsparus sukčiavimui. Rinkimų komisija Estijoje galėtų naudoti Web3.js, kad sukurtų nuo klastojimo apsaugotą balsavimo platformą, didindama pasitikėjimą ir dalyvavimą.
- Tapatybės valdymas: Decentralizuotų tapatybės sprendimų kūrimas, suteikiantis vartotojams kontrolę savo asmeniniams duomenims. Skaitmeninės tapatybės platforma Europos Sąjungoje galėtų naudoti Web3.js, kad vartotojai galėtų saugiai valdyti ir bendrinti savo kredencialus.
Geriausia Web3.js kūrimo praktika
Norėdami užtikrinti savo Web3.js programų saugumą, patikimumą ir prižiūrimumą, vadovaukitės šia geriausia praktika:
1. Saugumo aspektai
- Apsaugokite privačius raktus: Niekada nesaugokite privačių raktų tiesiogiai savo kode. Naudokite saugius raktų valdymo sprendimus, tokius kaip aparatinės piniginės arba užšifruota saugykla. Venkite įtraukti privačius raktus į versijų valdymo sistemas, tokias kaip Git.
- Apdorokite vartotojo įvestis: Patvirtinkite ir apdorokite visus vartotojo įvestis, kad išvengtumėte pažeidžiamumų, tokių kaip tarpinių svetainių scenarijų (XSS) ir SQL injekcija.
- Dujų limitas ir dujų kaina: Atidžiai įvertinkite dujų limitą, reikalingą jūsų transakcijoms, kad išvengtumėte dujų trūkumo klaidų. Nustatykite pagrįstą dujų kainą, kad jūsų transakcijos būtų apdorotos laiku.
- Klaidų tvarkymas: Įdiekite tvirtą klaidų tvarkymą, kad galėtumėte grakščiai tvarkyti netikėtas situacijas ir pateikti informatyvų grįžtamąjį ryšį vartotojams.
- Patikrinkite savo kodą: Reguliariai tikrinkite savo kodą, ar nėra saugumo pažeidžiamumų, ypač prieš diegdami jį į gamybos aplinką. Apsvarstykite galimybę įtraukti profesionalų saugumo auditorių, kad jis peržiūrėtų jūsų kodą.
2. Kodo kokybė ir prižiūrimumas
- Naudokite nuoseklų kodavimo stilių: Laikykitės nuoseklaus kodavimo stiliaus, kad pagerintumėte kodo skaitomumą ir prižiūrimumą. Naudokite linting įrankius, kad užtikrintumėte kodavimo standartus.
- Rašykite vienetinius testus: Rašykite išsamius vienetinius testus, kad užtikrintumėte, jog jūsų kodas veikia taip, kaip tikėtasi, ir kad būtų išvengta regresijų.
- Dokumentuokite savo kodą: Aiškiai ir glaustai dokumentuokite savo kodą, kad kitiems būtų lengviau suprasti ir prižiūrėti.
- Naudokite versijų valdymą: Naudokite versijų valdymą (pvz., Git), kad sektumėte kodo pakeitimus ir palengvintumėte bendradarbiavimą.
- Nuolat atnaujinkite priklausomybes: Reguliariai atnaujinkite savo priklausomybes, kad gautumėte naudos iš klaidų pataisymų, saugumo pataisų ir naujų funkcijų.
3. Vartotojo patirtis (UX)
- Pateikite aiškų grįžtamąjį ryšį: Pateikite vartotojams aiškų ir informatyvų grįžtamąjį ryšį apie jų transakcijų būseną. Rodykite patvirtinimus, kai transakcijos yra sėkmingos, ir rodykite klaidų pranešimus, kai transakcijos nepavyksta.
- Optimizuokite transakcijos greitį: Sumažinkite laiką, per kurį apdorojamos transakcijos. Naudokite tokius metodus kaip dujų kainos optimizavimas ir transakcijų grupavimas, kad pagerintumėte transakcijos greitį.
- Tvarkykite tinklo klaidas: Grakščiai tvarkykite tinklo klaidas ir pateikite vartotojams galimybes bandyti transakcijas iš naujo.
- Naudokite patogią vartotojo sąsają: Sukurkite vartotojo sąsają, kuri būtų intuityvi ir lengvai naudojama, net ir tiems vartotojams, kurie nėra susipažinę su „blockchain“ technologija.
Alternatyvos Web3.js
Nors Web3.js yra plačiausiai naudojama biblioteka sąveikai su Ethereum blockchain iš JavaScript, yra keletas alternatyvų, kurių kiekviena turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses. Kai kurios žinomos alternatyvos apima:
- Ethers.js: Mažesnė ir modulinė biblioteka nei Web3.js, žinoma dėl savo paprastumo ir naudojimo paprastumo. Jis sukurtas atsižvelgiant į saugumą ir siekia išvengti dažnų klaidų.
- Truffle: Nors Truffle visų pirma yra kūrimo sistema, ji taip pat teikia įrankius ir bibliotekas, skirtas sąveikauti su išmaniaisiais kontraktais, įskaitant savo Web3.js versiją.
- web3j: Java biblioteka, skirta sąveikauti su Ethereum blockchain. Nors ji nėra pagrįsta JavaScript, ji yra populiarus pasirinkimas Java kūrėjams, kuriant „blockchain“ programas.
Bibliotekos pasirinkimas priklauso nuo konkrečių jūsų projekto reikalavimų, pageidaujamos programavimo kalbos ir susipažinimo su skirtingais kūrimo įrankiais.
Dažnų problemų trikčių šalinimas
Kuriant su Web3.js kartais gali kilti iššūkių. Štai keletas dažnų problemų ir jų sprendimai:
- „Teikėjas nerastas“ klaida: Paprastai tai rodo, kad MetaMask arba kitas Web3 teikėjas nėra įdiegtas arba įjungtas vartotojo naršyklėje. Įsitikinkite, kad vartotojai turi įdiegtą Web3 teikėją ir kad jis tinkamai sukonfigūruotas.
- „Dujų įvertinimas nepavyko“ klaida: Tai dažnai atsitinka, kai transakcijai nurodytas dujų limitas yra nepakankamas. Pabandykite padidinti dujų limitą arba naudokite dujų įvertinimo įrankį, kad nustatytumėte tinkamą dujų limitą.
- „Transakcija atmesta“ klaida: Tai gali sukelti įvairūs veiksniai, tokie kaip nepakankamas lėšų kiekis, neteisingi parametrai arba kontrakto vykdymo klaidos. Patikrinkite transakcijos informaciją ir išmaniojo kontrakto kodą, ar nėra galimų problemų.
- Neteisingas kontrakto ABI: Įsitikinkite, kad naudojate teisingą ABI savo išmaniajam kontraktui. Neteisingas ABI gali sukelti netikėtą elgesį arba klaidas.
- Tinklo ryšio problemos: Patikrinkite, ar jūsų programa yra prijungta prie teisingo Ethereum tinklo (pvz., Mainnet, Ropsten, Rinkeby). Patikrinkite savo interneto ryšį ir įsitikinkite, kad Ethereum mazgas veikia tinkamai.
Web3.js ir „Blockchain“ integracijos ateitis
Web3.js ir toliau tobulėja kartu su sparčiai besivystančia „blockchain“ ekosistema. Būsimos tendencijos ir pokyčiai apima:
- Patobulintas saugumas: Nuolatinės pastangos gerinti Web3.js saugumą ir užkirsti kelią dažnoms pažeidžiamumams.
- Padidintas našumas: Optimizavimas, skirtas pagerinti Web3.js našumą ir sumažinti transakcijų dujų sąnaudas.
- Suderinamumas su keliomis grandinėmis: Parama sąveikai su keliais „blockchain“ tinklais už Ethereum ribų.
- Supaprastintos API: Patogesnių ir intuityvesnių API kūrimas, kad Web3.js būtų lengviau naudoti visų įgūdžių lygių kūrėjams.
- Integracija su naujomis technologijomis: Integracija su naujomis technologijomis, tokiomis kaip IPFS (InterPlanetary File System) ir decentralizuoti saugojimo sprendimai.
Kadangi „blockchain“ technologija tampa vis populiaresnė, Web3.js atliks dar svarbesnį vaidmenį, suteikdamas kūrėjams visame pasaulyje galimybę kurti novatoriškas ir įtakingas decentralizuotas programas.
Išvada
Web3.js yra esminis įrankis bet kuriam kūrėjui, norinčiam integruoti „blockchain“ technologiją į savo interneto programas. Jo platus funkcijų rinkinys, naudojimo paprastumas ir auganti bendruomenės parama paverčia jį tinkama biblioteka kuriant dApps, sąveikaujant su išmaniaisiais kontraktais ir išnaudojant decentralizuoto interneto galią. Suprasdami Web3.js pagrindus ir laikydamiesi geriausios praktikos, galite kurti saugias, patikimas ir patogias „blockchain“ programas, kurios gali transformuoti pramonės šakas ir pagerinti gyvenimą visame pasaulyje.