智能合約調(diào)用是實現(xiàn)一個 DApp 的關(guān)鍵,一個完整的 DApp 包括前端、后端、智能合約及區(qū)塊 鏈系統(tǒng),智能合約的調(diào)用是連接區(qū)塊鏈與前后端的關(guān)鍵。
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我們先來了解一下智能合約調(diào)用的基礎(chǔ)原理。智能合約運行在以太坊節(jié)點的 EVM 中。因此要 想調(diào)用合約必須要訪問某個節(jié)點。
以后端程序為例,后端服務若想連接節(jié)點有兩種可能,一種是雙 方在同一主機,此時后端連接節(jié)點可以采用 本地 IPC(Inter-Process Communication,進 程間通信)機制,也可以采用 RPC(Remote Procedure Call,遠程過程調(diào)用)機制;另 一種情況是雙方不在同一臺主機,此時只能采用 RPC 機制進行通信。
提到 RPC, 讀者應該對 Geth 啟動參數(shù)有點印象,Geth 啟動時可以選擇開啟 RPC 服務,對應的 默認服務端口是 8545。。
接著,我們來了解一下智能合約運行的過程。
智能合約的運行過程是后端服務連接某節(jié)點,將 智能合約的調(diào)用(交易)發(fā)送給節(jié)點,節(jié)點在驗證了交易的合法性后進行全網(wǎng)廣播,被礦工打包到 區(qū)塊中代表此交易得到確認,至此交易才算完成。
就像數(shù)據(jù)庫一樣,每個區(qū)塊鏈平臺都會提供主流 開發(fā)語言的 SDK(Software Development Kit,軟件開發(fā)工具包),由于 Geth 本身就是用 Go 語言 編寫的,因此若想使用 Go 語言連接節(jié)點、發(fā)交易,直接在工程內(nèi)導入 go-ethereum(Geth 源碼) 包就可以了,剩下的問題就是流程和 API 的事情了。
總結(jié)一下,智能合約被調(diào)用的兩個關(guān)鍵點是節(jié)點和 SDK。
由于 IPC 要求后端與節(jié)點必須在同一主機,所以很多時候開發(fā)者都會采用 RPC 模式。除了 RPC,以太坊也為開發(fā)者提供了 json- rpc 接口,本文就不展開討論了。
接下來介紹如何使用 Go 語言,借助 go-ethereum 源碼庫來實現(xiàn)智能合約的調(diào)用。這是有固定 步驟的,我們先來說一下總體步驟,以下面的合約為例。
步驟 01:編譯合約,獲取合約 ABI(Application Binary Interface,應用二進制接口)。 單擊【ABI】按鈕拷貝合約 ABI 信息,將其粘貼到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 語言IDE 創(chuàng)建該文件,文件名可自定義,后綴最好使用 abi)。
最好能將 calldemo.abi 單獨保存在一個目錄下,輸入“l(fā)s”命令只能看到 calldemo.abi 文件,參 考效果如下:
步驟 02:獲得合約地址。注意要將合約部署到 Geth 節(jié)點。因此 Environment 選擇為 Web3 Provider。
在【Environment】選項框中選擇“Web3 Provider”,然后單擊【Deploy】按鈕。
部署后,獲得合約地址為:0xa09209c28AEf59a4653b905792a9a910E78E7407。
步驟 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包內(nèi)的可執(zhí)行程序)編譯智能合約為 Go 代碼。abigen 工具的作用是將 abi 文件轉(zhuǎn)換為 Go 代碼,命令如下:
其中各參數(shù)的含義如下。 (1)abi:是指定傳入的 abi 文件。 (2)type:是指定輸出文件中的基本結(jié)構(gòu)類型。 (3)pkg:指定輸出文件 package 名稱。 (4)out:指定輸出文件名。 執(zhí)行后,將在代碼目錄下看到 funcdemo.go 文件,讀者可以打開該文件欣賞一下,注意不要修改它。
步驟 04:創(chuàng)建 main.go,填入如下代碼。 注意代碼中 HexToAddress 函數(shù)內(nèi)要傳入該合約部署后的地址,此地址在步驟 01 中獲得。
步驟 04:設置 go mod,以便工程自動識別。
前面有所提及,若要使用 Go 語言調(diào)用智能合約,需要下載 go-ethereum 工程,可以使用下面 的指令:
該指令會自動將 go-ethereum 下載到“$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum”,這樣還算 不錯。不過,Go 語言自 1.11 版本后,增加了 module 管理工程的模式。只要設置好了 go mod,下載 依賴工程的事情就不必關(guān)心了。
接下來設置 module 生效和 GOPROXY,命令如下:
在項目工程內(nèi),執(zhí)行初始化,calldemo 可以自定義名稱。
步驟 05:運行代碼。執(zhí)行代碼,將看到下面的效果,以及最終輸出的 2020。
上述輸出信息中,可以看到 Go 語言會自動下載依賴文件,這就是 go mod 的神奇之處??吹?2020,相信讀者也知道運行結(jié)果是正確的了。
Go 由于不支持泛型而臭名昭著,但最近,泛型已接近成為現(xiàn)實。Go 團隊實施了一個看起來比較穩(wěn)定的設計草案,并且正以源到源翻譯器原型的形式獲得關(guān)注。本文講述的是泛型的最新設計,以及如何自己嘗試泛型。
例子
FIFO Stack
假設你要創(chuàng)建一個先進先出堆棧。沒有泛型,你可能會這樣實現(xiàn):
type?Stack?[]interface{}func?(s?Stack)?Peek()?interface{}?{
return?s[len(s)-1]
}
func?(s?*Stack)?Pop()?{
*s?=?(*s)[:
len(*s)-1]
}
func?(s?*Stack)?Push(value?interface{})?{
*s?=?
append(*s,?value)
}
但是,這里存在一個問題:每當你 Peek 項時,都必須使用類型斷言將其從 interface{} 轉(zhuǎn)換為你需要的類型。如果你的堆棧是 *MyObject 的堆棧,則意味著很多 s.Peek().(*MyObject)這樣的代碼。這不僅讓人眼花繚亂,而且還可能引發(fā)錯誤。比如忘記 * 怎么辦?或者如果您輸入錯誤的類型怎么辦?s.Push(MyObject{})` 可以順利編譯,而且你可能不會發(fā)現(xiàn)到自己的錯誤,直到它影響到你的整個服務為止。
通常,使用 interface{} 是相對危險的。使用更多受限制的類型總是更安全,因為可以在編譯時而不是運行時發(fā)現(xiàn)問題。
泛型通過允許類型具有類型參數(shù)來解決此問題:
type?Stack(type?T)?[]Tfunc?(s?Stack(T))?Peek()?T?{
return?s[len(s)-1]
}
func?(s?*Stack(T))?Pop()?{
*s?=?(*s)[:
len(*s)-1]
}
func?(s?*Stack(T))?Push(value?T)?{
*s?=?
append(*s,?value)
}
這會向 Stack 添加一個類型參數(shù),從而完全不需要 interface{}?,F(xiàn)在,當你使用 Peek() 時,返回的值已經(jīng)是原始類型,并且沒有機會返回錯誤的值類型。這種方式更安全,更容易使用。(譯注:就是看起來更丑陋,^-^)
此外,泛型代碼通常更易于編譯器優(yōu)化,從而獲得更好的性能(以二進制大小為代價)。如果我們對上面的非泛型代碼和泛型代碼進行基準測試,我們可以看到區(qū)別:
type?MyObject?struct?{
X?
int
}
var?sink?MyObjectfunc?BenchmarkGo1(b?*testing.B)?{
for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{
var?s?Stack
s.Push(MyObject{})
s.Push(MyObject{})
s.Pop()
sink?=?s.Peek().(MyObject)
}
}
func?BenchmarkGo2(b?*testing.B)?{
for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{
var?s?Stack(MyObject)
s.Push(MyObject{})
s.Push(MyObject{})
s.Pop()
sink?=?s.Peek()
}
}
結(jié)果:
BenchmarkGo1BenchmarkGo1-16?????12837528?????????87.0?ns/op???????48?B/op????????2?allocs/opBenchmarkGo2BenchmarkGo2-16?????28406479?????????41.9?ns/op???????24?B/op????????2?allocs/op
在這種情況下,我們分配更少的內(nèi)存,同時泛型的速度是非泛型的兩倍。
合約(Contracts)
上面的堆棧示例適用于任何類型。但是,在許多情況下,你需要編寫僅適用于具有某些特征的類型的代碼。例如,你可能希望堆棧要求類型實現(xiàn) String() 函數(shù)
切換到新語言始終是一大步,尤其是當您的團隊成員只有一個時有該語言的先前經(jīng)驗?,F(xiàn)在,Stream 的主要編程語言從 Python 切換到了 Go。這篇文章將解釋stream決定放棄 Python 并轉(zhuǎn)向 Go 的一些原因。
Go 非常快。性能類似于 Java 或 C++。對于用例,Go 通常比 Python 快 40 倍。
對于許多應用程序來說,編程語言只是應用程序和數(shù)據(jù)庫之間的粘合劑。語言本身的性能通常并不重要。然而,Stream 是一個API 提供商,為 700 家公司和超過 5 億最終用戶提供提要和聊天平臺。多年來,我們一直在優(yōu)化 Cassandra、PostgreSQL、Redis 等,但最終,您會達到所使用語言的極限。Python 是一門很棒的語言,但對于序列化/反序列化、排名和聚合等用例,它的性能相當緩慢。我們經(jīng)常遇到性能問題,Cassandra 需要 1 毫秒來檢索數(shù)據(jù),而 Python 會花費接下來的 10 毫秒將其轉(zhuǎn)換為對象。
看看我如何開始 Go 教程中的一小段 Go 代碼。(這是一個很棒的教程,也是學習 Go 的一個很好的起點。)
如果您是 Go 新手,那么在閱讀那個小代碼片段時不會有太多讓您感到驚訝的事情。它展示了多個賦值、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、指針、格式和一個內(nèi)置的 HTTP 庫。當我第一次開始編程時,我一直喜歡使用 Python 更高級的功能。Python 允許您在編寫代碼時獲得相當?shù)膭?chuàng)意。例如,您可以:
這些功能玩起來很有趣,但是,正如大多數(shù)程序員會同意的那樣,在閱讀別人的作品時,它們通常會使代碼更難理解。Go 迫使你堅持基礎(chǔ)。這使得閱讀任何人的代碼并立即了解發(fā)生了什么變得非常容易。 注意:當然,它實際上有多“容易”取決于您的用例。如果你想創(chuàng)建一個基本的 CRUD API,我仍然推薦 Django + DRF或 Rails。
作為一門語言,Go 試圖讓事情變得簡單。它沒有引入許多新概念。重點是創(chuàng)建一種非常快速且易于使用的簡單語言。它唯一具有創(chuàng)新性的領(lǐng)域是 goroutine 和通道。(100% 正確CSP的概念始于 1977 年,所以這項創(chuàng)新更多是對舊思想的一種新方法。)Goroutines 是 Go 的輕量級線程方法,通道是 goroutines 之間通信的首選方式。Goroutines 的創(chuàng)建非常便宜,并且只需要幾 KB 的額外內(nèi)存。因為 Goroutine 非常輕量,所以有可能同時運行數(shù)百甚至數(shù)千個。您可以使用通道在 goroutine 之間進行通信。Go 運行時處理所有復雜性。goroutines 和基于通道的并發(fā)方法使得使用所有可用的 CPU 內(nèi)核和處理并發(fā) IO 變得非常容易——所有這些都不會使開發(fā)復雜化。與 Python/Java 相比,在 goroutine 上運行函數(shù)需要最少的樣板代碼。您只需在函數(shù)調(diào)用前加上關(guān)鍵字“go”:
Go 的并發(fā)方法很容易使用。與 Node 相比,這是一種有趣的方法,開發(fā)人員必須密切關(guān)注異步代碼的處理方式。Go 中并發(fā)的另一個重要方面是競爭檢測器。這樣可以很容易地確定異步代碼中是否存在任何競爭條件。
我們目前用 Go 編寫的最大的微服務編譯需要 4 秒。與以編譯速度慢而聞名的 Java 和 C++ 等語言相比,Go 的快速編譯時間是一項重大的生產(chǎn)力勝利。我喜歡在程序編譯的時候摸魚,但在我還記得代碼應該做什么的同時完成事情會更好。
首先,讓我們從顯而易見的開始:與 C++ 和 Java 等舊語言相比,Go 開發(fā)人員的數(shù)量并不多。根據(jù)StackOverflow的數(shù)據(jù), 38% 的開發(fā)人員知道 Java, 19.3% 的人知道 C++,只有 4.6% 的人知道 Go。GitHub 數(shù)據(jù)顯示了類似的趨勢:Go 比 Erlang、Scala 和 Elixir 等語言使用更廣泛,但不如 Java 和 C++ 流行。幸運的是,Go 是一種非常簡單易學的語言。它提供了您需要的基本功能,僅此而已。它引入的新概念是“延遲”聲明和內(nèi)置的并發(fā)管理與“goroutines”和通道。(對于純粹主義者來說:Go 并不是第一種實現(xiàn)這些概念的語言,只是第一種使它們流行起來的語言。)任何加入團隊的 Python、Elixir、C++、Scala 或 Java 開發(fā)人員都可以在一個月內(nèi)在 Go 上發(fā)揮作用,因為它的簡單性。與許多其他語言相比,我們發(fā)現(xiàn)組建 Go 開發(fā)人員團隊更容易。如果您在博爾德和阿姆斯特丹等競爭激烈的生態(tài)系統(tǒng)中招聘人員,這是一項重要的優(yōu)勢。
對于我們這樣規(guī)模的團隊(約 20 人)來說,生態(tài)系統(tǒng)很重要。如果您必須重新發(fā)明每一個小功能,您根本無法為您的客戶創(chuàng)造價值。Go 對我們使用的工具有很好的支持。實體庫已經(jīng)可用于 Redis、RabbitMQ、PostgreSQL、模板解析、任務調(diào)度、表達式解析和 RocksDB。與 Rust 或 Elixir 等其他較新的語言相比,Go 的生態(tài)系統(tǒng)是一個重大勝利。它當然不如 Java、Python 或 Node 之類的語言好,但它很可靠,而且對于許多基本需求,你會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有高質(zhì)量的包可用。
Gofmt 是一個很棒的命令行實用程序,內(nèi)置在 Go 編譯器中,用于格式化代碼。就功能而言,它與 Python 的 autopep8 非常相似。我們大多數(shù)人并不真正喜歡爭論制表符與空格。格式的一致性很重要,但實際的格式標準并不那么重要。Gofmt 通過使用一種正式的方式來格式化您的代碼來避免所有這些討論。
Go 對協(xié)議緩沖區(qū)和 gRPC 具有一流的支持。這兩個工具非常適合構(gòu)建需要通過 RPC 通信的微服務。您只需要編寫一個清單,在其中定義可以進行的 RPC 調(diào)用以及它們采用的參數(shù)。然后從這個清單中自動生成服務器和客戶端代碼。生成的代碼既快速又具有非常小的網(wǎng)絡占用空間并且易于使用。從同一個清單中,您甚至可以為許多不同的語言生成客戶端代碼,例如 C++、Java、Python 和 Ruby。因此,內(nèi)部流量不再有模棱兩可的 REST 端點,您每次都必須編寫幾乎相同的客戶端和服務器代碼。.
Go 沒有像 Rails 用于 Ruby、Django 用于 Python 或 Laravel 用于 PHP 那樣的單一主導框架。這是 Go 社區(qū)內(nèi)激烈爭論的話題,因為許多人主張你不應該一開始就使用框架。我完全同意這對于某些用例是正確的。但是,如果有人想構(gòu)建一個簡單的 CRUD API,他們將更容易使用 Django/DJRF、Rails Laravel 或Phoenix。對于 Stream 的用例,我們更喜歡不使用框架。然而,對于許多希望提供簡單 CRUD API 的新項目來說,缺乏主導框架將是一個嚴重的劣勢。
Go 通過簡單地從函數(shù)返回錯誤并期望調(diào)用代碼來處理錯誤(或?qū)⑵浞祷氐秸{(diào)用堆棧)來處理錯誤。雖然這種方法有效,但很容易失去問題的范圍,以確保您可以向用戶提供有意義的錯誤。錯誤包通過允許您向錯誤添加上下文和堆棧跟蹤來解決此問題。另一個問題是很容易忘記處理錯誤。像 errcheck 和 megacheck 這樣的靜態(tài)分析工具可以方便地避免犯這些錯誤。雖然這些變通辦法效果很好,但感覺不太對勁。您希望該語言支持正確的錯誤處理。
Go 的包管理絕不是完美的。默認情況下,它無法指定特定版本的依賴項,也無法創(chuàng)建可重現(xiàn)的構(gòu)建。Python、Node 和 Ruby 都有更好的包管理系統(tǒng)。但是,使用正確的工具,Go 的包管理工作得很好。您可以使用Dep來管理您的依賴項,以允許指定和固定版本。除此之外,我們還貢獻了一個名為的開源工具VirtualGo,它可以更輕松地處理用 Go 編寫的多個項目。
我們進行的一個有趣的實驗是在 Python 中使用我們的排名提要功能并在 Go 中重寫它。看看這個排名方法的例子:
Python 和 Go 代碼都需要執(zhí)行以下操作來支持這種排名方法:
開發(fā) Python 版本的排名代碼大約花了 3 天時間。這包括編寫代碼、單元測試和文檔。接下來,我們花了大約 2 周的時間優(yōu)化代碼。其中一項優(yōu)化是將分數(shù)表達式 (simple_gauss(time)*popularity) 轉(zhuǎn)換為抽象語法樹. 我們還實現(xiàn)了緩存邏輯,可以在未來的特定時間預先計算分數(shù)。相比之下,開發(fā)此代碼的 Go 版本大約需要 4 天時間。性能不需要任何進一步的優(yōu)化。因此,雖然 Python 的最初開發(fā)速度更快,但基于 Go 的版本最終需要我們團隊的工作量大大減少。另外一個好處是,Go 代碼的執(zhí)行速度比我們高度優(yōu)化的 Python 代碼快大約 40 倍。現(xiàn)在,這只是我們通過切換到 Go 體驗到的性能提升的一個示例。
與 Python 相比,我們系統(tǒng)的其他一些組件在 Go 中構(gòu)建所需的時間要多得多。作為一個總體趨勢,我們看到 開發(fā) Go 代碼需要更多的努力。但是,我們花更少的時間 優(yōu)化 代碼以提高性能。
我們評估的另一種語言是Elixir.。Elixir 建立在 Erlang 虛擬機之上。這是一種迷人的語言,我們之所以考慮它,是因為我們的一名團隊成員在 Erlang 方面擁有豐富的經(jīng)驗。對于我們的用例,我們注意到 Go 的原始性能要好得多。Go 和 Elixir 都可以很好地服務數(shù)千個并發(fā)請求。但是,如果您查看單個請求的性能,Go 對于我們的用例來說要快得多。我們選擇 Go 而不是 Elixir 的另一個原因是生態(tài)系統(tǒng)。對于我們需要的組件,Go 有更成熟的庫,而在許多情況下,Elixir 庫還沒有準備好用于生產(chǎn)環(huán)境。培訓/尋找開發(fā)人員使用 Elixir 也更加困難。這些原因使天平向 Go 傾斜。Elixir 的 Phoenix 框架看起來很棒,絕對值得一看。
Go 是一種非常高性能的語言,對并發(fā)有很好的支持。它幾乎與 C++ 和 Java 等語言一樣快。雖然與 Python 或 Ruby 相比,使用 Go 構(gòu)建東西確實需要更多時間,但您將節(jié)省大量用于優(yōu)化代碼的時間。我們在Stream有一個小型開發(fā)團隊,為超過 5 億最終用戶提供動力和聊天。Go 結(jié)合了 強大的生態(tài)系統(tǒng) 、新開發(fā)人員的 輕松入門、快速的性能 、對并發(fā)的 可靠支持和高效的編程環(huán)境 ,使其成為一個不錯的選擇。Stream 仍然在我們的儀表板、站點和機器學習中利用 Python 來提供個性化的訂閱源. 我們不會很快與 Python 說再見,但今后所有性能密集型代碼都將使用 Go 編寫。我們新的聊天 API也完全用 Go 編寫。
有,go語言有框架,例如:Beego(Go語言下開源的,高性能Web框架 )、Buffalo(Go語言下快速Web開發(fā)框架)、Echo、Gin、Iris、Revel(高生產(chǎn)率,全棧Go語言的Web框架)等。