从零开始，使用 Web3.js 和 Infura 开发以太坊去中心化应用

随着区块链技术的飞速发展，以太坊作为最流行的智能合约平台，吸引了越来越多的开发者，对于初学者来说，搭建和维护一个以太坊全节点既耗时又耗费资源，幸运的是，通过 Web3.js 库和 Infura 服务，我们可以轻松地与以太坊区块链进行交互，无需自己运行节点,本文将带你一步步了解如何使用这两个强大的工具进行以太坊开发。

核心概念介绍

1 什么是 Web3.js？

Web3.js 是一个 JavaScript 库，它封装了以太坊 JSON-RPC API，允许开发者通过 HTTP、IPC 或 WebSocket 与以太坊区块链进行通信，借助 Web3.js,你可以：

• 查询区块链数据（区块、交易、账户余额等）
• 发送以太币交易
• 部署和调用智能合约
• 监听区块链事件

2 什么是 Infura？

Infura 是 ConsenSys 旗下知名的区块链基础设施服务商，它提供了一套托管的以太坊节点集群，开发者只需通过 Infura 提供的 API 端点（Endpoint），就能访问以太坊主网、测试网（如 Sepolia、Goerli）以及 IPFS 等服务,无需自己搭建和维护节点。

使用 Infura 的优势：

• 无需同步区块链数据，节省大量磁盘空间和时间
• 高可用性和稳定的 API 服务
• 免费套餐足够开发测试使用
• 支持 WebSocket 实时订阅事件

准备工作

1 注册 Infura 账号

1. 访问 infura.io 并注册账号
2. 登录后创建一个新项目（Create New Project）
3. 在项目设置中，你会看到三个关键信息：
   • Project ID：项目唯一标识
   • Project Secret：项目密钥（建议保密）
   • Endpoint：形如 https://mainnet.infura.io/v3/你的ProjectID 的 API 地址

2 搭建开发环境

创建项目目录并安装依赖：

mkdir eth-demo && cd eth-demo
npm init -y
npm install web3 dotenv

建议将敏感信息保存到 .env 文件中：

INFURA_PROJECT_ID=你的ProjectID
INFURA_PROJECT_SECRET=你的ProjectSecret
PRIVATE_KEY=你的测试账户私钥

连接以太坊网络

1 初始化 Web3 实例

require('dotenv').config();
const Web3 = require('web3');
// 连接 Infura 端点（以主网为例）
const infuraUrl = `https://mainnet.infura.io/v3/${process.env.INFURA_PROJECT_ID}`;
const web3 = new Web3(infuraUrl);
async function main() {
    // 验证连接：获取当前区块高度
    const blockNumber = await web3.eth.getBlockNumber();
    console.log('当前区块高度:', blockNumber);
    // 获取网络 ID
    const networkId = await web3.eth.net.getId();
    console.log('网络 ID:', networkId);
    // 获取以太坊价格相关的 gas 价格
    const gasPrice = await web3.eth.getGasPrice();
    console.log('当前 Gas 价格:', web3.utils.fromWei(gasPrice, 'gwei'), 'Gwei');
}
main().catch(console.error);

如果连接测试网（如 Sepolia），只需将端点中的 mainnet 换成 sepolia 即可。

常用数据查询操作

1 查询账户余额

async function getBalance(address) {
    const balanceWei = await web3.eth.getBalance(address);
    const balanceEth = web3.utils.fromWei(balanceWei, 'ether');
    console.log(`地址 ${address} 的余额: ${balanceEth} ETH`);
    return balanceEth;
}
getBalance('0x某个以太坊地址');

2 查询区块和交易信息

async function getBlockInfo(blockNumber) {
    const block = await web3.eth.getBlock(blockNumber);
    console.log('区块哈希:', block.hash);
    console.log('交易数量:', block.transactions.length);
    console.log('矿工地址:', block.miner);
    console.log('时间戳:', new Date(block.timestamp * 1000).toLocaleString());
    return block;
}
async function getTransactionInfo(txHash) {
    const tx = await web3.eth.getTransaction(txHash);
    console.log('发送方:', tx.from);
    console.log('接收方:', tx.to);
    console.log('金额:', web3.utils.fromWei(tx.value, 'ether'), 'ETH');
    return tx;
}

发送交易

发送交易需要对交易进行签名，Web3.js 支持通过私钥直接签名：

async function sendTransaction() {
    const fromAddress = '你的钱包地址';
    const toAddress = '接收方地址';
    const privateKey = process.env.PRIVATE_KEY;
    // 查询 nonce（该账户已发送的交易数）
    const nonce = await web3.eth.getTransactionCount(fromAddress);
    // 构建交易对象
    const txObject = {
        from: fromAddress,
        to: toAddress,
        value: web3.utils.toWei('0.01', 'ether'), // 发送 0.01 ETH
        gas: 21000,
        nonce: nonce,
    };
    // 获取当前合理的 gas 价格
    const gasPrice = await web3.eth.getGasPrice();
    txObject.gasPrice = gasPrice;
    // 签名交易
    const signedTx = await web3.eth.accounts.signTransaction(
        txObject, 
        privateKey
    );
    // 发送签名后的交易
    const receipt = await web3.eth.sendSignedTransaction(
        signedTx.rawTransaction
    );
    console.log('交易成功！交易哈希:', receipt.transactionHash);
    console.log('区块号:', receipt.blockNumber);
    return receipt;
}

⚠️ 安全提示：切勿将私钥硬编码在代码中或提交到代码仓库，生产环境建议使用密钥管理服务（如 Vault、AWS KMS）或硬件钱包。

与智能合约交互

1 创建合约实例

假设你已经有一个部署好的 ERC-20 代币合约，需要合约地址和 ABI（应用二进制接口）：

const contractABI = [
    // 合约的 ABI 数组（可从 Remix 或 Etherscan 获取）
    {
        "constant": true,
        "inputs": [{ "name": "_owner", "type": "address" }],
        "name": "balanceOf",
        "outputs": [{ "name": "balance", "type": "uint256" }],
        "type": "function"
    },
    // ... 其他 ABI
];
const contractAddress = '0x合约地址';
const contract = new web3.eth.Contract(contractABI, contractAddress);

2 调用只读方法（call）

async function getTokenBalance(walletAddress) {
    const balance = await contract.methods
        .balanceOf(walletAddress