Web3.py作为以太坊基金会官方支持的python库，通过提供与以太坊区块链交互的接口，实现查询链上数据、发送交易、部署智能合约等功能。以下从安装配置、网络连接、核心API调用到进阶应用，详细介绍其交互方法与API使用指南。
Web3.py的安装通过Python包管理工具pip完成，官方推荐使用5.x版本（截至2025年主流版本），执行命令pip install web3即可完成安装。安装完成后，需通过初始化Provider建立与以太坊网络的连接，这是后续所有交互操作的基础。
1.通过HTTP连接节点
最常用的方式是借助第三方节点服务（如Infura），需先替换为个人API密钥构建节点URL。代码逻辑为导入Web3模块，使用Web3.HTTPProvider初始化连接实例，例如w3 = Web3(Web3.HTTPProvider("https://mainnet.infura.io/v3/YOUR_INFURA_project_ID"))。连接后可通过w3.is_connected()方法检查状态，返回True表示连接成功。
2.本地节点连接
若运行本地节点（如Geth或Besu），可选择WebSocket或IPC协议。WebSocket连接示例为w3 = Web3(Web3.WebsocketProvider("ws://127.0.0.1:8546"))，适用于需要实时数据推送的场景；IPC连接则通过本地文件路径实现，适合对安全性要求较高的本地开发环境。
1.查询账户余额
首先定义目标以太坊地址，调用w3.eth.get_balance(address)获取余额（单位为wei），再通过w3.from_wei(balance_wei, 'ether')转换为ETH单位，最后打印结果。例如，地址0x...的余额查询结果可表示为{address} 的余额为 {balance_eth} ETH。
2.发送交易（转账）
需经历构建未签名交易、签署交易、发送交易三个步骤。构建交易时需指定接收地址（to）、发送地址（from）、转账金额（value，需用w3.to_wei(0.1, 'ether')转换为wei）、gas限制、gas价格（用w3.to_wei('40', 'gwei')转换为wei）及nonce（通过w3.eth.get_transaction_count获取）。签署交易使用私钥调用w3.eth.account.sign_transaction，生成签名后的交易对象，再通过w3.eth.send_raw_transaction发送，返回交易哈希。
3.部署智能合约
需先准备编译后的合约ABI和字节码，通过w3.eth.contract(abi=abi, bytecode=bytecode)创建合约对象。调用contract.constructor().build_transaction构建部署交易，参数包括发送地址、nonce、gas价格等。签署并发送交易后，通过w3.eth.wait_for_transaction_receipt(tx_hash)获取交易收据，从中提取contractAddress即为部署后的合约地址。
4.与合约交互
加载已部署合约需指定合约地址和ABI，创建合约实例。调用只读函数（无需Gas）使用contract.functions.myFunction().call()；调用状态变更函数（需发送交易）使用contract.functions.updateFunction().transact({'from': '0xAddress'})，并可通过wait_for_transaction_receipt确认执行结果。
1.事件监听
通过合约事件对象创建过滤器，例如event_filter = contract.events.MyEvent.create_filter(fromBlock='latest')，然后循环调用event_filter.get_new_entries()获取新事件数据并处理。该功能适用于实时跟踪合约状态变化，如代币转账、数据更新等场景。
2.Gas费用优化
使用estimate_gas()方法预估交易Gas消耗，例如gas_estimate = contract.functions.myFunction().estimate_gas({'from': '0xAddress'})，避免Gas设置过高或不足。结合EIP-1559协议，可通过动态调整maxFeePerGas和maxPriorityFeePerGas优化费用，提升交易确认速度。
3.多链支持
Web3.py兼容所有EVM链（如Polygon、BSC），只需切换节点URL和链ID。例如连接Polygon主网时，使用Infura的Polygon节点URL，保障交易中的chainId参数与目标链匹配，即可实现跨链交互。
1.安全性
私钥需严格保密，禁止硬编码于代码中，建议使用加密存储（如环境变量、硬件钱包）。地址需通过w3.utils.to_checksum_address()验证格式，防止因大小写错误导致交易失败。输入数据需校验，避免恶意输入引发重放攻击或Gas耗尽攻击。
2.性能优化
批量请求可通过batch_request()减少RPC调用次数，提升数据获取效率。异步模式下，使用AsyncGethProvider结合asyncio库，实现并发请求处理，适合高频率交互场景（如批量查询多个地址余额）。
3.调试工具
利用web3.utils模块中的工具函数（如单位转换、地址校验）辅助开发。通过w3.eth.tracing模块分析交易执行路径（需节点支持trace功能），定位合约执行异常，提高调试效率。
通过以上步骤，可基于Web3.py实现与以太坊区块链的全流程交互，从基础数据查询到复杂合约部署与事件跟踪，满足DApp开发、链上数据分析等多样化需求。实际应用中需根据具体场景调整参数，结合官方文档持续优化实现方案。
关键词标签：Web3.py,以太坊,智能合约,API调用,区块链交互
