如何使用 Seahorse 以 Python 撰寫 Solana 程式

Solana 是一個具有智能合約功能的高效能區塊鏈網路，其設計目標是為全球規模的採用而擴展。Solana 平均每秒可處理 3,000 筆交易，是速度最快的區塊鏈協定之一。Solana Programs 是撰寫在 Solana 區塊鏈網路上的智能合約，用於執行各種活動，包括代幣轉帳、鑄造 NFT，以及鏈上投票。

本文將說明如何使用 Seahorse 開發框架，分別在本地開發環境與線上 IDE 中以 Python 撰寫 Solana Programs。

在 Solana 上開發程式的主要方式有哪些？

要開發 Solana Programs，你需要學習 Rust、使用 Anchor 開發框架建置，或使用 Seahorse（一個 Python 風格的 Solana 開發框架）。

Rust 是 Solana 建置所採用的程式語言，也是與 Solana 的 Sealevel Runtime 互動時預設使用的web3 程式語言。

使用 Anchor 在 Solana 上開發

Anchor 是一個框架，透過將 Rust 語言的複雜性從一般使用者手中抽象化，讓 Solana 應用程式開發更容易。

Anchor 為 Solana 開發者提供了介面定義語言（Interface Definition Language, IDL）、根據 IDL 產生客戶端的 Typescript 套件、Rust crates，以及命令列介面（CLI）等工具。

使用 Seahorse 在 Solana 上開發

Seahorse 是由社群主導的 Solana 開發框架，讓開發者能夠以 Python 程式語言撰寫 Solana programs。

‍Seahorse 讓每個以 Python 撰寫的程式，都能擁有與 Rust 程式相同的安全保障。Seahorse 與 Anchor 完全相容，也能與 Rust 程式碼互通。

Python 廣泛用於網頁應用程式與機器學習專案的日常開發，是目前最受歡迎的程式語言。

由於許多對開發區塊鏈應用有興趣的開發者，可能已經具備 Python 程式設計技能，他們可以使用 Seahorse 來建置 Solana 應用程式，而不需要另外學習一種全新的程式語言（Rust）。

如何在本地 Solana 開發環境中使用 Seahorse

像 Solana Playground 這類平台僅適合快速建置與測試應用程式，不應用來開發大型應用程式。若要在本地工作環境中建置 Seahorse 所需的開發環境，我們將安裝以下項目：

1. Rust
2. Solana Tool Suite
3. Node
4. Anchor
5. Seahorse

1. 安裝必要的 Solana 開發工具

若要安裝 Rust、Solana Tool Suite、Node 和 Anchor，請參考這篇設定本地 Solana 開發環境的教學。

若你使用的是 Linux 系統，可能需要執行以下指令來加入額外的相依套件：

2. 安裝 Seahorse

Seahorse 需要依賴 Anchor 和 Rustfmt 才能正常運作。由於你的機器上已安裝好 Anchor，安裝 Rustfmt 套件與 Anchor 會很簡單。

執行以下指令加入 Rustfmt 套件：

在終端機執行以下指令來安裝 Seahorse：

執行最後一個指令，確認 Seahorse 已正確安裝：

3. 產生紙錢包（paper wallet）

由於你已經安裝好 Solana Command Line Tools，可以建立一個本地的「紙錢包」在本地環境中使用。

執行以下指令確認 Solana CLI 工具已安裝完成：

接著輸入下一個指令來產生新的金鑰對：

請妥善保存相關資訊，以便之後在本地環境中使用。

為你的紙錢包充值：

執行 solana airdrop 2 指令以取得 2 個測試用 SOL 代幣

如果你想使用線上開發環境來測試 Seahorse，而不是在本地端執行，Solana Playground 是不錯的選擇。

如何在 Solana Playground 中設定 Seahorse

Solana Playground 是一個線上的整合開發環境（Integrated Development Environment），專為快速啟動 Solana 應用程式開發而打造。

Solana Playground 提供以下預先建置的 Crates：

1. Native（Rust）－適合想在不使用任何框架的情況下於 Solana 上建置的開發者
2. Anchor（Rust）－適合想以 Rust 搭配額外工具在 Solana 上建置的開發者‍
3. Seahorse（Python）－適合具備 Python 程式設計經驗的 Solana 開發者

1. 建立新的 Solana Playground 專案

在 Solana Playground 上建立一個新專案，並為目錄命名。命名完成後，會出現一個名為 FizzBuzz 的示範專案。本教學將使用這個小型 dapp 作為範例。

2. 建立 Playground 錢包

你必須先產生一個 Playground Wallet，才能與你的 Seahorse programs 互動。Playground Wallet 是作為此應用程式的測試錢包。

• 點選「playground wallet」
• 選擇新增錢包
• 依照畫面指示操作，並下載 JSON 檔案

3. 取得測試用 SOL 代幣

在 Playground 終端機中輸入以下指令，取得 devnet SOL 代幣：

$ connect‍

connect 指令會將你的測試錢包與專案連結。

$ solana address

‍solana address 指令會印出你的 Solana 錢包地址。稍後我們會用這個地址來啟動 FizzBuzz 應用程式。

$ solana airdrop 2

solana airdrop 指令會將測試用 SOL 代幣存入你的錢包，用來支付執行「Build」或「Deploy」等交易所需的手續費。

Seahorse 的 Python 元件如何運作

在這個章節中，我們將逐步建立一個常見但簡單的鏈上 FizzBuzz 應用程式。我們的程式碼主要包含三個部分：

1. Account
2. Instruction 1
3. Instruction 2

1. Account

Executable Accounts 用來定義在 Solana 區塊鏈上執行的可執行程式碼（智能合約）。在 Accounts 定義中，你可以指定 Solana programs 所需的資料型別。

Fizz 和 Buzz 被定義為布林（Boolean）資料型別，而變數「n」則為無號整數（unsigned integer）型別。

2. Instruction 1

還有另一種帳戶類型，稱為 Built-In Accounts。這些內建帳戶大多用於在鏈上呼叫特定的 instructions。

A. Signer account

需要簽署者的 instructions，必須取得錢包的核准。Signer 就是在這段程式碼中，對定義的 instruction 呼叫進行簽署的錢包。

owner 這個關鍵字用來儲存 Signer 的相關資訊。若要取得 Signer 的公鑰，可以加入以下程式碼：

B. Empty account

Empty account 型別用來初始化主要 Account（FizzBuzz）的類別，即使該帳戶一開始是空的。

透過使用 Empty 關鍵字，你可以建構主要 Account 中定義的類別。當 FizzBuzz account 被初始化時，建立費用會由 Owner（即該交易的簽署者）支付。

一旦該帳戶在鏈上建立完成，同一個 owner 之後再次呼叫時就無法重新建立。初始化時產生的 seed 可用來識別原始帳戶。

3. Instruction 2

第二個 instruction 呼叫會使用已建立好的帳戶及其對應的值。

以下是 FizzBuzz 的完整程式碼範例：

開始使用 Seahorse 以 Python 建置 Solana 應用程式

Seahorse 是一個由社群主導的開源專案，完全免費供大眾使用。Seahorse 目前仍處於 beta 階段，許多功能尚未實作完成。雖然尚未達到正式上線（production-ready）的程度，但仍可用來在 Solana 的 devnet 上進行實驗與應用程式開發。

透過 Seahorse，以 Python 在 Solana 上進行開發是可行且簡單的。如果你是一位對學習 web3 開發有興趣的 Python 開發者，透過 Solana Playground 探索 Seahorse，是開始學習 Anchor、Rust 與 Solana programs 相關技能的一種安全又有趣的方式。