29、使用IPFS实现去中心化视频共享应用

最新推荐文章于 2025-11-27 05:34:13 发布

g8f9d0s1a2

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分类专栏： Python开发者进击区块链：从入门到实践文章标签： IPFS 去中心化视频共享 Django

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使用IPFS实现去中心化视频共享应用

1. 创建实例

首先，我们创建 VideosSharing 类的一个实例，以便后续导入使用：

videos_sharing = VideosSharing()

这里选择导入类的实例而非类本身，所以在此处对类实例进行初始化。

2. 模板编写

2.1 创建模板目录

使用以下命令创建模板目录：

(videos-venv) $ cd decentralized_videos
(videos-venv) $ mkdir -p videos/templates/videos

2.2 基础布局模板

创建基础布局模板 videos/templates/videos/base.html ，代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <title>Decentralized Videos Sharing Application</title>
    <link rel="stylesheet" href="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/bulma/0.7.2/css/bulma.min.css">
  </head>
  <body>
    <section>
      <!-- 导航部分 -->
    </section>
    {% block content %}
    {% endblock %}
  </body>
</html>

在头部导入了 Bulma CSS 框架和 Font Awesome JavaScript 文件。基础布局中设置了导航，包含主页链接和视频上传链接。 {% block content %} 和 {% endblock %} 之间的部分将由具体模板内容填充。虽然主要聚焦于 Python，但为使应用界面美观，使用了一些 CSS，可访问 https://bulma.io 了解该 CSS 框架。

2.3 首页模板

创建 videos/templates/videos/index.html 模板文件，代码如下：

{% extends "videos/base.html" %}
{% block content %}
<section class="section">
  <div class="container">
    {% for video in videos %}
      {% cycle '<div class="columns">' '' '' '' %}
        <div class="column">
          <div class="card">
            <div class="card-image">
              <figure class="image is-4by3">
                <img src="{{ video.thumbnail }}" />
              </figure>
            </div>
            <p class="card-footer-item">
              <span><a href="{% url 'video' video_user=video.user index=video.index %}">{{ video.title }}</a></span>
            </p>
          </div>
        </div>
      {% cycle '' '' '' '</div>' %}
    {% endfor %}
  </div>
</section>
{% endblock %}

此模板继承自基础布局，用于展示视频。使用 card 类的 div 展示视频， cycle 方法用于生成包含四个 column 类 div 的 columns 类 div ，第二个 cycle 方法用于关闭该 div 。在卡片底部创建了播放视频页面的链接， url 方法接受 URL 名称和参数。

2.4 视频播放模板

创建 videos/templates/videos/video.html 模板文件，完整代码可参考 GitLab 链接。模板继承基础布局后，创建面包屑导航，方便用户返回视频上传者的频道页面，使用 HTML 的 video 标签展示视频，下方显示点赞总数，页面底部创建点赞表单，表单接受视频点赞者的地址和密码输入，还有隐藏输入用于发送视频上传者的地址和视频索引，表单中包含 {% csrf_token %} 以避免 CSRF 漏洞。

2.5 频道模板

创建 videos/templates/videos/channel.html 模板文件，完整代码可参考 GitLab 链接。该模板与首页模板类似，只是在视频列表顶部添加了面包屑导航。

2.6 视频上传模板

创建 videos/templates/videos/upload.html 模板文件，完整代码可参考 GitLab 链接。模板继承基础布局后，创建面包屑导航和视频上传表单，表单包含视频标题、视频文件、视频上传者地址和密码四个输入项。模板底部的 JavaScript 代码用于在选择文件后设置文件上传字段标签上的文件名，由于要上传文件，表单的 enctype 属性需设置为 "multipart/form-data" 。

3. URL 设置

3.1 应用 URL 设置

urls 文件是 Django 中的路由机制。打开 decentralized_videos/videos/urls.py ，删除原有内容并替换为以下代码：

from django.urls import path
from . import views

urlpatterns = [
    path('', views.index, name='index'),
    path('channel/<str:video_user>', views.channel, name='channel'),
    path('video/<str:video_user>/<int:index>', views.video, name='video'),
    path('upload-video', views.upload, name='upload'),
    path('like-video', views.like, name='like'),
]

这里将之前创建的视图映射到路由。例如，通过 http://localhost:8000/video/0x0000000000000000000000000000000000000000/1 访问视频播放页面，参数将映射到 video_user 变量和 index 变量。 path 方法的第一个参数是在浏览器中调用的方式，第二个参数是使用的视图，第三个参数是模板中使用的路由名称。

3.2 项目 URL 设置

编辑 decentralized_videos/decentralized_videos/urls.py ，添加 videos.urls 路径，使应用知道如何将 URL 路由到视频视图：

from django.contrib import admin
from django.urls import include, path

urlpatterns = [
    path('', include('videos.urls')),
    path('admin/', admin.site.urls)
]

4. 项目结构总结

项目结构	说明
`decentralized_videos`	项目根目录
`videos`	应用目录
`videos/templates/videos`	模板目录
`videos/templates/videos/base.html`	基础布局模板
`videos/templates/videos/index.html`	首页模板
`videos/templates/videos/video.html`	视频播放模板
`videos/templates/videos/channel.html`	频道模板
`videos/templates/videos/upload.html`	视频上传模板
`videos/urls.py`	应用 URL 配置文件
`decentralized_videos/urls.py`	项目 URL 配置文件

5. 操作流程

graph LR
    A[创建模板目录] --> B[编写基础布局模板]
    B --> C[编写首页模板]
    C --> D[编写视频播放模板]
    D --> E[编写频道模板]
    E --> F[编写视频上传模板]
    F --> G[设置应用 URL]
    G --> H[设置项目 URL]

以上步骤完成了去中心化视频共享应用的模板和 URL 设置，为后续开发和部署奠定了基础。接下来可以进行项目的测试和优化，以确保应用的稳定性和性能。

6. 项目演示

6.1 启动项目

确保位于 decentralized_videos 目录下，先运行私有区块链和 IPFS 守护进程，然后启动 Django 开发服务器：

(videos-venv) $ cd decentralized_videos
(videos-venv) $ python manage.py runserver

6.2 访问项目

打开浏览器，访问 http://localhost:8000 ，将看到近期视频列表。若某些视频没有缩略图，可访问视频播放页面生成。

6.3 功能演示

播放视频 ：点击视频列表中的某个视频，进入视频播放页面。可以使用 Chrome 浏览器直接播放 HTML5 视频，若使用 Firefox 浏览器，需按此链接中的步骤操作以启用视频播放。
点赞视频 ：在视频播放页面，可使用页面底部的表单为视频点赞，需输入点赞者的地址和密码。
查看频道 ：点击面包屑导航中的“Channel”链接，可查看特定视频上传者的所有视频列表。
上传视频 ：点击导航菜单中的“Upload”链接，进入视频上传页面。在该页面填写视频标题、选择视频文件、输入上传者地址和密码，点击上传按钮即可上传视频。选择文件后，文件名会显示在文件上传字段的标签上。

7. 项目优化建议

为使应用在实际环境中表现更优，可进行以下操作：

7.1 测试方面

单元测试 ：对模型、视图、模板进行测试，确保各组件功能正常。
集成测试 ：进行全面的集成测试，保证各组件之间的交互正常。

7.2 后台任务处理

使用 Celery 和 RabbitMQ 或 Redis 将繁重和耗时的操作（如调用智能合约操作、使用 IPFS 添加和获取文件）放入后台任务中。
添加 JavaScript 文件，通过轮询机制监测后台任务是否完成，也可使用 Django channel 实现相同功能。

7.3 数据存储优化

将区块链中的信息通过定时任务存储到数据库中，让模型从数据库获取所需信息，而非直接在模型中访问智能合约方法。

7.4 用户体验优化

为方便用户，可提供临时保存地址和密码的功能，可将其保存到会话、cookie 或 web3 对象中。

7.5 异常处理

处理用户上传无效视频文件或无效 IPFS 路径的情况，可在智能合约或前端进行验证。

7.6 功能扩展

分页功能 ：添加分页功能，提高用户浏览体验。
搜索功能 ：实现搜索功能，可考虑仅搜索视频标题或从视频文件中提取信息进行搜索。

8. 总结

通过结合 IPFS 技术和智能合约技术，成功构建了一个去中心化视频共享应用。具体步骤如下：
1. 编写智能合约，存储视频信息和标题，并引入加密经济机制，使点赞视频需要消耗 ERC20 代币。
2. 使用 Django 库构建 Web 应用，包括创建项目、应用、视图、模型、模板和 URL。
3. 在模型中，将视频文件存储到 IPFS 并将 IPFS 路径存储到区块链。
4. 使用 Bulma CSS 框架美化模板。
5. 启动应用并进行功能演示。

同时，还学习了使用 Vyper 编程语言编写多种智能合约，利用 web3 库与智能合约交互，使用 PySide2 库构建 GUI 前端，使用 Django 库构建 Web 前端。掌握这些技能后，可在以太坊平台上构建各种有趣的应用。但以太坊仍在不断发展，如分片、权益证明和隐私等技术正在研究和开发中，需要关注以太坊平台的更新。

9. 学习资源推荐

可访问此链接了解以太坊即将到来的变化。

10. 操作步骤回顾

步骤	操作内容
1	创建 `VideosSharing` 类的实例
2	创建模板目录
3	编写基础布局模板
4	编写首页模板
5	编写视频播放模板
6	编写频道模板
7	编写视频上传模板
8	设置应用 URL
9	设置项目 URL
10	启动项目并进行功能演示
11	对项目进行优化

11. 整体流程总结

graph LR
    A[编写智能合约] --> B[构建 Django 项目]
    B --> C[编写模板]
    C --> D[设置 URL]
    D --> E[启动项目]
    E --> F[功能演示]
    F --> G[项目优化]

通过以上步骤，我们完成了一个完整的去中心化视频共享应用的开发，并对其进行了优化和测试。希望这些内容能帮助你更好地理解和实践去中心化应用的开发。