為什麼區塊鏈開發人員的最佳技術堆疊對於應用程式開發至關重要

技術堆疊通常稱為技術堆疊,是用於建立和運行數位應用程式或網站的軟體工具、框架和技術的組合。 它類似於結構的基礎和構建塊,其中每個組件在確保應用程式的功能和性能方面都具有特定的作用。

在區塊鏈開發領域,技術堆疊變得更加複雜,包括區塊鏈平台、智慧合約語言、去中心化儲存解決方案等等。 隨著數位環境的不斷發展,理解和選擇合適的技術堆疊仍然是成功應用程式開發的關鍵方面。

技術堆疊的組成部分

從本質上講,技術堆疊分為兩個主要元件:前端(或客戶端)和後端(或伺服器端)。

前端:這是用戶直接與之互動的應用程式的可見部分。 它包含使用者直接體驗的一切:文字顏色和樣式、按鈕、圖像、滑桿和任何其他元素。 前端使用的常見技術包括 HTML、CSS 和 JavaScript,以及 React、Angular 和 Vue.js 等框架。

後端:這是應用程式的幕後部分,負責儲存和組織數據,確保前端的一切順利運行,並管理應用程式的整體邏輯。 它由伺服器、應用程式和資料庫組成。 流行的後端技術包括 Node.js 或 Ruby on Rails 等伺服器環境以及 PostgreSQL、MongoDB 和 MySQL 等資料庫。

選擇正確的技術堆疊對於應用程式的成功至關重要。 這個決定通常取決於各種因素,包括專案的要求、團隊的專業知識、可擴展性需求和預算限制。 精心挑選的技術堆疊可以簡化開發流程、增強使用者體驗並確保應用程式的長期可行性。

重要的是要記住,雖然技術趨勢來來去去,但主要目標保持不變:創建強大、高效且用戶友好的應用程式。 因此,在選擇技術堆疊時,建議優先考慮專案的特定需求而不是流行的行業趨勢。

區塊鏈技術堆疊的層次

要了解區塊鏈技術堆疊的複雜層次,必須將其結構視覺化。 在其基礎上,該圖展示了各種可編程鏈,通常稱為第 1 層 (L1) 區塊鏈。 有趣的是,第 2 層 (L2) 區塊鏈也是區塊鏈開發人員技術堆疊中這一基礎層的一部分。 這些鏈充當主幹,提供支援去中心化互聯網的網路、協定和資料庫。

從區塊鏈網路開始,下一層包括節點、API、Web3 和 Web2 開發工具的組合以及平台。 在頂峰,我們找到了 dApp。 總的來說,這些組件代表了區塊鏈開發所必需的當代技術堆疊。 然而,對於有志於專注於 dApp 開發的人來說,並非每一層都可能具有直接相關性。 雖然視覺表現至關重要,但在我們探索主題時保留其本質是有益的。

那麼,您認為哪一層最受用戶關注呢? 如果「dApps」是您的猜測,那麼您就猜對了。 記住這一點至關重要,因為如果沒有以用戶為中心的 dApp,區塊鏈技術就有可能成為未充分利用的創新。 

因此,掌握製作 dApp 的藝術對於 Web3 的持續成長和相關性至關重要。 最終目標是以最簡化、最有效的方式吸引最終用戶。

了解區塊鏈開發技術堆疊

在掌握了初步概述後,是時候深入了解區塊鏈技術堆疊的各個層了。 我們將從基礎層開始探索,然後向上提升。 透過理解區塊鏈開發人員技術堆疊的每一層,您將能夠自信地駕馭區塊鏈景觀。

區塊鍊網絡

這個基礎層對於區塊鏈開發和 Web3 的出現至關重要。 如果沒有它,我們將僅限於集中式系統。 主要是,以太坊網路仍然是可編程區塊鏈領域的領跑者,保持了其廣泛接受的去中心化平台的地位。 其開創性的性質賦予了它早鳥優勢,導致了以太坊虛擬機(EVM)的誕生。 然而,以太坊上交易成本上升和網路瓶頸等挑戰催化了替代鏈的出現,透過多樣化的選擇豐富了生態系統。

開發型區塊鏈大致可分為兩部分: 

EVM 相容鍊和非 EVM 相容鏈。 正如所暗示的,前者與以太坊的虛擬環境保持一致,使開發人員能夠使用為以太坊設計的大部分工具。 相反,不相容 EVM 的鏈在其不同的虛擬平台上運行。 以下是這兩個類別的著名區塊鏈的快照:

第一層區塊鏈包括:

  • 以太幣
  • 雪崩
  • 克洛諾斯
  • 魅影
  • BNB鏈
  • 索拉納
  • NEAR

第一層區塊鏈包括:

  • 多邊形
  • 仲裁
  • 樂觀
  • 赫梅茲

了解節點

其核心是,節點與同一區塊鏈中的對應節點連接。 除其他類型外,每個完整節點都包含區塊鏈當前狀態的全面副本。 特定區塊鏈網路內節點的分佈和傳播在決定網路的去中心化程度方面發揮關鍵作用。 

與節點互動至關重要,因為它們充當與區塊鏈通訊並檢索其資料的網關。 與傳統的 Web 開發相比較,就像在 Web2 應用程式中不直接與 CPU 互動一樣,在 Web3 的上下文中不直接與區塊鏈互動也是合乎邏輯的。

雖然理論上任何人都可以操作節點,但實際情況卻更加複雜。 操作節點通常需要專門的關注,需要一個團隊進行維護、確保定期備份並解決其他技術問題。 

考慮到這些複雜性,期望每個 Web3 開發人員都管理他們的節點是不合理的。 這裡的一線希望是專業節點提供者的存在,消除了開發人員運行自己的節點的需求。 這些提供者構成了區塊鏈開發人員技術堆疊中這一層的支柱。 節點提供者領域的知名品牌包括 Infura、Alchemy、Chainstack、Getblock、Pocket Network、QuickNode 和 RunNode。

然而,節點存在固有的限制。 單一節點通常僅限於特定的區塊鏈,並且不會將其範圍擴展到與加密貨幣代幣相關的多個智慧合約。 此外,節點提供的數據是原始數據,直接從區塊鏈中提取,未經任何細化。

API 的作用

對於熟悉電腦科學的人來說,API(應用程式介面)的概念並不陌生。 這些是結構化的定義和協議集,旨在促進軟體應用程式的創建和整合。 在區塊鏈背景下,Web3 API 在去中心化應用程式 (dApp) 的開發中發揮關鍵作用。

從本質上講,API 提供了一種結構化機制,允許不同的軟體元件無縫通訊。 高品質的API確保開發人員可以在穩定的環境中一致地編碼。 區塊鏈生態系統擁有多個受人尊敬的 Web3 API 提供。 其中著名的有 Covalent、QuickNode、The Graph、Bitquery、Alchemy 和 Biconomy。

還需要強調的是,這些 API 產品附帶了全面的文件。 例如,Moralis 的文件中包含了涵蓋廣泛端點的實際用例範例。 這使開發人員能夠使用簡潔的程式碼片段來解決大量查詢。

Web3 和 Web2 開發工具和平台

雖然整合區塊鏈技術堆疊的第三層和第四層似乎是合乎邏輯的,但考慮到 API 本質上是開發工具,但它們的重要性值得明確的認可。

此層封裝了更高層的軟體抽象化和前端函式庫,通常稱為表示層。 它包含特定於 Web3 的程式庫、開發環境和 IPFS 等去中心化儲存解決方案。 

此外,區塊鏈技術堆疊的這一層整合了傳統的應用程式開發平台。 利用強大的跨平台 API(例如 Moralis 提供的 API),開發人員可以利用 Firebase、Supabase 和 PlayFab 等知名平台來打造出色的 dApp。

dApps

到達區塊鏈開發人員技術堆疊的頂峰時,我們會遇到 dApp 或去中心化應用程式。 這些應用程式有多種形式,從 DeFi 平台和 DEX 到身份驗證 dApp、NFT 市場和以資料為中心的 dApp。 重要的是要認識到底層的活力在最頂層達到頂峰。 對於普通 Web3 使用者來說,他們的互動主要是與這一層進行的。 

雖然 Web3 開發人員的支柱是 dApp 創建,但他們也利用現有 dApp 來簡化流程。 例如,像 MetaMask 這樣的 Web3 錢包在智慧合約部署和 dApp 測試期間管理交易成本方面發揮了重要作用。

這一層為創新和創造力提供了畫布。 開發人員有責任提供迷人的使用者介面 (UI) 並確保無與倫比的使用者體驗 (UX)。 這些方面在推動區塊鏈技術成為主流方面發揮著至關重要的作用。

頂級 Web3 開發環境

對於踏上 dApp 創建之旅的 Web3 開發者來說,區塊鏈網路的選擇至關重要。 一個重要的標準是他們可以使用的開發工具的範圍和品質。 

對於選擇 EVM 相容鏈的人來說,一線希望是以太坊發展歷史的豐富遺產,提供了大量經過考驗的開發環境。

安全帽

這種以 JavaScript 為中心的開發環境對於旨在編譯、測試、部署以太坊應用程式和進行故障排除的開發人員來說是一個福音。 Hardhat 透過外掛程式的可擴展性允許定製本地區塊鏈開發設定。 此外,其全面的文檔有助於無縫調試和解決問題。

松露套房

該套件由三個面向 JavaScript 的開發工具(Truffle、Ganache 和 Drizzle)組成,是用於 EVM 開發的綜合工具包。

  • 松露: 作為主要開發平台,提供測試和部署功能。
  • 伽納徹: 促進本地區塊鏈的快速建立。
  • 細雨: 提供前端庫的集合,將前端元素與底層智能合約橋接起來。

布朗尼

Brownie 定位為 Hardhat 和 Truffle 的對應產品,是為 EVM 開發量身定制的 Python 驅動框架。 它提供了一系列全面的 Web3 開發人員實用程序,主要利用 web3.py 套件進行 dApp 編譯、測試和部署。

非 EVM 區塊鏈的開發環境

區塊鏈領域的最新趨勢是非 EVM 區塊鏈上 dApp 開發的激增。 

這些網路的擁護者經常批評 EVM 鏈過度束縛於以太坊框架,主張透過新穎的架構進行創新。 通常,非 EVM 區塊鏈優先考慮資料和交易可擴展性,確保令人印象深刻的交易率。

非 EVM 區塊鏈的範例包括:

  • 索拉納: 利用 Rust 進行智慧合約開發的 Layer 1 平台。
  • 近: 另一個 Layer 1 平台,支援 Rust 或 Assembly Script 來創建智能合約。
  • 一個明星: 連接 Polkadot 生態系統與領先的 Layer-1 區塊鏈的平行鏈。

雖然非 EVM 鏈的開發環境可能還不那麼成熟,但某些網路正在開發針對其平台量身定制的開發工具。

例如,Flow 為開發人員提供了工具,利用 Visual Studio Code 的本機擴充功能(最受歡迎的整合開發環境 (IDE) 之一)來檢查 Cadence 智慧合約是否有潛在問題。

另一個值得注意的非 EVM 開發環境是 Anchor,專為 Solana 合約開發而設計。 它提供了讓人想起 Solidity 和 Truffle 的用戶體驗,使開發人員更容易過渡到 Rust 和 Solana 開發。

結論

區塊鏈技術堆疊是一個多層面的生態系統,每一層在去中心化應用程式的開發和部署中都發揮關鍵作用。 無論是經驗豐富的開發人員還是區塊鏈領域的新手,了解這些層及其包含的工具都是至關重要的。 隨著數位領域的不斷擴大,隨時了解情況並利用正確的工具將是充分發揮區塊鏈技術潛力的關鍵。

來源:https://www.cryptopolitan.com/best-tech-stack-for-blockchain-developers/