Почему лучший технологический стек для разработчиков блокчейна имеет решающее значение для разработки приложений

Технологический стек, часто называемый стеком технологий, — это сочетание инструментов программного обеспечения, фреймворков и технологий, используемых для создания и запуска цифрового приложения или веб-сайта. Это похоже на фундамент и строительные блоки конструкции, где каждый компонент играет определенную роль в обеспечении функциональности и производительности приложения.

В мире разработки блокчейн технологический стек становится еще более сложным, включая платформы блокчейна, языки смарт-контрактов, децентрализованные решения для хранения данных и многое другое. По мере того как цифровое ландшафт продолжает развиваться, понимание и выбор подходящего технологического стека остается ключевым аспектом успешной разработки приложений.

Компоненты технологического стека

В своей основе технологический стек делится на два основных компонента: фронтенд (или клиентская часть) и бэкенд (или серверная часть).

Frontend: Это видимая часть приложения, с которой пользователи взаимодействуют напрямую. Она включает в себя все, что пользователь испытывает непосредственно: цвета и стили текста, кнопки, изображения, ползунки и любые другие элементы. К распространенным технологиям, используемым во фронтенде, относятся HTML, CSS и JavaScript, а также такие фреймворки, как React, Angular и Vue.js.

Backend: Это скрытая от глаз часть приложения, отвечающая за хранение и организацию данных, обеспечение бесперебойной работы фронтенда и управление общей логикой приложения. Она состоит из сервера, приложения и базы данных. Популярные технологии бэкенда включают серверные среды, такие как Node.js или Ruby on Rails, и базы данных, такие как PostgreSQL, MongoDB и MySQL.

Выбор правильного технологического стека имеет решающее значение для успеха приложения. Решение часто зависит от различных факторов, включая требования проекта, экспертизу команды, потребности в масштабируемости и бюджетные ограничения. Правильно выбранный технологический стек может оптимизировать процессы разработки, улучшить пользовательский опыт и обеспечить долгосрочную жизнеспособность приложения.

Важно помнить, что, хотя технологические тренды приходят и уходят, основная цель остается неизменной: создание надежного, эффективного и удобного для пользователя приложения. Поэтому при выборе технологического стека рекомендуется отдавать приоритет конкретным потребностям проекта, а не популярным отраслевым трендам.

Слои технологического стека блокчейна

Чтобы понять сложные слои технологического стека блокчейна, важно визуализировать его структуру. В его основе графика демонстрирует различные программируемые цепи, обычно называемые блокчейнами первого уровня (L1). Интересно, что блокчейны второго уровня (L2) также являются частью этого фундаментального слоя в технологическом стеке разработчика блокчейна. Эти цепи действуют как хребет, предоставляя сети, протоколы и базы данных, которые обеспечивают работу децентрализованного Интернета.

Поднимаясь от сетей блокчейна, следующие слои включают узлы, API, смесь инструментов разработки Web3 и Web2, а также платформы. На вершине мы находим dApps. collectively, эти компоненты представляют современный технологический стек, необходимый для разработки блокчейна. Однако для тех, кто стремится специализироваться в разработке dApps, не каждый слой может быть напрямую релевантен. И хотя визуальное представление имеет решающее значение, полезно сохранить его суть, когда мы исследуем тему.

Итак, какой слой, по вашему мнению, привлекает наибольшее внимание пользователей? Если вы предположили «dApps», вы попали в точку. Важно помнить об этом, потому что, в отсутствие ориентированных на пользователя dApps, технология блокчейна рискует стать недоиспользованной инновацией. 

Таким образом, мастерство создания dApps имеет решающее значение для дальнейшего роста и актуальности Web3. Конечная цель — вовлекать конечных пользователей наиболее эффективным и действенным образом.

Понимание технологического стека разработки блокчейна

После того как вы усвоили предварительный обзор, пришло время углубиться в отдельные слои технологического стека блокчейна. Мы начнем наше исследование с фундаментального слоя и поднимемся вверх. Понимая каждый слой технологического стека разработчика блокчейна, вы будете готовы уверенно ориентироваться в ландшафте блокчейна.

Сети блокчейна

Этот фундаментальный слой имеет решающее значение для мира разработки блокчейна и появления Web3. Без него мы были бы ограничены централизованными системами. Преимущественно сеть Ethereum остается лидером в области программируемых блокчейнов, сохраняя свою позицию как широко используемой децентрализованной платформы. Ее новаторский характер дал ей преимущество первопроходца, что привело к созданию Ethereum Virtual Machine (EVM). Однако такие проблемы, как высокие транзакционные издержки и узкие места в сети Ethereum, стимулировали появление альтернативных цепей, обогащая экосистему разнообразными вариантами.

Блокчейны, ориентированные на разработку, можно broadly разделить на два сегмента: 

Совместимые с EVM цепи и несовместимые с EVM цепи. Как следует из названия, первые соответствуют виртуальной среде Ethereum, позволяя разработчикам использовать большинство инструментов, разработанных для Ethereum. Напротив, несовместимые с EVM цепи работают на своих собственных уникальных виртуальных платформах. Вот снимок известных блокчейнов из обеих категорий:

Блокчейны уровня 1 включают:

• блокчейне
• Avalanche
• Cronos
• Fantom
• BNB Chain
• Solana
• NEAR
• Flow

Блокчейны уровня 2 включают:

• Polygon
• Arbitrum
• Optimism
• Hermez

Понимание узлов

В своей основе узлы соединяются со своими аналогами в рамках одного блокчейна. Каждый полный узел, среди других типов, содержит полную реплику текущего состояния блокчейна. Распределение и распространение узлов в определенной сети блокчейна играют решающую роль в определении степени децентрализации сети. 

Взаимодействие с узлами имеет решающее значение, так как они действуют как шлюз для связи с блокчейном и получения его данных. Проводя параллель с традиционной веб-разработкой, поскольку в приложениях Web2 никто не взаимодействует напрямую с процессором, логично не взаимодействовать напрямую с блокчейном в контексте Web3.

Хотя теоретически любой может управлять узлом, на практике все сложнее. Управление узлом часто требует dedicated внимания, необходимости команды для его обслуживания, обеспечения регулярных резервных копий и решения других технических вопросов. 

Учитывая эти сложности, неразумно ожидать, что каждый разработчик Web3 будет управлять своим узлом. Хорошая новость заключается в наличии специализированных поставщиков узлов, устраняющих необходимость для разработчиков запускать свои собственные. Эти поставщики образуют хребет этого слоя в технологическом стеке разработчика блокчейна. Известные имена в области поставщиков узлов включают Infura, Alchemy, Chainstack, Getblock, Pocket Network, QuickNode и RunNode.

Однако у узлов есть присущие ограничения. Один узел, как правило, ограничен конкретным блокчейном и не распространяет свое влияние на несколько смарт-контрактов, связанных с криптовалютами. Кроме того, данные, которые предоставляет узел, являются сырыми и напрямую извлекаются из блокчейна без какой-либо обработки.

Роль API

Для тех, кто знаком с компьютерными науками, концепция API (интерфейсы прикладного программирования) не нова. Это структурированные наборы определений и протоколов, предназначенных для облегчения создания и интеграции программных приложений. В контексте блокчейна API Web3 играют решающую роль в разработке децентрализованных приложений (dApps).

По своей сути API обеспечивают структурированный механизм, позволяющий различным программным компонентам беспрепятственно общаться. Качественные API гарантируют, что разработчики могут писать код последовательно в стабильной среде. В экосистеме блокчейна есть несколько уважаемых поставщиков API Web3. Среди заметных — Covalent, QuickNode, The Graph, Bitquery, Alchemy и Biconomy.

Также важно отметить, что эти предложения API сопровождаются исчерпывающей документацией. Например, документация Moralis обогащена практическими примерами использования, охватывающими ее обширный набор конечных точек. Это дает разработчикам возможность решать множество запросов с помощью компактных фрагментов кода.

Инструменты и платформы разработки Web3 и Web2

Хотя может показаться логичным объединить третий и четвертый слои технологического стека блокчейна, учитывая, что API по своей сути являются инструментами разработки, их значимость заслуживает отдельного признания.

Этот слой охватывает программные абстракции более высокого уровня и библиотеки фронтенда, часто называемые слоем представления. Он включает библиотеки, специфичные для Web3, среды разработки и решения для децентрализованного хранения данных, такие как IPFS. 

Кроме того, этот слой технологического стека блокчейна интегрирует традиционные платформы разработки приложений. Используя мощные кроссплатформенные API, такие как те, которые предоставляет Moralis, разработчики могут использовать известные платформы, такие как Firebase, Supabase и PlayFab, для создания выдающихся dApps.

dApps

Достигая вершины технологического стека разработчика блокчейна, мы сталкиваемся с dApps или децентрализованными приложениями. Эти приложения проявляются в myriad формах, начиная от платформ DeFi и DEX до dApps для проверки личности, рынков NFT и dApps, ориентированных на данные. Важно признать, что жизненная сила нижележащих слоев culminates в этом верхнем слое. Для среднего пользователя Web3 их взаимодействие в основном происходит с этим слоем. 

Хотя основным занятием разработчика Web3 является создание dApps, они также используют существующие dApps для оптимизации процессов. Например, кошельки Web3, такие как MetaMask, становятся незаменимыми для управления транзакционными издержками при развертывании смарт-контрактов и тестировании dApps.

Этот слой предлагает холст для инноваций и творчества. Бремя лежит на разработчиках, чтобы представить захватывающий пользовательский интерфейс (UI) и обеспечить непревзойденный пользовательский опыт (UX). Эти аспекты играют crucial роль в продвижении технологии блокчейна в мейнстрим.

Топовые среды разработки Web3

Для разработчиков Web3, начинающих путь создания dApps, выбор сети блокчейна имеет решающее значение. Важным критерием является диапазон и качество инструментов разработки, доступных в их распоряжении. 

Хорошая новость для тех, кто выбирает цепи, совместимые с EVM, — это богатое наследие истории разработки Ethereum, предлагающее множество проверенных сред разработки.

Hardhat

Эта среда разработки, ориентированная на JavaScript, является благом для разработчиков, стремящихся компилировать, тестировать, развертывать и устранять неполадки в приложениях Ethereum. Расширяемость Hardhat через плагины позволяет настраивать локальные среды разработки блокчейна. Кроме того, ее исчерпывающая документация помогает в бесшовной отладке и решении проблем.

Truffle Suite

Состоящая из трио инструментов разработчика, ориентированных на JavaScript — Truffle, Ganache и Drizzle — этот набор является комплексным инструментарием для разработки EVM.

• Truffle: Служит основной платформой разработки, предлагая функциональные возможности тестирования и развертывания.
• Ganache: Обеспечивает быстрое создание локальной блокчейн-сети.
• Drizzle: Предоставляет набор библиотек фронтенда, связывающих элементы фронтенда с базовыми смарт-контрактами.

Brownie

Позиционируемый как аналог Hardhat и Truffle, Brownie — это фреймворк на Python, адаптированный для разработки EVM. Он представляет собой комплексный набор утилит для разработчиков Web3, преимущественно используя пакет web3.py для компиляции, тестирования и развертывания dApps.

Среды разработки для не-EVM блокчейнов

Недавний тренд в области блокчейна — это рост разработки dApps на не-EVM блокчейнах. 

Сторонники этих сетей часто критикуют цепи EVM за чрезмерную привязанность к структуре Ethereum, выступая за инновации через новые архитектуры. Как правило, не-EVM блокчейны отдают приоритет масштабируемости данных и транзакций, обеспечивая впечатляющие скорости транзакций.

Примеры не-EVM блокчейнов включают:

• Solana: Платформа уровня 1, использующая Rust для разработки смарт-контрактов.
• NEAR: Еще одна платформа уровня 1, предпочитающая Rust или Assembly Script для создания смарт-контрактов.
• Astar: Парачейн, связывающий экосистему Polkadot с ведущими блокчейнами уровня 1.

Хотя среды разработки для не-EVM цепей могут быть не такими зрелыми, некоторые сети являются пионерами в создании инструментов разработки, адаптированных для своих платформ.

Например, Flow оснащает разработчиков инструментами для проверки смарт-контрактов Cadence на наличие потенциальных проблем, используя нативное расширение для Visual Studio Code — одной из самых востребованных интегрированных сред разработки (IDE).

Еще одной примечательной средой разработки не-EVM является Anchor, предназначенная для разработки контрактов Solana. Она предлагает пользовательский опыт, напоминающий Solidity и Truffle, что делает переход к разработке на Rust и Solana более доступным для разработчиков.

Заключение

Технологический стек блокчейна — это многогранная экосистема, где каждый слой играет решающую роль в разработке и развертывании децентрализованных приложений. Независимо от того, являетесь ли вы опытным разработчиком или новичком в мире блокчейна, понимание этих слоев и инструментов, которые они включают, является необходимым. По мере того как цифровой ландшафт продолжает расширяться, информированность и использование правильных инструментов будут ключом к раскрытию полного потенциала технологии блокчейна.