Технологический стек, часто называемый просто технологическим стеком, представляет собой комбинацию программных инструментов, фреймворков и технологий, используемых для создания и запуска цифрового приложения или веб-сайта. Он подобен фундаменту и строительным блокам конструкции, где каждый компонент играет определенную роль в обеспечении функциональности и производительности приложения.
В мире разработки блокчейн-приложений технологический стек становится еще более сложным, охватывая блокчейн-платформы, языки смарт-trac, децентрализованные решения для хранения данных и многое другое. По мере дальнейшего развития цифрового ландшафта понимание и выбор подходящего технологического стека остаются ключевым аспектом успешной разработки приложений.
Компоненты технологического стека
По своей сути, технологический стек делится на два основных компонента: фронтенд (или клиентскую часть) и бэкенд (или серверную часть).
Фронтенд : это видимая часть приложения, с которой пользователи взаимодействуют напрямую. Он включает в себя всё, что пользователь видит непосредственно: цвета и стили текста, кнопки, изображения, ползунки и любые другие элементы. К распространённым технологиям, используемым во фронтенде, относятся HTML, CSS и JavaScript, а также фреймворки, такие как React, Angular и Vue.js.
Бэкенд : это внутренняя часть приложения, отвечающая за хранение и организацию данных, обеспечение бесперебойной работы всего фронтенда и управление общей логикой приложения. Он 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, опыт команды, потребности в масштабируемости и бюджетные ограничения. Грамотно выбранный технологический стек может оптимизировать процессы разработки, улучшить пользовательский опыт и обеспечить долгосрочную жизнеспособность приложения.
Важно помнить, что хотя технологические тенденции приходят и уходят, главная цель остается неизменной: создать надежное, эффективное и удобное для пользователя приложение. Поэтому при выборе технологического стека целесообразно отдавать приоритет конкретным потребностям проекта, а не популярным отраслевым тенденциям.
Уровни технологического стека блокчейна
Для понимания сложных уровней технологического стека блокчейна необходимо визуализировать его структуру. В его основе, как показано на графике, лежат различные программируемые цепочки, обычно называемые блокчейнами первого уровня (L1). Интересно, что блокчейны второго уровня (L2) также являются частью этого базового уровня в технологическом стеке разработчика блокчейна. Эти цепочки выступают в качестве основы, обеспечивая сети, протоколы и базы данных, которые позволяют работать децентрализованному интернету.
Начиная от блокчейн-сетей, следующие уровни включают узлы, API, сочетание инструментов разработки Web3 и Web2, а также платформы. На вершине находятся децентрализованные приложения (dApps). В совокупности эти компоненты представляют собой современный технологический стек, необходимый для разработки блокчейн-приложений. Однако для тех, кто стремится специализироваться на разработке dApps, не каждый уровень может иметь прямое отношение к делу. И хотя визуальное представление имеет решающее значение, полезно сохранять его суть при изучении темы.
Итак, какой слой, по вашему мнению, привлекает наибольшее внимание пользователей? Если вы предположили, что это «децентрализованные приложения», то вы попали в точку. Важно помнить об этом, потому что без ориентированных на пользователя децентрализованных приложений технология блокчейн рискует стать недооцененной инновацией.
Таким образом, освоение искусства создания децентрализованных приложений (dApps) имеет решающее значение для дальнейшего роста и актуальности Web3. Конечная цель — вовлечение конечных пользователей наиболее эффективным и удобным способом.
Понимание технологического стека разработки блокчейна
Освоив первоначальный обзор, пришло время углубиться в отдельные уровни технологического стека блокчейна. Мы начнем наше исследование с базового уровня и будем подниматься вверх. Понимая каждый уровень технологического стека для разработчиков блокчейна, вы сможете уверенно ориентироваться в мире блокчейна.
Блокчейн-сети
Этот основополагающий слой имеет решающее значение для мира разработки блокчейна и появления Web3. Без него мы были бы ограничены централизованными системами. В основном, сеть Ethereum остается лидером в области программируемых блокчейнов, сохраняя свою позицию широко распространенной децентрализованной платформы. Ее новаторский характер дал ей преимущество первопроходца, что привело к созданию виртуальной машины Ethereum (EVM). Однако такие проблемы, как высокие транзакционные издержки и сетевые узкие места в Ethereum ускорили появление альтернативных цепочек, обогатив экосистему разнообразными вариантами.
Блокчейны, ориентированные на разработку, можно условно разделить на два сегмента:
Блокчейны, совместимые с EVM, и блокчейны, несовместимые с EVM. Как следует из названия, первые соответствуют виртуальной среде Ethereum, позволяя разработчикам использовать большинство инструментов, разработанных для Ethereum. В свою очередь, блокчейны, несовместимые с EVM, работают на своих собственных виртуальных платформах. Вот краткий обзор известных блокчейнов из обеих категорий:
К блокчейнам первого уровня относятся:
- Ethereum
- Avalanche
- Кронос
- Фантом
- Сеть BNB
- Solana
- ОКОЛО
- Поток
К блокчейнам второго уровня относятся:
- Многоугольник
- Арбитрум
- Оптимизм
- Гермез
Понимание узлов
По своей сути, узлы соединяются со своими аналогами в рамках одного и того же блокчейна. Каждый полный узел, помимо прочих типов, содержит полную копию текущего состояния блокчейна. Распределение и распространение узлов в конкретной сети блокчейна играет ключевую роль в определении степени децентрализации сети.
Взаимодействие с узлами имеет решающее значение, поскольку они выступают в качестве шлюза для связи с блокчейном и получения его данных. Проводя параллель с традиционной веб-разработкой, подобно тому как в приложениях Web2 не происходит прямого взаимодействия с процессором, логично не взаимодействовать напрямую с блокчейном и в контексте Web3.
Хотя теоретически любой может управлять узлом, на практике все гораздо сложнее. Эксплуатация узла часто требует пристального внимания, что предполагает наличие команды для его обслуживания, обеспечения регулярного резервного копирования и решения других технических вопросов.
Учитывая эти сложности, неразумно ожидать, что каждый разработчик Web3 будет управлять своим узлом. Положительным моментом здесь является наличие специализированных поставщиков узлов, что избавляет разработчиков от необходимости запускать собственные. Эти поставщики составляют основу этого уровня в технологическом стеке разработчиков блокчейна. К известным именам в сфере поставщиков узлов относятся Infura, Alchemy, Chainstack, Getblock, Pocket Network, QuickNode и RunNode.
Однако у узлов есть свои ограничения. Один узел, как правило, ограничен определенным блокчейном и не распространяется на множество смарт-trac, связанных с криптовалютными токенами. Кроме того, данные, предоставляемые узлом, являются необработанными иtracнепосредственно из блокчейна без какой-либо обработки.
Роль API
Тем, кто знаком с информатикой, концепция API (интерфейсов прикладного программирования) хорошо известна. Это структурированные наборы defiи протоколов, предназначенные для упрощения создания и интеграции программных приложений. В контексте блокчейна API Web3 играют ключевую роль в разработке децентрализованных приложений (dApps).
По своей сути, API предоставляют структурированный механизм, позволяющий различным программным компонентам беспрепятственно взаимодействовать. Высококачественные API гарантируют, что разработчики смогут писать код согласованно в стабильной среде. Экосистема блокчейна может похвастаться несколькимиsteemWeb3 API. Среди наиболее известных — Covalent, QuickNode, The Graph, Bitquery, Alchemy и Biconomy.
Также важно отметить, что эти API-интерфейсы сопровождаются исчерпывающей документацией. Например, документация Moralis обогащена практическими примерами использования, охватывающими широкий спектр конечных точек. Это позволяет разработчикам обрабатывать множество запросов с помощью лаконичных фрагментов кода.
Инструменты и платформы для разработки Web3 и Web2
Хотя интеграция третьего и четвертого уровней технологического стека блокчейна может показаться логичной, учитывая, что API по своей сути являются инструментами разработки, их значимость заслуживает особого внимания.
Этот слой инкапсулирует программныеtracболее высокого уровня и фронтенд-библиотеки, часто называемые уровнем представления. Он включает в себя библиотеки, специфичные для Web3, среды разработки и децентрализованные решения для хранения данных, такие как IPFS.
Кроме того, этот уровень технологического стека блокчейна интегрирует традиционные платформы разработки приложений. Используя надежные кроссплатформенные API, такие как те, что предоставляет Moralis, разработчики могут использовать известные платформы, такие как Firebase, Supabase и PlayFab, для создания выдающихся децентрализованных приложений.
децентрализованные приложения
На вершине технологического стека разработчиков блокчейна мы сталкиваемся с децентрализованными приложениями (dApps). Эти приложения проявляются в бесчисленных формах, от платформ DeFi dApps для проверки личности, dent - маркетплейсов и dApps, ориентированных на данные. Важно понимать, что жизненная сила нижележащих слоев достигает своего пика именно на этом верхнем уровне. Для среднестатистического пользователя Web3 взаимодействие происходит преимущественно именно с этим слоем.
Хотя основная задача разработчиков Web3 — создание децентрализованных приложений (dApp), они также используют существующие dApp для оптимизации процессов. Например, кошельки Web3, такие как MetaMask, становятся незаменимыми инструментами для управления транзакционными издержками во время развертывания смарт-tracи тестирования dApp.
Этот слой предоставляет площадку для инноваций и творчества. Ответственность за создание привлекательного пользовательского интерфейса (UI) и обеспечение непревзойденного пользовательского опыта (UX) лежит на разработчиках. Эти аспекты играют решающую роль в продвижении технологии блокчейн в массовое использование.
Лучшие среды разработки Web3
Для разработчиков Web3, начинающих создавать децентрализованные приложения (dApp), выбор блокчейн-сети имеет решающее значение. Важнейшим критерием является разнообразие и качество доступных им инструментов разработки.
Положительным моментом для тех, кто выбирает блокчейны, совместимые с EVM, является богатое наследие истории развития Ethereum, предлагающее множество проверенных сред разработки.
Защитная каска
Эта ориентированная на JavaScript среда разработки — настоящее спасение для разработчиков, стремящихся компилировать, тестировать, развертывать и устранять неполадки в приложениях Ethereum . Расширяемость Hardhat за счет плагинов позволяет создавать индивидуальные локальные среды разработки блокчейна. Более того, исчерпывающая документация помогает в отладке и решении проблем.
Номер «Трюфель»
Этот набор инструментов для разработчиков, ориентированных на JavaScript — Truffle, Ganache и Drizzle — представляет собой всеобъемлющий комплект для разработки EVM.
- Truffle: служит основной платформой разработки, предоставляя возможности тестирования и развертывания.
- Ganache: Способствует быстрому созданию локального блокчейна.
- Drizzle: Предоставляет набор фронтенд-библиотек, связывающих элементы фронтенда с базовыми смарт- trac .
Брауни
Brownie, позиционируемый как аналог Hardhat и Truffle, представляет собой Python-фреймворк, разработанный специально для EVM-разработки. Он предлагает широкий набор утилит для разработчиков Web3, преимущественно используя пакет web3.py для компиляции, тестирования и развертывания децентрализованных приложений (dApp).
Среды разработки для блокчейнов, не относящихся к EVM
В последнее время в сфере блокчейна наблюдается резкий рост разработки децентрализованных приложений (dApp) на блокчейнах, не использующих EVM-платформы.
Сторонники этих сетей часто критикуют блокчейны EVM за чрезмерную привязанность к фреймворку Ethereum, выступая за инновации посредством новых архитектур. Как правило, блокчейны, не использующие EVM, отдают приоритет масштабируемости данных и транзакций, обеспечивая впечатляющую скорость обработки транзакций.
Примерами блокчейнов, не относящихся к EVM, являются:
- Solana : Платформа первого уровня, использующая Rust для разработки trac
- NEAR: Еще одна платформа первого уровня, предпочитающая Rust или Assembly Script для создания интеллектуальных trac .
- Astar: Парачейн, соединяющий экосистему Polkadot с ведущими блокчейнами первого уровня.
Хотя среды разработки для сетей, не использующих электронные монетарные карты, могут быть не столь развиты, некоторые сети разрабатывают инструменты для разработчиков, адаптированные под их платформы.
Например, Flow предоставляет разработчикам инструменты для анализа смарт-tracCadence на предмет потенциальных проблем, используя собственное расширение для Visual Studio Code — одной из самых востребованных интегрированных сред разработки (IDE).
Еще одна заслуживающая внимания среда разработки, не использующая EVM, — это Anchor, разработанная для разработки на основеtracSolana . Она предлагает пользовательский интерфейс, напоминающий Solidity и Truffle, что делает переход к разработке на Rust и Solana более доступным для разработчиков.
Заключение
Технологический стек блокчейна представляет собой многогранную экосистему, каждый слой которой играет ключевую 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, имеет важное значение. По мере расширения цифрового ландшафта, оставаться в курсе событий и использовать правильные инструменты будет ключом к раскрытию всего потенциала технологии блокчейна.
