为什么区块链开发人员的最佳技术堆栈对于应用程序开发至关重要

技术堆栈通常称为技术堆栈,是用于构建和运行数字应用程序或网站的软件工具、框架和技术的组合。 它类似于结构的基础和构建块,其中每个组件在确保应用程序的功能和性能方面都具有特定的作用。

在区块链开发领域,技术堆栈变得更加复杂,包括区块链平台、智能合约语言、去中心化存储解决方案等等。 随着数字环境的不断发展,理解和选择合适的技术堆栈仍然是成功应用程序开发的关键方面。

技术堆栈的组成部分

从本质上讲,技术堆栈分为两个主要组件:前端(或客户端)和后端(或服务器端)。

前端:这是用户直接与之交互的应用程序的可见部分。 它包含用户直接体验的一切:文本颜色和样式、按钮、图像、滑块和任何其他元素。 前端使用的常见技术包括 HTML、CSS 和 JavaScript,以及 React、Angular 和 Vue.js 等框架。

后端:这是应用程序的幕后部分,负责存储和组织数据,确保前端的一切顺利运行,并管理应用程序的整体逻辑。 它由服务器、应用程序和数据库组成。 流行的后端技术包括 Node.js 或 Ruby on Rails 等服务器环境以及 PostgreSQL、MongoDB 和 MySQL 等数据库。

选择正确的技术堆栈对于应用程序的成功至关重要。 该决定通常取决于各种因素,包括项目的要求、团队的专业知识、可扩展性需求和预算限制。 精心选择的技术堆栈可以简化开发流程、增强用户体验并确保应用程序的长期可行性。

重要的是要记住,虽然技术趋势来来去去,但主要目标保持不变:创建强大、高效且用户友好的应用程序。 因此,在选择技术堆栈时,建议优先考虑项目的特定需求而不是流行的行业趋势。

区块链技术堆栈的层次

要了解区块链技术堆栈的复杂层次,必须将其结构可视化。 在其基础上,该图展示了各种可编程链,通常称为第 1 层 (L1) 区块链。 有趣的是,第 2 层 (L2) 区块链也是区块链开发人员技术堆栈中这一基础层的一部分。 这些链充当主干,提供支持去中心化互联网的网络、协议和数据库。

从区块链网络开始,下一层包括节点、API、Web3 和 Web2 开发工具的组合以及平台。 在顶峰,我们找到了 dApp。 总的来说,这些组件代表了区块链开发所必需的当代技术堆栈。 然而,对于那些有志于专注于 dApp 开发的人来说,并非每一层都可能具有直接相关性。 虽然视觉表现至关重要,但在我们探索该主题时保留其本质是有益的。

那么,您认为哪一层最受用户关注? 如果“dApps”是您的猜测,那么您就猜对了。 记住这一点至关重要,因为如果没有以用户为中心的 dApp,区块链技术就有可能成为未得到充分利用的创新。 

因此,掌握制作 dApp 的艺术对于 Web3 的持续增长和相关性至关重要。 最终目标是以最简化、最有效的方式吸引最终用户。

了解区块链开发技术堆栈

掌握了初步概述后,是时候深入了解区块链技术堆栈的各个层了。 我们将从基础层开始探索,然后向上提升。 通过理解区块链开发人员技术堆栈的每一层,您将能够自信地驾驭区块链景观。

区块链网络

这个基础层对于区块链开发和 Web3 的出现至关重要。 如果没有它,我们将仅限于集中式系统。 主要是,以太坊网络仍然是可编程区块链领域的领跑者,保持了其作为广泛接受的去中心化平台的地位。 其开创性的性质赋予了它早鸟优势,导致了以太坊虚拟机(EVM)的诞生。 然而,以太坊上交易成本上升和网络瓶颈等挑战催化了替代链的出现,通过多样化的选择丰富了生态系统。

开发型区块链大致可分为两部分: 

EVM 兼容链和非 EVM 兼容链。 正如所暗示的,前者与以太坊的虚拟环境保持一致,使开发人员能够使用为以太坊设计的大部分工具。 相反,不兼容 EVM 的链在其不同的虚拟平台上运行。 以下是这两个类别的著名区块链的快照:

第一层区块链包括:

  • 以太币
  • 雪崩
  • 克洛诺斯
  • 魅影
  • BNB链
  • 索拉纳
  • 自动化流程

第一层区块链包括:

  • Polygon
  • 仲裁
  • 乐观
  • 赫梅兹

了解节点

其核心是,节点与同一区块链中的对应节点连接。 除其他类型外,每个完整节点都包含区块链当前状态的全面副本。 特定区块链网络内节点的分布和传播在决定网络的去中心化程度方面发挥着关键作用。 

与节点互动至关重要,因为它们充当与区块链通信并检索其数据的网关。 与传统的 Web 开发相比较,就像在 Web2 应用程序中不直接与 CPU 交互一样,在 Web3 的上下文中不直接与区块链交互也是合乎逻辑的。

虽然理论上任何人都可以操作节点,但实际情况却更加复杂。 操作节点通常需要专门的关注,需要一个团队进行维护、确保定期备份并解决其他技术问题。 

考虑到这些复杂性,期望每个 Web3 开发人员都管理他们的节点是不合理的。 这里的一线希望是专业节点提供商的存在,消除了开发人员运行自己的节点的需要。 这些提供商构成了区块链开发人员技术堆栈中这一层的支柱。 节点提供商领域的知名品牌包括 Infura、Alchemy、Chainstack、Getblock、Pocket Network、QuickNode 和 RunNode。

然而,节点存在固有的限制。 单个节点通常仅限于特定的区块链,并且不会将其范围扩展到与加密货币代币相关的多个智能合约。 此外,节点提供的数据是原始数据,直接从区块链中提取,未经任何细化。

API 的作用

对于熟悉计算机科学的人来说,API(应用程序编程接口)的概念并不陌生。 这些是结构化的定义和协议集,旨在促进软件应用程序的创建和集成。 在区块链背景下,Web3 API 在去中心化应用程序 (dApp) 的开发中发挥着关键作用。

从本质上讲,API 提供了一种结构化机制,允许不同的软件组件无缝通信。 高质量的API确保开发人员可以在稳定的环境中一致地编码。 区块链生态系统拥有多个受人尊敬的 Web3 API 提供。 其中著名的有 Covalent、QuickNode、The Graph、Bitquery、Alchemy 和 Biconomy。

还需要强调的是,这些 API 产品附带了全面的文档。 例如,Moralis 的文档中包含了涵盖广泛端点的实际用例示例。 这使开发人员能够使用简洁的代码段来解决大量查询。

Web3 和 Web2 开发工具和平台

虽然集成区块链技术堆栈的第三层和第四层似乎是合乎逻辑的,但考虑到 API 本质上是开发工具,但它们的重要性值得明确的认可。

该层封装了更高层的软件抽象和前端库,通常称为表示层。 它包含特定于 Web3 的库、开发环境和 IPFS 等去中心化存储解决方案。 

此外,区块链技术堆栈的这一层集成了传统的应用程序开发平台。 利用强大的跨平台 API(例如 Moralis 提供的 API),开发人员可以利用 Firebase、Supabase 和 PlayFab 等知名平台来打造出色的 dApp。

dApps

到达区块链开发人员技术堆栈的顶峰时,我们会遇到 dApp 或去中心化应用程序。 这些应用程序有多种形式,从 DeFi 平台和 DEX 到身份验证 dApp、NFT 市场和以数据为中心的 dApp。 重要的是要认识到底层的活力在最顶层达到顶峰。 对于普通 Web3 用户来说,他们的交互主要是与这一层进行的。 

虽然 Web3 开发人员的支柱是 dApp 创建,但他们也利用现有 dApp 来简化流程。 例如,像 MetaMask 这样的 Web3 钱包在智能合约部署和 dApp 测试期间管理交易成本方面发挥了重要作用。

这一层为创新和创造力提供了画布。 开发人员有责任提供迷人的用户界面 (UI) 并确保无与伦比的用户体验 (UX)。 这些方面在推动区块链技术成为主流方面发挥着至关重要的作用。

顶级 Web3 开发环境

对于踏上 dApp 创建之旅的 Web3 开发者来说,区块链网络的选择至关重要。 一个重要的标准是他们可以使用的开发工具的范围和质量。 

对于那些选择 EVM 兼容链的人来说,一线希望是以太坊发展历史的丰富遗产,提供了大量经过考验的开发环境。

安全帽

这种以 JavaScript 为中心的开发环境对于旨在编译、测试、部署以太坊应用程序和进行故障排除的开发人员来说是一个福音。 Hardhat 通过插件的可扩展性允许定制本地区块链开发设置。 此外,其全面的文档有助于无缝调试和解决问题。

松露套房

该套件由三个面向 JavaScript 的开发工具(Truffle、Ganache 和 Drizzle)组成,是用于 EVM 开发的综合工具包。

  • 松露: 作为主要开发平台,提供测试和部署功能。
  • 伽纳彻: 促进本地区块链的快速建立。
  • 细雨: 提供前端库的集合,将前端元素与底层智能合约桥接起来。

布朗尼

Brownie 定位为 Hardhat 和 Truffle 的对应产品,是专为 EVM 开发量身定制的 Python 驱动框架。 它提供了一系列全面的 Web3 开发人员实用程序,主要利用 web3.py 包进行 dApp 编译、测试和部署。

非 EVM 区块链的开发环境

区块链领域的最新趋势是非 EVM 区块链上 dApp 开发的激增。 

这些网络的拥护者经常批评 EVM 链过度束缚于以太坊框架,主张通过新颖的架构进行创新。 通常,非 EVM 区块链优先考虑数据和交易可扩展性,确保令人印象深刻的交易率。

非 EVM 区块链的示例包括:

  • 索拉纳(Solana): 利用 Rust 进行智能合约开发的 Layer 1 平台。
  • 近: 另一个 Layer 1 平台,支持 Rust 或 Assembly Script 来创建智能合约。
  • 一个明星: 连接 Polkadot 生态系统与领先的 Layer-1 区块链的平行链。

虽然非 EVM 链的开发环境可能还不那么成熟,但某些网络正在开发针对其平台量身定制的开发工具。

例如,Flow 为开发人员提供了工具,利用 Visual Studio Code 的本机扩展(最受欢迎的集成开发环境 (IDE) 之一)来检查 Cadence 智能合约是否存在潜在问题。

另一个值得注意的非 EVM 开发环境是 Anchor,专为 Solana 合约开发而设计。 它提供了让人想起 Solidity 和 Truffle 的用户体验,使开发人员更容易过渡到 Rust 和 Solana 开发。

结论

区块链技术堆栈是一个多层面的生态系统,每一层在去中心化应用程序的开发和部署中都发挥着关键作用。 无论是经验丰富的开发人员还是区块链领域的新手,了解这些层及其包含的工具都是至关重要的。 随着数字领域的不断扩大,及时了解情况并利用正确的工具将是充分发挥区块链技术潜力的关键。

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