程序员如何切入区块链去中心化应用开发

前段时间一个以太坊游戏应用:Fomo3D异常火爆,在短短的几天内就吸引了几万的以太币投入游戏,第一轮游戏一个“黑客”用了一个非常巧妙的利用以太坊规则成为了最终赢家,拿走了1万多以太币奖金。

区块链应用的价值由这个游戏反映的淋漓尽致,Fomo3D游戏能够成功核心所依赖的是以太坊提供的一个可信、不可篡改平台。当游戏的规则确定之后,一切都按规则运行,无人可干预。今天这篇就来介绍一下程序员如何切入去中心化应用开发。

中心化应用

作为对比,先来看看中心化应用,其实就是现有的互联网应用,为什么它是中心化应用,看看它的架构图:

平时我们接触的是应用的前端(或称客户端),前端可以是HTML5的web页面、 小程序、APP, 在前端展现的内容通常发送一个请求到服务器,服务器返回相应的内容给前端。在前端的动作同样也会转化请求发送到服务器,服务器处理之后返回数据到前端。也就是说我们所有看到的内容或者操作都是中心化的服务器控制,因此说是中心化应用。

去中心化应用DAPP

而去中心化应用有什么不同呢? 看看它的架构图:

前端的表现上是一样的, 还是H5页面、 小程序、APP,DAPP和传统App关键是后端部分不同,是后端不再是一个中心化的服务器,而是分布式网络上任意节点,注意可以是 任意一个节点,在应用中给节点发送的请求通常称为 交易,交易和中心化下的请求有几个很大的不同是:交易的数据经过用户个人签名之后发送到节点,节点收到交易请求之后,会把 请求广播到整个网络,交易在网络达成共识之后,才算是真正的执行(真正其作用的执行不一是连接的后端节点,尽管后端也会执行)。以及中心化下的请求大多数都是同步的(及时拿到结果), 而交易大多数是异步的,这也是在开发去中心应用时需要注意的地方,

从节点上获得数据状态(比如交易的结果),一般是通过事件回调来获得。

如何开发

在开发中心化应用最重要两部分是 客户端UI表现后端服务程序, UI表现通过HTTP请求连接到后端服务程序,后端服务程序运行在服务器上,比如Nginx Apached等等。

开发一个去中心化应用最重要也是两部分: 客户端UI表现智能合约,智能合约的作用就像后端服务程序,智能合约是运行在节点的EVM上, 客户端调用智能合约,是通过向节点发起RPC请求完成。

下面是一个对比:

     客户端UI <=> 客户端UI 
        HTTP <=> RPC
  后端服务程序 <=> 智能合约
Nginx/Apache <=> 节点

因此对于去中心化应用来说,程序员可以从两个方面切入:

一个是 去中心化应用的客户端开发, 熟悉已经熟悉客户端软件(如Web\APP等)开发的同学,只需要了解一下客户端跟区块链节点通信的API接口,如果是在当前应用最广泛的区块链平台以太坊上开发去中心化应用,那么需要了解Web3
这个库,Web3对节点暴露出来的JSON-RPC接口进行了封装,比如Web3提供的功能有:获取节点状态,获取账号信息,调用合约、监听合约事件等等。

目前的主流语言都有Web3的实现,列举一些实现给大家参考:

另一个切入点是 智能合约的开发,在以太坊现在推荐的语言是Solidity,有一些同学对新学一门语言有一些畏惧,Solidity的语法其实很简洁,有过一两门其他语言基础(开发经验)的同学三五天就可以学会,我也录制了一个视频课程:深入详解以太坊智能合约语言Solidity

下面用一个Hello合约,体会下Solidity的语法:

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contract Hello {
function hello() public returns(string) {
return "Hello World";
}
}

如果把上面的contract关键字更改为class,就和其他语言定义一个类一样。

有兴趣的同学可以进一步学习一下这个DApp开发案例Web3与智能合约交互实战

在DAPP的开发过程中,一些开发工具可以帮助我们事半功倍,如:Truffle开发框架以及Ganache工具来模拟节点等,这篇文章一步步教你开发、部署第一个去中心化应用

补充

对于想切入到去中心化应用开发的同学,对区块链运行的原理了解肯定会是加分项,尤其是各类共识机制(POW,POS,DPOS等)的理解,P2P网络的理解,以及各类加密和Hash算法的运用。有一些同学想做区块链底层开发,对区块链运行的原理则是必须项。

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