基于区块链技术的全栈开发平台ArcBlock介绍

ArcBlock 是谁，为什么他们喜欢 BEAM？

ArcBlock 区块基石［1］肩负这样一项使命：大大简化区块链技术并将其迅速应用于日常生活之中。为此，他们开发了一个区块链全栈开发平台，为开发者提供了轻松构建、运行和部署去中心化应用（DApps）所需的一切。其平台的核心是 BEAM 虚拟机。他们全心全意信任和支持 Erlang 生态系统，并且作为创始赞助人加入了 Erlang 生态系统基金会。在这篇博文中，ArcBlock 研发副总裁陈天将谈谈他们为什么钟爱 BEAM 虚拟机以及将其用作所有希望开发 DApp 的人的基石的益处。

BEAM 和区块链简介

在构建具有高可用度、容错能力和可扩展性的实时系统方面，Erlang 是最好的编程语言之一。BEAM 是虚拟机——在我们看来也是默默无闻的英雄。BEAM 的优点也适用于在虚拟机上运行的其他语言，包括 Elixir。无论人们使用何种高级编程语言，一切都归结于 BEAM。这是技术中重要的一环，它帮助实现所有重要的百分百可用性。

如今，BEAM 为全球一半以上的互联网路由器助力，我们不认为能找到比这更有力的证明了。以下是 BEAM 的一些好处，使其极其适合打造区块链。

网络共识

将 BEAM 作为构建去中心化应用的关键组件的决定很简单。首先，区块链和去中心化应用［2］需要在网络中的所有节点上实现一致的状态。我们通过使用状态副本引擎（也称为共识引擎）来实现这一点。共识很重要，因为这种机制确保信息添加到区块链账本是有效的。为了达成共识，网络上的节点需要对信息达成一致，共识达成后，数据就可被添加到分类账中。可用的引擎很多，我们平台目前选择 Tendermint，支持状态复制引擎。

BEAM + DApps

除了共识引擎外，BEAM 是满足去中心化应用其他几个关键需求的完美解决方案。为了让去中心化应用能在我们的开发框架中工作，我们需要一个嵌入式数据库来存储应用状态，以及一个用于区块链数据的索引数据库。在此过程中，我们还需要区块链节点能够监听网络上的节点，并为下一个数据区块“投票”。对于这些需求，系统需要持续的响应和可用性。

现在，需要注意的是，除了持续响应之外，我们还需要考虑 CPU 任务。特别是当系统遇到 CPU 密集型任务时，我们的区块链平台和服务不能停止工作。如果系统变得无响应，则可能发生潜在的灾难性错误。

代码热重载

除了 BEAM 的调度器，我们喜欢的另一个特性是代码热重载。它可以让你在运行中做几乎任何事情，而不需要关闭 BEAM。例如，我们的区块链应用平台附带了许多不同的智能合约，开发者可以使用这些合约使去中心化应用的功能更加丰富。然而，通过区块链，您拥有一个分布式网络，需要确保每个节点都行为一致。

在大多数情况下，开发者必须更新和重新启动他们的节点以启用最新软件，这将导致潜在的问题和不必要的宕机。通过 ArcBlock，我们利用 BEAM 的代码热重载特性，让节点在整个网络中动态地启用/禁用智能合约。这只需通过发送交易来完成，该交易告诉系统，它应该在特定的时间升级软件。当这种情况发生时，ArcBlock 将告诉 BEAM 安装新代码，然后网络中的每个节点都将拥有最新的功能。

速度是相对的

BEAM 使用“演员模型”来模拟真实世界，一切都是不可变的。因此，不需要锁定状态并预防竞争状况。当然，一切都是有代价的。BEAM 简单而美丽的不变性可能会导致程序运行得更慢。为了缓解这一潜在的缓慢，ArcBlock 利用 Rust 来帮助 CPU 完成密集的任务，例如为状态创建 Merkle-Patricia 树。再次强调，通过提供简单的方法来与外部世界沟通，使用 Rust 将性能提高到另一个水平，BEAM 证明了它的价值。

垃圾收集

别让这个名字欺骗你。垃圾收集是至关重要的。Erlang 使用动态内存和跟踪垃圾收集。每个进程都有自己的堆栈和堆，它们被分配在相同的内存块中，并且可以彼此增长。当堆栈和堆相遇时，垃圾收集器被触发，内存将被回收。

虽然这个解释有点技术性，但是 BEAM 的垃圾收集过程是在进程水平完成的，从而确保不会出现“让世界停止，让我清理垃圾”这类的垃圾收集。相反，它确保进程在没有任何类型的中断情况下继续运行。

OTP

最后但并非最不重要的是，Erlang 提供了一个名为 OTP 的开发套件，让开发者使用在 BEAM 世界中得到认可的最佳实践的简单方法。对于任何企业或区块链应用平台而言，围绕行业标准构建是必须的，OTP 使利用 BEAM 中开发者可用的所有优点编写代码变得容易。

容错

我们把这一点留到最后是有原因的。这是目前为止 ArcBlock 最依赖 BEAM 的特性。在区块链领域，它是使 BEAM 优于许多竞争对手的技术。尽管成千上万的交易同时发生；但系统特定部分发生的任何错误都不会影响整个节点。错误将可自我修复，使节点能够抵御不良行为或特定攻击。对于向用户交付服务或支持生产品质的应用的任何人来说，这都是一个关键特性。通过引入默认容错，我们可以确保运行在 ArcBlock 平台上的任何人都保持在线和可用。

我们相信，BEAM 虽然是多年前设计的，但其目的是用于区块链。它为开发者和像 ArcBlock 这样的区块链平台提供了所有必要的特性，以及运行高并发、容错系统的能力，让开发者的工作变得更加轻松。