我第一次通過喬·阿姆斯特朗（Joe Armstrong）了解到了 Erlang/OTP，他將世界分解成可以像人類一樣相互交談的進程。當我開始在 ArcBlock 區塊基石［1］工作時，我們的任務是構建一個區塊鏈平臺，我們決定將 Erlang/OTP 廣泛用于后端服務，以及我們的區塊鏈開發框架：Forge。本文中描述了這些原因，并且因為 OTP 的功能，我們得以構建一個具有高度實用性、可立即開展生產的區塊鏈框架，它不僅提供運行區塊鏈網絡的關鍵服務，同時極大地簡化了新一代應用和服務的需要。

區塊鏈框架入門

Forge 是區塊鏈開發工具，它極大地簡化了構建框架以支持多鏈網絡，即創建自己的鏈（Build Your Own Chain，BYOC）這一概念的過程。在 Forge 之前，創建一條區塊鏈是很有挑戰性的。如果人們想要自己發鏈，首先需要設置一個區塊鏈系統的不同組件，包括共識算法、點對點網絡等。在花費大量精力使這些組件協同工作之后，開發者還需要決定如何調整鏈的不同參數，例如通證供應總量和分配、特定交易設置和管理員訪問控制等。如果足夠幸運讓區塊鏈運行起來，但如果發現即使有一些輕微出錯，則需要停止所有運行的節點，并從頭開始，重新進行設置。

在 Forge［2］，我們使用 Erlang/OTP 已經可用的功能和優點提供一個幫助開發者完成所有困難工作的框架。例如，如果您使用 Forge 啟動一個區塊鏈，唯一的要求是通過在配置或運行時啟用或禁用它們來設置行為。更重要的是，如果您希望在鏈啟動時進行更新，則可以熱升級系統的各個部分，而無需重新啟動整個網絡節點——這是任何產品級應用或服務的關鍵特性。

在 Forge 框架的設計規劃階段，我們還評估了其他區塊鏈社區的流行語言，如 Golang。Golang 有它的好處，包括一些非常高級的庫；然而，為了構建我們想要提供給客戶的強大平臺，真正推動我們走向 Elixir 的有三件事。

把問題簡化為進程

首先，需要將復雜的問題分解為進程。區塊鏈本身是許多問題的混合解決方案，OTP 使我們可以解構并逐個解決它們。將不同的進程分組到應用的靈活性也有助于代碼庫維護。

例如，當用戶需要構建區塊鏈節點時，這是一個非常類似于構建操作系統的過程。我們需要編排一個“應用程序”列表，為交換事件協同工作（例如，區塊鏈系統交易），執行這些事件，然后存儲更新后的狀態。為了幫助每個人理解其工作原理，很容易把結構分解成幾個核心應用程序：

?共識應用程序：管理與共識算法相關任務的進程

?存儲應用程序：管理與文件系統相關任務的進程

?Forge 應用程序：執行智能合約并支持 RPC 界面的進程

?事件應用程序：管理事件訂閱的進程

?索引應用程序：持續從狀態數據庫抓取數據并將其索引至相關數據庫的進程

在這些應用程序中，Forge 還有一些其他進程，它們相互合作，幫助進程并處理區塊鏈的交易活動。例如：

?當用戶發出交易時，gRPC 服務器會對其進行處理并將其推至內存池的陣列

?若交易有效，它將被插入內存池，然后涌入整個網絡；否則，它會被放棄

?當區塊同步給我們后，交易會被一個接一個收取并由智能合約引擎執行

安排這些活動可能很困難。然而，在 OTP 的幫助下，我們能夠通過一種持續的分而治之的方法輕松地管理負責的進程——將事物組織成應用程序，將每個應用程序組織成一個監控樹，并且每棵樹由許多小進程組成。當需要并發時，我們可以輸出進程池；當需要固定的順序處理時，我們使用單個進程——從本質上講，它的收件箱充當消息隊列，這保證了任務以正確的順序得到處理。

“易崩潰”

第二是“讓它崩潰”的思想。區塊鏈系統由許多通過網絡關聯的運行實體構成。重要的是，我們需要有適當的錯誤處理系統，在網絡不穩定或其他意外中斷發生時能夠維持正常運行。

例如，如果一個進程需要讀取鏈上信息來處理 RPC 請求，并且因網絡不穩定而崩潰，在這種情況下，重試幾次就可以修復問題。那么，OTP 中的監控器可以幫助恢復進程。這正是喬·阿姆斯特朗（Joe Armstrong）所說的“編寫一次，永遠運行”的完美例證。

為區塊鏈準備就緒

我們選擇 Erlang/OTP 的第三個重要原因是它為區塊鏈系統提供了許多出色的內置功能，比如熱升級、并發和高可用性。

區塊鏈框架的一個作用是以混合的方式運行框架代碼和客戶自己代碼，這需要安全隔離才能正常工作。

例如，用戶自定義的智能合約可能使用與框架定義的合約相同的變量名。其他配置可能會替換系統的某些部分（例如，客戶可能可以用自己的部署替換共識引擎），并且可以在運行時將新功能添加到現有的區塊鏈節點中，而不會影響可用性和穩定性。因此，Forge 是在巨人的肩膀上打造的，這是一個經過戰斗考驗的生產系統，能夠提供我們所需要的特性。

開放靈活

使用 Erlang/OTP 讓區塊鏈框架擁有優于其他語言的非常重要的優勢，就是靈活性。作為區塊鏈開發框架，Forge 在設計時便是擴展開放的：您可以通過添加更多的應用程序來擴展框架，以實現更復雜的功能，比如使用不同的共識引擎。

在我們基于 Erlang/OTP 的框架中創建的區塊鏈網絡允許用戶在需要時熱升級他們的智能合約，而無需關閉整個系統，這為用戶在運行時提供了極大的靈活性。例如，如果需要刪除區塊鏈系統中的一個節點來升級部分代碼，則需要同時升級所有節點，以便它們使用相同的代碼邏輯集并輸出相同的結果。在這種情況下，OTP 允許在交易中包含部分升級，所有節點都可以執行交易務并同時升級代碼。

總結

如果可以選擇構建面向未來的區塊鏈框架，我們團隊還是將 100% 使用 Erlang/OTP。當他人還在努力構建和維護復雜的系統時，Erlang/OTP 已經在高壓環境中接受了時間的考驗。當今的 Erlang/OTP 解決了我們面臨的大部分挑戰，讓我們的團隊能夠更多地關注于構建高級功能特性，并讓它們更加用戶友好。

責任編輯