ArcBlock 是誰，為什么他們喜歡 BEAM？

ArcBlock 區塊基石［1］肩負這樣一項使命：大大簡化區塊鏈技術并將其迅速應用于日常生活之中。為此，他們開發了一個區塊鏈全棧開發平臺，為開發者提供了輕松構建、運行和部署去中心化應用（DApps）所需的一切。其平臺的核心是 BEAM 虛擬機。他們全心全意信任和支持 Erlang 生態系統，并且作為創始贊助人加入了 Erlang 生態系統基金會。在這篇博文中，ArcBlock 研發副總裁陳天將談談他們為什么鐘愛 BEAM 虛擬機以及將其用作所有希望開發 DApp 的人的基石的益處。

BEAM 和區塊鏈簡介

在構建具有高可用度、容錯能力和可擴展性的實時系統方面，Erlang 是最好的編程語言之一。BEAM 是虛擬機——在我們看來也是默默無聞的英雄。BEAM 的優點也適用于在虛擬機上運行的其他語言，包括 Elixir。無論人們使用何種高級編程語言，一切都歸結于 BEAM。這是技術中重要的一環，它幫助實現所有重要的百分百可用性。

如今，BEAM 為全球一半以上的互聯網路由器助力，我們不認為能找到比這更有力的證明了。以下是 BEAM 的一些好處，使其極其適合打造區塊鏈。

網絡共識

將 BEAM 作為構建去中心化應用的關鍵組件的決定很簡單。首先，區塊鏈和去中心化應用［2］需要在網絡中的所有節點上實現一致的狀態。我們通過使用狀態副本引擎（也稱為共識引擎）來實現這一點。共識很重要，因為這種機制確保信息添加到區塊鏈賬本是有效的。為了達成共識，網絡上的節點需要對信息達成一致，共識達成后，數據就可被添加到分類賬中。可用的引擎很多，我們平臺目前選擇 Tendermint，支持狀態復制引擎。

BEAM + DApps

除了共識引擎外，BEAM 是滿足去中心化應用其他幾個關鍵需求的完美解決方案。為了讓去中心化應用能在我們的開發框架中工作，我們需要一個嵌入式數據庫來存儲應用狀態，以及一個用于區塊鏈數據的索引數據庫。在此過程中，我們還需要區塊鏈節點能夠監聽網絡上的節點，并為下一個數據區塊“投票”。對于這些需求，系統需要持續的響應和可用性。

現在，需要注意的是，除了持續響應之外，我們還需要考慮 CPU 任務。特別是當系統遇到 CPU 密集型任務時，我們的區塊鏈平臺和服務不能停止工作。如果系統變得無響應，則可能發生潛在的災難性錯誤。

代碼熱重載

除了 BEAM 的調度器，我們喜歡的另一個特性是代碼熱重載。它可以讓你在運行中做幾乎任何事情，而不需要關閉 BEAM。例如，我們的區塊鏈應用平臺附帶了許多不同的智能合約，開發者可以使用這些合約使去中心化應用的功能更加豐富。然而，通過區塊鏈，您擁有一個分布式網絡，需要確保每個節點都行為一致。

在大多數情況下，開發者必須更新和重新啟動他們的節點以啟用最新軟件，這將導致潛在的問題和不必要的宕機。通過 ArcBlock，我們利用 BEAM 的代碼熱重載特性，讓節點在整個網絡中動態地啟用/禁用智能合約。這只需通過發送交易來完成，該交易告訴系統，它應該在特定的時間升級軟件。當這種情況發生時，ArcBlock 將告訴 BEAM 安裝新代碼，然后網絡中的每個節點都將擁有最新的功能。

速度是相對的

BEAM 使用“演員模型”來模擬真實世界，一切都是不可變的。因此，不需要鎖定狀態并預防競爭狀況。當然，一切都是有代價的。BEAM 簡單而美麗的不變性可能會導致程序運行得更慢。為了緩解這一潛在的緩慢，ArcBlock 利用 Rust 來幫助 CPU 完成密集的任務，例如為狀態創建 Merkle-Patricia 樹。再次強調，通過提供簡單的方法來與外部世界溝通，使用 Rust 將性能提高到另一個水平，BEAM 證明了它的價值。

垃圾收集

別讓這個名字欺騙你。垃圾收集是至關重要的。Erlang 使用動態內存和跟蹤垃圾收集。每個進程都有自己的堆棧和堆，它們被分配在相同的內存塊中，并且可以彼此增長。當堆棧和堆相遇時，垃圾收集器被觸發，內存將被回收。

雖然這個解釋有點技術性，但是 BEAM 的垃圾收集過程是在進程水平完成的，從而確保不會出現“讓世界停止，讓我清理垃圾”這類的垃圾收集。相反，它確保進程在沒有任何類型的中斷情況下繼續運行。

OTP

最后但并非最不重要的是，Erlang 提供了一個名為 OTP 的開發套件，讓開發者使用在 BEAM 世界中得到認可的最佳實踐的簡單方法。對于任何企業或區塊鏈應用平臺而言，圍繞行業標準構建是必須的，OTP 使利用 BEAM 中開發者可用的所有優點編寫代碼變得容易。

容錯

我們把這一點留到最后是有原因的。這是目前為止 ArcBlock 最依賴 BEAM 的特性。在區塊鏈領域，它是使 BEAM 優于許多競爭對手的技術。盡管成千上萬的交易同時發生；但系統特定部分發生的任何錯誤都不會影響整個節點。錯誤將可自我修復，使節點能夠抵御不良行為或特定攻擊。對于向用戶交付服務或支持生產品質的應用的任何人來說，這都是一個關鍵特性。通過引入默認容錯，我們可以確保運行在 ArcBlock 平臺上的任何人都保持在線和可用。

我們相信，BEAM 雖然是多年前設計的，但其目的是用于區塊鏈。它為開發者和像 ArcBlock 這樣的區塊鏈平臺提供了所有必要的特性，以及運行高并發、容錯系統的能力，讓開發者的工作變得更加輕松。
責任編輯；zl