एक्सोनम के लिए पहला बंधन: हमने जावा को क्यों चुना

निजी एक्सोनम ब्लॉकचैन विकसित करने के लिए हमारे ढांचे का मूल रुस्त में लिखा गया है, क्योंकि यह पीएल मेमोरी के साथ काम करने की सुरक्षा पर केंद्रित है। हालांकि, कई फायदों के साथ, रस्ट में कई विशेषताएं हैं जो इसके साथ "इंटरैक्शन" को जटिल करती हैं: इसका सिंटैक्स कई डेवलपर्स के लिए असामान्य है, और प्रवेश सीमा काफी अधिक है।

एक्सोनम प्लेटफॉर्म के साथ काम को सरल बनाने और दर्शकों के लिए इसे और अधिक सुलभ बनाने के लिए, हमने एक बाध्यकारी पुस्तकालय लिखने का फैसला किया। बाध्यकारी के लिए भाषा जावा बन गई है।

हमने जावा को क्यों चुना, हम एक बिल्ली के नीचे बताते हैं।


/ एक्सॉनम

एक्सोनम के बारे में कुछ शब्द

एक्सोनम हमारे निजी ब्लॉकचेन के विकास के लिए खुला स्रोत ढांचा है। एक्सोनम पर ब्लॉकचैन सार्वजनिक ब्लॉकचेन की तुलना में बहुत तेज है और प्रति सेकंड 5 हजार लेनदेन तक प्रसंस्करण करने में सक्षम है। तुलना के लिए, एथेरियम में यह आंकड़ा कई दर्जन है , जबकि बिटकॉइन के पास यह भी कम है ।

एक्सोनम डेटा की सुरक्षा के लिए एक बीजान्टिन सर्वसम्मति एल्गोरिथ्म का उपयोग करता है। इसे खनन की आवश्यकता नहीं है और लेनदेन के सही निष्पादन की गारंटी देता है , भले ही एक तिहाई नेटवर्क नोड से समझौता किया गया हो।

एक्सोनम प्लेटफॉर्म का उपयोग किसी भी क्षेत्र में किया जा सकता है: वित्तीय, तकनीकी, कानूनी। विशेष रूप से, डिजिटल अधिकार प्रबंधन प्रणाली बनाने के लिए रूपरेखा उपयुक्त है ( आधिकारिक वेबसाइट पर एक डेमो पाया जा सकता है ) और मतदान ( डेमो ) का आयोजन। दोनों मामलों में, होने वाली सभी प्रक्रियाएं यथासंभव पारदर्शी हैं और क्रिप्टोग्राफिक तंत्र द्वारा संरक्षित हैं।

पिछले साल, एक्सोनम प्लेटफॉर्म का उपयोग करके, यूक्रेन के राज्य भूमि कैडस्ट्रे को लागू किया गया था। और इससे पहले, एक्सोनम में जॉर्जिया में एक भूमि प्रबंधन परियोजना शुरू की गई थी। हम दर्जनों फॉर्च्यून 500 कंपनियों और यूरोपीय संघ के साथ बातचीत कर रहे हैं ताकि उनके व्यापार प्रक्रियाओं में हमारी प्रणाली को लागू किया जा सके।

एक्सोनम का मूल रस्ट में लिखा गया है। चुनाव इस तथ्य से उचित है कि यह पीएल सुरक्षा और गति पर केंद्रित है - यह जावा, गो, सी और सी ++ की तुलना में कुछ कार्यों पर तेजी से काम करता है। उसी समय, रस्ट मेमोरी सुरक्षा की गारंटी देता है और दौड़ को रोकता है जब दो थ्रेड्स समान डेटा तक पहुंचने का प्रयास करते हैं।

रस्ट कंपाइलर को मानव कारक के प्रभाव के कारण बग की संख्या को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए, यह जीवनकाल और कब्जे की अवधारणा की कीमत पर त्रुटियों के कई वर्गों को समाप्त करता है।

रस्ट के सभी मूल्यों में "स्वामित्व का डोमेन" है। जब कोई नाम इस दायरे से आगे जाता है, तो संबंधित संसाधन मुक्त हो जाता है। यहां एक उदाहरण कोड दिया गया है जो आधिकारिक जंग प्रलेखन में प्रदान किया गया है:

fn use_vec() { let vec = make_vec(); //   print_vec(vec); //   print_vec for i in vec.iter() { //   vec println!("{}", i * 2) } } 

यदि आप इसे संकलक को "फ़ीड" करते हैं, तो यह एक त्रुटि उत्पन्न करेगा:

 error: use of moved value: `vec` for i in vec.iter() { ^~~ 

यह बताता है कि vec अनुपलब्ध है क्योंकि इसके स्वामित्व का डोमेन बदल गया है। इस प्रकार, विकास प्रक्रिया में "अपने आप को एक पैर को गोली मार" बहुत मुश्किल हो जाता है।

हमने बंधन बनाने का फैसला क्यों किया

शोर सिंटैक्स

जंग एक सुविधाजनक और विस्तृत डेटा प्रकार प्रदान करता है जिसे एक दूसरे के साथ जोड़ा जा सकता है। यह कोड में मूल्यों के सेट को सुव्यवस्थित करना और डेटा तक पहुंच को प्रतिबंधित करना संभव बनाता है, उन्हें अनधिकृत पहुंच से बचाता है।

एक्सॉनम में स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट के साथ काम करते समय ये विशेषताएं बहुत महत्वपूर्ण हैं। उनके लिए धन्यवाद, हमारे ढांचे के "स्मार्ट" अनुबंधों में उदाहरण के लिए, एथेरियम समाधानों की तुलना में अधिक प्रदर्शन और मेमोरी एक्सेस सुरक्षा है।

सामान्य तौर पर, रस्ट अन्य अनिवार्य भाषाओं के समान है (विशेष रूप से, रस्ट सिंटैक्स C / C ++ जैसा दिखता है), लेकिन यह बड़ी संख्या में नवीन अवधारणाओं का प्रतिनिधित्व करता है। इसमें चक्र, स्थितियां, कार्य हैं, लेकिन एक ही समय में स्वामित्व और प्रकार के क्षेत्र दिखाई देते हैं। इसलिए, यह उन लोगों के लिए मुश्किल हो सकता है जिन्होंने कभी इस पीएल के साथ काम नहीं किया है ताकि इस पर कार्यक्रम पढ़ें।

सबसे पहले वे "विदेशी" लगते हैं । "दर्द" एक असामान्य स्मृति प्रबंधन (अन्य भाषाओं की तुलना में) जोड़ता है जो रस्ट को इतना सुरक्षित बनाता है। अंतिम गिरावट, रस्ट के रचनाकारों ने समुदाय के 5 हजार सदस्यों के बीच एक सर्वेक्षण प्रकाशित किया। लगभग एक चौथाई उत्तरदाताओं ने कहा कि रुस्त के साथ काम करना मुश्किल था।

बहुत मांगनेवाला

जैसा कि हमने पहले ही नोट किया है, रस्ट कंपाइलर का कार्य कोड में बग्स की संख्या को कम करना है। कंपाइलर प्रोग्राम के पाठ के लिए सख्त है, लेकिन यह समस्या निवारण के लिए विकल्प प्रदर्शित करता है। इस मामले में, संकलक भी प्रोग्रामिंग शैली के बारे में चेतावनी दिखाता है।

यह दृष्टिकोण आपको विश्वसनीय कोड (जो सामान्य रूप से ब्लॉकचेन के साथ काम करते समय महत्वपूर्ण है) लिखने की अनुमति देता है, लेकिन इसमें सिक्के का एक फ्लिप पक्ष भी है। कभी-कभी आपको रस्ट में प्रोग्राम लिखना पड़ता है ताकि कंपाइलर "समझता है" कि आप निषिद्ध मेमोरी ऑपरेशन नहीं कर रहे हैं। और जब से भाषा अभी भी युवा है और विकसित करना जारी है, कोई भी स्थापित प्रथाएं नहीं हो सकती हैं। इसलिए, जैसा कि एक्सोनम के विकासकर्ता इल्या बोगदानोव कहते हैं, वैज्ञानिक प्रहार की पद्धति से कई पैटर्न खोजने पड़ते हैं।

छोटा समुदाय

बाइंडर्स बनाने का तीसरा कारण था छोटा जंग समुदाय। यद्यपि इस भाषा का समुदाय काफी अनुकूल है, और इसके सदस्य हमेशा सवालों के जवाब देने के लिए तैयार रहते हैं, भाषा थोड़ी मात्रा में साहित्य और पुस्तकालयों से "ग्रस्त" है। हालाँकि, यह ध्यान रखना उचित होगा कि इस समस्या को धीरे-धीरे हल किया जा रहा है।

हाल के वर्षों में, रस्ट सक्रिय रूप से मोज़िला और सैमसंग को बढ़ावा दे रहा है , जो विकसित हो रहे पुस्तकालयों की संख्या पर सकारात्मक प्रभाव डालता है और सी / सी ++ दुनिया के मौजूदा समाधानों के लिए नए "रैपर" हैं। भाषा "पाठ्यपुस्तकें" भी धीरे-धीरे दिखाई देने लगती हैं। उनमें से जो पहले से मौजूद हैं, यह Ivo Balbaert द्वारा " रस्ट फंडामेंटल्स ", आधिकारिक वेबसाइट पर एक ऑनलाइन गाइड और रस्ट प्रोजेक्ट के डेवलपर्स में से एक, स्टीव क्लैबनिक, " द रॉट प्रोग्रामिंग लैंग्वेज " के हालिया किताब को उजागर करने के लायक है।

जावा क्यों चुनें

मुख्य कारणों में से एक जिसने चुनाव का निर्धारण किया वह इस पीएल का विशाल समुदाय था। पिछले साल स्टैक ओवरफ्लो साइट पर किए गए एक अध्ययन के अनुसार, जावा लोकप्रियता में तीसरे स्थान पर है (केवल जावास्क्रिप्ट और एसक्यूएल ने इसे पारित किया है)। 64 हजार डेवलपर्स ने सर्वेक्षण किया, लगभग 40% जावा में लिखते हैं।

समुदाय के आकार के कारण, इस पीएल ने उपकरणों का एक व्यापक सेट हासिल कर लिया है। इसमें आईडीई, विश्लेषणात्मक समाधान, बेंचमार्क फ्रेमवर्क आदि शामिल हैं। इनमें से कई ऐसे हैं जो कुछ कंपनियां डेवलपर्स को काम के माहौल से बचने के लिए केवल विशिष्ट आईडीई और ढांचे का उपयोग करने के लिए बाध्य करती हैं।

उसी समय, जावा में एक सरल वाक्यविन्यास होता है और इसमें एक जावा मूल इंटरफ़ेस (JNI) होता है जो C अनुप्रयोग बाइनरी इंटरफ़ेस (ABI) के साथ काम कर सकता है । इसके अलावा, जावा जेवीएम स्टैक पर अन्य भाषाओं का उपयोग करना संभव बनाता है: स्काला, कोटलिन, क्लोजर।

और अंत में, जावा मशीन क्रॉस-प्लेटफॉर्म है: जावा कोड को बाइट कोड में निष्पादित किया जाता है, जिसे विंडोज, मैकओएस, लिनक्स प्लेटफार्मों पर व्याख्या और चलाया जाता है। इसी समय, जावा भाषा खुले स्रोत से अधिक बंधी है (तुलना में, उदाहरण के लिए, सी # के साथ)। अधिकांश भाग के लिए जावा डेवलपर टूल स्वतंत्र हैं: वे दोनों JDK और उस पर आधारित एकीकृत विकास वातावरण हैं - JDeveloper, NetBeans, Eclipse, आदि। इसी समय, आप विशेष संसाधनों के लिए बड़ी संख्या में ओपन सोर्स प्रोजेक्ट पा सकते हैं (उदाहरण के लिए, GitHub पर)। ओपन सोर्स तकनीकों के साथ काम करने पर कई मैनुअल भी हैं।

जावा बाइंडिंग के विकास में प्रमुख चुनौतियां

जावा बाइंडिंग का विकास लंबा और जटिल रहा है (और अभी भी चल रहा है)। हमें उन सभी विशेषताओं पर विचार करना था जो रुस्ट और जावा को इतना अलग बनाते हैं।

उदाहरण के लिए, चुनौतियों में से एक संसाधन प्रबंधन का आयोजन था। मुद्दा यह है कि जावा में एक कचरा कलेक्टर है, लेकिन जंग में नहीं। इसे पहले के संस्करणों में से एक में हटा दिया गया था, क्योंकि डेवलपर्स इस निष्कर्ष पर पहुंचे थे कि वे एक प्रकार की प्रणाली का उपयोग करके समान स्तर की विश्वसनीयता प्रदान कर सकते हैं।

जावा जीसी, हालांकि इसमें संसाधन की खपत में वृद्धि हुई है (यह संभावित मेमोरी लीक से बचने के लिए सभी कार्यों को अप्रयुक्त वस्तुओं को वापस करने के लिए मजबूर करता है), काफी सुविधाजनक है। इसलिए, हमें एक संसाधन सफाई तंत्र को लागू करने की आवश्यकता है जो जावा डेवलपर्स पसंद करेंगे।

एक्सॉनम - मर्कल पेड़ों में प्रस्तुत विशिष्ट डेटा संरचनाओं से संबंधित एक और कठिनाई सामने आई। एक्सोनम उन्हें ब्लॉकचैन राज्यों को एक ही हैश में संयोजित करने के लिए उपयोग करता है। यह कई पूर्ण नेटवर्क नोड्स के साथ संवाद किए बिना लेनदेन की प्रामाणिकता साबित करना संभव बनाता है। यह कार्यक्षमता हमारे प्रकाश ग्राहकों के काम के लिए महत्वपूर्ण है, इसलिए इसे जावा में भी व्याख्या करना पड़ा।

जावा एपीआई लगभग पूरी तरह से रस्ट एपीआई को दोहराता है। यह प्रलेखन को अनुकूलित करने और उपयोगकर्ताओं के लिए काम को आसान बनाने के लिए हमारे लिए आसान बनाने के लिए किया जाता है। हमने जावा बाइंडिंग ऐप के साथ एक्सोनम नोड को कॉन्फ़िगर करने और चलाने के लिए एक अलग गाइड तैयार किया है।

जावा में सेवाएं बनाने के लिए , आप परियोजनाओं के टेम्पलेट जनरेटर का उपयोग कर सकते हैं। आपको मावेन 3 को स्थापित करने और कमांड चलाने की आवश्यकता है:

 $ mvn archetype:generate \ -DinteractiveMode=false \ -DarchetypeGroupId=com.exonum.binding \ -DarchetypeArtifactId=exonum-java-binding-service-archetype \ -DgroupId=com.example.myservice \ -DartifactId=my-service \ -Dversion=1.0 

आप इंटरेक्टिव मोड का उपयोग कर सकते हैं:

 $ mvn archetype:generate \ -DarchetypeGroupId=com.exonum.binding \ -DarchetypeArtifactId=exonum-java-binding-service-archetype 

आपको आधिकारिक Exonum परियोजना वेबसाइट पर प्रलेखन में जावा सेवा स्थापित करने के उदाहरणों के साथ एक पूर्ण मार्गदर्शिका मिलेगी। GitHub पर रिपॉजिटरी में एक्सोनम नोड शुरू करने के लिए सिफारिशें हैं।


/ एक्सॉनम

भविष्य की योजना

जबकि Java बाइंडिंग अल्फा में है। हम इसे निकट भविष्य में एक पूर्ण विकसित और तैयार फीचर के रूप में जारी करने की योजना बना रहे हैं। अब हम लाइब्रेरी में संभावित समस्याओं को ट्रैक करने और सुधार करने के लिए उपयोगकर्ताओं से प्रतिक्रिया एकत्र कर रहे हैं।

ब्लॉकचेन पर एप्लिकेशन के साथ एकीकरण को आसान बनाने और सामान्य रूप से UX को बेहतर बनाने के लिए उदाहरण परियोजनाओं को लिखने, SDKs के प्रलेखन पर भी काम चल रहा है। आप GitHub पर भंडार में परियोजना का पूरा रोडमैप पा सकते हैं ।

वहाँ आप जावा बाइंडिंग का प्रयास करने के लिए सभी स्रोत ले सकते हैं और एक्सॉनम के लिए अपनी जावा सेवा लिख ​​सकते हैं। यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो कृपया Gitter पर हमारी विकास टीम से संपर्क करें। वे यथासंभव बताएंगे और मदद करेंगे।