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title: "20+ 种区块链开发工具"
description: "Web3 开发中重要的工具及其应用场景"
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# 20+ 种区块链开发工具

根据[报告](https://blockchaintrainingalliance.com/blogs/news/blockchain-career-job-outlook-in-2022)，区块链开发是增长最快的领域之一。随着基于区块链构建的项目（DeFi、NFT、[DAO](https://www.alchemy.com/dapps/top/daos)）大量涌现，对区块链开发者的需求急剧增长。

无论你已经在从事区块链开发，还是计划[创建一个免费的 Alchemy 区块链开发者账户](https://alchemy.com/?a=8704ab65af)，这里有一份关于构建区块链应用最佳工具的完整指南。

开始吧！

## 编程语言

要开发区块链应用，你需要学习一门编程语言。这些语言用于编写智能合约代码，作为应用的后端。

### Solidity

目前，[Solidity](https://docs.soliditylang.org/en/latest/) 是最流行的区块链开发编程语言。Solidity 是一种高级面向对象语言，借鉴了其他语言的多个特性，尤其是 C++。

许多开发者更倾向于学习 Solidity，因为 Ethereum 作为事实上的主流区块链，使用 Solidity 编写智能合约。此外，Solidity 是图灵完备的，可以让你构建功能丰富的复杂应用。

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  alt="Solidity 智能合约编程语言标志"
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学习 Solidity 是开启区块链开发者之路的好方式。Solidity 的流行意味着你能获取大量面向初学者的教程、指南和文档。

Solidity 程序也可以在其他区块链上运行，只要这些链兼容 [Ethereum Virtual Machine (EVM)](https://www.alchemy.com/overviews/what-is-the-ethereum-virtual-machine-evm)。这意味着你可以将项目部署在兼容 EVM 的区块链上，例如 [Binance](https://www.alchemy.com/dapps/binance) Smart Chain、Avalanche、Polygon、Matic Network 等。

### Vyper

Solidity 并非编写智能合约的唯一语言。一个流行的替代方案是 Vyper——一种基于 Python、兼容 EVM 的语言。

虽然 [Vyper](https://vyper.readthedocs.io/) 在功能和流行度上不如 Solidity，但对熟悉 Python 的开发者来说非常合适。而且，Vyper 简洁的架构减少了软件错误，也让智能合约审计更容易。

### Rust

[Rust](https://tomusdrw.github.io/rust-web3/web3/index.html) 是一门较新的编程语言，在区块链开发社区中日益受到关注。它是一种用于编写智能合约的低级语言，因其内存效率、简洁性和可靠性而备受推崇。

问题在于 Rust 不兼容 EVM，因此无法将项目部署在 Ethereum 及兼容 EVM 的链上。但像 Solana、Terra、NEAR、Polkadot 和 Elrond 这样的新兴链使用 Rust，因此学习这门语言仍然值得投入。

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  alt="Rust 编程语言标志"
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  caption="来源"
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## 框架

从零开始构建去中心化应用（dApp）可能相当困难，尤其是当你需要亲自处理每一个细节时。幸运的是，软件框架能提供即插即用的基础设施，帮助你更轻松地创建应用。

框架自带用于创建、测试和部署代码的资源（库和工具）。你无需从头编写 dApp 代码，而是可以直接使用现成的软件包并添加额外功能。此外，大多数框架都是由经验丰富的工程师开发和优化的，因此具备稳健性、高效性和多用途性。

### Truffle

我们列出的第一个区块链开发框架是 Truffle。[Truffle](https://trufflesuite.com/) 是一个基于 JavaScript 的框架，用于开发、测试和部署智能合约。它一直是区块链行业中使用最广泛的框架之一——这是有原因的。

Truffle 集成了创建功能完整的 dApp 所需的各种资源，从内置的智能合约创建工具到测试区块链环境一应俱全。它还内置了一些库，可以让构建 Ethereum dApp 的前端变得更容易。

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  alt="Truffle 智能合约开发框架标志"
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### Hardhat

[Hardhat](https://hardhat.org/) 是另一个备受推荐的智能合约开发框架。与 Truffle 类似，Hardhat 是一个基于 JavaScript 的框架，用于在 Ethereum 上创建、测试、部署和调试应用程序。

Hardhat 是一个全面的工具平台，抽象掉了区块链软件开发中大多数底层的通用功能。因此，你可以专注于更重要的任务，比如为 dApp 构建核心基础设施。

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  alt="Hardhat Ethereum 开发框架标志"
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### Embark

[Embark](https://framework.embarklabs.io/) 是一个全栈开发框架，可以让你同时构建 dApp 的前端和后端。虽然排在本节最后，但 Embark 的实力不输本节中列出的其他框架。

Embark 提供了 dApp 数据存储、实时代码测试和智能合约部署所需的资源。此外，你还能使用一些重要的插件，如 [Etherscan](https://www.alchemy.com/dapps/etherscan)、Solc、Solium 等。

## 集成开发环境（IDE）

集成开发环境（IDE）通过将核心开发工具整合到一个图形用户界面（GUI）中，来辅助应用开发。大多数 IDE 都具备代码编译、编辑、语法高亮、构建自动化和调试等功能。

### Remix IDE

许多区块链开发者将 Remix 视为 IDE 领域的行业标准。使用 [Remix IDE](https://remix-ide.readthedocs.io/en/latest/)，你可以在一个直观的界面中完成智能合约的编译、测试和调试。

Remix IDE 使用 JavaScript 编写，可以在任何浏览器中使用，也可以在本地计算机上运行（作为桌面应用）。它提供了一整套库、插件和其他功能，能大幅提升智能合约开发效率。

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  alt="用于编译、测试和调试智能合约的 Remix IDE"
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### EthFiddle

EthFiddle 是一个基于浏览器的 IDE，用于编写和调试 Solidity 代码。[EthFiddle](https://ethfiddle.com/) 由 Loom Network 开发，如果你正在与他人协作开发项目，这是一款出色的工具。使用这款软件，你可以轻松编辑、查找代码片段，并与他人分享以获取反馈。

EthFiddle 的功能不如 Remix IDE 丰富，但非常适合在演示中分享代码。它提供了设计良好的测试和原型开发功能，对任何区块链开发者来说都是不错的工具。

### Ethcode

我们还推荐 Ethcode，这是一款用于 Ethereum 智能合约开发的 Visual Studio Code 插件。[Ethcode](https://ethcode.dev/) 提供了一个对初学者友好的开发环境，用于编写、调试合约代码并进行单元测试。

该代码是开源的，新手开发者在需要时可以寻求支持。Ethcode 同时支持 Vyper 和 Solidity，并可以将你的智能合约部署到 Ethereum 主网、Goerli 测试网等网络。

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  src="https://media.alchemy.com/1703825074-ethcode.jpeg"
  alt="用于 Ethereum 智能合约开发的 Ethcode Visual Studio Code 扩展"
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## API 和 SDK

除了框架和 IDE 之外，API 和 SDK 也是 Web3 开发者最重要的工具之一。二者都能帮助区块链工程师解决开发过程中遇到的具体问题，并辅助 dApp 的创建。

Application Programming Interface（API）旨在简化不同软件之间的交互。你可以通过 API 请求数据，在现有功能的基础上进一步构建，从而改进你的 dApp。

SDK 是“Software Development Kit”的缩写，指的是一套用于为特定平台构建应用的软件产品集合。区块链开发 SDK 降低了构建平台特定应用的复杂度。

### Alchemy NFT API

随着 [non-fungible tokens（NFT）价值的飙升](https://fortunly.com/statistics/nft-statistics/#gref)，许多开发者开始将注意力转向这一领域。如果你计划创建一个 NFT 应用，Alchemy 的 NFT API 是理想的工具。

[Alchemy NFT API](https://www.alchemy.com/nft-api/?a=8704ab65af) 让开发者能够以用户友好的界面展示不同 NFT 的元数据。而且它支持跨多条链使用（Ethereum、Polygon、Flow 等），让买家在选择 NFT 时拥有更大的灵活性。

NFT API 抽象掉了与 NFT 交互过程中涉及的大多数技术任务。将 NFT API 集成到你的平台后，买家在验证和购买 NFT 之前无需阅读智能合约。

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  alt="用于跨多条链获取 NFT 元数据的 Alchemy NFT API"
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### thirdweb SDK

[Thirdweb](https://www.alchemy.com/dapps/thirdweb) SDK 适用于构建 Web3 应用，或为现有应用集成 Web3 功能。例如，你可以在应用中添加“Connect Wallet”功能，而无需编写代码。

Thirdweb 可用于以下场景：

- 创建 NFT 交易市场
- 无需编写代码即可发布 NFT drop
- 为治理、社区会员及其他用途创建代币
- 在 NFT 中设置版税分成

Thirdweb 目前支持 Fantom、Avalanche、Ethereum 和 Polygon，并承诺未来支持更多链。虽然智能合约的使用是免费的，但 Thirdweb 会对代币合约未来产生的版税收入收取 5% 的费用来盈利。

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  alt="用于为应用添加钱包连接等 web3 功能的 thirdweb SDK"
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### Moralis API 和 SDK

[Moralis](https://www.alchemy.com/dapps/moralis) 是一个 Web3 开发平台，提供 API 和 SDK 产品，用以加快区块链开发周期。Moralis SDK 通过提供以下现成功能，降低了构建功能完整的 dApp 的复杂度：

- 用户身份验证
- 发送和获取交易
- 监听智能合约事件
- 获取用户余额
- 与智能合约交互

Moralis 的跨链 Web3 API 还可以汇总账户余额、代币、链上交易等方面的综合信息。它支持包括 Avalanche、Polygon、Ethereum 和 Binance Smart Chain 在内的主流链。

## 测试区块链网络

默认情况下，大多数智能合约是不可变的，一旦代码部署到区块链上，就无法再做任何修改。因此，不建议在 Ethereum 主网上进行测试，因为部署后无法进行更改。

为解决这一问题，Ethereum 开发者可以使用[测试区块链网络](https://trufflesuite.com/ganache/)（testnet）来测试应用。测试网络可以让你了解智能合约在区块链上的运行情况，从而在正式上线前发现并修复问题。

### 本地区块链（ganache）

Ganache 是一个用于 Ethereum 开发的本地区块链，提供命令行工具和桌面应用两种形式。区块链开发者可以使用 [Ganache](https://trufflesuite.com/ganache/) 部署智能合约并进行测试。

Ganache 工具拥有用户友好的界面，你可以在其中查看调试信息和区块链数据（账户、区块、交易）。你还可以配置其他参数，例如出块时间，以满足开发需求。

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  src="https://media.alchemy.com/1703825269-ganache.png"
  alt="用于 Ethereum 智能合约测试的 Ganache 本地区块链工具"
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### 公共测试网（goerli/sepolia）

你可以使用 Goerli 等公共测试网来代替 Ganache。二者的主要区别在于，Ganache 可以离线使用，不需要联网。

一些开发者更倾向于使用公共测试网，因为它们能模拟 Ethereum 的真实行为，更适合用来验证各种假设。

虽然测试网是免费使用的，但你需要在浏览器钱包中准备测试用的 ether (ETH) 来完成交易。获取测试 ether 最简单的方法是使用水龙头（faucet），例如 [Alchemy Goerli Faucet](https://goerlifaucet.com/)。

## Oracle

尽管智能合约有着令人兴奋的应用场景，但由于它们只能访问链上存储的信息，其功能受到很大限制。这为需要依赖外部信息才能执行功能的智能合约开发者带来了问题。

这正是 oracle 发挥作用的地方。

区块链 oracle 从不同来源收集现实世界的信息，并传递给运行在区块链上的智能合约。这些信息可以有多种形式：实时价格数据、天气信息、体育赛事结果等等。

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  alt="区块链预言机向链上智能合约提供真实世界数据的示意图"
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  caption="【图片来源】"
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选择去中心化的 oracle 很重要，因为它们更难被恶意行为者操纵，能提供（大多数情况下）可靠的信息。许多流行应用，如 Kyber、Synthetix 和 [Compound](https://www.alchemy.com/dapps/compound)，都使用去中心化 oracle 来执行智能合约。

### Chainlink

目前，就市场份额而言，[Chainlink](https://chain.link/) 是领先的去中心化 oracle 解决方案。[Chainlink](https://www.alchemy.com/dapps/chainlink) 于 2017 年推出，为跨多条区块链的智能合约提供“可靠且防篡改”的数据。

借助 Chainlink，你可以将智能合约与各种现实世界的数据源连接起来。例如，你可以创建一个博彩类 dApp，根据用户对现实世界事件结果的预测给予奖励。

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  alt="Chainlink 去中心化预言机网络标志"
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其他去中心化 oracle 解决方案包括 [Band Protocol](https://bandprotocol.com/)、[Witnet](https://witnet.io/) 和 [Universal Market Access (UMA)](https://umaproject.org/)。这些应用通过激励特定的 oracle 提供准确信息，来保障链下数据的完整性。

## 区块链节点提供商

在构建 dApp 时，你需要与区块链进行交互——无论是读取链上数据还是向区块链写入数据。为此，你需要连接到区块链节点；区块链节点保存着完整的区块链历史记录，并能够发送/查询区块链数据。

问题在于，维护一个完整的 Ethereum 节点成本高、耗时长且过程复杂。因此，建议区块链开发者[使用区块链节点提供商](https://www.alchemy.com//overviews/blockchain-node-providers)（node-as-a-service）。节点提供商为客户处理区块链基础设施，让你可以专注于构建和扩展你的 dApp。

### Alchemy Supernode

如果你正在寻找合适的区块链节点提供商，不妨试试 [Alchemy Supernode](https://www.alchemy.com/supernode/?a=8704ab65af)。Supernode 提供了一整套功能完善的 API，用于与区块链交互并获取关键的区块链数据。

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  src="https://media.alchemy.com/1703825454-alchemy-supernode.jpeg"
  alt="提供链上数据查询 API 的 Alchemy Supernode 区块链节点服务"
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借助我们的工具，连接区块链网络层就像注册并获取一个 API key 一样简单。这项服务不仅适用于 Ethereum，也适用于其他项目——因此你在使用哪条区块链上拥有充分的灵活性。

Alchemy 的 node-as-a-service 工具还提供以下优势：

1. **免费注册**：免费开始使用 Supernode，并可升级以获取特殊功能。

2. **随需扩展的基础设施**：随着 dApp 使用量的增长，运行一个专属节点会变得越来越困难。你可以尝试启动更多节点，但这只会让问题更复杂，并增加你的运维负担。

Supernode 的设计能够适应你的需求，并提供无缝的可扩展性。这样，你就不必为节点基础设施操心，用户也能获得更好的使用体验。

3. **增强型 API**：Alchemy Supernode 提供一系列独特的 API 端点，让查询区块链数据变得比以往更加简单。你可以获取交易历史、代币标识符、交易回执、待处理交易等信息。

4. **可靠性**：标准节点常常会遇到各种问题，导致应用崩溃。使用 Supernode，你能获得极高的可靠性，确保你的区块链应用能够持续运行，不出现宕机。

如果你想了解其他可选方案，也可以看看市面上的其他节点提供商。这一类别中的其他知名产品包括 QuickNode、Infura、GetBlock、BlockDaemon 和 Chainstack。

## 分析

在构建应用的过程中，许多 Web3 开发者很快就会发现，追踪链上活动是一件困难的事。在大多数情况下，你需要花费大量精力，才能获取诸如实时使用情况、用户采用率和代币指标等关键的应用信息。

然而，如果你想改进 dApp 并扩大用户群，分析这些数据点是非常重要的。为此，你可以使用像 [Alchemy Monitor](https://www.alchemy.com/monitor/?a=8704ab65af) 这样的工具，它能让你更轻松地获取 Web3 应用的分析数据。

### Alchemy Monitor

Alchemy Monitor 是一款功能强大、专为监控 dApp 基础设施和洞察用户活动而设计的工具。Alchemy Monitor 提供关于 dApp 健康状况的实时更新，可以展示 API 调用次数、错误率和响应时间。

Alchemy Monitor 仪表盘还会追踪 dApp 的使用情况，帮助你深入了解用户行为。此外，它还内置了一套实用的自动化警报系统，能在 dApp 出现严重故障之前及早发现问题。

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  src="https://media.alchemy.com/1703825506-alchemy-monitor.jpeg"
  alt="追踪 dApp 健康状况、API 调用量和错误率的 Alchemy Monitor 仪表盘"
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### Alchemy Notify

需要实时了解 dApp 活动情况的不只是开发者，用户同样需要知道 dApp 中正在发生什么。例如，用户可能想知道在 dApp 中执行的某笔交易是否成功。

这正是使用 [Alchemy Notify](https://www.alchemy.com/notify/?a=8704ab65af) 推送通知服务的原因所在。为你的 dApp 添加推送通知，可能就是优秀用户体验与糟糕用户体验之间的差别。Notify 会向应用用户提供以下信息：

- 交易通知；
- 地址活动提醒；
- Gas 价格提醒等等。

结合使用时，Alchemy Monitor 和 Notify 能提供更好的分析能力，帮助开发者提升区块链应用的可用性。你还可以将这些工具与区块链浏览器（如 [Etherscan](https://etherscan.io/)）结合使用，后者提供关于 Ethereum 区块链本身的信息（平均 Gas 价格、出块时间等）。

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  alt="用于 dApp 交易提醒的 Alchemy Notify 推送通知服务"
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## 安全工具

如果说今年揭示了什么，那就是安全应该是任何区块链项目的第一优先级。加强[智能合约安全性](https://www.alchemy.com/overviews/smart-contract-security-best-practices)，远比为你的新 dApp 增添各种花哨功能更为重要。作为参考，以下是今年一些规模最大的攻击事件：

- Axie Infinity（被黑客攻击，损失 6.15 亿美元）
- Inverse Finance（被黑客攻击，损失 1500 万美元）
- Elephant Money（被黑客攻击，损失 1120 万美元）

还有更多[黑客攻击事件](https://rekt.news/)，但这些应该足以让你意识到，智能合约安全是一件严肃的事情。如果没有恰当的安全措施，你就有可能为恶意攻击提供滋生的温床，从而损害声誉、阻碍用户采用。

### Octopus

我们列出的第一个用于加强智能合约安全性的工具是 [Octopus](https://www.alchemy.com/dapps/octopus)，这是一款用于对智能合约代码进行详细分析的解决方案。[Octopus](https://github.com/pventuzelo/octopus) 提供符号执行、调用流分析和控制流分析——这些功能都能帮助你在为时已晚之前发现并修复合约中的错误。

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  alt="Octopus 智能合约安全分析工具"
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### Mythril

接下来是 [Mythril](https://www.alchemy.com/dapps/mythril)，一款由 ConsenSys 支持的智能合约安全工具。[Mythril](https://github.com/eth-sri/securify2) 用于分析 Ethereum Virtual Machine (EVM) 字节码，并使用污点分析、符号执行和污点求解等技术来识别 Ethereum 软件中的漏洞。

### Securify

最后一项是 Securify——一款由 Ethereum Foundation 支持的智能合约扫描工具。[Securify](https://github.com/eth-sri/securify2) 能检测多达 37 种不同的软件漏洞，并针对基于 Solidity 的智能合约实施上下文相关的分析。

## 钱包

如果你打算构建应用，就需要一个钱包来持有资金，哪怕只是测试用的 ether (ETH)。为此，你可以在几分钟内通过浏览器设置一个加密货币钱包。

### MetaMask

我们推荐使用 [MetaMask](https://metamask.io/)，因为它提供的功能不仅仅是持有 ETH。MetaMask 以浏览器扩展的形式提供，会向网站注入 Web3js API，让用户可以直接在浏览器中与应用交互。MetaMask 还可以执行其他功能，如密钥管理、读取区块链数据等。

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  alt="MetaMask 浏览器钱包标志"
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## 结语

区块链开发可以是一段令人兴奋的旅程，但前提是你从一开始就拥有合适的工具。构建一套稳健的开发技术栈，能让创建应用变得更容易，也能提升你产出的质量。

本文介绍了开始构建区块链应用所需的顶级开发者工具，包括框架、IDE、安全工具、测试网络、区块链 oracle 和节点服务。要开始使用这些工具构建应用，请[免费开通 Alchemy 开发者账户](https://www.alchemy.com/?a=8704ab65af)。