Як рэалізаваць стратэгіі аптымізацыі Solidity Gas - Cryptopolitan

Аптымізацыя газу Solidity мае вырашальнае значэнне для распрацоўкі інавацыйных кантрактаў на блокчейне Ethereum. Газ адносіцца да вылічальных высілкаў, неабходных для выканання аперацый у рамках смарт-кантракту. Паколькі газ непасрэдна ператвараецца ў камісію за транзакцыі, аптымізацыя выкарыстання газу вельмі важная для мінімізацыі выдаткаў і павышэння агульнай эфектыўнасці смарт-кантрактаў.

У гэтым кантэксце Solidity, мова праграмавання, якая выкарыстоўваецца для смарт-кантрактаў Ethereum, прапануе розныя метады і лепшыя практыкі для аптымізацыі газу. Гэтыя метады прадугледжваюць дбайную прапрацоўку распрацоўкі кантракта, захоўванне даных і выкананне кода для зніжэння спажывання газу.

Укараняючы стратэгіі аптымізацыі газу, распрацоўшчыкі могуць значна павысіць прадукцыйнасць і рэнтабельнасць сваіх смарт-кантрактаў. Гэта можа ўключаць выкарыстанне адпаведных тыпаў даных і структур захоўвання, пазбяганне непатрэбных вылічэнняў, выкарыстанне шаблонаў праектавання кантрактаў і выкарыстанне ўбудаваных функцый, спецыяльна распрацаваных для аптымізацыі газу.

Што такое Solidity?

Solidity - гэта аб'ектна-арыентаваная мова праграмавання, распрацаваная спецыяльна для стварэння смарт-кантрактаў на розных блокчейн-платформах, асноўнай мэтай якой з'яўляецца Ethereum. Крысціян Райтвіснер, Алекс Берегсазі і былыя асноўныя ўдзельнікі Ethereum распрацавалі яго. Праграмы Solidity выконваюцца на віртуальнай машыне Ethereum (EVM).

Адным з папулярных інструментаў для працы з Solidity з'яўляецца Remix, інтэграванае асяроддзе распрацоўкі (IDE) на аснове вэб-браўзера, якое дазваляе распрацоўшчыкам пісаць, разгортваць і запускаць смарт-кантракты Solidity. Remix забяспечвае зручны інтэрфейс і магутныя функцыі для тэставання і адладкі кода Solidity.

Кантракт Solidity аб'ядноўвае код (функцыі) і даныя (стан), якія захоўваюцца па пэўным адрасе ў блокчейне Ethereum. Гэта дазваляе распрацоўшчыкам ствараць механізмы для розных прыкладанняў, у тым ліку сістэм галасавання, краўдфандынгавых платформ, сляпых аўкцыёнаў, кашалькоў з некалькімі подпісамі і шмат іншага.

На сінтаксіс і функцыі Solidity уплываюць папулярныя мовы праграмавання, такія як JavaScript і C++, што робіць яго адносна даступным для распрацоўшчыкаў з папярэднім вопытам праграмавання. Яго здольнасць забяспечваць выкананне правілаў і выконваць дзеянні аўтаномна, не абапіраючыся на пасярэднікаў, робіць Solidity магутнай мовай для стварэння дэцэнтралізаваных прыкладанняў (DApps) на платформах блокчейн.

Што такое газ і аптымізацыя газу ў Solidity?

Газ - гэта фундаментальная канцэпцыя ў Ethereum, якая служыць адзінкай вымярэння вылічальных высілкаў, неабходных для выканання аперацый у сетцы. Кожны працэс у смарт-кантракце Solidity спажывае пэўную колькасць газу, і агульная колькасць спажыванага газу вызначае камісію за транзакцыю, якую выплачвае ініцыятар кантракта. Аптымізацыя газу Solidity ўключае метады зніжэння спажывання газу кодам смарт-кантрактаў, што робіць яго больш эканамічна эфектыўным для выканання.

Аптымізуючы выкарыстанне газу, распрацоўшчыкі могуць мінімізаваць камісію за транзакцыі, палепшыць выкананне кантрактаў і зрабіць свае прыкладанні больш эфектыўнымі. Метады аптымізацыі газу ў Solidity сканцэнтраваны на зніжэнні складанасці вылічэнняў, ліквідацыі лішніх аперацый і аптымізацыі захоўвання даных. Выкарыстанне газэфектыўных структур даных, пазбяганне непатрэбных вылічэнняў і аптымізацыя цыклаў і ітэрацый - гэта некаторыя стратэгіі зніжэння спажывання газу.

Акрамя таго, звядзенне да мінімуму знешніх выклікаў па іншых кантрактах, выкарыстанне эканомных шаблонаў Solidity, такіх як функцыі без захавання стану, а таксама выкарыстанне інструментаў вымярэння газу і прафілявання дазваляюць распрацоўшчыкам аптымізаваць лепшы газ.

Важна ўлічваць фактары сеткі і платформы, якія ўплываюць на выдаткі на газ, такія як заторы і мадэрнізацыя платформы, каб адпаведна адаптаваць стратэгіі аптымізацыі газу.

Аптымізацыя газу цвёрдасці - гэта ітэрацыйны працэс, які патрабуе ўважлівага аналізу, тэсціравання і ўдакладнення. Выкарыстоўваючы гэтыя метады і лепшыя практыкі, распрацоўшчыкі могуць зрабіць свае смарт-кантракты Solidity больш эканамічна жыццяздольнымі, павышаючы агульную эфектыўнасць і рэнтабельнасць сваіх прыкладанняў у сетцы Ethereum.

Што такое плата за крыптагаз?

Плата за крыптагаз - гэта плата за транзакцыі, характэрная для інтэлектуальных кантрактных блокчейнов, прычым Ethereum з'яўляецца першапраходчай платформай для ўкаранення гэтай канцэпцыі. Аднак сёння многія іншыя блокчейны ўзроўню 1, такія як Solana, Avalanche і Polkadot, таксама прынялі плату за газ. Карыстальнікі плацяць гэтыя зборы, каб кампенсаваць валідатарам за бяспеку сеткі.

Перад пацвярджэннем транзакцый пры ўзаемадзеянні з гэтымі сеткамі блокчейн карыстальнікам паказваюцца прыблізныя выдаткі на газ. У адрозненне ад стандартных збораў за транзакцыі, зборы за газ аплачваюцца з выкарыстаннем роднай крыптавалюты адпаведнага блокчейна. Напрыклад, зборы за газ Ethereum разлічваюцца ў ETH, а блокчейн Solana патрабуе выкарыстання токенаў SOL для аплаты транзакцый.

Незалежна ад таго, адпраўляюць ETH сябру, чаканяць NFT або выкарыстоўваюць такія сэрвісы DeFi, як дэцэнтралізаваныя біржы, карыстальнікі нясуць адказнасць за аплату звязаных збораў за газ. Гэтыя зборы адлюстроўваюць вылічальныя намаганні, неабходныя для выканання жаданай аперацыі ў блокчейне, і яны непасрэдна спрыяюць стымуляванню валідатараў для іх удзелу ў сетцы і намаганняў па бяспецы.

Метады аптымізацыі цвёрдасці газу

Метады аптымізацыі газу Solidity накіраваны на зніжэнне спажывання газу інтэлектуальным кантрактным кодам, напісаным на мове праграмавання Solidity.

Выкарыстоўваючы гэтыя метады, распрацоўшчыкі могуць мінімізаваць транзакцыйныя выдаткі, палепшыць выкананне кантрактаў і зрабіць свае прыкладанні больш эфектыўнымі. Вось некаторыя часта выкарыстоўваюцца метады аптымізацыі газу ў Solidity:

Адлюстраванне ў большасці выпадкаў танней, чым масівы

Solidity прадстаўляе захапляльную дынаміку паміж адлюстраваннямі і масівамі адносна аптымізацыі газу. У віртуальнай машыне Ethereum (EVM) адлюстраванне звычайна танней, чым масіў. Гэта таму, што калекцыі захоўваюцца як асобныя размеркаванні ў памяці, у той час як адлюстраванні захоўваюцца больш эфектыўна.

Масівы ў Solidity можна спакаваць, дазваляючы групаваць больш дробныя элементы, такія як uint8, для аптымізацыі захоўвання. Аднак супастаўленні загрузіць нельга. Нягледзячы на ​​тое, што калекцыі патэнцыйна патрабуюць больш газу для такіх аперацый, як пошук даўжыні або разбор усіх элементаў, яны забяспечваюць большую гнуткасць у пэўных сцэнарыях.

У выпадках, калі вам трэба атрымаць доступ да даўжыні калекцыі або перабраць усе элементы, масівы могуць быць пераважней, нават калі яны спажываюць больш газу. Наадварот, Mappings вылучаюцца ў сцэнарыях, дзе патрабуецца прамы пошук ключ-значэнне, паколькі яны забяспечваюць эфектыўнае захоўванне і пошук.

Разуменне газавай дынамікі паміж адлюстраваннямі і масівамі ў Solidity дазваляе распрацоўшчыкам прымаць абгрунтаваныя рашэнні пры распрацоўцы кантрактаў, ураўнаважваючы аптымізацыю газу з канкрэтнымі патрабаваннямі іх варыянта выкарыстання.

Спакуйце свае зменныя

У Ethereum кошт газу для выкарыстання сховішча разлічваецца на аснове колькасці выкарыстоўваных слотаў для захоўвання. Кожны слот захоўвання мае памер 256 біт, а кампілятар і аптымізатар Solidity аўтаматычна апрацоўваюць упакоўку зменных у гэтыя слоты. Гэта азначае, што вы можаце змясціць некалькі зменных у адзін слот для захоўвання, аптымізуючы выкарыстанне сховішча і зніжаючы выдаткі на газ.

Каб скарыстацца перавагамі ўпакоўкі, вы павінны паслядоўна дэклараваць зменныя, якія можна спакаваць, у вашым кодзе Solidity. Кампілятар і аптымізатар будуць аўтаматычна апрацоўваць размяшчэнне гэтых зменных у слотах для захоўвання, забяспечваючы эфектыўнае выкарыстанне прасторы.

Збіраючы зменныя разам, вы можаце мінімізаваць колькасць выкарыстоўваных слотаў для захоўвання, што прывядзе да зніжэння выдаткаў на газ для аперацый захоўвання ў смарт-кантрактах.

Разуменне канцэпцыі ўпакоўкі і яе эфектыўнае выкарыстанне можа істотна паўплываць на эфектыўнасць газу вашага кода Solidity. Дзякуючы максімальнаму выкарыстанню слотаў для захоўвання і мінімізацыі выдаткаў на газ для аперацый захоўвання, вы можаце аптымізаваць прадукцыйнасць і рэнтабельнасць вашых смарт-кантрактаў Ethereum.

Паменшыце знешнія званкі

У Solidity выклік знешняга кантракту цягне за сабой значную колькасць газу. Для аптымізацыі спажывання газу рэкамендуецца кансалідаваць атрыманне даных, выклікаючы функцыю, якая вяртае ўсе неабходныя даныя, замест асобных выклікаў для кожнага элемента даных.

Нягледзячы на ​​тое, што гэты падыход можа адрознівацца ад традыцыйных метадаў праграмавання на іншых мовах, у Solidity ён аказваецца вельмі надзейным.

Эфектыўнасць выкарыстання газу павышаецца за кошт скарачэння колькасці выклікаў знешніх кантрактаў і атрымання некалькіх кропак даных за адзін выклік функцыі, што прыводзіць да эканамічна эфектыўных і эфектыўных смарт-кантрактаў.

uint8 не заўсёды танней, чым uint256

Віртуальная машына Ethereum (EVM) апрацоўвае дадзеныя кавалкамі па 32 байта або 256 біт за раз. Пры працы з меншымі тыпамі зменных, такімі як uint8, EVM павінен спачатку пераўтварыць іх у больш значны тып uint256, каб выконваць над імі аперацыі. Гэты працэс пераўтварэння цягне за сабой дадатковыя выдаткі на бензін, што можа паставіць пад сумнеў аргументацыю выкарыстання больш дробных зменных.

Ключ ляжыць у канцэпцыі ўпакоўкі. У Solidity вы можаце спакаваць некалькі невялікіх зменных у адзін слот для захоўвання, аптымізуючы выкарыстанне сховішча і зніжаючы выдаткі на газ. Аднак, калі вы вызначаеце адзіночную зменную, якую нельга спакаваць з іншымі, больш аптымальна выкарыстоўваць тып uint256, а не uint8.

Выкарыстанне uint256 для аўтаномных зменных абыходзіць неабходнасць дарагіх пераўтварэнняў у EVM. Нягледзячы на ​​​​тое, што першапачаткова гэта можа здацца неразумным, гэты падыход забяспечвае эфектыўнасць выкарыстання газу за кошт узгаднення з магчымасцямі апрацоўкі EVM. Гэта таксама дазваляе палегчыць упакоўку і аптымізацыю пры групоўцы некалькіх невялікіх зменных.

Разуменне гэтага аспекту EVM і пераваг упакоўкі ў Solidity дазваляе распрацоўшчыкам прымаць абгрунтаваныя рашэнні пры выбары тыпаў зменных. Улічваючы выдаткі на газ пры канверсіі і выкарыстоўваючы магчымасці ўпакоўкі, распрацоўшчыкі могуць аптымізаваць спажыванне газу і павысіць эфектыўнасць сваіх смарт-кантрактаў у сетцы Ethereum.

Выкарыстоўвайце bytes32, а не string/bytes

У Solidity, калі ў вас ёсць даныя, якія могуць змясціцца ў межах 32 байтаў, рэкамендуецца выкарыстоўваць тып даных bytes32 замест байтаў або радкоў. Гэта адбываецца таму, што зменныя з фіксаваным памерам, такія як bytes32, каштуюць значна танней, чым тыпы зменнага памеру.

Выкарыстоўваючы bytes32, вы пазбягаеце дадатковых выдаткаў на газ, звязаных з тыпамі зменнага памеру, такімі як байты або радкі, якія патрабуюць дадатковага захоўвання і вылічальных аперацый. Solidity разглядае зменныя фіксаванага памеру як адзіны слот для захоўвання, што дазваляе больш эфектыўна размеркаваць памяць і знізіць спажыванне газу.

Аптымізацыя выдаткаў на газ за кошт выкарыстання зменных фіксаванага памеру з'яўляецца важным фактарам пры распрацоўцы інтэлектуальных кантрактаў у Solidity. Выбіраючы адпаведныя тыпы даных у залежнасці ад памеру даных, з якімі вы працуеце, вы можаце мінімізаваць выкарыстанне газу і палепшыць агульную рэнтабельнасць і эфектыўнасць вашых кантрактаў.

Выкарыстоўвайце знешнія мадыфікатары функцый

У Solidity, калі вы вызначаеце публічную функцыю, якую можна выклікаць па-за межамі кантракта, уваходныя параметры гэтай функцыі аўтаматычна капіююцца ў памяць і нясуць выдаткі на газ.

Аднак, калі працэс прызначаны для выкліку звонку, важна пазначыць яго ў кодзе як «знешні». Пры гэтым параметры функцыі не капіююцца ў памяць, а счытваюцца непасрэдна з дадзеных выкліку.

Гэта адрозненне важнае, таму што калі ваша функцыя мае вялікія ўваходныя параметры, пазначэнне яе як «знешняй» можа значна зэканоміць газ. Пазбягаючы капіравання параметраў у памяць, вы можаце аптымізаваць спажыванне газу смарт-кантрактамі.

Гэтая тэхніка аптымізацыі карысная ў сцэнарыях, калі функцыю трэба выклікаць звонку, напрыклад, пры ўзаемадзеянні з кантрактам з іншага кантракту або знешняга прыкладання. Гэтыя нязначныя карэкціроўкі кода Solidity могуць прывесці да прыкметнай эканоміі бензіну, што зробіць вашы дамоўленасці больш рэнтабельнымі і эфектыўнымі.

Выкарыстоўвайце правіла кароткага замыкання ў сваіх інтарэсах

У Solidity пры выкарыстанні дыз'юнктыўных і кан'юнктыўных аператараў у вашым кодзе парадак, у якім вы размяшчаеце функцыі, можа паўплываць на выкарыстанне газу. Разумеючы, як працуюць гэтыя аператары, можна аптымізаваць спажыванне газу.

Пры выкарыстанні дыз'юнкцыі спажыванне газу памяншаецца, таму што калі першая функцыя дае значэнне "праўда", другая функцыя не выконваецца. Гэта эканоміць газ, пазбягаючы непатрэбных вылічэнняў. З іншага боку, у спалучэнні, калі першая функцыя дае значэнне false, другая функцыя цалкам прапускаецца, што яшчэ больш аптымізуе выкарыстанне газу.

Каб мінімізаваць выдаткі на бензін, рэкамендуецца правільна ўпарадкаваць функцыі, паставіўшы на першае месца ролю з найбольшай верагоднасцю поспеху ў працы або частку з найбольшай верагоднасцю адмовы. Гэта зніжае верагоднасць неабходнасці ацэнкі другой функцыі і прыводзіць да эканоміі газу.

У Solidity некалькі невялікіх зменных можна спакаваць у слоты для захоўвання, аптымізуючы выкарыстанне сховішча. Аднак, калі ў вас ёсць адна зменная, якую нельга кансалідаваць з іншымі, лепш выкарыстоўваць uint256 замест uint8. Гэта забяспечвае эфектыўнасць выкарыстання газу шляхам узгаднення з магчымасцямі апрацоўкі віртуальнай машыны Ethereum.

заключэнне

Solidity вельмі эфектыўны для дасягнення эканамічна эфектыўных транзакцый пры ўзаемадзеянні са знешнімі кантрактамі. Гэта можа быць дасягнута шляхам выкарыстання правіла кароткага замыкання, упакоўкі некалькіх невялікіх зменных у слоты для захоўвання і кансалідацыі пошуку дадзеных шляхам выкліку адной функцыі, якая вяртае ўсе неабходныя даныя.

Цэнтральныя банкі таксама могуць выкарыстоўваць метады аптымізацыі газу для мінімізацыі транзакцыйных выдаткаў і павышэння агульнай прадукцыйнасці смарт-кантрактаў. Звяртаючы ўвагу на стратэгіі аптымізацыі газу, характэрныя для Solidity, распрацоўшчыкі могуць забяспечыць эфектыўнае і эканамічнае выкананне сваіх інавацыйных кантрактных узаемадзеянняў. Пры ўважлівым разглядзе і ўкараненні гэтых метадаў карыстальнікі могуць атрымаць выгаду з аптымізаванага выкарыстання газу і паспяховых транзакцый.

Аптымізацыя спажывання газу ў Solidity мае вырашальнае значэнне для дасягнення эканамічна эфектыўных транзакцый і інавацыйнага кантрактнага ўзаемадзеяння. Выкарыстоўваючы правіла кароткага замыкання, упакоўваючы некалькі невялікіх зменных у слоты для захоўвання і кансалідуючы пошук дадзеных з дапамогай адзінкавых выклікаў функцый, карыстальнікі могуць выкарыстоўваць метады аптымізацыі газу, якія забяспечваюць эфектыўнае і эканамічнае выкананне іх кантрактаў.

Цэнтральныя банкі таксама могуць атрымаць выгаду з гэтых стратэгій, каб мінімізаваць транзакцыйныя выдаткі і палепшыць прадукцыйнасць сваіх смарт-кантрактаў. Распрацоўшчыкі могуць забяспечыць аптымізаванае выкарыстанне газу і паспяховыя транзакцыі, улічваючы гэтыя стратэгіі, характэрныя для Solidity.