Sådan implementeres soliditetsgasoptimeringsstrategier - Cryptopolitan

Soliditetsgasoptimering er afgørende for innovativ kontraktudvikling på Ethereum blockchain. Gas refererer til den beregningsmæssige indsats, der kræves for at udføre operationer inden for en smart kontrakt. Da gas direkte oversættes til transaktionsgebyrer, er optimering af gasforbruget afgørende for at minimere omkostningerne og forbedre den overordnede effektivitet af smarte kontrakter.

I denne sammenhæng tilbyder Solidity, programmeringssproget, der bruges til Ethereums smarte kontrakter, forskellige teknikker og bedste praksis til gasoptimering. Disse teknikker involverer nøje overvejelse af kontraktdesign, datalagring og kodeudførelse for at reducere gasforbruget.

Ved at implementere gasoptimeringsstrategier kan udviklere forbedre ydeevnen og omkostningseffektiviteten af ​​deres smarte kontrakter markant. Dette kan involvere brug af passende datatyper og lagerstrukturer, undgåelse af unødvendige beregninger, udnyttelse af kontraktdesignmønstre og anvendelse af indbyggede funktioner, der er specielt designet til gasoptimering.

Hvad er soliditet?

Solidity er et objektorienteret programmeringssprog designet eksplicit til at skabe smarte kontrakter på forskellige blockchain-platforme, hvor Ethereum er dets primære mål. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi og tidligere Ethereum-kernebidragydere udviklede det. Solidity-programmer udføres på Ethereum Virtual Machine (EVM).

Et populært værktøj til at arbejde med Solidity er Remix, et webbrowserbaseret Integrated Development Environment (IDE), der giver udviklere mulighed for at skrive, implementere og køre Solidity smarte kontrakter. Remix giver en brugervenlig grænseflade og kraftfulde funktioner til test og fejlretning af Solidity-kode.

En Solidity-kontrakt kombinerer kode (funktioner) og data (tilstand) gemt på en bestemt adresse på Ethereum blockchain. Det giver udviklere mulighed for at skabe arrangementer for forskellige applikationer, herunder afstemningssystemer, crowdfunding-platforme, blinde auktioner, tegnebøger med flere signaturer og mere.

Soliditys syntaks og funktioner er påvirket af populære programmeringssprog som JavaScript og C++, hvilket gør det relativt tilgængeligt for udviklere med tidligere programmeringserfaring. Dets evne til at håndhæve regler og udføre handlinger autonomt uden at være afhængig af mellemmænd, gør Solidity til et kraftfuldt sprog til at bygge decentrale applikationer (DApps) på blockchain-platforme.

Præcis hvad er gas- og gasoptimering i soliditet?

Gas er et grundlæggende koncept i Ethereum, der tjener som måleenhed for den beregningsmæssige indsats, der kræves for at udføre operationer inden for netværket. Hver proces i en Solidity smart kontrakt bruger en vis mængde gas, og det samlede forbrug af gas bestemmer transaktionsgebyret betalt af kontraktinitiatoren. Soliditetsgasoptimering involverer teknikker til at reducere gasforbruget af smart kontraktkode, hvilket gør det mere omkostningseffektivt at udføre.

Ved at optimere gasforbruget kan udviklere minimere transaktionsgebyrer, forbedre kontraktydelsen og gøre deres applikationer mere effektive. Gasoptimeringsteknikker i Solidity fokuserer på at reducere beregningsmæssig kompleksitet, eliminere overflødige operationer og optimere datalagring. Brug af gaseffektive datastrukturer, undgåelse af unødvendige beregninger og optimering af loops og iterationer er nogle strategier til at reducere gasforbruget.

Desuden gør minimering af eksterne opkald til andre kontrakter, udnyttelse af gaseffektive Soliditetsmønstre såsom statsløse funktioner og udnyttelse af gasmålings- og profileringsværktøjer det muligt for udviklere at optimere bedre gas.

Det er vigtigt at overveje netværks- og platformsfaktorer, der påvirker gasomkostningerne, såsom overbelastning og platformopgraderinger, for at tilpasse gasoptimeringsstrategier i overensstemmelse hermed.

Soliditetsgasoptimering er en iterativ proces, der kræver omhyggelig analyse, test og forfining. Ved at anvende disse teknikker og bedste praksis kan udviklere gøre deres Solidity smarte kontrakter mere økonomisk levedygtige, hvilket forbedrer deres applikationers samlede effektivitet og omkostningseffektivitet på Ethereum-netværket.

Hvad er gebyrer for kryptogas?

Kryptogasgebyrer er transaktionsgebyrer, der er specifikke for intelligente kontraktblokkæder, hvor Ethereum er den banebrydende platform til at introducere dette koncept. Men i dag har mange andre lag-1 blockchains, såsom Solana, Avalanche og Polkadot, også vedtaget gasgebyrer. Brugere betaler disse gebyrer for at kompensere validatorer for at sikre netværket.

Brugere præsenteres for estimerede gasudgifter, før de bekræfter transaktioner, når de interagerer med disse blockchain-netværk. I modsætning til standardtransaktionsgebyrer betales gasgebyrer ved hjælp af den oprindelige kryptovaluta i den respektive blockchain. For eksempel afregnes Ethereum-gasgebyrer i ETH, mens Solana blockchain kræver brug af SOL-tokens til at betale for transaktioner.

Uanset om du sender ETH til en ven, laver en NFT eller bruger DeFi-tjenester som decentraliserede udvekslinger, er brugerne ansvarlige for at betale de tilhørende gasgebyrer. Disse gebyrer afspejler den beregningsmæssige indsats, der kræves for at udføre den ønskede operation på blockchain, og de bidrager direkte til at motivere validatorer til deres netværksdeltagelse og sikkerhedsindsats.

Teknikker til optimering af soliditetsgas

Solidity-gasoptimeringsteknikker har til formål at reducere gasforbruget af intelligent kontraktkode skrevet i Solidity-programmeringssproget.

Ved at anvende disse teknikker kan udviklere minimere transaktionsomkostninger, forbedre kontraktydelsen og gøre deres applikationer mere effektive. Her er nogle almindeligt anvendte gasoptimeringsteknikker i Solidity:

Kortlægning er i de fleste tilfælde billigere end arrays

Solidity introducerer en spændende dynamik mellem kortlægninger og arrays vedrørende gasoptimering. I Ethereum Virtual Machine (EVM) er kortlægninger generelt billigere end arrays. Dette skyldes, at samlinger gemmes som separate allokeringer i hukommelsen, mens kortlægninger gemmes mere effektivt.

Arrays i Solidity kan pakkes, så flere mindre elementer som uint8 kan grupperes for at optimere lagring. Kortlægninger kan dog ikke indlæses. På trods af samlinger, der potentielt kræver mere gas til operationer som længdehentning eller parsing af alle elementer, giver de mere fleksibilitet i specifikke scenarier.

I tilfælde, hvor du har brug for at få adgang til længden af ​​en samling eller iterere gennem alle elementer, kan arrays foretrækkes, selvom de bruger mere gas. Omvendt udmærker Mappings sig i scenarier, hvor direkte nøgleværdiopslag er påkrævet, da de giver effektiv lagring og genfinding.

Forståelse af gasdynamikken mellem kortlægninger og arrays i Solidity giver udviklere mulighed for at træffe informerede beslutninger, når de designer kontrakter, og balancerer gasoptimering med de specifikke krav i deres use case.

Pak dine variabler

I Ethereum beregnes gasomkostningerne til lagerforbrug baseret på antallet af anvendte lagerpladser. Hver lagringsplads har en størrelse på 256 bit, og Solidity-kompileren og optimeringsværktøjet håndterer automatisk pakningen af ​​variabler i disse slots. Dette betyder, at du kan pakke flere variabler i en enkelt lagerplads, hvilket optimerer lagerforbruget og reducerer gasomkostningerne.

For at drage fordel af pakning skal du deklarere de pakkebare variabler fortløbende i din Solidity-kode. Compileren og optimizeren vil automatisk håndtere arrangementet af disse variabler inden for lagerpladserne, hvilket sikrer effektiv pladsudnyttelse.

Ved at pakke variabler sammen kan du minimere antallet af brugte lagerpladser, hvilket resulterer i lavere gasomkostninger til lageroperationer i dine smarte kontrakter.

At forstå konceptet med at pakke og bruge det effektivt kan påvirke gaseffektiviteten af ​​din Solidity-kode betydeligt. Ved at maksimere udnyttelsen af ​​lagerpladser og minimere gasomkostningerne til lageroperationer kan du optimere ydeevnen og omkostningseffektiviteten af ​​dine Ethereum smarte kontrakter.

Reducer eksterne opkald

I Solidity medfører det en betydelig mængde gas at kalde en ekstern kontrakt. For at optimere gasforbruget anbefales det at konsolidere datahentningen ved at kalde en funktion, der returnerer alle de nødvendige data i stedet for at foretage separate kald for hvert dataelement.

Selvom denne tilgang kan adskille sig fra traditionel programmeringspraksis på andre sprog, viser den sig at være meget robust i Solidity.

Gaseffektiviteten forbedres ved at reducere antallet af eksterne kontraktopkald og hente flere datapunkter i et enkelt funktionskald, hvilket resulterer i omkostningseffektive og effektive smarte kontrakter.

uint8 er ikke altid billigere end uint256

Ethereum Virtual Machine (EVM) behandler data i bidder af 32 bytes eller 256 bit ad gangen. Når du arbejder med mindre variabeltyper som uint8, skal EVM først konvertere dem til den mere signifikante uint256-type for at udføre operationer på dem. Denne konverteringsproces medfører yderligere gasomkostninger, hvilket kan få en til at stille spørgsmålstegn ved begrundelsen for at bruge mere mindre variable.

Nøglen ligger i begrebet pakning. I Solidity kan du pakke flere små variable ind i en enkelt lagerplads, hvilket optimerer lagerforbruget og reducerer gasomkostningerne. Men hvis du definerer en ensom variabel, som ikke kan pakkes sammen med andre, er det mere optimalt at bruge typen uint256 frem for uint8.

Brug af uint256 til selvstændige variabler omgår behovet for dyre konverteringer i EVM. Selvom det i første omgang kan virke kontraintuitivt, sikrer denne tilgang gaseffektivitet ved at tilpasse sig EVM's behandlingskapacitet. Det giver også mulighed for lettere pakning og optimering, når du grupperer flere små variabler.

Forståelse af dette aspekt af EVM og fordelene ved at pakke i Solidity giver udviklere mulighed for at træffe informerede beslutninger, når de vælger variabeltyper. Ved at overveje gasomkostningerne ved konverteringer og udnytte pakningsmulighederne kan udviklere optimere gasforbruget og forbedre effektiviteten af ​​deres smarte kontrakter på Ethereum-netværket.

Brug bytes32 i stedet for streng/bytes

I Solidity, når du har data, der kan passe inden for 32 bytes, anbefales det at bruge bytes32 datatypen i stedet for bytes eller strenge. Dette skyldes, at variabler med fast størrelse, som bytes32, er væsentligt billigere i gasomkostninger end typer af variabel størrelse.

Ved at bruge bytes32 undgår du de ekstra gasomkostninger forbundet med typer af variabel størrelse, såsom bytes eller strenge, som kræver ekstra lagring og beregningsoperationer. Solidity behandler variable i fast størrelse som en enkelt lagerplads, hvilket muliggør mere effektiv hukommelsesallokering og reducerer gasforbruget.

Optimering af gasomkostninger ved at bruge variabler med fast størrelse er en vigtig overvejelse, når man designer intelligente kontrakter i Solidity. Ved at vælge de relevante datatyper baseret på størrelsen af ​​de data, du arbejder med, kan du minimere gasforbruget og forbedre dine kontrakters overordnede omkostningseffektivitet og effektivitet.

Brug eksterne funktionsmodifikatorer

Når du i Solidity definerer en offentlig funktion, der kan kaldes uden for kontrakten, kopieres inputparametrene for den pågældende funktion automatisk til hukommelsen og medfører gasomkostninger.

Men hvis processen er beregnet til at blive kaldt eksternt, er det vigtigt at markere den som "ekstern" i koden. Derved kopieres funktionsparametrene ikke ind i hukommelsen, men læses direkte fra opkaldsdataene.

Denne skelnen er væsentlig, fordi hvis din funktion har store inputparametre, kan markering af den som "ekstern" spare betydelig gas. Ved at undgå at kopiere parametrene ind i hukommelsen kan du optimere gasforbruget i dine smarte kontrakter.

Denne optimeringsteknik er nyttig i scenarier, hvor funktionen er beregnet til at blive kaldt eksternt, såsom når der interageres med kontrakten fra en anden kontrakt eller en ekstern applikation. Disse mindre Solidity-kodejusteringer kan resultere i mærkbare gasbesparelser, hvilket gør dine arrangementer mere omkostningseffektive og effektive.

Brug kortslutningsreglen til din fordel

I Solidity, når du bruger disjunktive og konjunktive operatorer i din kode, kan den rækkefølge, du placerer funktionerne i, påvirke gasforbruget. Ved at forstå, hvordan disse operatører arbejder, kan du optimere gasforbruget.

Ved brug af disjunktion reduceres gasforbruget, fordi hvis den første funktion evalueres til sand, udføres den anden funktion ikke. Dette sparer gas ved at undgå unødvendige beregninger. På den anden side, hvis den første funktion evalueres til falsk, springes den anden funktion helt over, hvilket yderligere optimerer gasforbruget.

For at minimere gasomkostningerne anbefales det at bestille funktionerne korrekt, idet den mest sandsynlige rolle placeres først i drift eller den del, der mest sandsynligt vil mislykkes. Dette reducerer chancerne for at skulle evaluere den anden funktion og resulterer i gasbesparelser.

I Solidity kan flere små variable pakkes ind i lagerpladser, hvilket optimerer lagerbrug. Men hvis du har en enkelt variabel, der ikke kan konsolideres med andre, er det bedre at bruge uint256 i stedet for uint8. Dette sikrer gaseffektivitet ved at tilpasse sig Ethereum Virtual Machines behandlingsmuligheder.

Konklusion

Soliditet er yderst effektiv til at opnå omkostningseffektive transaktioner ved interaktion med eksterne kontrakter. Dette kan opnås ved at bruge kortslutningsreglen, pakke flere små variable ind i lagerpladser og konsolidere datahentning ved at kalde en enkelt funktion, der returnerer alle nødvendige data.

Centralbanker kan også bruge gasoptimeringsteknikker til at minimere transaktionsomkostninger og forbedre den overordnede ydeevne af intelligente kontrakter. Ved at være opmærksom på gasoptimeringsstrategier, der er specifikke for Solidity, kan udviklere sikre effektiv og økonomisk udførelse af deres innovative kontraktinteraktioner. Med omhyggelig overvejelse og implementering af disse teknikker kan brugerne drage fordel af optimeret gasforbrug og vellykkede transaktioner.

Optimering af gasforbruget i Solidity er afgørende for at opnå omkostningseffektive transaktioner og innovative kontraktinteraktioner. Ved at bruge kortslutningsreglen, pakke flere små variable ind i lagerpladser og konsolidere datahentning med enkelte funktionskald, kan brugere bruge gasoptimeringsteknikker, der sikrer en effektiv og økonomisk udførelse af deres kontrakter.

Centralbanker kan også drage fordel af disse strategier for at minimere transaktionsomkostninger og forbedre ydeevnen af ​​deres smarte kontrakter. Udviklere kan sikre optimeret gasforbrug og vellykkede transaktioner ved at overveje disse strategier, der er specifikke for Solidity.