Jak implementovat strategie optimalizace plynu Solidity – Cryptopolitan

Optimalizace plynu solidity je zásadní pro vývoj inovativních smluv na blockchainu Ethereum. Plyn označuje výpočetní úsilí potřebné k provádění operací v rámci inteligentní smlouvy. Vzhledem k tomu, že plyn se přímo promítá do transakčních poplatků, je optimalizace využití plynu zásadní pro minimalizaci nákladů a zlepšení celkové účinnosti chytrých smluv.

V této souvislosti Solidity, programovací jazyk používaný pro chytré smlouvy Ethereum, nabízí různé techniky a osvědčené postupy pro optimalizaci plynu. Tyto techniky zahrnují pečlivé zvážení návrhu smlouvy, ukládání dat a provádění kódu, aby se snížila spotřeba plynu.

Zavedením strategií optimalizace plynu mohou vývojáři výrazně zvýšit výkon a nákladovou efektivitu svých chytrých smluv. To může zahrnovat použití vhodných datových typů a struktur úložiště, vyvarování se zbytečným výpočtům, využití vzorů návrhu smlouvy a využití vestavěných funkcí speciálně navržených pro optimalizaci plynu.

Co je to Solidity?

Solidity je objektově orientovaný programovací jazyk navržený výslovně pro vytváření chytrých kontraktů na různých blockchainových platformách, přičemž jeho primárním cílem je Ethereum. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi a bývalí hlavní přispěvatelé Etherea jej vyvinuli. Programy Solidity se spouštějí na virtuálním stroji Ethereum (EVM).

Jedním z oblíbených nástrojů pro práci se Solidity je Remix, integrované vývojové prostředí (IDE) založené na webovém prohlížeči, které umožňuje vývojářům psát, nasazovat a provozovat inteligentní smlouvy Solidity. Remix poskytuje uživatelsky přívětivé rozhraní a výkonné funkce pro testování a ladění kódu Solidity.

Solidity kontrakt kombinuje kód (funkce) a data (stav) uložená na konkrétní adrese na blockchainu Ethereum. Umožňuje vývojářům vytvářet uspořádání pro různé aplikace, včetně hlasovacích systémů, crowdfundingových platforem, slepých aukcí, peněženek s více podpisy a dalších.

Syntaxe a funkce Solidity jsou ovlivněny oblíbenými programovacími jazyky jako JavaScript a C++, díky čemuž je relativně dostupná pro vývojáře s předchozími zkušenostmi s programováním. Díky své schopnosti prosazovat pravidla a provádět akce autonomně, bez spoléhání se na prostředníky, je Solidity výkonným jazykem pro vytváření decentralizovaných aplikací (DApps) na blockchainových platformách.

Co přesně je plyn a optimalizace plynu v Solidity?

Plyn je základním konceptem Etherea a slouží jako jednotka měření pro výpočetní úsilí potřebné k provádění operací v rámci sítě. Každý proces v inteligentní smlouvě Solidity spotřebuje určité množství plynu a celkový spotřebovaný plyn určuje transakční poplatek, který zaplatí iniciátor smlouvy. Solidní optimalizace plynu zahrnuje techniky pro snížení spotřeby plynu u kódu inteligentních smluv, díky čemuž je jeho realizace nákladově efektivnější.

Optimalizací využití plynu mohou vývojáři minimalizovat transakční poplatky, zlepšit výkon smluv a zefektivnit své aplikace. Techniky optimalizace plynu v Solidity se zaměřují na snížení výpočetní složitosti, odstranění nadbytečných operací a optimalizaci ukládání dat. Použití energeticky efektivních datových struktur, vyhýbání se zbytečným výpočtům a optimalizace smyček a iterací jsou některé strategie ke snížení spotřeby plynu.

Kromě toho minimalizace externích hovorů na jiné smlouvy, využití vzorů Solidity s nízkou účinností, jako jsou bezstavové funkce, a využití nástrojů pro měření a profilování plynu umožňují vývojářům optimalizovat lepší plyn.

Je důležité vzít v úvahu faktory sítě a platformy ovlivňující náklady na plyn, jako je přetížení a modernizace platformy, aby bylo možné odpovídajícím způsobem přizpůsobit strategie optimalizace plynu.

Optimalizace plynu solidity je iterativní proces, který vyžaduje pečlivou analýzu, testování a zdokonalování. Využitím těchto technik a osvědčených postupů mohou vývojáři učinit své chytré smlouvy Solidity ekonomicky životaschopnějšími, čímž zvýší celkovou efektivitu a nákladovou efektivitu svých aplikací v síti Ethereum.

Jaké jsou poplatky za kryptoplyn?

Poplatky za krypto plyn jsou transakční poplatky specifické pro inteligentní smluvní blockchainy, přičemž průkopnickou platformou pro zavedení tohoto konceptu je Ethereum. Dnes však mnoho dalších blockchainů vrstvy 1, jako jsou Solana, Avalanche a Polkadot, také přijalo poplatky za plyn. Uživatelé platí tyto poplatky, aby kompenzovali validátory za zabezpečení sítě.

Při interakci s těmito blockchainovými sítěmi jsou uživatelům před potvrzením transakcí předloženy odhadované náklady na plyn. Na rozdíl od standardních transakčních poplatků se poplatky za plyn platí pomocí nativní kryptoměny příslušného blockchainu. Například poplatky za plyn Ethereum se vypořádávají v ETH, zatímco blockchain Solana vyžaduje použití tokenů SOL k platbě za transakce.

Ať už posíláte ETH příteli, razíte NFT nebo používáte služby DeFi, jako jsou decentralizované burzy, uživatelé jsou odpovědní za placení souvisejících poplatků za plyn. Tyto poplatky odrážejí výpočetní úsilí potřebné k provedení požadované operace na blockchainu a přímo přispívají k motivaci validátorů pro jejich zapojení do sítě a bezpečnostní úsilí.

Techniky optimalizace plynu s pevností

Techniky optimalizace plynu Solidity mají za cíl snížit spotřebu plynu inteligentního smluvního kódu napsaného v programovacím jazyce Solidity.

Využitím těchto technik mohou vývojáři minimalizovat transakční náklady, zlepšit výkon smluv a zefektivnit své aplikace. Zde jsou některé běžně používané techniky optimalizace plynu v Solidity:

Mapování je ve většině případů levnější než pole

Solidity přináší vzrušující dynamiku mezi mapováním a poli, pokud jde o optimalizaci plynu. Ve virtuálním stroji Ethereum (EVM) jsou mapování obecně levnější než pole. Je to proto, že kolekce jsou uloženy jako samostatné alokace v paměti, zatímco mapování jsou uložena efektivněji.

Pole v Solidity lze sbalit, což umožňuje seskupování více menších prvků, jako je uint8, pro optimalizaci úložiště. Mapování však nelze načíst. Navzdory tomu, že kolekce potenciálně vyžadují více plynu pro operace, jako je načítání délky nebo analýza všech prvků, poskytují větší flexibilitu ve specifických scénářích.

V případech, kdy potřebujete získat přístup k délce kolekce nebo iterovat všechny prvky, mohou být preferována pole, i když spotřebovávají více plynu. Naopak mapování vynikají ve scénářích, kde je vyžadováno přímé vyhledávání párů klíč–hodnota, protože poskytují efektivní ukládání a načítání.

Pochopení dynamiky plynu mezi mapováním a poli v Solidity umožňuje vývojářům činit informovaná rozhodnutí při navrhování smluv a vyvažovat optimalizaci plynu se specifickými požadavky jejich případu použití.

Zabalte si proměnné

V Ethereu se náklady na plyn za využití úložiště vypočítávají na základě počtu použitých úložných slotů. Každý úložný slot má velikost 256 bitů a kompilátor a optimalizátor Solidity automaticky zpracovávají balení proměnných do těchto slotů. To znamená, že můžete zabalit více proměnných do jednoho úložného slotu, optimalizovat využití úložiště a snížit náklady na plyn.

Chcete-li využít výhody sbalení, musíte ve svém kódu Solidity deklarovat sbalitelné proměnné po sobě. Kompilátor a optimalizátor automaticky zpracuje uspořádání těchto proměnných v rámci úložných slotů, čímž zajistí efektivní využití prostoru.

Sbalením proměnných dohromady můžete minimalizovat počet použitých úložných slotů, což má za následek nižší náklady na plyn pro operace skladování ve vašich chytrých smlouvách.

Porozumění konceptu balení a jeho efektivnímu využití může významně ovlivnit účinnost plynu vašeho kodexu Solidity. Maximalizací využití úložných slotů a minimalizací nákladů na plyn pro operace skladování můžete optimalizovat výkon a nákladovou efektivitu vašich chytrých smluv Ethereum.

Omezte vnější hovory

V Solidity zaplacení externí smlouvy vyžaduje značné množství plynu. Pro optimalizaci spotřeby plynu se doporučuje konsolidovat získávání dat voláním funkce, která vrací všechna požadovaná data, namísto provádění samostatných volání pro každý datový prvek.

I když se tento přístup může lišit od tradičních programovacích postupů v jiných jazycích, v Solidity se ukazuje jako vysoce robustní.

Efektivita plynu je zlepšena snížením počtu externích smluvních volání a načtením více datových bodů v jediném funkčním volání, což vede k nákladově efektivním a efektivním smart kontraktům.

uint8 není vždy levnější než uint256

Virtuální stroj Ethereum (EVM) zpracovává data v blocích o velikosti 32 bajtů nebo 256 bitů najednou. Při práci s menšími typy proměnných, jako je uint8, je EVM musí nejprve převést na významnější typ uint256, aby s nimi mohl provádět operace. Tento proces přeměny způsobuje dodatečné náklady na plyn, což může vést k otázce, proč používat více menších proměnných.

Klíč spočívá v konceptu balení. V Solidity můžete zabalit několik malých proměnných do jednoho úložného slotu, optimalizovat využití úložiště a snížit náklady na plyn. Pokud však definujete osamocenou proměnnou, kterou nelze sbalit s jinými, je optimálnější použít typ uint256 spíše než uint8.

Použití uint256 pro samostatné proměnné obchází potřebu nákladných konverzí v EVM. I když se to může zpočátku zdát neintuitivní, tento přístup zajišťuje účinnost plynu tím, že je v souladu se schopnostmi zpracování EVM. Umožňuje také snazší balení a optimalizaci při seskupování více malých proměnných.

Pochopení tohoto aspektu EVM a výhod balení v Solidity umožňuje vývojářům činit informovaná rozhodnutí při výběru typů proměnných. Zvážením nákladů na plyn při konverzích a využitím příležitostí k balení mohou vývojáři optimalizovat spotřebu plynu a zvýšit efektivitu svých chytrých kontraktů v síti Ethereum.

Použijte bytes32 spíše než řetězec/bajty

Pokud máte v Solidity data, která se vejdou do 32 bajtů, doporučuje se místo bajtů nebo řetězců použít datový typ bytes32. Je to proto, že proměnné s pevnou velikostí, jako jsou bajty32, jsou výrazně levnější z hlediska nákladů na plyn než typy s proměnnou velikostí.

Použitím bytes32 se vyhnete dodatečným nákladům na plyn spojeným s typy s proměnlivou velikostí, jako jsou bajty nebo řetězce, které vyžadují další úložiště a výpočetní operace. Solidity zachází s proměnnými s pevnou velikostí jako s jedním úložným slotem, což umožňuje efektivnější přidělování paměti a snižuje spotřebu plynu.

Optimalizace nákladů na plyn využitím proměnných s pevnou velikostí je důležitým faktorem při navrhování inteligentních smluv v Solidity. Výběrem vhodných typů dat na základě velikosti dat, se kterými pracujete, můžete minimalizovat spotřebu plynu a zlepšit celkovou nákladovou efektivitu a efektivitu vašich smluv.

Použijte externí modifikátory funkcí

Když v Solidity definujete veřejnou funkci, kterou lze volat mimo smlouvu, vstupní parametry této funkce se automaticky zkopírují do paměti a způsobí náklady na plyn.

Pokud však má být proces volán externě, je důležité jej v kódu označit jako „externí“. Parametry funkce se tak nezkopírují do paměti, ale načtou se přímo z dat volání.

Tento rozdíl je významný, protože pokud má vaše funkce velké vstupní parametry, označení jako „externí“ může ušetřit značné množství plynu. Tím, že se vyhnete kopírování parametrů do paměti, můžete optimalizovat spotřebu plynu vašich chytrých kontraktů.

Tato optimalizační technika je užitečná ve scénářích, kde má být funkce volána externě, například při interakci se smlouvou z jiné smlouvy nebo externí aplikace. Tyto drobné úpravy kódu Solidity mohou vést ke znatelné úspoře plynu, díky čemuž budou vaše zařízení nákladově efektivnější a efektivnější.

Použijte pravidlo zkratu ve svůj prospěch

V Solidity, když v kódu používáte disjunktivní a konjunktivní operátory, může mít pořadí, ve kterém umístíte funkce, vliv na spotřebu plynu. Pochopením toho, jak tito operátoři pracují, můžete optimalizovat spotřebu plynu.

Při použití disjunkce se spotřeba plynu sníží, protože pokud se první funkce vyhodnotí jako true, druhá funkce se neprovede. Tím se šetří plyn tím, že se vyhnete zbytečným výpočtům. Na druhou stranu, ve spojení, pokud je první funkce vyhodnocena jako nepravda, druhá funkce je zcela přeskočena, což dále optimalizuje spotřebu plynu.

Aby se minimalizovaly náklady na plyn, doporučuje se správně seřadit funkce a umístit do provozu roli s největší pravděpodobností úspěchu nebo část s největší pravděpodobností selhání. Tím se sníží šance na nutnost vyhodnotit druhou funkci a výsledkem je úspora plynu.

V Solidity lze do úložných slotů zabalit několik malých proměnných, což optimalizuje využití úložiště. Pokud však máte jednu proměnnou, kterou nelze konsolidovat s ostatními, je lepší použít uint256 místo uint8. To zajišťuje účinnost plynu tím, že je v souladu se schopnostmi zpracování virtuálního stroje Ethereum.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Solidita je vysoce efektivní pro dosahování nákladově efektivních transakcí při interakci s externími smlouvami. Toho lze dosáhnout využitím pravidla zkratu, zabalením více malých proměnných do úložných slotů a konsolidací získávání dat voláním jediné funkce, která vrací všechna potřebná data.

Centrální banky mohou také využívat techniky optimalizace plynu, aby minimalizovaly transakční náklady a zlepšily celkový výkon chytrých smluv. Věnováním pozornosti strategiím optimalizace plynu specifickým pro Solidity mohou vývojáři zajistit efektivní a hospodárné provádění svých inovativních smluvních interakcí. Při pečlivém zvážení a implementaci těchto technik mohou uživatelé těžit z optimalizovaného využití plynu a úspěšných transakcí.

Optimalizace spotřeby plynu v Solidity je zásadní pro dosažení nákladově efektivních transakcí a inovativních smluvních interakcí. Využitím pravidla zkratu, uložením několika malých proměnných do úložných slotů a konsolidací získávání dat pomocí volání jediné funkce mohou uživatelé používat techniky optimalizace plynu, které zajistí efektivní a ekonomické plnění jejich smluv.

Centrální banky mohou také těžit z těchto strategií, aby minimalizovaly transakční náklady a zlepšily výkon svých smart kontraktů. Vývojáři mohou zajistit optimalizované využití plynu a úspěšné transakce zvážením těchto strategií specifických pro Solidity.