Kako implementirati strategije optimizacije solidity plina – Cryptopolitan

Optimizacija plina čvrstoće ključna je za razvoj inovativnih ugovora na Ethereum blockchainu. Plin se odnosi na računalni napor potreban za izvršavanje operacija unutar pametnog ugovora. Budući da se plin izravno pretvara u transakcijske naknade, optimizacija upotrebe plina ključna je za smanjenje troškova i poboljšanje ukupne učinkovitosti pametnih ugovora.

U tom kontekstu, Solidity, programski jezik koji se koristi za Ethereum pametne ugovore, nudi različite tehnike i najbolje prakse za optimizaciju plina. Ove tehnike uključuju pažljivo razmatranje dizajna ugovora, pohranu podataka i izvršenje koda kako bi se smanjila potrošnja plina.

Implementacijom strategija optimizacije plina, programeri mogu značajno poboljšati izvedbu i isplativost svojih pametnih ugovora. To može uključivati ​​korištenje odgovarajućih vrsta podataka i struktura za pohranjivanje, izbjegavanje nepotrebnih izračuna, korištenje obrazaca dizajna ugovora i korištenje ugrađenih funkcija posebno dizajniranih za optimizaciju plina.

Što je Solidity?

Solidity je objektno orijentirani programski jezik dizajniran izričito za stvaranje pametnih ugovora na različitim blockchain platformama, s Ethereumom kao primarnim ciljem. Razvili su ga Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi i bivši glavni suradnici Ethereuma. Solidity programi se izvršavaju na Ethereum Virtual Machine (EVM).

Jedan popularan alat za rad sa Solidityjem je Remix, Integrirano razvojno okruženje (IDE) temeljeno na web pregledniku koje programerima omogućuje pisanje, implementaciju i pokretanje Solidity pametnih ugovora. Remix pruža korisničko sučelje i moćne značajke za testiranje i otklanjanje pogrešaka Solidity koda.

Solidity ugovor kombinira kod (funkcije) i podatke (stanje) pohranjene na određenoj adresi na Ethereum blockchainu. Programerima omogućuje stvaranje aranžmana za različite aplikacije, uključujući sustave glasovanja, platforme za grupno financiranje, slijepe dražbe, novčanike s više potpisa i još mnogo toga.

Na sintaksu i značajke Solidityja utječu popularni programski jezici kao što su JavaScript i C++, što ga čini relativno dostupnim programerima s prethodnim iskustvom u programiranju. Njegova sposobnost da provodi pravila i izvršava radnje autonomno, bez oslanjanja na posrednike, čini Solidity moćnim jezikom za izgradnju decentraliziranih aplikacija (DApps) na blockchain platformama.

Što su točno plin i optimizacija plina u Solidityju?

Plin je temeljni koncept u Ethereumu, koji služi kao mjerna jedinica za računalni napor potreban za izvođenje operacija unutar mreže. Svaki proces u Solidity pametnom ugovoru troši određenu količinu plina, a ukupno potrošeni plin određuje naknadu za transakciju koju plaća inicijator ugovora. Optimizacija plina čvrstoće uključuje tehnike za smanjenje potrošnje plina koda pametnog ugovora, čineći ga isplativijim za izvršenje.

Optimiziranjem potrošnje plina, programeri mogu minimizirati transakcijske naknade, poboljšati izvedbu ugovora i učiniti svoje aplikacije učinkovitijima. Tehnike optimizacije plina u Solidityju usmjerene su na smanjenje složenosti računanja, eliminaciju suvišnih operacija i optimiziranje pohrane podataka. Korištenje struktura podataka koje štede plin, izbjegavanje nepotrebnih izračuna i optimiziranje petlji i ponavljanja neke su od strategija za smanjenje potrošnje plina.

Nadalje, minimiziranje vanjskih poziva prema drugim ugovorima, korištenje Solidity obrazaca koji štede plin, kao što su funkcije bez statusa, te korištenje alata za mjerenje plina i profiliranje omogućuje programerima optimizaciju boljeg plina.

Važno je uzeti u obzir faktore mreže i platforme koji utječu na troškove plina, kao što su zagušenja i nadogradnje platforme, kako bi se u skladu s tim prilagodile strategije optimizacije plina.

Optimizacija čvrstoće plina je iterativni proces koji zahtijeva pažljivu analizu, testiranje i usavršavanje. Upotrebom ovih tehnika i najboljih praksi, programeri mogu svoje Solidity pametne ugovore učiniti ekonomski održivijima, povećavajući ukupnu učinkovitost i isplativost svojih aplikacija na mreži Ethereum.

Koje su naknade za kripto plin?

Naknade za kripto plin transakcijske su naknade specifične za inteligentne ugovorne blockchaine, a Ethereum je pionirska platforma za uvođenje ovog koncepta. Međutim, danas su mnogi drugi blockchaini sloja 1, kao što su Solana, Avalanche i Polkadot, također usvojili naknade za plin. Korisnici plaćaju ove naknade kao kompenzaciju validatorima za osiguranje mreže.

Korisnicima se prikazuju procijenjeni troškovi plina prije potvrđivanja transakcija prilikom interakcije s tim blockchain mrežama. Za razliku od standardnih transakcijskih naknada, naknade za plin plaćaju se izvornom kriptovalutom dotičnog blockchaina. Na primjer, Ethereum naknade za plin podmiruju se u ETH-u, dok Solana blockchain zahtijeva korištenje SOL tokena za plaćanje transakcija.

Bilo da šalju ETH prijatelju, kovaju NFT ili koriste DeFi usluge poput decentraliziranih razmjena, korisnici su odgovorni za plaćanje povezanih naknada za plin. Ove naknade odražavaju računalni napor potreban za izvršenje željene operacije na blockchainu i izravno pridonose poticanju validatora za njihovo sudjelovanje u mreži i sigurnosne napore.

Tehnike optimizacije čvrstoće plina

Tehnike optimizacije plina Solidity imaju za cilj smanjiti potrošnju plina koda inteligentnog ugovora napisanog u programskom jeziku Solidity.

Upotrebom ovih tehnika programeri mogu minimizirati transakcijske troškove, poboljšati izvedbu ugovora i učiniti svoje aplikacije učinkovitijima. Evo nekih često korištenih tehnika optimizacije plina u Solidityju:

Mapiranje je u većini slučajeva jeftinije od nizova

Solidity uvodi uzbudljivu dinamiku između mapiranja i nizova u pogledu optimizacije plina. U Ethereum Virtual Machine (EVM), mapiranja su općenito jeftinija od nizova. To je zato što se zbirke pohranjuju kao zasebne dodjele u memoriji, dok se mapiranja pohranjuju učinkovitije.

Nizovi u Solidityju mogu se pakirati, omogućujući grupiranje manjih elemenata kao što je uint8 radi optimiziranja pohrane. Međutim, preslikavanja se ne mogu učitati. Unatoč tome što zbirke potencijalno zahtijevaju više goriva za operacije poput dohvaćanja duljine ili raščlanjivanja svih elemenata, one pružaju veću fleksibilnost u određenim scenarijima.

U slučajevima kada trebate pristupiti duljini zbirke ili iterirati kroz sve elemente, nizovi bi mogli biti poželjniji, čak i ako troše više plina. Suprotno tome, mapiranja su izvrsna u scenarijima u kojima su potrebna izravna pretraživanja ključa i vrijednosti, budući da pružaju učinkovitu pohranu i dohvaćanje.

Razumijevanje plinske dinamike između preslikavanja i nizova u Solidityju omogućuje programerima donošenje informiranih odluka pri dizajniranju ugovora, balansirajući optimizaciju plina sa specifičnim zahtjevima njihovog slučaja upotrebe.

Spakirajte svoje varijable

U Ethereumu se trošak plina za korištenje pohrane izračunava na temelju broja korištenih utora za pohranu. Svaki utor za pohranu ima veličinu od 256 bita, a Solidity kompajler i optimizator automatski obrađuju pakiranje varijabli u te utore. To znači da možete spakirati više varijabli unutar jednog utora za pohranu, optimizirajući korištenje pohrane i smanjujući troškove plina.

Da biste iskoristili prednost pakiranja, morate uzastopno deklarirati varijable koje se mogu pakirati u vašem Solidity kodu. Kompajler i optimizator automatski će upravljati rasporedom ovih varijabli unutar utora za pohranu, osiguravajući učinkovito korištenje prostora.

Spakiranjem varijabli zajedno možete minimizirati broj korištenih utora za pohranu, što rezultira nižim troškovima plina za operacije pohrane u vašim pametnim ugovorima.

Razumijevanje koncepta pakiranja i njegovo učinkovito korištenje može značajno utjecati na učinkovitost plina vašeg Solidity koda. Maksimalnim korištenjem utora za pohranu i minimiziranjem troškova plina za operacije pohrane, možete optimizirati izvedbu i isplativost svojih Ethereum pametnih ugovora.

Smanjite vanjske pozive

U Solidityju pozivanje vanjskog ugovora iziskuje značajnu količinu gasa. Kako bi se optimizirala potrošnja plina, preporuča se konsolidirati dohvaćanje podataka pozivanjem funkcije koja vraća sve potrebne podatke umjesto zasebnih poziva za svaki podatkovni element.

Iako se ovaj pristup može razlikovati od tradicionalnih praksi programiranja u drugim jezicima, pokazao se vrlo robusnim u Solidityju.

Učinkovitost plina poboljšana je smanjenjem broja poziva vanjskih ugovora i dohvaćanjem više podatkovnih točaka u jednom pozivu funkcije, što rezultira isplativim i učinkovitim pametnim ugovorima.

uint8 nije uvijek jeftiniji od uint256

Ethereum Virtual Machine (EVM) obrađuje podatke u komadima od 32 bajta ili 256 bita odjednom. Kada radite s manjim tipovima varijabli kao što je uint8, EVM ih prvo mora pretvoriti u značajniji tip uint256 da bi izvršio operacije na njima. Ovaj proces pretvorbe iziskuje dodatne troškove plina, što bi moglo dovesti u pitanje razloge korištenja više manjih varijabli.

Ključ leži u konceptu pakiranja. U Solidityju možete spakirati više malih varijabli u jedan utor za pohranu, optimizirajući korištenje pohrane i smanjujući troškove plina. Međutim, ako definirate samostalnu varijablu koja se ne može upakirati s drugima, optimalnije je koristiti tip uint256 umjesto uint8.

Korištenje uint256 za samostalne varijable zaobilazi potrebu za skupim konverzijama u EVM-u. Iako se u početku može činiti kontraintuitivnim, ovaj pristup osigurava učinkovitost plina usklađivanjem s mogućnostima obrade EVM-a. Također omogućuje lakše pakiranje i optimizaciju pri grupiranju više malih varijabli.

Razumijevanje ovog aspekta EVM-a i prednosti pakiranja u Solidityju omogućuje programerima da donose informirane odluke pri odabiru tipova varijabli. Uzimajući u obzir troškove plina za konverzije i iskorištavajući mogućnosti pakiranja, programeri mogu optimizirati potrošnju plina i poboljšati učinkovitost svojih pametnih ugovora na Ethereum mreži.

Koristite bytes32 umjesto string/bytes

U Solidityju, kada imate podatke koji mogu stati unutar 32 bajta, preporučuje se korištenje tipa podataka bytes32 umjesto bajtova ili nizova. To je zato što su varijable fiksne veličine, poput bytes32, znatno jeftinije u troškovima plina od tipova varijabilne veličine.

Korištenjem bytes32 izbjegavate dodatne troškove plina povezane s tipovima promjenjive veličine, kao što su bajtovi ili nizovi, koji zahtijevaju dodatnu pohranu i računalne operacije. Solidity tretira varijable fiksne veličine kao jedan utor za pohranu, što omogućuje učinkovitiju dodjelu memorije i smanjuje potrošnju plina.

Optimiziranje troškova plina korištenjem varijabli fiksne veličine važno je razmatranje pri dizajniranju inteligentnih ugovora u Solidityju. Odabirom odgovarajućih vrsta podataka na temelju veličine podataka s kojima radite, možete smanjiti potrošnju plina i poboljšati ukupnu isplativost i učinkovitost svojih ugovora.

Koristite vanjske modifikatore funkcija

U Solidityju, kada definirate javnu funkciju koja se može pozvati izvan ugovora, ulazni parametri te funkcije automatski se kopiraju u memoriju i stvaraju troškove plina.

Međutim, ako je predviđeno da se proces poziva izvana, važno je označiti ga kao "vanjski" u kodu. Time se parametri funkcije ne kopiraju u memoriju, već se čitaju izravno iz podataka poziva.

Ova je razlika značajna jer ako vaša funkcija ima velike ulazne parametre, označavanje kao "vanjske" može značajno uštedjeti plin. Izbjegavanjem kopiranja parametara u memoriju možete optimizirati potrošnju plina svojih pametnih ugovora.

Ova tehnika optimizacije korisna je u scenarijima u kojima je funkcija namijenjena za vanjski poziv, kao što je interakcija s ugovorom iz drugog ugovora ili vanjske aplikacije. Ova manja podešavanja Solidity koda mogu dovesti do primjetnih ušteda goriva, čineći vaše aranžmane isplativijima i učinkovitijima.

Koristite pravilo kratkog spoja u svoju korist

U Solidityju, kada koristite disjunktivne i konjunktivne operatore u svom kodu, redoslijed kojim postavljate funkcije može utjecati na potrošnju plina. Razumijevanjem načina rada ovih operatora možete optimizirati potrošnju plina.

Kada se koristi disjunkcija, potrošnja plina se smanjuje jer ako prva funkcija ima vrijednost true, druga se funkcija ne izvršava. Time se štedi plin izbjegavajući nepotrebna izračunavanja. S druge strane, u kombinaciji, ako prva funkcija ima vrijednost false, druga funkcija se u potpunosti preskače, čime se dodatno optimizira potrošnja plina.

Kako bi se troškovi plina sveli na najmanju moguću mjeru, preporuča se ispravno poredati funkcije, postavljajući ulogu koja će najvjerojatnije uspjeti na prvu u radu ili dio koji će najvjerojatnije pogriješiti. To smanjuje šanse da morate procijeniti drugu funkciju i rezultira uštedom plina.

U Solidityju se više malih varijabli može pakirati u utore za pohranu, optimizirajući korištenje pohrane. Međutim, ako imate jednu varijablu koja se ne može konsolidirati s drugima, bolje je koristiti uint256 umjesto uint8. Ovo osigurava učinkovitost plina usklađivanjem s mogućnostima obrade Ethereum Virtual Machine.

Zaključak

Solidity je vrlo učinkovit za postizanje troškovno učinkovitih transakcija u interakciji s vanjskim ugovorima. To se može postići korištenjem pravila kratkog spoja, pakiranjem više malih varijabli u utore za pohranu i konsolidacijom dohvaćanja podataka pozivanjem jedne funkcije koja vraća sve potrebne podatke.

Središnje banke također mogu koristiti tehnike optimizacije plina kako bi minimizirale transakcijske troškove i poboljšale ukupnu izvedbu pametnih ugovora. Obraćajući pozornost na strategije optimizacije plina specifične za Solidity, programeri mogu osigurati učinkovito i ekonomično izvršenje svojih inovativnih ugovornih interakcija. Uz pažljivo razmatranje i primjenu ovih tehnika, korisnici mogu imati koristi od optimiziranog korištenja plina i uspješnih transakcija.

Optimiziranje potrošnje plina u Solidityju ključno je za postizanje isplativih transakcija i inovativnih ugovornih interakcija. Korištenjem pravila kratkog spoja, pakiranjem više malih varijabli u utore za pohranu i konsolidacijom dohvaćanja podataka s pojedinačnim pozivima funkcija, korisnici mogu koristiti tehnike optimizacije plina koje osiguravaju učinkovito i ekonomično izvršenje njihovih ugovora.

Središnje banke također mogu imati koristi od ovih strategija za smanjenje transakcijskih troškova i poboljšanje izvedbe svojih pametnih ugovora. Programeri mogu osigurati optimizirano korištenje plina i uspješne transakcije razmatranjem ovih strategija specifičnih za Solidity.