Kako implementirati Solidity Gas Optimization Strategies – Cryptopolitan

Solidna optimizacija gasa je ključna za inovativni razvoj ugovora na Ethereum blockchainu. Plin se odnosi na računski napor potreban za izvršenje operacija unutar pametnog ugovora. Budući da se plin direktno pretvara u naknade za transakcije, optimizacija korištenja plina je ključna za minimiziranje troškova i poboljšanje ukupne efikasnosti 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 izvršavanje koda kako bi se smanjila potrošnja plina.

Implementacijom strategija optimizacije gasa, programeri mogu značajno poboljšati performanse i isplativost svojih pametnih ugovora. Ovo može uključivati ​​korištenje odgovarajućih tipova podataka i struktura skladištenja, izbjegavanje nepotrebnih proračuna, korištenje obrazaca dizajna ugovora i korištenje ugrađenih funkcija posebno dizajniranih za optimizaciju plina.

Šta je solidnost?

Solidity je objektno orijentirani programski jezik dizajniran eksplicitno za kreiranje pametnih ugovora na različitim blockchain platformama, pri čemu je Ethereum njegov primarni cilj. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi i bivši Ethereum core suradnici su ga razvili. Solidity programi se izvode na Ethereum virtuelnoj mašini (EVM).

Jedan popularan alat za rad sa Solidity-om je Remix, integrisano razvojno okruženje (IDE) zasnovano na veb pretraživaču koje omogućava programerima da pišu, implementiraju i pokreću Solidity pametne ugovore. Remix pruža korisničko sučelje i moćne karakteristike za testiranje i otklanjanje grešaka kod Solidityja.

Solidity ugovor kombinuje kod (funkcije) i podatke (stanje) pohranjene na određenoj adresi na Ethereum blockchainu. Omogućava programerima da kreiraju aranžmane za različite aplikacije, uključujući sisteme glasanja, platforme za crowdfunding, slijepe aukcije, novčanike s više potpisa i još mnogo toga.

Sintaksa i karakteristike Solidity-a su pod uticajem popularnih programskih jezika kao što su JavaScript i C++, što ga čini relativno dostupnim programerima sa prethodnim iskustvom u programiranju. Njegova sposobnost da sprovodi pravila i izvršava akcije autonomno, bez oslanjanja na posrednike, čini Solidity moćnim jezikom za izgradnju decentralizovanih aplikacija (DApps) na blockchain platformama.

Šta su to Gas i Gas optimizacija u Solidityju?

Plin je fundamentalni koncept u Ethereumu, koji služi kao jedinica mjere za računski napor potreban za obavljanje operacija unutar mreže. Svaki proces u Solidity pametnom ugovoru troši određenu količinu plina, a ukupni potrošeni plin određuje naknadu za transakciju koju plaća inicijator ugovora. Solidity gas optimizacija uključuje tehnike za smanjenje potrošnje gasa koda pametnog ugovora, čineći ga isplativijim za izvršenje.

Optimiziranjem korištenja plina, programeri mogu minimizirati transakcijske naknade, poboljšati performanse ugovora i učiniti svoje aplikacije efikasnijim. Tehnike optimizacije gasa u Solidityu se fokusiraju na smanjenje složenosti računara, eliminisanje suvišnih operacija i optimizaciju skladištenja podataka. Korištenje gasno učinkovitih struktura podataka, izbjegavanje nepotrebnih proračuna i optimizacija petlji i iteracija su neke od strategija za smanjenje potrošnje plina.

Nadalje, minimiziranje eksternih poziva prema drugim ugovorima, korištenje plinsko efikasnih Solidity obrazaca kao što su funkcije bez stanja i korištenje alata za mjerenje i profiliranje gasa omogućavaju programerima da optimizuju bolji gas.

Važno je uzeti u obzir faktore mreže i platforme koji utječu na troškove plina, kao što su zagušenje i nadogradnja platforme, kako bi se strategije za optimizaciju plina prilagodile u skladu s tim.

Optimizacija čvrstog gasa je iterativni proces koji zahteva pažljivu analizu, testiranje i usavršavanje. Koristeći ove tehnike i najbolje prakse, programeri mogu učiniti svoje Solidity pametne ugovore ekonomski održivijim, poboljšavajući ukupnu efikasnost i isplativost svojih aplikacija na Ethereum mreži.

Koje su naknade za kripto gas?

Naknade za kripto gas su naknade za transakcije specifične za inteligentne ugovorne blockchaine, a Ethereum je pionirska platforma za uvođenje ovog koncepta. Međutim, danas su mnogi drugi blok lanci sloja 1, kao što su Solana, Avalanche i Polkadot, također usvojili naknade za plin. Korisnici plaćaju ove naknade kako bi nadoknadili validatore za osiguranje mreže.

Korisnicima se prezentiraju procijenjeni troškovi plina prije potvrde transakcija prilikom interakcije s ovim blockchain mrežama. Za razliku od standardnih naknada za transakcije, naknade za plin se plaćaju korištenjem izvorne kriptovalute odgovarajućeg blockchaina. Na primjer, naknade za Ethereum plin se podmiruju u ETH, dok Solana blockchain zahtijeva korištenje SOL tokena za plaćanje transakcija.

Bilo da šaljete ETH prijatelju, kuje NFT ili koristite DeFi usluge kao što su decentralizovane berze, korisnici su odgovorni za plaćanje povezanih naknada za gas. Ove naknade odražavaju računski napor potreban da se izvrši željena operacija na blockchainu, i one direktno doprinose podsticanju validatora za njihovo učešće u mreži i sigurnosne napore.

Tehnike optimizacije čvrstog gasa

Solidity tehnike optimizacije gasa imaju za cilj smanjenje potrošnje gasa inteligentnog ugovornog koda napisanog u programskom jeziku Solidity.

Koristeći ove tehnike, programeri mogu minimizirati troškove transakcije, poboljšati performanse ugovora i učiniti svoje aplikacije efikasnijim. Evo nekih najčešće korištenih tehnika optimizacije plina u Solidity-u:

Mapiranje je jeftinije od nizova u većini slučajeva

Solidity uvodi uzbudljivu dinamiku između mapiranja i nizova u vezi s optimizacijom plina. U Ethereum virtuelnoj mašini (EVM), mapiranja su generalno jeftinija od nizova. To je zato što se kolekcije pohranjuju kao zasebne alokacije u memoriji, dok se mapiranja pohranjuju efikasnije.

Nizovi u Solidityu se mogu pakovati, omogućavajući grupisanje više manjih elemenata kao što je uint8 radi optimizacije skladištenja. Međutim, mapiranja se ne mogu učitati. Uprkos tome što prikupljanja potencijalno zahtijevaju više plina za operacije kao što je pronalaženje dužine ili raščlanjivanje svih elemenata, one pružaju veću fleksibilnost u specifičnim scenarijima.

U slučajevima kada trebate pristupiti dužini kolekcije ili iterirati kroz sve elemente, nizovi mogu biti poželjniji, čak i ako troše više plina. Suprotno tome, mapiranja su izvrsna u scenarijima gdje su potrebna direktna traženja ključ/vrijednost, jer pružaju efikasno skladištenje i pronalaženje.

Razumevanje dinamike gasa između mapiranja i nizova u Solidity-u omogućava programerima da donose informisane odluke prilikom dizajniranja ugovora, balansirajući optimizaciju gasa sa specifičnim zahtevima njihovog slučaja upotrebe.

Spakujte svoje varijable

U Ethereumu se trošak plina za korištenje skladišta izračunava na osnovu broja korištenih slotova za pohranu. Svaki memorijski slot ima veličinu od 256 bita, a kompajler i optimizator Solidity automatski upravljaju pakovanjem varijabli u ove slotove. To znači da možete spakovati više varijabli unutar jednog skladišnog prostora, optimizirajući korištenje skladišta i smanjujući troškove plina.

Da biste iskoristili prednosti pakiranja, morate uzastopno deklarirati varijable koje se mogu pakirati u vašem kodu Solidity. Kompajler i optimizator će automatski upravljati rasporedom ovih varijabli unutar memorijskih slotova, osiguravajući efikasno korištenje prostora.

Pakovanjem varijabli zajedno, možete minimizirati broj korištenih slotova za skladištenje, što rezultira nižim troškovima plina za operacije skladištenja u vašim pametnim ugovorima.

Razumevanje koncepta pakovanja i njegovo efikasno korišćenje može značajno uticati na efikasnost gasa vašeg Solidity koda. Maksimiziranjem korištenja slotova za pohranu i minimiziranjem troškova plina za operacije skladištenja, možete optimizirati performanse i isplativost vaših Ethereum pametnih ugovora.

Smanjite vanjske pozive

U Solidity-u, pozivanje eksternog ugovora uključuje značajnu količinu gasa. Da bi se optimizirala potrošnja plina, preporučuje se konsolidacija preuzimanja podataka pozivanjem funkcije koja vraća sve potrebne podatke umjesto zasebnih poziva za svaki element podataka.

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

Efikasnost gasa je poboljšana smanjenjem broja eksternih poziva ugovora i dohvaćanjem više tačaka podataka u jednom pozivu funkcije, što rezultira isplativim i efikasnim 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 sa manjim tipovima varijabli kao što je uint8, EVM ih prvo mora pretvoriti u značajniji tip uint256 da bi izvršio operacije na njima. Ovaj proces konverzije podrazumijeva dodatne troškove plina, što bi moglo dovesti do pitanja razloga za korištenje manje varijabli.

Ključ leži u konceptu pakovanja. U Solidity-u možete spakovati više malih varijabli u jedno mjesto za skladištenje, optimizirajući korištenje skladišta i smanjujući troškove plina. Međutim, ako definirate usamljenu varijablu koja se ne može spakovati 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 efikasnost gasa usklađivanjem sa EVM-ovim mogućnostima obrade. Takođe omogućava lakše pakovanje i optimizaciju kada grupišete više malih varijabli.

Razumijevanje ovog aspekta EVM-a i prednosti pakovanja u Solidity osnažuje programere da donose informirane odluke prilikom odabira tipova varijabli. Uzimajući u obzir troškove plina za konverzije i iskorištavanje mogućnosti pakiranja, programeri mogu optimizirati potrošnju plina i poboljšati efikasnost svojih pametnih ugovora na Ethereum mreži.

Koristite bajtove32 umjesto string/bajtova

U Solidity-u, 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 bajtova32, znatno jeftinije u troškovima plina od tipova varijabilne veličine.

Korišćenjem bytes32 izbegavate dodatne troškove gasa povezane sa tipovima promenljive veličine, kao što su bajtovi ili stringovi, koji zahtevaju dodatno skladištenje i računske operacije. Solidity tretira varijable fiksne veličine kao jedan slot za skladištenje, omogućavajući efikasniju alokaciju memorije i smanjenje potrošnje gasa.

Optimiziranje troškova plina korištenjem varijabli fiksne veličine važno je razmatranje pri dizajniranju inteligentnih ugovora u Solidityju. Odabirom odgovarajućih tipova podataka na osnovu veličine podataka sa kojima radite, možete minimizirati upotrebu gasa i poboljšati ukupnu isplativost i efikasnost vaših ugovora.

Koristite eksterne modifikatore funkcija

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

Međutim, ako je predviđeno da se proces poziva eksterno, značajno je označiti ga kao „spoljašnji“ u kodu. Na taj način se parametri funkcije ne kopiraju u memoriju već se čitaju direktno iz podataka poziva.

Ova razlika je značajna jer ako vaša funkcija ima velike ulazne parametre, označavanje kao “spoljna” može uštedjeti znatne količine gasa. Izbjegavajući kopiranje parametara u memoriju, možete optimizirati potrošnju plina svojih pametnih ugovora.

Ova tehnika optimizacije je korisna u scenarijima u kojima je predviđeno da se funkcija poziva eksterno, kao što je interakcija s ugovorom iz drugog ugovora ili vanjske aplikacije. Ova mala podešavanja Solidity koda mogu dovesti do primjetne uštede plina, čineći vaše aranžmane isplativijim i efikasnijim.

Koristite pravilo kratkog spoja u svoju korist

U Solidity-u, kada koristite disjunktivne i konjunktivne operatore u vašem kodu, redoslijed kojim postavljate funkcije može utjecati na korištenje plina. Razumijevanjem kako ovi operateri rade, možete optimizirati potrošnju plina.

Kada se koristi disjunkcija, potrošnja plina je smanjena jer ako prva funkcija ima vrijednost istinita, druga funkcija se ne izvršava. Ovo štedi gas izbjegavanjem nepotrebnih proračuna. S druge strane, zajedno, ako prva funkcija bude lažna, druga funkcija se u potpunosti preskače, dodatno optimizirajući korištenje plina.

Da bi se minimizirali troškovi plina, preporučuje se pravilno naručiti funkcije, stavljajući ulogu koja će najvjerovatnije uspjeti prva u radu ili dio koji će najvjerovatnije otkazati. Ovo smanjuje šanse za procjenu druge funkcije i rezultira uštedom plina.

U Solidity-u se više malih varijabli može spakovati u slotove za pohranu, optimizirajući korištenje skladišta. Međutim, ako imate jednu varijablu koja se ne može konsolidirati s drugima, bolje je koristiti uint256 umjesto uint8. Ovo osigurava efikasnost gasa usklađivanjem sa mogućnostima obrade Ethereum virtuelne mašine.

zaključak

Solidnost je veoma efikasna za postizanje isplativih transakcija u interakciji sa eksternim ugovorima. Ovo se može postići korištenjem pravila kratkog spoja, pakiranjem više malih varijabli u memorijske utore i konsolidacijom preuzimanja podataka pozivanjem jedne funkcije koja vraća sve potrebne podatke.

Centralne banke također mogu koristiti tehnike optimizacije gasa kako bi minimizirale transakcijske troškove i poboljšale ukupni učinak pametnih ugovora. Obraćajući pažnju na strategije optimizacije gasa specifične za Solidity, programeri mogu osigurati efikasno i ekonomično izvršenje svojih inovativnih ugovornih interakcija. Uz pažljivo razmatranje i implementaciju ovih tehnika, korisnici mogu imati koristi od optimizirane upotrebe plina i uspješnih transakcija.

Optimizacija potrošnje gasa u Solidity-u je kritična za postizanje isplativih transakcija i inovativnih ugovornih interakcija. Koristeći pravilo kratkog spoja, pakovanje više malih varijabli u slotove za skladištenje i konsolidovanje preuzimanja podataka sa pozivima jedne funkcije, korisnici mogu koristiti tehnike optimizacije gasa koje osiguravaju efikasno i ekonomično izvršenje njihovih ugovora.

Centralne banke također mogu imati koristi od ovih strategija kako bi minimizirale transakcijske troškove i poboljšale učinak svojih pametnih ugovora. Programeri mogu osigurati optimiziranu upotrebu plina i uspješne transakcije uzimajući u obzir ove strategije specifične za Solidity.