Hvordan implementere Solidity Gas Optimization Strategier – Cryptopolitan

Optimalisering av soliditetsgass er avgjørende for innovativ kontraktsutvikling på Ethereum-blokkjeden. Gass refererer til beregningsinnsatsen som kreves for å utføre operasjoner innenfor en smart kontrakt. Siden gass direkte oversettes til transaksjonsgebyrer, er optimalisering av gassbruk avgjørende for å minimere kostnader og forbedre den generelle effektiviteten til smarte kontrakter.

I denne sammenhengen tilbyr Solidity, programmeringsspråket som brukes for Ethereum smarte kontrakter, ulike teknikker og beste praksis for gassoptimalisering. Disse teknikkene innebærer nøye å vurdere kontraktsdesign, datalagring og kodeutførelse for å redusere gassforbruket.

Ved å implementere gassoptimaliseringsstrategier kan utviklere forbedre ytelsen og kostnadseffektiviteten til sine smarte kontrakter betydelig. Dette kan innebære å bruke passende datatyper og lagringsstrukturer, unngå unødvendige beregninger, utnytte kontraktsdesignmønstre og bruke innebygde funksjoner spesielt designet for gassoptimalisering.

Hva er soliditet?

Solidity er et objektorientert programmeringsspråk designet eksplisitt for å lage smarte kontrakter på ulike blockchain-plattformer, med Ethereum som det primære målet. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi og tidligere Ethereum-kjernebidragsytere utviklet den. Solidity-programmer kjøres på Ethereum Virtual Machine (EVM).

Et populært verktøy for å jobbe med Solidity er Remix, et nettleserbasert Integrated Development Environment (IDE) som lar utviklere skrive, distribuere og kjøre Solidity smarte kontrakter. Remix gir et brukervennlig grensesnitt og kraftige funksjoner for testing og feilsøking av Solidity-kode.

En Solidity-kontrakt kombinerer kode (funksjoner) og data (tilstand) lagret på en bestemt adresse på Ethereum-blokkjeden. Det lar utviklere lage ordninger for ulike applikasjoner, inkludert stemmesystemer, crowdfunding-plattformer, blindauksjoner, multisignatur-lommebøker og mer.

Soliditys syntaks og funksjoner er påvirket av populære programmeringsspråk som JavaScript og C++, noe som gjør det relativt tilgjengelig for utviklere med tidligere programmeringserfaring. Dens evne til å håndheve regler og utføre handlinger autonomt, uten å stole på mellomledd, gjør Solidity til et kraftig språk for å bygge desentraliserte applikasjoner (DApps) på blockchain-plattformer.

Nøyaktig hva er gass- og gassoptimalisering i soliditet?

Gass er et grunnleggende konsept i Ethereum, og fungerer som måleenheten for beregningsinnsatsen som kreves for å utføre operasjoner i nettverket. Hver prosess i en Solidity smart kontrakt forbruker en viss mengde gass, og den totale gassen som forbrukes bestemmer transaksjonsgebyret betalt av kontraktinitiatoren. Optimalisering av soliditetsgass involverer teknikker for å redusere gassforbruket til smart kontraktskode, noe som gjør det mer kostnadseffektivt å utføre.

Ved å optimalisere gassbruken kan utviklere minimere transaksjonsgebyrer, forbedre kontraktsytelsen og gjøre applikasjonene deres mer effektive. Gassoptimaliseringsteknikker i Solidity fokuserer på å redusere beregningskompleksiteten, eliminere overflødige operasjoner og optimalisere datalagring. Å bruke gasseffektive datastrukturer, unngå unødvendige beregninger og optimalisere looper og iterasjoner er noen strategier for å redusere gassforbruket.

Minimering av eksterne samtaler til andre kontrakter, bruk av gasseffektive soliditetsmønstre som statsløse funksjoner og utnyttelse av gassmålings- og profileringsverktøy gjør det dessuten mulig for utviklere å optimalisere bedre gass.

Det er viktig å vurdere nettverks- og plattformfaktorer som påvirker gasskostnadene, for eksempel overbelastning og plattformoppgraderinger, for å tilpasse gassoptimaliseringsstrategier deretter.

Optimalisering av soliditetsgass er en iterativ prosess som krever nøye analyse, testing og foredling. Ved å bruke disse teknikkene og beste praksis, kan utviklere gjøre sine Solidity smarte kontrakter mer økonomisk levedyktige, og forbedre applikasjonenes generelle effektivitet og kostnadseffektivitet på Ethereum-nettverket.

Hva er gebyrer for kryptogass?

Kryptogassgebyrer er transaksjonsgebyrer som er spesifikke for intelligente kontraktsblokkkjeder, med Ethereum som banebrytende plattform for å introdusere dette konseptet. Men i dag har mange andre lag-1 blokkjeder, som Solana, Avalanche og Polkadot, også tatt i bruk gassavgifter. Brukere betaler disse avgiftene for å kompensere validatorer for å sikre nettverket.

Brukere blir presentert med estimerte gassutgifter før de bekrefter transaksjoner når de samhandler med disse blokkjedenettverkene. I motsetning til standard transaksjonsgebyrer, betales gassavgifter ved å bruke den opprinnelige kryptovalutaen til den respektive blokkjeden. For eksempel gjøres Ethereum-gassavgifter opp i ETH, mens Solana-blokkjeden krever bruk av SOL-tokens for å betale for transaksjoner.

Enten du sender ETH til en venn, lager en NFT eller bruker DeFi-tjenester som desentraliserte sentraler, er brukere ansvarlige for å betale de tilhørende gassavgiftene. Disse avgiftene reflekterer den beregningsinnsatsen som kreves for å utføre ønsket operasjon på blokkjeden, og de bidrar direkte til å stimulere validatorer for deres nettverksdeltakelse og sikkerhetsarbeid.

Teknikker for optimering av soliditetsgass

Solidity-gassoptimeringsteknikker tar sikte på å redusere gassforbruket til intelligent kontraktskode skrevet i Solidity-programmeringsspråket.

Ved å bruke disse teknikkene kan utviklere minimere transaksjonskostnader, forbedre kontraktsytelsen og gjøre applikasjonene deres mer effektive. Her er noen vanlige gassoptimaliseringsteknikker i Solidity:

Kartlegging er billigere enn matriser i de fleste tilfeller

Solidity introduserer en spennende dynamikk mellom kartlegginger og arrays angående gassoptimalisering. I Ethereum Virtual Machine (EVM) er kartlegginger generelt billigere enn matriser. Dette er fordi samlinger lagres som separate allokeringer i minnet, mens tilordninger lagres mer effektivt.

Arrays i Solidity kan pakkes, slik at flere mindre elementer som uint8 kan grupperes for å optimalisere lagringen. Kartlegginger kan imidlertid ikke lastes inn. Til tross for samlinger som potensielt krever mer gass for operasjoner som lengdehenting eller analysering av alle elementer, gir de mer fleksibilitet i spesifikke scenarier.

I tilfeller der du trenger å få tilgang til lengden på en samling eller iterere gjennom alle elementer, kan arrays være å foretrekke, selv om de bruker mer gass. Omvendt utmerker kartlegginger seg i scenarier der direkte nøkkelverdi-oppslag er nødvendig, siden de gir effektiv lagring og gjenfinning.

Å forstå gassdynamikken mellom kartlegginger og arrays i Solidity lar utviklere ta informerte beslutninger når de utformer kontrakter, og balanserer gassoptimalisering med de spesifikke kravene i deres brukstilfelle.

Pakk variablene dine

I Ethereum beregnes gasskostnaden for lagringsbruk basert på antall lagringsplasser som brukes. Hvert lagringsspor har en størrelse på 256 biter, og Solidity-kompilatoren og -optimalisatoren håndterer automatisk pakkingen av variabler i disse sporene. Dette betyr at du kan pakke flere variabler innenfor en enkelt lagringsplass, optimalisere lagringsbruken og redusere gasskostnadene.

For å dra nytte av pakking, må du deklarere de pakkebare variablene fortløpende i Solidity-koden. Kompilatoren og optimalisereren vil automatisk håndtere arrangementet av disse variablene i lagringsplassene, og sikre effektiv plassutnyttelse.

Ved å pakke variabler sammen, kan du minimere antall lagringsplasser som brukes, noe som resulterer i lavere gasskostnader for lagringsoperasjoner i dine smarte kontrakter.

Å forstå konseptet med å pakke og bruke det effektivt kan ha stor innvirkning på gasseffektiviteten til Solidity-koden din. Ved å maksimere utnyttelsen av lagringsplasser og minimere gasskostnadene for lagringsoperasjoner, kan du optimere ytelsen og kostnadseffektiviteten til dine Ethereum smarte kontrakter.

Reduser eksterne samtaler

I Solidity pådrar det å ringe en ekstern kontrakt en betydelig mengde gass. For å optimalisere gassforbruket anbefales det å konsolidere datainnhentingen ved å kalle en funksjon som returnerer alle nødvendige data i stedet for å foreta separate anrop for hvert dataelement.

Selv om denne tilnærmingen kan avvike fra tradisjonell programmeringspraksis på andre språk, viser den seg å være svært robust i Solidity.

Gasseffektiviteten forbedres ved å redusere antall eksterne kontraktanrop og hente ut flere datapunkter i et enkelt funksjonsanrop, noe som resulterer i kostnadseffektive og effektive smarte kontrakter.

uint8 er ikke alltid billigere enn uint256

Ethereum Virtual Machine (EVM) behandler data i biter på 32 byte eller 256 biter om gangen. Når du arbeider med mindre variabeltyper som uint8, må EVM først konvertere dem til den mer signifikante uint256-typen for å utføre operasjoner på dem. Denne konverteringsprosessen medfører ekstra gasskostnader, noe som kan få en til å stille spørsmål ved begrunnelsen bak bruk av mindre variabler.

Nøkkelen ligger i konseptet med pakking. I Solidity kan du pakke flere små variabler i en enkelt lagringsplass, optimalisere lagringsbruken og redusere gasskostnadene. Men hvis du definerer en ensom variabel som ikke kan pakkes med andre, er det mer optimalt å bruke uint256-typen i stedet for uint8.

Ved å bruke uint256 for frittstående variabler omgår behovet for kostbare konverteringer i EVM. Selv om det i utgangspunktet kan virke motintuitivt, sikrer denne tilnærmingen gasseffektivitet ved å tilpasse seg EVMs prosesseringsevner. Det muliggjør også enklere pakking og optimalisering når du grupperer flere små variabler.

Å forstå dette aspektet av EVM og fordelene med å pakke inn Solidity gir utviklere mulighet til å ta informerte beslutninger når de velger variabeltyper. Ved å vurdere gasskostnadene ved konverteringer og utnytte pakkemuligheter, kan utviklere optimalisere gassforbruket og forbedre effektiviteten til sine smarte kontrakter på Ethereum-nettverket.

Bruk bytes32 i stedet for streng/bytes

I Solidity, når du har data som kan passe innenfor 32 byte, anbefales det å bruke datatypen bytes32 i stedet for byte eller strenger. Dette er fordi variabler med fast størrelse, som bytes32, er betydelig billigere i gasskostnader enn typer med variabel størrelse.

Ved å bruke bytes32 unngår du de ekstra gasskostnadene knyttet til typer av variabel størrelse, for eksempel byte eller strenger, som krever ekstra lagring og beregningsoperasjoner. Solidity behandler variabler med fast størrelse som en enkelt lagringsplass, noe som muliggjør mer effektiv minneallokering og reduserer gassforbruket.

Optimalisering av gasskostnader ved å bruke variabler med fast størrelse er en viktig faktor når man designer intelligente kontrakter i Solidity. Ved å velge riktige datatyper basert på størrelsen på dataene du jobber med, kan du minimere gassbruk og forbedre kontraktenes samlede kostnadseffektivitet og effektivitet.

Bruk eksterne funksjonsmodifikatorer

I Solidity, når du definerer en offentlig funksjon som kan kalles fra utenfor kontrakten, blir inngangsparameterne til den funksjonen automatisk kopiert til minnet og påløper gasskostnader.

Men hvis prosessen er ment å kalles eksternt, er det viktig å merke den som "ekstern" i koden. Ved å gjøre dette kopieres ikke funksjonsparametrene til minnet, men leses direkte fra anropsdataene.

Denne forskjellen er betydelig fordi hvis funksjonen din har store inngangsparametere, kan merking av den som "ekstern" spare betydelig gass. Ved å unngå å kopiere parameterne til minnet kan du optimalisere gassforbruket til smartkontraktene dine.

Denne optimaliseringsteknikken er nyttig i scenarier der funksjonen er ment å kalles eksternt, for eksempel når du samhandler med kontrakten fra en annen kontrakt eller en ekstern applikasjon. Disse mindre justeringene av Solidity-kode kan resultere i merkbare gassbesparelser, noe som gjør arrangementene dine mer kostnadseffektive og effektive.

Bruk kortslutningsregelen til din fordel

I Solidity, når du bruker disjunktive og konjunktive operatorer i koden din, kan rekkefølgen du plasserer funksjonene i påvirke gassbruken. Ved å forstå hvordan disse operatørene fungerer, kan du optimalisere gassforbruket.

Ved bruk av disjunksjon reduseres gassbruken fordi hvis den første funksjonen evalueres til sann, blir ikke den andre funksjonen utført. Dette sparer gass ved å unngå unødvendige beregninger. På den annen side, i kombinasjon, hvis den første funksjonen evalueres til falsk, hoppes den andre funksjonen over helt, noe som optimaliserer gassbruken ytterligere.

For å minimere gasskostnadene, anbefales det å bestille funksjonene riktig, og plassere den mest sannsynlige rollen først i drift eller den delen som mest sannsynlig vil mislykkes. Dette reduserer sjansene for å måtte evaluere den andre funksjonen og resulterer i gassbesparelser.

I Solidity kan flere små variabler pakkes inn i lagringsplasser, og optimerer lagringsbruken. Men hvis du har en enkelt variabel som ikke kan konsolideres med andre, er det bedre å bruke uint256 i stedet for uint8. Dette sikrer gasseffektivitet ved å tilpasse seg Ethereum Virtual Machines prosesseringsevner.

konklusjonen

Soliditet er svært effektivt for å oppnå kostnadseffektive transaksjoner ved samhandling med eksterne kontrakter. Dette kan oppnås ved å bruke kortslutningsregelen, pakke flere små variabler inn i lagringsplasser og konsolidere datainnhenting ved å kalle en enkelt funksjon som returnerer alle nødvendige data.

Sentralbanker kan også bruke gassoptimaliseringsteknikker for å minimere transaksjonskostnader og forbedre den generelle ytelsen til smarte kontrakter. Ved å ta hensyn til gassoptimaliseringsstrategier som er spesifikke for Solidity, kan utviklere sikre effektiv og økonomisk utførelse av deres innovative kontraktsinteraksjoner. Med nøye vurdering og implementering av disse teknikkene kan brukere dra nytte av optimalisert gassbruk og vellykkede transaksjoner.

Optimalisering av gassforbruket i Solidity er avgjørende for å oppnå kostnadseffektive transaksjoner og innovative kontraktsinteraksjoner. Ved å bruke kortslutningsregelen, pakke flere små variabler inn i lagringsplasser og konsolidere datainnhenting med enkeltfunksjonskall, kan brukere bruke gassoptimaliseringsteknikker som sikrer effektiv og økonomisk utførelse av kontraktene deres.

Sentralbanker kan også dra nytte av disse strategiene for å minimere transaksjonskostnader og forbedre ytelsen til sine smarte kontrakter. Utviklere kan sikre optimalisert gassbruk og vellykkede transaksjoner ved å vurdere disse strategiene som er spesifikke for Solidity.