A Solidity Gas optimalizálási stratégiák végrehajtása – Cryptopolitan

A szilárdsági gáz optimalizálása kritikus fontosságú az innovatív szerződésfejlesztéshez az Ethereum blokkláncon. A gáz az intelligens szerződésen belüli műveletek végrehajtásához szükséges számítási erőfeszítést jelenti. Mivel a gáz közvetlenül tranzakciós díjakat jelent, a gázfelhasználás optimalizálása elengedhetetlen a költségek minimalizálásához és az intelligens szerződések általános hatékonyságának javításához.

Ebben az összefüggésben a Solidity, az Ethereum intelligens szerződésekhez használt programozási nyelv különféle technikákat és bevált gyakorlatokat kínál a gázoptimalizáláshoz. Ezek a technikák magukban foglalják a szerződéstervezés, az adattárolás és a kódvégrehajtás gondos mérlegelését a gázfogyasztás csökkentése érdekében.

A gázoptimalizálási stratégiák megvalósításával a fejlesztők jelentősen javíthatják intelligens szerződéseik teljesítményét és költséghatékonyságát. Ez magában foglalhatja a megfelelő adattípusok és tárolási struktúrák használatát, a szükségtelen számítások elkerülését, a szerződéstervezési minták kihasználását és a kifejezetten a gázoptimalizálásra tervezett beépített funkciók alkalmazását.

Mi a szilárdság?

A Solidity egy objektum-orientált programozási nyelv, amelyet kifejezetten intelligens szerződések létrehozására terveztek különböző blokklánc-platformokon, és az Ethereum az elsődleges célpontja. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi és az Ethereum korábbi központi közreműködői fejlesztették ki. A Solidity programok az Ethereum virtuális gépen (EVM) futnak.

A Solidity alkalmazásának egyik népszerű eszköze a Remix, egy webböngésző-alapú Integrált Fejlesztői Környezet (IDE), amely lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy Solidity intelligens szerződéseket írjanak, telepítsenek és futtassanak. A Remix felhasználóbarát felületet és hatékony funkciókat biztosít a Solidity kód teszteléséhez és hibakereséséhez.

A Solidity szerződés az Ethereum blokklánc egy adott címén tárolt kódot (függvényeket) és adatokat (állapotot) kombinál. Lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy megoldásokat hozzanak létre különféle alkalmazásokhoz, beleértve a szavazórendszereket, a közösségi finanszírozási platformokat, a vak aukciókat, a több aláírást tartalmazó pénztárcákat stb.

A Solidity szintaxisát és szolgáltatásait olyan népszerű programozási nyelvek befolyásolják, mint a JavaScript és a C++, így viszonylag elérhetővé teszi a korábbi programozási tapasztalattal rendelkező fejlesztők számára. A szabályok betartatására és a műveletek autonóm, közvetítők igénybevétele nélküli végrehajtására való képessége a Solidity-t hatékony nyelvvé teszi decentralizált alkalmazások (DApps) blokklánc-platformokon történő építéséhez.

Pontosan mi a gáz és a gázoptimalizálás a Solidityben?

A gáz az Ethereum alapvető fogalma, amely a hálózaton belüli műveletek végrehajtásához szükséges számítási erőfeszítés mértékegységeként szolgál. A Solidity intelligens szerződésben minden folyamat bizonyos mennyiségű gázt fogyaszt, és a teljes elfogyasztott gáz határozza meg a szerződés kezdeményezője által fizetett tranzakciós díjat. A szilárdsági gázoptimalizálás olyan technikákat foglal magában, amelyek csökkentik az intelligens szerződéskódok gázfogyasztását, így költséghatékonyabb a végrehajtása.

A gázfelhasználás optimalizálásával a fejlesztők minimalizálhatják a tranzakciós díjakat, javíthatják a szerződések teljesítményét, és hatékonyabbá tehetik alkalmazásaikat. A Solidity gázoptimalizálási technikái a számítási bonyolultság csökkentésére, a redundáns műveletek kiküszöbölésére és az adattárolás optimalizálására összpontosítanak. Gázhatékony adatszerkezetek használata, a szükségtelen számítások elkerülése, valamint a hurkok és iterációk optimalizálása néhány stratégia a gázfogyasztás csökkentésére.

Ezen túlmenően az egyéb szerződésekhez intézett külső hívások minimalizálása, a gázhatékony Solidity minták, például az állapot nélküli funkciók használata, valamint a gázmérési és profilalkotási eszközök kihasználása lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy jobb gázt optimalizáljanak.

Fontos figyelembe venni a gázköltségeket befolyásoló hálózati és platform-tényezőket, például a torlódásokat és a platformfrissítéseket, hogy a gázoptimalizálási stratégiákat ennek megfelelően módosíthassuk.

A szilárdsági gázoptimalizálás egy iteratív folyamat, amely alapos elemzést, tesztelést és finomítást igényel. E technikák és legjobb gyakorlatok alkalmazásával a fejlesztők gazdaságilag életképesebbé tehetik Solidity intelligens szerződéseiket, javítva alkalmazásaik általános hatékonyságát és költséghatékonyságát az Ethereum hálózaton.

Mik azok a kriptogáz díjak?

A kriptogáz-díjak az intelligens szerződéses blokkláncokra jellemző tranzakciós díjak, az Ethereum az úttörő platform ennek a koncepciónak a bevezetéséhez. Napjainkban azonban sok más 1. rétegű blokklánc, például a Solana, az Avalanche és a Polkadot is bevezette a gázdíjat. A felhasználók fizetik ezeket a díjakat, hogy kompenzálják az érvényesítőket a hálózat biztonságáért.

A felhasználók becsült gázköltségeket mutatnak be a tranzakciók megerősítése előtt, amikor kapcsolatba lépnek ezekkel a blokklánc-hálózatokkal. A szokásos tranzakciós díjaktól eltérően a gázdíjakat az adott blokklánc natív kriptovalutájával kell fizetni. Például az Ethereum gázdíjak ETH-ban kerülnek kiegyenlítésre, míg a Solana blokklánc SOL tokenek használatát igényli a tranzakciók kifizetéséhez.

Akár ETH-t küldenek egy barátnak, akár NFT-t készítenek, akár DeFi-szolgáltatásokat használnak, mint például a decentralizált központok, a felhasználók felelősek a kapcsolódó gázdíjak megfizetéséért. Ezek a díjak tükrözik azt a számítási erőfeszítést, amely a blokklánc kívánt műveletének végrehajtásához szükséges, és közvetlenül hozzájárulnak az érvényesítők ösztönzéséhez a hálózati részvételre és a biztonsági erőfeszítéseikre.

Szilárdsági gáz optimalizálási technikák

A Solidity gáz optimalizálási technikák célja a Solidity programozási nyelven írt intelligens szerződéskód gázfogyasztásának csökkentése.

E technikák alkalmazásával a fejlesztők minimalizálhatják a tranzakciós költségeket, javíthatják a szerződések teljesítményét, és hatékonyabbá tehetik alkalmazásaikat. Íme néhány gyakran használt gázoptimalizálási technika a Solidityben:

A leképezés a legtöbb esetben olcsóbb, mint a tömbök

A Solidity izgalmas dinamikát vezet be a leképezések és a tömbök között a gázoptimalizálással kapcsolatban. Az Ethereum virtuális gépben (EVM) a leképezések általában olcsóbbak, mint a tömbök. Ennek az az oka, hogy a gyűjtemények a memóriában külön-külön lefoglalásként tárolódnak, míg a leképezések tárolása hatékonyabb.

A Solidity tömbjei csomagolhatók, így több kisebb elem, például az uint8 csoportosítható a tárolás optimalizálása érdekében. A leképezések azonban nem tölthetők be. Annak ellenére, hogy a gyűjtemények több energiát igényelnek az olyan műveletekhez, mint a hossz-lekérdezés vagy az összes elem elemzése, nagyobb rugalmasságot biztosítanak bizonyos forgatókönyvekben.

Azokban az esetekben, amikor hozzá kell férni egy gyűjtemény hosszához, vagy az összes elemen keresztül kell iterálni, a tömbök előnyben részesíthetők, még akkor is, ha több gázt fogyasztanak. Ezzel szemben a leképezések kiválóak azokban a forgatókönyvekben, ahol közvetlen kulcsérték-keresésre van szükség, mivel hatékony tárolást és visszakeresést biztosítanak.

A Solidity leképezések és tömbök közötti gázdinamikának megértése lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy megalapozott döntéseket hozzanak a szerződések megtervezése során, egyensúlyba hozva a gázoptimalizálást a használati esetük speciális követelményeivel.

Csomagolja be a változókat

Az Ethereumban a tárolóhasználat gázköltségét a használt tárolóhelyek száma alapján számítják ki. Mindegyik tárolóhely 256 bites méretű, és a Solidity fordító és optimalizáló automatikusan kezeli a változók becsomagolását ezekbe a helyekre. Ez azt jelenti, hogy több változót is elhelyezhet egyetlen tárolóhelyen belül, így optimalizálhatja a tárolóhasználatot és csökkentheti a gázköltségeket.

A csomagolás előnyeinek kihasználásához egymás után deklarálnia kell a csomagolható változókat a Solidity kódban. A fordító és optimalizáló automatikusan kezeli ezeknek a változóknak a tárolási helyeken belüli elrendezését, így biztosítva a hatékony helykihasználást.

A változók összecsomagolásával minimalizálhatja a felhasznált tárolóhelyek számát, ami alacsonyabb gázköltséget eredményez az intelligens szerződések tárolási műveletei során.

A csomagolás fogalmának megértése és hatékony felhasználása jelentősen befolyásolhatja a Solidity kód gázhatékonyságát. A tárolóhelyek kihasználtságának maximalizálásával és a tárolási műveletek gázköltségeinek minimalizálásával optimalizálhatja Ethereum intelligens szerződéseinek teljesítményét és költséghatékonyságát.

Csökkentse a külső hívások számát

A Solidityben a külső szerződés lehívása jelentős mennyiségű gázt von maga után. A gázfogyasztás optimalizálása érdekében ajánlatos az adatlekérést egy olyan függvény meghívásával konszolidálni, amely az összes szükséges adatot visszaadja, ahelyett, hogy minden adatelemhez külön hívást kellene végrehajtani.

Bár ez a megközelítés eltérhet a hagyományos programozási gyakorlatoktól más nyelveken, a Solidityben rendkívül robusztusnak bizonyul.

A gázhatékonyságot javítja a külső szerződéshívások számának csökkentése és több adatpont lekérése egyetlen funkcióhívás során, ami költséghatékony és hatékony intelligens szerződéseket eredményez.

Az uint8 nem mindig olcsóbb, mint az uint256

Az Ethereum Virtual Machine (EVM) egyszerre 32 bájtos vagy 256 bites darabokban dolgozza fel az adatokat. Amikor kisebb változótípusokkal dolgozik, mint például az uint8, az EVM-nek először át kell alakítania azokat a jelentősebb uint256 típusra, hogy műveleteket hajtson végre rajtuk. Ez az átalakítási folyamat további gázköltséggel jár, ami megkérdőjelezheti a kisebb változók használatának okait.

A kulcs a csomagolás koncepciójában rejlik. A Solidityben több kis változót is csomagolhat egyetlen tárolóhelyre, így optimalizálhatja a tárolóhasználatot és csökkentheti a gázköltségeket. Ha azonban olyan magányos változót definiál, amelyet nem lehet másokkal becsomagolni, akkor optimálisabb az uint256 típus használata az uint8 helyett.

Az uint256 használata önálló változókhoz megkerüli a költséges konverziók szükségességét az EVM-ben. Bár kezdetben ellentmondásosnak tűnhet, ez a megközelítés biztosítja a gázhatékonyságot azáltal, hogy igazodik az EVM feldolgozási képességeihez. Több kis változó csoportosítása esetén is könnyebb csomagolást és optimalizálást tesz lehetővé.

Az EVM ezen aspektusának és a Solidity-be való csomagolás előnyeinek megértése lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy megalapozott döntéseket hozzanak a változótípusok kiválasztásakor. Az átalakítások gázköltségeinek figyelembe vételével és a csomagolási lehetőségek kihasználásával a fejlesztők optimalizálhatják a gázfogyasztást és fokozhatják intelligens szerződéseik hatékonyságát az Ethereum hálózaton.

Használja a bájt32-t a string/byte helyett

A Solidity alkalmazásban, ha olyan adatokkal rendelkezik, amelyek 32 bájton belül elférnek, ajánlott a bytes32 adattípus használata bájtok vagy karakterláncok helyett. Ennek az az oka, hogy a fix méretű változók, mint például a bytes32, lényegesen olcsóbbak a gázköltség tekintetében, mint a változó méretű típusok.

A bytes32 használatával elkerülheti a változó méretű típusokhoz, például bájtokhoz vagy karakterláncokhoz kapcsolódó többletköltségeket, amelyek extra tárolást és számítási műveleteket igényelnek. A Solidity egyetlen tárolóhelyként kezeli a fix méretű változókat, ami hatékonyabb memóriakiosztást tesz lehetővé és csökkenti a gázfogyasztást.

A gázköltségek fix méretű változók felhasználásával történő optimalizálása fontos szempont az intelligens szerződések megtervezésekor a Solidityben. A megfelelő adattípusok kiválasztásával a kezelt adatok mérete alapján minimalizálhatja a gázfelhasználást, és javíthatja szerződései általános költséghatékonyságát és hatékonyságát.

Használjon külső függvénymódosítókat

A Solidityben, amikor olyan nyilvános függvényt definiál, amely a szerződésen kívülről hívható meg, a funkció bemeneti paraméterei automatikusan bemásolódnak a memóriába, és gázköltséget jelentenek.

Ha azonban a folyamatot külsőleg kívánjuk meghívni, akkor fontos, hogy „külsőként” jelöljük meg a kódban. Ezzel a funkcióparaméterek nem másolódnak a memóriába, hanem közvetlenül a hívásadatokból kerülnek kiolvasásra.

Ez a megkülönböztetés azért lényeges, mert ha a funkciója nagy bemeneti paraméterekkel rendelkezik, akkor a „külső” megjelöléssel jelentős gázt takaríthat meg. A paraméterek memóriába másolásának elkerülésével optimalizálhatja az intelligens szerződések gázfogyasztását.

Ez az optimalizálási technika olyan esetekben hasznos, amikor a függvényt külsőleg kell meghívni, például amikor egy másik szerződésből vagy egy külső alkalmazásból kommunikál a szerződéssel. Ezek a kisebb Solidity kódbeli módosítások észrevehető gázmegtakarítást eredményezhetnek, és költséghatékonyabbá és hatékonyabbá teszik a megoldásokat.

Használja a rövidzárlati szabályt előnyére

A Solidity programban, ha diszjunktív és konjunktív operátorokat használ a kódban, a függvények elhelyezésének sorrendje befolyásolhatja a gázhasználatot. Ezen kezelők működésének megértésével optimalizálhatja a gázfogyasztást.

Diszjunkció használatakor a gázfelhasználás csökken, mert ha az első függvény kiértékelése igaz, a második függvény nem hajtódik végre. Ez gázt takarít meg azáltal, hogy elkerüli a szükségtelen számításokat. Másrészt, ha az első függvény kiértékelése hamis, akkor a második függvény teljesen kimarad, tovább optimalizálva a gázfelhasználást.

A gázköltségek minimalizálása érdekében javasolt a funkciók helyes sorrendbe állítása, a legvalószínűbb, hogy sikeres szerepkört helyezve először üzembe, vagy a leginkább meghibásodó alkatrészt. Ez csökkenti a második funkció értékelésének esélyét, és gázmegtakarítást eredményez.

A Solidityben több kis változó is becsomagolható a tárolóhelyekbe, így optimalizálható a tárhelyhasználat. Ha azonban egyetlen olyan változója van, amelyet nem lehet másokkal konszolidálni, jobb az uint256 használata az uint8 helyett. Ez biztosítja a gázhatékonyságot az Ethereum virtuális gép feldolgozási képességeinek összehangolásával.

Következtetés

A szilárdság rendkívül hatékony a költséghatékony tranzakciók lebonyolításában, amikor külső szerződésekkel kommunikál. Ezt úgy érheti el, hogy használja a rövidzárlati szabályt, több kis változót tárolóhelyre csomagol, és az adatlekérést egyetlen függvény meghívásával konszolidálja, amely az összes szükséges adatot visszaadja.

A központi bankok gázoptimalizálási technikákat is használhatnak a tranzakciós költségek minimalizálása és az intelligens szerződések általános teljesítményének javítása érdekében. A Solidity-re jellemző gázoptimalizálási stratégiák figyelembevételével a fejlesztők biztosíthatják innovatív szerződéses interakcióik hatékony és gazdaságos végrehajtását. E technikák alapos mérlegelésével és végrehajtásával a felhasználók profitálhatnak az optimalizált gázfelhasználásból és a sikeres tranzakciókból.

A Solidity gázfogyasztásának optimalizálása kritikus fontosságú a költséghatékony tranzakciók és az innovatív szerződéses interakciók eléréséhez. A rövidzárlati szabály kihasználásával, több kis változó tárolási helyekre történő becsomagolásával, valamint az adatlekérések egyfunkciós hívásokkal történő konszolidálásával a felhasználók olyan gázoptimalizálási technikákat alkalmazhatnak, amelyek biztosítják szerződéseik hatékony és gazdaságos végrehajtását.

A központi bankok is profitálhatnak ezekből a stratégiákból a tranzakciós költségek minimalizálása és az intelligens szerződéseik teljesítményének javítása érdekében. A fejlesztők az optimalizált gázfelhasználást és a sikeres tranzakciókat biztosíthatják, ha figyelembe veszik ezeket a Solidity-specifikus stratégiákat.