Hur man implementerar Solidity Gas Optimization Strategies – Cryptopolitan

Soliditetsgasoptimering är avgörande för innovativ kontraktsutveckling på Ethereum-blockkedjan. Gas hänvisar till den beräkningsansträngning som krävs för att utföra operationer inom ett smart kontrakt. Eftersom gas direkt översätts till transaktionsavgifter är det viktigt att optimera gasanvändningen för att minimera kostnaderna och förbättra den övergripande effektiviteten av smarta kontrakt.

I detta sammanhang erbjuder Solidity, programmeringsspråket som används för Ethereums smarta kontrakt, olika tekniker och bästa praxis för gasoptimering. Dessa tekniker innebär att noggrant överväga kontraktsdesign, datalagring och kodexekvering för att minska gasförbrukningen.

Genom att implementera gasoptimeringsstrategier kan utvecklare avsevärt förbättra prestandan och kostnadseffektiviteten för sina smarta kontrakt. Detta kan innebära användning av lämpliga datatyper och lagringsstrukturer, undvikande av onödiga beräkningar, utnyttjande av kontraktsdesignmönster och användning av inbyggda funktioner speciellt utformade för gasoptimering.

Vad är soliditet?

Solidity är ett objektorienterat programmeringsspråk designat uttryckligen för att skapa smarta kontrakt på olika blockchain-plattformar, med Ethereum som dess primära mål. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi och tidigare Ethereums kärnbidragsgivare utvecklade det. Solidity-program körs på Ethereum Virtual Machine (EVM).

Ett populärt verktyg för att arbeta med Solidity är Remix, en webbläsarbaserad Integrated Development Environment (IDE) som låter utvecklare skriva, distribuera och köra Solidity smarta kontrakt. Remix ger ett användarvänligt gränssnitt och kraftfulla funktioner för att testa och felsöka Solidity-kod.

Ett Solidity-kontrakt kombinerar kod (funktioner) och data (tillstånd) lagrade på en specifik adress på Ethereum-blockkedjan. Det låter utvecklare skapa arrangemang för olika applikationer, inklusive röstningssystem, crowdfunding-plattformar, blinda auktioner, plånböcker med flera signaturer och mer.

Soliditys syntax och funktioner påverkas av populära programmeringsspråk som JavaScript och C++, vilket gör det relativt tillgängligt för utvecklare med tidigare programmeringserfarenhet. Dess förmåga att genomdriva regler och utföra åtgärder autonomt, utan att förlita sig på mellanhänder, gör Solidity till ett kraftfullt språk för att bygga decentraliserade applikationer (DApps) på blockchain-plattformar.

Exakt vad är gas- och gasoptimering i soliditet?

Gas är ett grundläggande koncept i Ethereum, som fungerar som måttenheten för den beräkningsansträngning som krävs för att utföra operationer inom nätverket. Varje process i ett Solidity smart kontrakt förbrukar en viss mängd gas, och den totala gas som förbrukas avgör transaktionsavgiften som betalas av kontraktsinitiatorn. Soliditetsgasoptimering involverar tekniker för att minska gasförbrukningen för smarta kontraktskoder, vilket gör det mer kostnadseffektivt att utföra.

Genom att optimera gasanvändningen kan utvecklare minimera transaktionsavgifter, förbättra kontraktsprestanda och göra sina applikationer mer effektiva. Gasoptimeringstekniker i Solidity fokuserar på att minska beräkningskomplexiteten, eliminera redundanta operationer och optimera datalagring. Att använda gaseffektiva datastrukturer, undvika onödiga beräkningar och optimera loopar och iterationer är några strategier för att minska gasförbrukningen.

Genom att minimera externa samtal till andra kontrakt, använda gaseffektiva Soliditetsmönster som tillståndslösa funktioner och utnyttja gasmätnings- och profileringsverktyg gör det dessutom möjligt för utvecklare att optimera bättre gas.

Det är viktigt att överväga nätverks- och plattformsfaktorer som påverkar gaskostnaderna, såsom trängsel och plattformsuppgraderingar, för att anpassa gasoptimeringsstrategierna därefter.

Soliditetsgasoptimering är en iterativ process som kräver noggrann analys, testning och förfining. Genom att använda dessa tekniker och bästa praxis kan utvecklare göra sina Solidity-smarta kontrakt mer ekonomiskt lönsamma, vilket förbättrar sina applikationers totala effektivitet och kostnadseffektivitet på Ethereum-nätverket.

Vad är kryptogasavgifter?

Kryptogasavgifter är transaktionsavgifter specifika för intelligenta kontraktsblockkedjor, där Ethereum är den banbrytande plattformen för att introducera detta koncept. Men idag har många andra lager-1 blockkedjor, som Solana, Avalanche och Polkadot, också antagit gasavgifter. Användare betalar dessa avgifter för att kompensera validerare för att säkra nätverket.

Användare presenteras med uppskattade gaskostnader innan de bekräftar transaktioner när de interagerar med dessa blockchain-nätverk. Till skillnad från vanliga transaktionsavgifter betalas gasavgifter med den inhemska kryptovalutan i respektive blockkedja. Till exempel regleras Ethereum-gasavgifter i ETH, medan Solana blockchain kräver att man använder SOL-tokens för att betala för transaktioner.

Oavsett om de skickar ETH till en vän, skapar en NFT eller använder DeFi-tjänster som decentraliserade börser, är användarna ansvariga för att betala de tillhörande gasavgifterna. Dessa avgifter återspeglar den beräkningsansträngning som krävs för att utföra den önskade operationen på blockkedjan, och de bidrar direkt till att motivera validerare för deras nätverksdeltagande och säkerhetsinsatser.

Tekniker för optimering av fasta gaser

Solidity-gasoptimeringstekniker syftar till att minska gasförbrukningen för intelligent kontraktskod skriven i programmeringsspråket Solidity.

Genom att använda dessa tekniker kan utvecklare minimera transaktionskostnader, förbättra kontraktsprestanda och göra sina applikationer mer effektiva. Här är några vanliga gasoptimeringstekniker i Solidity:

Kartläggning är i de flesta fall billigare än arrayer

Solidity introducerar en spännande dynamik mellan kartor och arrayer när det gäller gasoptimering. I Ethereum Virtual Machine (EVM) är mappningar i allmänhet billigare än arrayer. Detta beror på att samlingar lagras som separata tilldelningar i minnet, medan mappningar lagras mer effektivt.

Arrayer i Solidity kan packas, vilket gör att fler mindre element som uint8 kan grupperas för att optimera lagringen. Mappningar kan dock inte laddas. Trots att samlingar potentiellt kräver mer gas för operationer som längdhämtning eller analys av alla element, ger de mer flexibilitet i specifika scenarier.

I de fall där du behöver komma åt längden på en samling eller iterera genom alla element, kan arrayer vara att föredra, även om de förbrukar mer gas. Omvänt utmärker sig mappningar i scenarier där direkta nyckel-värdesökningar krävs, eftersom de ger effektiv lagring och hämtning.

Genom att förstå gasdynamiken mellan mappningar och arrayer i Solidity kan utvecklare fatta välgrundade beslut när de utformar kontrakt, och balanserar gasoptimering med de specifika kraven i deras användningsfall.

Packa dina variabler

I Ethereum beräknas gaskostnaden för lagringsanvändning baserat på antalet använda lagringsplatser. Varje lagringsplats har en storlek på 256 bitar, och Solidity-kompilatorn och optimeraren hanterar automatiskt packningen av variabler i dessa platser. Detta innebär att du kan packa flera variabler inom en enda lagringsplats, vilket optimerar lagringsanvändningen och minskar gaskostnaderna.

För att dra fördel av packning måste du deklarera de packbara variablerna i följd i din Solidity-kod. Kompilatorn och optimeraren kommer automatiskt att hantera arrangemanget av dessa variabler inom lagringsplatserna, vilket säkerställer ett effektivt utrymmesutnyttjande.

Genom att packa ihop variabler kan du minimera antalet lagringsplatser som används, vilket resulterar i lägre gaskostnader för lagringsverksamheten i dina smarta kontrakt.

Att förstå konceptet med packning och använda det effektivt kan avsevärt påverka gaseffektiviteten i din Solidity-kod. Genom att maximera utnyttjandet av lagringsplatser och minimera gaskostnaderna för lagringsverksamheten kan du optimera prestandan och kostnadseffektiviteten för dina Ethereum smarta kontrakt.

Minska externa samtal

I Solidity medför det en betydande mängd gas att ringa ett externt kontrakt. För att optimera gasförbrukningen rekommenderas det att konsolidera datahämtningen genom att anropa en funktion som returnerar all nödvändig data istället för att göra separata anrop för varje dataelement.

Även om detta tillvägagångssätt kan skilja sig från traditionella programmeringsmetoder på andra språk, visar det sig vara mycket robust i Solidity.

Gaseffektiviteten förbättras genom att minska antalet externa kontraktsanrop och hämta flera datapunkter i ett enda funktionssamtal, vilket resulterar i kostnadseffektiva och effektiva smarta kontrakt.

uint8 är inte alltid billigare än uint256

Ethereum Virtual Machine (EVM) bearbetar data i bitar om 32 byte eller 256 bitar åt gången. När du arbetar med mindre variabeltyper som uint8 måste EVM först konvertera dem till den mer signifikanta uint256-typen för att utföra operationer på dem. Denna konverteringsprocess medför ytterligare gaskostnader, vilket kan göra att man ifrågasätter resonemanget bakom att använda mindre variabler.

Nyckeln ligger i konceptet packning. I Solidity kan du packa flera små variabler i en enda lagringsplats, vilket optimerar lagringsanvändningen och minskar gaskostnaderna. Men om du definierar en ensam variabel som inte kan packas med andra, är det mer optimalt att använda typen uint256 snarare än uint8.

Genom att använda uint256 för fristående variabler kringgår behovet av kostsamma konverteringar i EVM. Även om det från början kan verka kontraintuitivt, säkerställer detta tillvägagångssätt gaseffektivitet genom att anpassa sig till EVM:s bearbetningskapacitet. Det möjliggör också enklare packning och optimering när du grupperar flera små variabler.

Att förstå denna aspekt av EVM och fördelarna med att packa in Solidity ger utvecklare möjlighet att fatta välgrundade beslut när de väljer variabeltyper. Genom att överväga gaskostnaderna för konverteringar och utnyttja packningsmöjligheter kan utvecklare optimera gasförbrukningen och förbättra effektiviteten i sina smarta kontrakt på Ethereum-nätverket.

Använd bytes32 istället för sträng/bytes

I Solidity, när du har data som ryms inom 32 byte, rekommenderas det att använda datatypen bytes32 istället för byte eller strängar. Detta beror på att variabler med fast storlek, som bytes32, är betydligt billigare i gaskostnader än typer av variabel storlek.

Genom att använda bytes32 undviker du de extra gaskostnaderna förknippade med typer av variabel storlek, såsom bytes eller strängar, som kräver extra lagring och beräkningsoperationer. Solidity behandlar variabler av fast storlek som en enda lagringsplats, vilket möjliggör effektivare minnesallokering och minskar gasförbrukningen.

Att optimera gaskostnaderna genom att använda variabler av fast storlek är en viktig faktor när man utformar intelligenta kontrakt i Solidity. Genom att välja lämpliga datatyper baserat på storleken på den data du arbetar med kan du minimera gasanvändningen och förbättra dina kontrakts totala kostnadseffektivitet och effektivitet.

Använd externa funktionsmodifierare

I Solidity, när du definierar en offentlig funktion som kan anropas utanför kontraktet, kopieras inmatningsparametrarna för den funktionen automatiskt till minnet och medför gaskostnader.

Men om processen är avsedd att anropas externt är det viktigt att markera den som "extern" i koden. Genom att göra så kopieras inte funktionsparametrarna till minnet utan läses direkt från anropsdata.

Denna distinktion är betydande eftersom om din funktion har stora ingångsparametrar kan det spara avsevärd gas genom att markera den som "extern". Genom att undvika att kopiera parametrarna till minnet kan du optimera gasförbrukningen för dina smarta kontrakt.

Denna optimeringsteknik är användbar i scenarier där funktionen är avsedd att anropas externt, till exempel när man interagerar med kontraktet från ett annat kontrakt eller en extern applikation. Dessa mindre Solidity-kodjusteringar kan resultera i märkbara gasbesparingar, vilket gör dina arrangemang mer kostnadseffektiva och effektiva.

Använd kortslutningsregeln till din fördel

I Solidity, när du använder disjunktiva och konjunktiva operatorer i din kod, kan ordningen i vilken du placerar funktionerna påverka gasanvändningen. Genom att förstå hur dessa operatörer fungerar kan du optimera gasförbrukningen.

Vid användning av disjunktion reduceras gasanvändningen eftersom om den första funktionen utvärderas till sann, exekveras inte den andra funktionen. Detta sparar gas genom att undvika onödiga beräkningar. Å andra sidan, i kombination, om den första funktionen utvärderas till falsk, hoppas den andra funktionen över helt, vilket ytterligare optimerar gasanvändningen.

För att minimera gaskostnaderna rekommenderas det att beställa funktionerna korrekt, placera den roll som mest sannolikt kommer att lyckas först i drift eller den del som mest sannolikt kommer att misslyckas. Detta minskar chanserna att behöva utvärdera den andra funktionen och resulterar i gasbesparingar.

I Solidity kan flera små variabler packas i lagringsplatser, vilket optimerar lagringsanvändningen. Men om du har en enda variabel som inte kan konsolideras med andra, är det bättre att använda uint256 istället för uint8. Detta säkerställer gaseffektivitet genom att anpassa sig till Ethereum Virtual Machines bearbetningsmöjligheter.

Slutsats

Soliditet är mycket effektivt för att uppnå kostnadseffektiva transaktioner vid interaktion med externa kontrakt. Detta kan åstadkommas genom att använda kortslutningsregeln, packa flera små variabler i lagringsplatser och konsolidera datahämtning genom att anropa en enda funktion som returnerar all nödvändig data.

Centralbanker kan också använda gasoptimeringstekniker för att minimera transaktionskostnader och förbättra den övergripande prestandan för smarta kontrakt. Genom att uppmärksamma gasoptimeringsstrategier som är specifika för Solidity kan utvecklare säkerställa ett effektivt och ekonomiskt genomförande av sina innovativa kontraktsinteraktioner. Med noggrant övervägande och implementering av dessa tekniker kan användare dra nytta av optimerad gasanvändning och framgångsrika transaktioner.

Att optimera gasförbrukningen i Solidity är avgörande för att uppnå kostnadseffektiva transaktioner och innovativa kontraktsinteraktioner. Genom att använda kortslutningsregeln, packa flera små variabler i lagringsplatser och konsolidera datahämtning med enstaka funktionsanrop, kan användare använda gasoptimeringstekniker som säkerställer ett effektivt och ekonomiskt genomförande av sina kontrakt.

Centralbanker kan också dra nytta av dessa strategier för att minimera transaktionskostnaderna och förbättra prestandan för sina smarta kontrakt. Utvecklare kan säkerställa optimerad gasanvändning och framgångsrika transaktioner genom att överväga dessa strategier som är specifika för Solidity.