Hướng dẫn thực hành tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum
Phí Gas trên mạng chính Ethereum luôn là một vấn đề nan giải, đặc biệt là khi mạng bị tắc nghẽn. Trong thời điểm cao điểm, người dùng thường phải trả phí giao dịch cao. Do đó, việc tối ưu hóa phí Gas trong giai đoạn phát triển hợp đồng thông minh là vô cùng quan trọng. Tối ưu hóa tiêu thụ Gas không chỉ có thể giảm chi phí giao dịch một cách hiệu quả, mà còn nâng cao hiệu suất giao dịch, mang đến cho người dùng trải nghiệm blockchain kinh tế và hiệu quả hơn.
Bài viết này sẽ tóm tắt cơ chế phí Gas của máy ảo Ethereum (EVM), các khái niệm cốt lõi liên quan đến tối ưu hóa phí Gas, cũng như các thực tiễn tốt nhất trong việc tối ưu hóa phí Gas khi phát triển hợp đồng thông minh. Hy vọng những nội dung này sẽ cung cấp cảm hứng và hỗ trợ thực tiễn cho các nhà phát triển, đồng thời giúp người dùng thông thường hiểu rõ hơn về cách thức phí Gas của EVM hoạt động, cùng nhau đối phó với những thách thức trong hệ sinh thái blockchain.
Giới thiệu về cơ chế phí Gas của EVM
Trong mạng tương thích EVM, "Gas" là đơn vị dùng để đo lường khả năng tính toán cần thiết để thực hiện các thao tác cụ thể.
Cấu trúc bố trí của EVM, việc tiêu thụ Gas được chia thành ba phần: thực thi lệnh, gọi tin nhắn từ bên ngoài và đọc ghi bộ nhớ và lưu trữ.
Do vì mỗi giao dịch đều cần tài nguyên tính toán để thực hiện, nên sẽ thu một khoản phí nhất định để ngăn chặn vòng lặp vô hạn và tấn công từ chối dịch vụ ( DoS ). Phí cần thiết để hoàn thành một giao dịch được gọi là "Phí Gas".
Kể từ khi EIP-1559( phân tách cứng London ) có hiệu lực, phí Gas được tính theo công thức sau:
Phí gas = số đơn vị gas đã sử dụng * (phí cơ bản + phí ưu tiên)
Phí cơ bản sẽ bị phá hủy, phí ưu tiên sẽ được sử dụng như một sự khuyến khích, khuyến khích những người xác thực thêm giao dịch vào chuỗi khối. Việc thiết lập phí ưu tiên cao hơn khi gửi giao dịch có thể tăng khả năng giao dịch được bao gồm trong khối tiếp theo. Điều này tương tự như việc người dùng trả "tiền boa" cho những người xác thực.
1. Hiểu về tối ưu hóa Gas trong EVM
Khi biên dịch hợp đồng thông minh bằng Solidity, hợp đồng sẽ được chuyển đổi thành một chuỗi "mã lệnh", tức là opcodes.
Bất kỳ đoạn mã hoạt động nào ( chẳng hạn như tạo hợp đồng, thực hiện gọi tin nhắn, truy cập vào bộ nhớ tài khoản và thực hiện các thao tác trên máy ảo ) đều có một chi phí tiêu thụ Gas được công nhận, những chi phí này được ghi lại trong sách vàng Ethereum.
Sau nhiều lần sửa đổi EIP, một số mã thao tác đã được điều chỉnh chi phí Gas, có thể khác với trong sách vàng.
2. Khái niệm cơ bản về tối ưu hóa Gas
Ý tưởng cốt lõi của tối ưu hóa Gas là ưu tiên chọn các thao tác có hiệu suất chi phí cao trên chuỗi khối EVM, tránh các thao tác có chi phí Gas đắt đỏ.
Trong EVM, các thao tác sau có chi phí thấp hơn:
Đọc và ghi biến bộ nhớ
Đọc hằng số và biến không thay đổi
Đọc và ghi biến cục bộ
Đọc biến calldata, chẳng hạn như mảng và cấu trúc calldata
Gọi hàm nội bộ
Các hoạt động có chi phí cao bao gồm:
Đọc và ghi các biến trạng thái được lưu trữ trong hợp đồng thông minh
Gọi hàm bên ngoài
Hoạt động vòng lặp
Thực hành tối ưu hóa chi phí Gas EVM tốt nhất
Dựa trên các khái niệm cơ bản ở trên, chúng tôi đã chuẩn bị một danh sách các thực hành tốt nhất để tối ưu hóa phí Gas cho cộng đồng nhà phát triển. Bằng cách tuân theo những thực hành này, các nhà phát triển có thể giảm thiểu tiêu thụ phí Gas của hợp đồng thông minh, giảm chi phí giao dịch và xây dựng các ứng dụng hiệu quả hơn và thân thiện với người sử dụng.
1. Cố gắng giảm thiểu việc sử dụng lưu trữ
Trong Solidity, Storage( lưu trữ) là một tài nguyên hạn chế, tiêu thụ Gas của nó cao hơn nhiều so với Memory( bộ nhớ). Mỗi khi hợp đồng thông minh đọc hoặc ghi dữ liệu từ lưu trữ, sẽ phát sinh chi phí Gas cao.
Theo định nghĩa trong sách vàng của Ethereum, chi phí cho các hoạt động lưu trữ cao hơn hơn 100 lần so với các hoạt động trong bộ nhớ. Chẳng hạn, các lệnh OPcodesmload và mstore chỉ tiêu tốn 3 đơn vị Gas, trong khi các hoạt động lưu trữ như sload và sstore ngay cả trong điều kiện lý tưởng nhất cũng cần ít nhất 100 đơn vị.
Các phương pháp hạn chế việc sử dụng lưu trữ bao gồm:
Lưu trữ dữ liệu không vĩnh viễn trong bộ nhớ
Giảm số lần chỉnh sửa lưu trữ: Bằng cách lưu trữ kết quả trung gian trong bộ nhớ, sau khi tất cả các phép tính hoàn thành, sau đó phân phối kết quả cho các biến lưu trữ.
2. Biến đóng gói
Số lượng storage slot( được sử dụng trong hợp đồng thông minh và cách mà các nhà phát triển biểu thị dữ liệu sẽ ảnh hưởng lớn đến mức tiêu thụ Gas.
Trình biên dịch Solidity sẽ gói gọn các biến lưu trữ liên tiếp trong quá trình biên dịch và sử dụng 32 byte làm đơn vị cơ bản để lưu trữ các biến. Gói biến có nghĩa là sắp xếp hợp lý các biến, cho phép nhiều biến có thể phù hợp vào một khe lưu trữ duy nhất.
Thông qua việc điều chỉnh chi tiết này, các nhà phát triển có thể tiết kiệm 20.000 đơn vị Gas ) để lưu trữ một khe lưu trữ chưa sử dụng cần tiêu tốn 20.000 Gas (, nhưng bây giờ chỉ cần hai khe lưu trữ.
Do mỗi khe lưu trữ đều tiêu tốn Gas, việc đóng gói biến giúp tối ưu hóa việc sử dụng Gas bằng cách giảm số lượng khe lưu trữ cần thiết.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực tiễn tốt nhất])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-995905cb414526d4d991899d0c2e6443.webp(
) 3. Tối ưu hóa kiểu dữ liệu
Một biến có thể được biểu diễn bằng nhiều kiểu dữ liệu khác nhau, nhưng chi phí thao tác tương ứng với các kiểu dữ liệu khác nhau cũng khác nhau. Lựa chọn kiểu dữ liệu phù hợp giúp tối ưu hóa việc sử dụng Gas.
Ví dụ, trong Solidity, số nguyên có thể được chia thành các kích thước khác nhau: uint8, uint16, uint32, v.v. Do EVM thực hiện các thao tác theo đơn vị 256 bit, việc sử dụng uint8 có nghĩa là EVM phải chuyển đổi nó thành uint256 trước, và việc chuyển đổi này sẽ tiêu tốn thêm Gas.
Xét riêng lẻ, việc sử dụng uint256 ở đây rẻ hơn so với uint8. Tuy nhiên, nếu sử dụng tối ưu hóa đóng gói biến mà chúng tôi đã đề xuất trước đó thì lại khác. Nếu nhà phát triển có thể đóng gói bốn biến uint8 vào một khe lưu trữ, tổng chi phí lặp lại chúng sẽ thấp hơn so với bốn biến uint256. Bằng cách này, hợp đồng thông minh có thể đọc và ghi một khe lưu trữ một lần, và trong một thao tác có thể đưa bốn biến uint8 vào bộ nhớ/lưu trữ.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum hàng đầu]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-55fcdb765912ef9cd238c46b1d248cff.webp(
) 4. Sử dụng biến kích thước cố định thay thế biến động
Nếu dữ liệu có thể được kiểm soát trong 32 byte, nên sử dụng kiểu dữ liệu bytes32 thay cho bytes hoặc strings. Nói chung, các biến kích thước cố định tiêu tốn ít Gas hơn so với các biến kích thước thay đổi. Nếu chiều dài byte có thể hạn chế, hãy cố gắng chọn chiều dài nhỏ nhất từ bytes1 đến bytes32.
5. Ánh xạ và mảng
Danh sách dữ liệu trong Solidity có thể được biểu thị bằng hai loại dữ liệu: mảng ###Arrays ( và ánh xạ )Mappings (, nhưng cú pháp và cấu trúc của chúng hoàn toàn khác nhau.
Trong hầu hết các trường hợp, ánh xạ có hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn, nhưng mảng có khả năng lặp lại và hỗ trợ đóng gói kiểu dữ liệu. Do đó, khuyến nghị ưu tiên sử dụng ánh xạ khi quản lý danh sách dữ liệu, trừ khi cần lặp lại hoặc có thể tối ưu hóa việc tiêu thụ Gas thông qua việc đóng gói kiểu dữ liệu.
![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa mười thực hành tốt nhất])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-5f3d7e103e47c886f50599cffe35c707.webp(
) 6. Sử dụng calldata thay thế memory
Các biến được khai báo trong tham số hàm có thể được lưu trữ trong calldata hoặc memory. Sự khác biệt chính giữa hai loại này là, memory có thể được hàm thay đổi, trong khi calldata là không thể thay đổi.
Hãy nhớ nguyên tắc này: nếu tham số của hàm là chỉ đọc, nên ưu tiên sử dụng calldata thay vì memory. Điều này có thể tránh việc sao chép không cần thiết từ calldata của hàm sang memory.
7. Cố gắng sử dụng từ khóa Constant/Immutable càng nhiều càng tốt
Biến Constant/Immutable sẽ không được lưu trữ trong bộ nhớ của hợp đồng. Những biến này sẽ được tính toán khi biên dịch và được lưu trữ trong mã byte của hợp đồng. Do đó, chi phí truy cập của chúng thấp hơn nhiều so với bộ nhớ, vì vậy nên sử dụng từ khóa Constant hoặc Immutable càng nhiều càng tốt.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum: 10 thực hành tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9c566626ab499ef65d6f5089a2876ad3.webp(
) 8. Sử dụng Unchecked khi đảm bảo không xảy ra tràn/thiếu.
Khi các nhà phát triển có thể xác định rằng các phép toán số học sẽ không dẫn đến tràn hoặc thiếu hụt, họ có thể sử dụng từ khóa unchecked được giới thiệu trong Solidity v0.8.0 để tránh kiểm tra tràn hoặc thiếu hụt không cần thiết, từ đó tiết kiệm chi phí Gas.
Ngoài ra, các phiên bản biên dịch viên từ 0.8.0 trở lên không còn cần sử dụng thư viện SafeMath, vì biên dịch viên đã tích hợp sẵn các chức năng bảo vệ tràn và thiếu.
9. tối ưu hóa trình chỉnh sửa
Mã của bộ sửa đổi được nhúng vào hàm đã được sửa đổi, mỗi khi sử dụng bộ sửa đổi, mã của nó sẽ được sao chép. Điều này sẽ làm tăng kích thước bytecode và tăng tiêu thụ Gas.
Bằng cách tái cấu trúc logic thành hàm nội bộ _checkOwner###(, cho phép sử dụng lại hàm nội bộ này trong bộ sửa đổi, có thể giảm kích thước bytecode và giảm chi phí Gas.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum hàng đầu])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c0701f9e09280a1667495d54e262dd2f.webp(
) 10. Tối ưu hóa ngắn mạch
Đối với || và &&, phép toán logic sẽ xảy ra đánh giá ngắt mạch, tức là nếu điều kiện đầu tiên đã có thể xác định kết quả của biểu thức logic, thì điều kiện thứ hai sẽ không được đánh giá.
Để tối ưu hóa việc tiêu tốn Gas, nên đặt các điều kiện có chi phí tính toán thấp ở phía trước, như vậy có thể bỏ qua các phép tính có chi phí cao.
![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa mười thực tiễn tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a823fb7761aafa6529a6c45304e0314b.webp(
Gợi ý chung bổ sung
) 1. Xóa mã không cần thiết
Nếu trong hợp đồng có tồn tại các hàm hoặc biến chưa được sử dụng, nên khuyến nghị xóa chúng. Đây là phương pháp trực tiếp nhất để giảm chi phí triển khai hợp đồng và giữ cho kích thước hợp đồng nhỏ.
Dưới đây là một số gợi ý hữu ích:
Sử dụng thuật toán hiệu quả nhất để tính toán. Nếu hợp đồng sử dụng trực tiếp kết quả của một số phép tính, thì nên loại bỏ các quá trình tính toán thừa này. Về bản chất, bất kỳ phép tính nào không được sử dụng đều nên được xóa.
Trong Ethereum, các nhà phát triển có thể nhận được phần thưởng Gas bằng cách giải phóng không gian lưu trữ. Nếu không còn cần một biến nào đó, nên sử dụng từ khóa delete để xóa nó, hoặc đặt nó về giá trị mặc định.
Tối ưu hóa vòng lặp: tránh các thao tác vòng lặp tốn kém, hợp nhất vòng lặp càng nhiều càng tốt và di chuyển các phép toán lặp lại ra khỏi thân vòng lặp.
2. Sử dụng hợp đồng thông minh đã biên soạn
Hợp đồng thông minh trước biên cung cấp các hàm thư viện phức tạp, chẳng hạn như các phép toán mã hóa và băm. Do mã không chạy trên EVM mà chạy trên nút máy khách cục bộ, nên cần ít Gas hơn. Việc sử dụng hợp đồng thông minh trước biên có thể tiết kiệm Gas bằng cách giảm khối lượng công việc tính toán cần thiết để thực thi hợp đồng thông minh.
Các ví dụ về hợp đồng được biên soạn trước bao gồm thuật toán chữ ký số đường cong elip ###ECDSA( và thuật toán băm SHA2-256. Bằng cách sử dụng những hợp đồng được biên soạn trước này trong hợp đồng thông minh, các nhà phát triển có thể giảm chi phí Gas và nâng cao hiệu quả hoạt động của ứng dụng.
![Thực hành tốt nhất về tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-839b91e2f02389949aa698d460a497d8.webp(
) 3. Sử dụng mã hợp nhất
Nội tuyến lắp ráp ### in-line assembly ( cho phép các nhà phát triển viết mã cấp thấp nhưng hiệu quả có thể được EVM thực thi trực tiếp, mà không cần sử dụng mã op Solidity đắt đỏ. Nội tuyến lắp ráp cũng cho phép kiểm soát chính xác hơn việc sử dụng bộ nhớ và lưu trữ, từ đó giảm thêm phí Gas. Ngoài ra, nội tuyến lắp ráp có thể thực hiện một số thao tác phức tạp mà chỉ sử dụng Solidity khó khăn, cung cấp nhiều tính linh hoạt hơn để tối ưu hóa việc tiêu thụ Gas.
Tuy nhiên, việc sử dụng lập trình hợp nhất cũng có thể mang lại rủi ro và dễ mắc lỗi. Do đó, nên sử dụng cẩn thận, chỉ dành cho những nhà phát triển có kinh nghiệm.
) 4. Sử dụng giải pháp Layer 2
Sử dụng giải pháp Layer 2 có thể giảm bớt nhu cầu trên Ethereum chính.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Hướng dẫn thực hành tối ưu hóa Gas hợp đồng thông minh Ethereum
Hướng dẫn thực hành tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum
Phí Gas trên mạng chính Ethereum luôn là một vấn đề nan giải, đặc biệt là khi mạng bị tắc nghẽn. Trong thời điểm cao điểm, người dùng thường phải trả phí giao dịch cao. Do đó, việc tối ưu hóa phí Gas trong giai đoạn phát triển hợp đồng thông minh là vô cùng quan trọng. Tối ưu hóa tiêu thụ Gas không chỉ có thể giảm chi phí giao dịch một cách hiệu quả, mà còn nâng cao hiệu suất giao dịch, mang đến cho người dùng trải nghiệm blockchain kinh tế và hiệu quả hơn.
Bài viết này sẽ tóm tắt cơ chế phí Gas của máy ảo Ethereum (EVM), các khái niệm cốt lõi liên quan đến tối ưu hóa phí Gas, cũng như các thực tiễn tốt nhất trong việc tối ưu hóa phí Gas khi phát triển hợp đồng thông minh. Hy vọng những nội dung này sẽ cung cấp cảm hứng và hỗ trợ thực tiễn cho các nhà phát triển, đồng thời giúp người dùng thông thường hiểu rõ hơn về cách thức phí Gas của EVM hoạt động, cùng nhau đối phó với những thách thức trong hệ sinh thái blockchain.
Giới thiệu về cơ chế phí Gas của EVM
Trong mạng tương thích EVM, "Gas" là đơn vị dùng để đo lường khả năng tính toán cần thiết để thực hiện các thao tác cụ thể.
Cấu trúc bố trí của EVM, việc tiêu thụ Gas được chia thành ba phần: thực thi lệnh, gọi tin nhắn từ bên ngoài và đọc ghi bộ nhớ và lưu trữ.
Do vì mỗi giao dịch đều cần tài nguyên tính toán để thực hiện, nên sẽ thu một khoản phí nhất định để ngăn chặn vòng lặp vô hạn và tấn công từ chối dịch vụ ( DoS ). Phí cần thiết để hoàn thành một giao dịch được gọi là "Phí Gas".
Kể từ khi EIP-1559( phân tách cứng London ) có hiệu lực, phí Gas được tính theo công thức sau:
Phí gas = số đơn vị gas đã sử dụng * (phí cơ bản + phí ưu tiên)
Phí cơ bản sẽ bị phá hủy, phí ưu tiên sẽ được sử dụng như một sự khuyến khích, khuyến khích những người xác thực thêm giao dịch vào chuỗi khối. Việc thiết lập phí ưu tiên cao hơn khi gửi giao dịch có thể tăng khả năng giao dịch được bao gồm trong khối tiếp theo. Điều này tương tự như việc người dùng trả "tiền boa" cho những người xác thực.
1. Hiểu về tối ưu hóa Gas trong EVM
Khi biên dịch hợp đồng thông minh bằng Solidity, hợp đồng sẽ được chuyển đổi thành một chuỗi "mã lệnh", tức là opcodes.
Bất kỳ đoạn mã hoạt động nào ( chẳng hạn như tạo hợp đồng, thực hiện gọi tin nhắn, truy cập vào bộ nhớ tài khoản và thực hiện các thao tác trên máy ảo ) đều có một chi phí tiêu thụ Gas được công nhận, những chi phí này được ghi lại trong sách vàng Ethereum.
Sau nhiều lần sửa đổi EIP, một số mã thao tác đã được điều chỉnh chi phí Gas, có thể khác với trong sách vàng.
2. Khái niệm cơ bản về tối ưu hóa Gas
Ý tưởng cốt lõi của tối ưu hóa Gas là ưu tiên chọn các thao tác có hiệu suất chi phí cao trên chuỗi khối EVM, tránh các thao tác có chi phí Gas đắt đỏ.
Trong EVM, các thao tác sau có chi phí thấp hơn:
Các hoạt động có chi phí cao bao gồm:
Thực hành tối ưu hóa chi phí Gas EVM tốt nhất
Dựa trên các khái niệm cơ bản ở trên, chúng tôi đã chuẩn bị một danh sách các thực hành tốt nhất để tối ưu hóa phí Gas cho cộng đồng nhà phát triển. Bằng cách tuân theo những thực hành này, các nhà phát triển có thể giảm thiểu tiêu thụ phí Gas của hợp đồng thông minh, giảm chi phí giao dịch và xây dựng các ứng dụng hiệu quả hơn và thân thiện với người sử dụng.
1. Cố gắng giảm thiểu việc sử dụng lưu trữ
Trong Solidity, Storage( lưu trữ) là một tài nguyên hạn chế, tiêu thụ Gas của nó cao hơn nhiều so với Memory( bộ nhớ). Mỗi khi hợp đồng thông minh đọc hoặc ghi dữ liệu từ lưu trữ, sẽ phát sinh chi phí Gas cao.
Theo định nghĩa trong sách vàng của Ethereum, chi phí cho các hoạt động lưu trữ cao hơn hơn 100 lần so với các hoạt động trong bộ nhớ. Chẳng hạn, các lệnh OPcodesmload và mstore chỉ tiêu tốn 3 đơn vị Gas, trong khi các hoạt động lưu trữ như sload và sstore ngay cả trong điều kiện lý tưởng nhất cũng cần ít nhất 100 đơn vị.
Các phương pháp hạn chế việc sử dụng lưu trữ bao gồm:
2. Biến đóng gói
Số lượng storage slot( được sử dụng trong hợp đồng thông minh và cách mà các nhà phát triển biểu thị dữ liệu sẽ ảnh hưởng lớn đến mức tiêu thụ Gas.
Trình biên dịch Solidity sẽ gói gọn các biến lưu trữ liên tiếp trong quá trình biên dịch và sử dụng 32 byte làm đơn vị cơ bản để lưu trữ các biến. Gói biến có nghĩa là sắp xếp hợp lý các biến, cho phép nhiều biến có thể phù hợp vào một khe lưu trữ duy nhất.
Thông qua việc điều chỉnh chi tiết này, các nhà phát triển có thể tiết kiệm 20.000 đơn vị Gas ) để lưu trữ một khe lưu trữ chưa sử dụng cần tiêu tốn 20.000 Gas (, nhưng bây giờ chỉ cần hai khe lưu trữ.
Do mỗi khe lưu trữ đều tiêu tốn Gas, việc đóng gói biến giúp tối ưu hóa việc sử dụng Gas bằng cách giảm số lượng khe lưu trữ cần thiết.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực tiễn tốt nhất])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-995905cb414526d4d991899d0c2e6443.webp(
) 3. Tối ưu hóa kiểu dữ liệu
Một biến có thể được biểu diễn bằng nhiều kiểu dữ liệu khác nhau, nhưng chi phí thao tác tương ứng với các kiểu dữ liệu khác nhau cũng khác nhau. Lựa chọn kiểu dữ liệu phù hợp giúp tối ưu hóa việc sử dụng Gas.
Ví dụ, trong Solidity, số nguyên có thể được chia thành các kích thước khác nhau: uint8, uint16, uint32, v.v. Do EVM thực hiện các thao tác theo đơn vị 256 bit, việc sử dụng uint8 có nghĩa là EVM phải chuyển đổi nó thành uint256 trước, và việc chuyển đổi này sẽ tiêu tốn thêm Gas.
Xét riêng lẻ, việc sử dụng uint256 ở đây rẻ hơn so với uint8. Tuy nhiên, nếu sử dụng tối ưu hóa đóng gói biến mà chúng tôi đã đề xuất trước đó thì lại khác. Nếu nhà phát triển có thể đóng gói bốn biến uint8 vào một khe lưu trữ, tổng chi phí lặp lại chúng sẽ thấp hơn so với bốn biến uint256. Bằng cách này, hợp đồng thông minh có thể đọc và ghi một khe lưu trữ một lần, và trong một thao tác có thể đưa bốn biến uint8 vào bộ nhớ/lưu trữ.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum hàng đầu]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-55fcdb765912ef9cd238c46b1d248cff.webp(
) 4. Sử dụng biến kích thước cố định thay thế biến động
Nếu dữ liệu có thể được kiểm soát trong 32 byte, nên sử dụng kiểu dữ liệu bytes32 thay cho bytes hoặc strings. Nói chung, các biến kích thước cố định tiêu tốn ít Gas hơn so với các biến kích thước thay đổi. Nếu chiều dài byte có thể hạn chế, hãy cố gắng chọn chiều dài nhỏ nhất từ bytes1 đến bytes32.
5. Ánh xạ và mảng
Danh sách dữ liệu trong Solidity có thể được biểu thị bằng hai loại dữ liệu: mảng ###Arrays ( và ánh xạ )Mappings (, nhưng cú pháp và cấu trúc của chúng hoàn toàn khác nhau.
Trong hầu hết các trường hợp, ánh xạ có hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn, nhưng mảng có khả năng lặp lại và hỗ trợ đóng gói kiểu dữ liệu. Do đó, khuyến nghị ưu tiên sử dụng ánh xạ khi quản lý danh sách dữ liệu, trừ khi cần lặp lại hoặc có thể tối ưu hóa việc tiêu thụ Gas thông qua việc đóng gói kiểu dữ liệu.
![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa mười thực hành tốt nhất])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-5f3d7e103e47c886f50599cffe35c707.webp(
) 6. Sử dụng calldata thay thế memory
Các biến được khai báo trong tham số hàm có thể được lưu trữ trong calldata hoặc memory. Sự khác biệt chính giữa hai loại này là, memory có thể được hàm thay đổi, trong khi calldata là không thể thay đổi.
Hãy nhớ nguyên tắc này: nếu tham số của hàm là chỉ đọc, nên ưu tiên sử dụng calldata thay vì memory. Điều này có thể tránh việc sao chép không cần thiết từ calldata của hàm sang memory.
7. Cố gắng sử dụng từ khóa Constant/Immutable càng nhiều càng tốt
Biến Constant/Immutable sẽ không được lưu trữ trong bộ nhớ của hợp đồng. Những biến này sẽ được tính toán khi biên dịch và được lưu trữ trong mã byte của hợp đồng. Do đó, chi phí truy cập của chúng thấp hơn nhiều so với bộ nhớ, vì vậy nên sử dụng từ khóa Constant hoặc Immutable càng nhiều càng tốt.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum: 10 thực hành tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9c566626ab499ef65d6f5089a2876ad3.webp(
) 8. Sử dụng Unchecked khi đảm bảo không xảy ra tràn/thiếu.
Khi các nhà phát triển có thể xác định rằng các phép toán số học sẽ không dẫn đến tràn hoặc thiếu hụt, họ có thể sử dụng từ khóa unchecked được giới thiệu trong Solidity v0.8.0 để tránh kiểm tra tràn hoặc thiếu hụt không cần thiết, từ đó tiết kiệm chi phí Gas.
Ngoài ra, các phiên bản biên dịch viên từ 0.8.0 trở lên không còn cần sử dụng thư viện SafeMath, vì biên dịch viên đã tích hợp sẵn các chức năng bảo vệ tràn và thiếu.
9. tối ưu hóa trình chỉnh sửa
Mã của bộ sửa đổi được nhúng vào hàm đã được sửa đổi, mỗi khi sử dụng bộ sửa đổi, mã của nó sẽ được sao chép. Điều này sẽ làm tăng kích thước bytecode và tăng tiêu thụ Gas.
Bằng cách tái cấu trúc logic thành hàm nội bộ _checkOwner###(, cho phép sử dụng lại hàm nội bộ này trong bộ sửa đổi, có thể giảm kích thước bytecode và giảm chi phí Gas.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum hàng đầu])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c0701f9e09280a1667495d54e262dd2f.webp(
) 10. Tối ưu hóa ngắn mạch
Đối với || và &&, phép toán logic sẽ xảy ra đánh giá ngắt mạch, tức là nếu điều kiện đầu tiên đã có thể xác định kết quả của biểu thức logic, thì điều kiện thứ hai sẽ không được đánh giá.
Để tối ưu hóa việc tiêu tốn Gas, nên đặt các điều kiện có chi phí tính toán thấp ở phía trước, như vậy có thể bỏ qua các phép tính có chi phí cao.
![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa mười thực tiễn tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a823fb7761aafa6529a6c45304e0314b.webp(
Gợi ý chung bổ sung
) 1. Xóa mã không cần thiết
Nếu trong hợp đồng có tồn tại các hàm hoặc biến chưa được sử dụng, nên khuyến nghị xóa chúng. Đây là phương pháp trực tiếp nhất để giảm chi phí triển khai hợp đồng và giữ cho kích thước hợp đồng nhỏ.
Dưới đây là một số gợi ý hữu ích:
Sử dụng thuật toán hiệu quả nhất để tính toán. Nếu hợp đồng sử dụng trực tiếp kết quả của một số phép tính, thì nên loại bỏ các quá trình tính toán thừa này. Về bản chất, bất kỳ phép tính nào không được sử dụng đều nên được xóa.
Trong Ethereum, các nhà phát triển có thể nhận được phần thưởng Gas bằng cách giải phóng không gian lưu trữ. Nếu không còn cần một biến nào đó, nên sử dụng từ khóa delete để xóa nó, hoặc đặt nó về giá trị mặc định.
Tối ưu hóa vòng lặp: tránh các thao tác vòng lặp tốn kém, hợp nhất vòng lặp càng nhiều càng tốt và di chuyển các phép toán lặp lại ra khỏi thân vòng lặp.
2. Sử dụng hợp đồng thông minh đã biên soạn
Hợp đồng thông minh trước biên cung cấp các hàm thư viện phức tạp, chẳng hạn như các phép toán mã hóa và băm. Do mã không chạy trên EVM mà chạy trên nút máy khách cục bộ, nên cần ít Gas hơn. Việc sử dụng hợp đồng thông minh trước biên có thể tiết kiệm Gas bằng cách giảm khối lượng công việc tính toán cần thiết để thực thi hợp đồng thông minh.
Các ví dụ về hợp đồng được biên soạn trước bao gồm thuật toán chữ ký số đường cong elip ###ECDSA( và thuật toán băm SHA2-256. Bằng cách sử dụng những hợp đồng được biên soạn trước này trong hợp đồng thông minh, các nhà phát triển có thể giảm chi phí Gas và nâng cao hiệu quả hoạt động của ứng dụng.
![Thực hành tốt nhất về tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-839b91e2f02389949aa698d460a497d8.webp(
) 3. Sử dụng mã hợp nhất
Nội tuyến lắp ráp ### in-line assembly ( cho phép các nhà phát triển viết mã cấp thấp nhưng hiệu quả có thể được EVM thực thi trực tiếp, mà không cần sử dụng mã op Solidity đắt đỏ. Nội tuyến lắp ráp cũng cho phép kiểm soát chính xác hơn việc sử dụng bộ nhớ và lưu trữ, từ đó giảm thêm phí Gas. Ngoài ra, nội tuyến lắp ráp có thể thực hiện một số thao tác phức tạp mà chỉ sử dụng Solidity khó khăn, cung cấp nhiều tính linh hoạt hơn để tối ưu hóa việc tiêu thụ Gas.
Tuy nhiên, việc sử dụng lập trình hợp nhất cũng có thể mang lại rủi ro và dễ mắc lỗi. Do đó, nên sử dụng cẩn thận, chỉ dành cho những nhà phát triển có kinh nghiệm.
) 4. Sử dụng giải pháp Layer 2
Sử dụng giải pháp Layer 2 có thể giảm bớt nhu cầu trên Ethereum chính.