如何优化智能合同以降低天然气成本？

通过使用有效的数据结构，最小化存储写入并利用编译​​器优化来优化以太坊智能合约气体成本。

2025/07/12 00:14

了解以太坊智能合约中的天然气成本

在以太坊区块链中，天然气成本代表用户支付的费用执行交易或智能合约。在以太坊虚拟机（EVM）上执行的每个操作都会消耗一定数量的气体，这是通过ETH支付的。旨在部署和维护智能合约的开发人员必须了解如何计算这些成本以有效地优化其代码。

汽油费取决于两个主要因素：气体限制和气价。气体限制是指用户愿意在交易上花费的最大天然气量，而气价是通常在GWEI中测量的每单位天然气费用。高计算操作（例如环路或复杂的逻辑）大大增加了气体消耗，这对于降低总体成本至关重要。

选择有效的数据结构和存储模式

降低智能合约中气体成本的最有影响力的方法之一是优化数据结构和存储使用情况。每当合同写入存储时，都会收取高气费。因此，最大程度地减少状态变化并有效地包装变量会导致大量节省。

• 将多个变量打包到单个存储插槽中：固体允许使用紧密的变量包装，其中最多可以将256位的变量存储在一起。
• 在可能的情况下使用映射而不是阵列：迭代阵列很昂贵；映射提供O（1）访问并避免循环。
• 避免不必要的写入存储：在计算过程中使用内存变量，最后仅写入存储。

例如，将三个UINT8值组合到单个UINT24中可以节省存储插槽并减少更新过程中使用的气体。

最小化链上计算

链上计算，尤其是涉及循环，算术或字符串操作的计算，可能非常昂贵。为了最大程度地减少这一点，开发人员应使用Oracles或客户端处理，将尽可能多的计算到离链环境中。

• 预算值离链：而不是通过合同内执行计算，而是通过函数参数通过已经计算的结果。
• 限制循环迭代：如果循环不可避免，请确保它们运行固定且最少的次数。
• 使用恒定时间算法：避免复杂性高于O（1）的算法，尤其是在经常称为函数中。

通过将密集任务从EVM转移，开发人员可以大大降低执行成本。

优化功能呼叫和事件记录

功能调用和事件排放也有助于气体消耗。由于潜在的重新进入问题和外部逻辑依赖性，外部呼叫，特别是对其他合同的外部呼叫，在使用气体使用方面可能是不可预测的。

• 批处理交易：将多个操作组合到单个交易中以节省开销。
• 在适用的情况下使用内部功能：内部呼叫比外部呼叫便宜，因为它们没有通过完整的外部接口。
• 仅日志基本数据：与存储写入相比，发射事件相对便宜，但如果完成过度，则仍然加起来。

仔细管理功能呼叫和记录，可确保仅在链上进行必要的操作。

利用编译器优化和代码重构

坚固性提供了几种编译器优化，可通过提高生成字样的效率自动降低气体成本。启用具有大量运行的优化器可确保经常使用的功能受益于优化代码生成。

• 启用实体优化器：在编译器设置中设置optimizer标志，并指定每个功能的预期运行次数。
• 重构重复代码：用可重复使用的功能替换重复的逻辑，以降低合同规模并提高可维护性。
• 删除未使用的代码：未使用的功能和图书馆膨胀合同并增加部署成本。

使用Slither或Solhint之类的工具有助于识别效率低下的代码模式，并建议改进以提高汽油性能。

使用代理模式升级合同

每次需要更改时，都会成本昂贵。代理合同允许开发商升级合同逻辑，而无需重新部署整个合同，保留状态并节省汽油。

• 实现UUP或透明代理：这些代理模式可以升级，同时保持向后兼容。
• 单独的逻辑和存储：通过将逻辑与数据分解，您可以避免冗余部署并减少总体使用情况。

该策略不仅降低了天然气成本，而且还提高了分散应用的长期可维护性。

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常见问题

问：我可以通过更改固体版本来降低气体成本吗？

是的，固体的新版本通常包括降低气体使用的优化。在选择版本之前，请务必查看发行说明以获取汽油功能。

问：合同规模如何影响天然气成本？

较大的合同需要更多的天然气才能部署。缩小代码，删除评论并消除未使用的进口可以降低部署成本。

问：使用气体和气体极限有什么区别？

使用的气体是指执行过程中消耗的实际消耗量，而气体限制是用户愿意在交易上花费的最大量。

问：部署合同之前是否有工具可以估算天然气成本？

是的，诸如Remix IDE ， Hardhat和Truffle之类的工具提供了气体估计功能，可帮助开发人员分析和优化合同效率。