合约工厂与克隆工厂

工厂设计模式是编程中相当常见的模式。这个想法很简单,不是直接创建对象,而是由对象(工厂)来创建对象。在Solidity中,一个对象就是一个智能合约,所以合约工厂可以为你部署新的合约。

如何简单的在合约中部署合约并且尽可能的节省gas

工厂设计模式是编程中相当常见的模式。这个想法很简单,不是直接创建对象,而是由对象(工厂)来创建对象。在Solidity中,一个对象就是一智能合约,所以合约工厂可以为你部署新的合约。

为什么是工厂

让我们先讨论一下什么时候以及为什么你会想要一个工厂。 让我们先看看什么时候不需要工厂:

  • 你只在主网上部署一次合约,然后就不再部署了。

很明显,如果你只部署一次,工厂就没有意义。那么,多次部署呢?

  • 你想跟踪所有部署的合约。
  • 你想在部署时节省Gas。
  • 你想为用户或你自己提供一个简单的方法来部署合约。

一个简单的工厂

在最简单的情况下,你的工厂只是一个合约,它有一个函数用来部署你实际使用的合约。让我们来看一个修改过的MetaCoin

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity 0.6.11;

import "./MetaCoin.sol";

contract MetaCoinFactory {
    MetaCoin[] public metaCoinAddresses;
    event MetaCoinCreated(MetaCoin metaCoin);

    address private metaCoinOwner;

    constructor(address _metaCoinOwner ) public {
        metaCoinOwner = _metaCoinOwner ;
    }

    function createMetaCoin(uint256 initialBalance) external {
        MetaCoin metaCoin = new MetaCoin(metaCoinOwner, initialBalance);

        metaCoinAddresses.push(metaCoin);
        emit MetaCoinCreated(metaCoin);
    }

    function getMetaCoins() external view returns (MetaCoin[] memory) {
        return metaCoinAddresses;
    }
}

正如你所看到的,createMetaCoin函数部署了新的MetaCoins。 可以将部署所需的变量存储在工厂内(如owner)或将它们传递给部署函数(如initialBalance)。

我们还保留了一个所有已部署合约的列表,你可以通过getMetaCoins()访问。你可能想为管理已部署的合约添加更多的功能,比如寻找特定的 MetaCoin 合约,禁用一个 MetaCoin 等等。这些都是拥有一个工厂的好理由。

但这里有一个潜在的问题:高 gas 费。这里就是我们可以利用克隆(Clone)的地方了...

克隆工厂

如果你总是部署同一种合约,那么不必为这些字节码浪费 gas 了。 任何合约都会有几乎相同的字节码,所以我们不需要在每次部署时重复存储所有字节码。

它是如何工作的?

也许需要谢谢DELEGATECALL操作码。我们只部署一次MetaCoin合约,把它作为一个执行合约,这样,就不用每次都部署新的MetaCoin合约。当我们部署新合约时,将所有的调用委托给执行合约,记住DELEGATECALL的功能,它让合约通过自己的状态来调用执行合约,这样每个合约都可以将执行合约作为库,并且拥有自己的状态。

如何使用它

有一个很好的CloneFactory软件包,不过它有点过时了,如果要在最新的 Solidity 编译器中使用它,必须复制源代码并改变 pragma 设置。它安全吗?应该是的,但使用它需要自己承担风险,或者最好先进行审计(无论如何你都应该这样做)。

  1. 不能用构造变量克隆合约,所以我们第一步是创建一个新的合约MetaCoinClonable,并把所有部署变量移到一个新的initialize函数。
  2. 然后简单地继承CloneFactory
  3. 使用createClone来部署一个新的合约。
  4. 调用initialize来传递之前的构造函数变量。
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity 0.6.11;

import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";
import "./CloneFactory.sol";
import "./MetaCoinClonable.sol";

contract MetaCoinCloneFactory is CloneFactory, Ownable {
    MetaCoinClonable[] public metaCoinAddresses;
    event MetaCoinCreated(MetaCoinClonable metaCoin);

    address public libraryAddress;
    address private metaCoinOwner;

    constructor(address _metaCoinOwner) public {
        metaCoinOwner = _metaCoinOwner;
    }

    function setLibraryAddress(address _libraryAddress) external onlyOwner {
        libraryAddress = _libraryAddress;
    }

    function createMetaCoin(uint256 initialBalance) external {
        MetaCoinClonable metaCoin = MetaCoinClonable(
            createClone(libraryAddress)
        );
        metaCoin.initialize(metaCoinOwner, initialBalance);

        metaCoinAddresses.push(metaCoin);
        emit MetaCoinCreated(metaCoin);
    }

    function getMetaCoins() external view returns (MetaCoinClonable[] memory) {
        return metaCoinAddresses;
    }
}

首先需要部署一个单一的 MetaCoin 实现合约,然后通过setLibraryAddress传递其地址,就这么简单。

以前部署的合约是否受到设置新库地址的影响 ?

不,这只会影响后来的部署。如果你想让旧的合约被改变,你必须让它们可升级

如果代码库地址合约自毁了怎么办 ?

所有之前部署的合约都将停止工作,所以需要确保不能发生这种情况。

有什么坏处吗 ?

不多,但如果没有适当的审计,我不会把它用于大批量的合约。当前 Etherscan 代码验证功能还不能用,他们增加了代理支持,所以也许现在能用?这可能比较麻烦,如果你做成功了,请告诉我。然而,出于安全考虑,这样做并不十分重要,因为克隆的功能非常简单,相反有一个经过验证的库合约则更重要。但是,没法在Etherscan上的进行合约的简单交互。

简单工厂与克隆工厂 GAS 比较

让我们看看 Gas 消耗的差异。即使是我们的小型MetaCoin合约部署也已经便宜了50%以上。你的合约越大,差异越大。而合约越大,克隆工厂的部署在成本上不会有太大变化,但普通工厂的部署会越来越贵。

Solc version: 0.6.11+commit.5ef660b1 Optimizer enabled: true Runs: 200 Block limit: 6721975 gas
Methods
Contract Method Min Max Avg # calls eur (avg)
MetaCoinCloneFactory createMetaCoin 94539 109527 95039 30 0.68
MetaCoinFactory createMetaCoin 208441 212653 212513 30 1.53

现在开始你可以用克隆技术节省 Gas 了。现在,Gas 费又特别高,希望这篇文章对你有用。

还有试过CloneFactory吗?你能想到使用或不使用它的其他原因吗?


本翻译由 Cell Network 赞助支持。

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  • 发表于 2021-06-10 10:09
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  • 分类:智能合约

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aisiji
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