Solana 系统变量详解

在 Solana 中，sysvar 是只读系统账户，它们使 Solana 程序能够访问区块链状态和网络信息。它们类似于 Ethereum 的全局变量，这些变量也使智能合约能够访问网络或区块链状态信息，但它们具有类似于 Ethereum 预编译的唯一公共地址。

在 Anchor 程序中，你可以通过两种方式访问 sysvars：要么使用 anchor 的 get 方法包装，或者将其视为你的 #[Derive(Accounts)] 中的账户，使用其公共地址。

并非所有 sysvars 都支持 get 方法，并且其中一些已被弃用（关于弃用的信息将在本指南中指定）。对于没有 get 方法的 sysvars，我们将使用其公共地址进行访问。

• Clock: 用于与时间相关的操作，例如获取当前时间或 slot 编号。
• EpochSchedule: 包含关于纪元调度的信息，包括特定 slot 的纪元。
• Rent: 包含租金比率和信息，例如保持账户免租的最低余额要求。
• Fees: 包含当前 slot 的费用计算器。费用计算器提供了有关在 Solana 交易中每个签名支付多少 lamports 的信息。
• EpochRewards: EpochRewards sysvar 保留了 Solana 中的纪元奖励分配记录，包括区块奖励和质押奖励。
• RecentBlockhashes: 包含活跃的最近区块哈希。
• SlotHashes: 包含近期 slot 哈希的历史记录。
• SlotHistory: 保留 Solana 中最近纪元内的可用 slot 数组，并在处理新 slot 时进行更新。
• StakeHistory: 维护整个网络的质押激活和停用记录，按纪元进行记录，并在每个纪元开始时更新。
• Instructions: 获取当前交易中序列化指令的访问权限。
• LastRestartSlot: 包含最后一次重启的 slot 编号（Solana 上一次重启的时间）或为零（如果从未发生过）。如果 Solana 区块链崩溃并重启，则应用程序可以使用此信息来确定它是否应等待事情稳定。

区分 Solana 的 slots 和 blocks。

slot 是一个时间窗口（大约 400 毫秒），在该窗口中，指定的领导者可以生成一个区块。一个 slot 包含一个区块（与 Ethereum 上相同类型的区块，即交易列表）。然而，如果区块领导者未能在该 slot 产生区块，则该 slot 可能不包含区块。其关系如下图所示：

尽管每个区块映射到恰好一个 slot，但区块哈希与 slot 哈希并不相同。当你在浏览器中单击一个 slot 编号时，则会打开带有不同哈希的区块详细信息，这一区别是显而易见的。

让我们看下图中来自 Solana 区块浏览器的一个例子：

图片中高亮的绿色数字是 slot 编号 237240962 ，而高亮的黄色文本是 slot 哈希 DYFtWxEdLbos9E6SjZQCMq8z242Yv2bVoj6dzwskd5vZ。下面高亮的红色的区块哈希是 FzHwFHDAXJBc55rpjShznGCBnC7DsTCjxf3KKAk6hk9T。

（其他区块详细信息已被裁剪）：

我们可以通过它们独特的哈希来区分区块和 slot，即使它们具有相同的数字。

作为测试，点击浏览器中的任何 slot 编号 在这里，你会注意到将打开一个区块页面。此区块的哈希将与 slot 哈希不同。

使用 get 方法访问 Solana Sysvars

如前所述，并非所有 sysvars 都可以使用 Anchor 的 get 方法进行访问。诸如 Clock、EpochSchedule 和 Rent 之类的 sysvars 可以通过此方法访问。

虽然 Solana 文档将 Fees 和 EpochRewards 列为可以通过 get 方法访问的 sysvars，但在最新版本的 Anchor 中这些已被弃用。因此，无法通过 get 方法在 Anchor 中调用它们。

我们将使用 get 方法访问并记录所有当前支持的 sysvars 的内容。首先，我们创建一个新的 Anchor 项目：

anchor init sysvars
cd sysvars
anchor build

Clock sysvar

要利用 Clock sysvar，我们可以调用 Clock::get()（我们在之前的教程中做过类似的事情）方法，如下所示。

在我们项目的初始化函数中添加以下代码：

pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
    // 获取 Clock sysvar
    let clock = Clock::get()?;

    msg!(
        "clock: {:?}",
        // 获取 Clock sysvar 的所有详细信息
        clock
    );

    Ok(())
}

现在，运行对本地方的 Solana 节点的测试并检查日志：

EpochSchedule sysvar

在 Solana 中，纪元是大约两天的时间段。SOL 只能在纪元开始时质押或解除质押。如果你在纪元结束之前质押（或解除质押）SOL，则该 SOL 被标记为“激活”或“停用”，同时等待纪元结束。

Solana 在其关于 委托 SOL 的描述中详细说明了这一点。

我们可以使用 get 方法访问 EpochSchedule sysvar，类似于 Clock sysvar。

更新初始化函数，添加以下代码：

pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
    // 获取 EpochSchedule sysvar
    let epoch_schedule = EpochSchedule::get()?;

    msg!(
        "epoch schedule: {:?}",
        // 获取 EpochSchedule sysvar 的所有详细信息
        epoch_schedule
    );

    Ok(())
}

再次运行测试，将生成以下日志：

从日志中，我们可以观察到 EpochSchedule sysvar 包含以下字段：

• slots_per_epoch 以黄色高亮显示，表示每个纪元的 slot 数量，这里是 432,000 个 slot。
• leader_schedule_slot_offset 以红色高亮显示，决定了下一个纪元的领导者调度的时间（我们在第 11 天讨论过这个）。它也设置为 432,000。
• warmup 以紫色高亮显示，是一个布尔值，指示 Solana 是否处于预热阶段。在此阶段，纪元开始较小，并逐渐增加大小。这有助于网络在重置后或早期阶段平稳启动。
• first_normal_epoch 以橙色高亮显示，标识可以拥有其 slot 数的第一个纪元，first_normal_slot 以蓝色高亮显示，则是开始此纪元的 sl...