Solana 中的 Multicall：批处理交易和交易大小的限制

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  • 发布于 1天前
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Solana 原生支持多指令批处理交易并具备原子性，但受限于 1232 字节的大小限制，需精简设计或分片部署以应对复杂程序。

Solana 的内置 Multicall

在以太坊中，Multicall 是一个常见的模式，通过智能合约将多个调用打包，确保原子性：要么全成功，要么全回滚。Solana 则无需额外实现这一模式，其运行时原生支持在一笔交易中执行多个指令，天然具备原子性。以下示例展示如何在单笔交易内初始化账户并写入数据，而不依赖 Anchor 的 init_if_needed。

Typescript 实现

import * as anchor from "@coral-xyz/anchor";
import { Program } from "@coral-xyz/anchor";
import { Batch } from "../target/types/batch";

describe("batch", () => {
  anchor.setProvider(anchor.AnchorProvider.env());

  const program = anchor.workspace.Batch as Program<Batch>;

  it("Is initialized!", async () => {
    const wallet = anchor.workspace.Batch.provider.wallet.payer;
    const [pda, _bump] = anchor.web3.PublicKey.findProgramAddressSync([], program.programId);

    const initTx = await program.methods.initialize()
      .accounts({ pda: pda })
      .transaction();

    // for u32, we don't need to use big numbers
    const setTx = await program.methods.set(5)
      .accounts({ pda: pda })
      .transaction();

    let transaction = new anchor.web3.Transaction();
    transaction.add(initTx);
    transaction.add(setTx);

    await anchor.web3.sendAndConfirmTransaction(anchor.getProvider().connection, transaction, [wallet]);

    const pdaAcc = await program.account.pda.fetch(pda);
    console.log(pdaAcc.value); // prints 5
  });
});

Rust 程序

use anchor_lang::prelude::*;
use std::mem::size_of;

declare_id!("CKT2SwoGyNibpqwSqy1DESbwVquENS6qHrFziAxnt8UW");

#[program]
pub mod batch {
    use super::*;

    pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
        Ok(())
    }

    pub fn set(ctx: Context<Set>, new_val: u32) -> Result<()> {
        ctx.accounts.pda.value = new_val;
        Ok(())
    }
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Initialize<'info> {
    #[account(init, payer = signer, space = size_of::<PDA>() + 8, seeds = [], bump)]
    pub pda: Account<'info, PDA>,

    #[account(mut)]
    pub signer: Signer<'info>,

    pub system_program: Program<'info, System>,
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Set<'info> {
    #[account(mut)]
    pub pda: Account<'info, PDA>,
}

#[account]
pub struct PDA {
    pub value: u32,
}

代码解析

  • 数值传递：Rust 的 u32 在 JavaScript 中无需 BN（大数）处理，简化交互。
  • 交易构造：从 .rpc() 切换到 .transaction()，允许手动组装指令。这种方式让我想起 Solidity 中通过 call 构建复杂调用时的灵活性，但 Solana 的实现更轻量。
  • 原子性：initialize 和 set 在同一交易中执行，若任一失败，账户状态保持不变。

Solana 的交易大小限制：1232 字节的边界

Solana 的交易大小上限为 1232 字节，这是其高吞吐量设计中的权衡。与以太坊通过增加 Gas 扩展交易不同，Solana 要求开发者精简指令。这限制了批处理的数量，但也推动了更高效的程序设计。

验证原子性：失败即回滚

为了直观展示批处理的原子性，我们修改 set 函数使其始终失败，观察 initialize 是否被回滚。

Rust 程序：模拟失败

use anchor_lang::prelude::*;
use std::mem::size_of;

declare_id!("CKT2SwoGyNibpqwSqy1DESbwVquENS6qHrFziAxnt8UW");

#[program]
pub mod batch {
    use super::*;

    pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
        Ok(())
    }

    pub fn set(ctx: Context<Set>, new_val: u32) -> Result<()> {
        ctx.accounts.pda.value = new_val;
        return err!(Error::AlwaysFails);
    }
}

#[error_code]
pub enum Error {
    #[msg("always fails")]
    AlwaysFails,
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Initialize<'info> {
    #[account(init, payer = signer, space = size_of::<PDA>() + 8, seeds = [], bump)]
    pub pda: Account<'info, PDA>,

    #[account(mut)]
    pub signer: Signer<'info>,

    pub system_program: Program<'info, System>,
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Set<'info> {
    #[account(mut)]
    pub pda: Account<'info, PDA>,
}

#[account]
pub struct PDA {
    pub value: u32,
}

Typescript 测试：触发回滚

import * as anchor from "@coral-xyz/anchor";
import { Program, SystemProgram } from "@coral-xyz/anchor";
import { Batch } from "../target/types/batch";

describe("batch", () => {
  anchor.setProvider(anchor.AnchorProvider.env());

  const program = anchor.workspace.Batch as Program<Batch>;

  it("Set the number to 5, initializing if necessary", async () => {
    const wallet = anchor.workspace.Batch.provider.wallet.payer;
    const [pda, _bump] = anchor.web3.PublicKey.findProgramAddressSync([], program.programId);

    console.log(pda.toBase58());

    let transaction = new anchor.web3.Transaction();
    transaction.add(await program.methods.initialize().accounts({ pda: pda }).transaction());
    transaction.add(await program.methods.set(5).accounts({ pda: pda }).transaction());

    await anchor.web3.sendAndConfirmTransaction(anchor.getProvider().connection, transaction, [wallet]);
  });
});

结果分析

  • 执行过程：set 失败导致整个交易回滚，PDA 未创建。

前端优化：模拟 init_if_needed

在前端，我们可以通过条件逻辑模拟 init_if_needed，让用户在首次交互时享受无缝体验，无需多次签名。要判断一个账户是否需要初始化，我们检查其 lamports 是否为零，或是否由系统程序持有。

Typescript 实现

import * as anchor from "@coral-xyz/anchor";
import { Program, SystemProgram } from "@coral-xyz/anchor";
import { Batch } from "../target/types/batch";

describe("batch", () => {
  anchor.setProvider(anchor.AnchorProvider.env());

  const program = anchor.workspace.Batch as Program<Batch>;

  it("Set the number to 5, initializing if necessary", async () => {
    const wallet = anchor.workspace.Batch.provider.wallet.payer;
    const [pda, _bump] = anchor.web3.PublicKey.findProgramAddressSync([], program.programId);

    let accountInfo = await anchor.getProvider().connection.getAccountInfo(pda);

    let transaction = new anchor.web3.Transaction();
    if (accountInfo == null || accountInfo.lamports == 0 || accountInfo.owner == anchor.web3.SystemProgram.programId) {
      console.log("need to initialize");
      const initTx = await program.methods.initialize().accounts({pda: pda}).transaction();
      transaction.add(initTx);
    }
    else {
      console.log("no need to initialize");
    }

    const setTx = await program.methods.set(5).accounts({pda: pda}).transaction();
    transaction.add(setTx);

    await anchor.web3.sendAndConfirmTransaction(anchor.getProvider().connection, transaction, [wallet]);

    const pdaAcc = await program.account.pda.fetch(pda);
    console.log(pdaAcc.value);
  });
});

Rust 程序

use anchor_lang::prelude::*;
use std::mem::size_of;

declare_id!("CKT2SwoGyNibpqwSqy1DESbwVquENS6qHrFziAxnt8UW");

#[program]
pub mod batch {
    use super::*;

    pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
        Ok(())
    }

    pub fn set(ctx: Context<Set>, new_val: u32) -> Result<()> {
        ctx.accounts.pda.value = new_val;
        Ok(())
    }
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Initialize<'info> {
    #[account(init, payer = signer, space = size_of::<PDA>() + 8, seeds = [], bump)]
    pub pda: Account<'info, PDA>,

    #[account(mut)]
    pub signer: Signer<'info>,

    pub system_program: Program<'info, System>,
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Set<'info> {
    #[account(mut)]
    pub pda: Account<'info, PDA>,
}

#[account]
pub struct PDA {
    pub value: u32,
}

测试输出

  • 首次运行：

    need to initialize
5
✔ Set the number to 5, initializing if necessary (512ms)

  • 第二次运行：

    no need to initialize
5
✔ Set the number to 5, initializing if necessary (430ms)

如何部署超过 1232 字节的程序？

Solana 程序字节码通常远超 1232 字节，Anchor 如何应对？答案在于分片部署。

部署日志示例

Transaction executed in slot 340:
  Signature: 393oLyVhmQDCnzMpbSbv33PV8Lo9vAYajnkUu6ajytZuPUqKnPbiorHVSJPJRfrKnN3qVtKjzo1NuP56zZdkdXLm
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program BPFLoaderUpgradeab1e11111111111111111111111 invoke [1]
    Program BPFLoaderUpgradeab1e11111111111111111111111 success
Transaction executed in slot 340:
  Signature: 2ePa31gbG4HRML8fwA2vg5aHVJ6Efkhffq9zgiuHWhDGXeAWWcmLR7tq6zr2crkJUPuXy8GW57i4JdKNTWzAbMis
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program BPFLoaderUpgradeab1e11111111111111111111111 invoke [1]
    Program BPFLoaderUpgradeab1e11111111111111111111111 success
Transaction executed in slot 340:
  Signature: 4hdbUstwEte3MDQwjYBmMhQ1PxuBWagU2XcvNh9eRpGf52pzREKDZkXMzR68VBtSC7u2XiYVzhLjFwHzFqNTRDHt
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program BPFLoaderUpgradeab1e11111111111111111111111 invoke [1]
    Program BPFLoaderUpgradeab1e11111111111111111111111 success
...

在这里，Anchor 正在将部署的字节码拆分为多个交易，因为单个交易无法容纳完整的字节码。我们可以将日志输出到文件，并计算交易次数，以查看部署共耗费了多少笔交易，这将大致对应于执行 anchor test 或 anchor deploy 命令后短暂显示的输出内容：

solana logs > logs.txt
# run `anchor deploy`
grep "Transaction executed" logs.txt | wc -l

这些交易是独立的，而非批量处理的。若采用批量处理，交易大小将超出 1232 字节的限制。

【笔记配套代码】 https://github.com/0xE1337/rareskills_evm_to_solana 【参考资料】 https://learnblockchain.cn/column/119 https://www.rareskills.io/solana-tutorial

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17年进入币圈，Web3 开发者。刨根问底探链上真相，品味坎坷悟 Web3 人生。

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