14_Solana_程序架构

https://www.soldev.app/course/program-architecture

处理大账户 Dealing With Large Accounts

• Solana上存储每个字节都需要支付相应的租金
• 大数据限制:
  • Stack(栈)限制: 4KB
  • Heap(堆)限制: 32KB
    • Box: 小于32KB
    • zero copy: 处理大于32KB
  • 大于 10KB的账户，CPI有限制

• Anchor中字段大小:

  • https://book.anchor-lang.com/anchor_references/space.html

  • String: 4 + 字符串字节长度

  • Vec<T>: 4 + (space(T) * amount)

  • Pubkey: 32

  • Option<T> 1 + (space(T))

  • Enum : 1 + 最大变量的size

  • f32 和 f64 : 会序列化失败 NaN

• Box，在堆上分配内存

  #[account]
  pub struct SomeBigDataStruct {
      pub big_data: [u8; 5000], // 5000字节超出了solana的4KB栈限制，因此使用Heap
  }
  
  #[derive(Accounts)]
  pub struct SomeFunctionContext<'info> {
      pub some_big_data: Box<Account<'info, SomeBigDataStruct>>, // 在堆上分配内存
  }

• Zero Copy

  https://docs.rs/anchor-lang/latest/anchor_lang/attr.account.html

  #[account(zero_copy)]
  pub struct SomeReallyBigDataStruct {
      pub really_big_data: [u128; 1024], // 16,384 bytes
  }
  
  pub struct ConceptZeroCopy<'info> {
      #[account(zero)]
      pub some_really_big_data: AccountLoader<'info, SomeReallyBigDataStruct>,
  }

处理账户 Dealing With Accounts

• 数据顺序: 变长字段放在账户结构尾部

  • 因为变长的字段放在签名，通过filter查询后面的字段时，无法确定偏移量offset，

• 预留字段: 为账户增加一个预留字段

  • v1版本

    #[account]
    pub struct GameState { //V1
        pub health: u64,
        pub mana: u64,
        pub for_future_use: [u8; 128],
        pub event_log: Vec<string>
    }

  • v2版本: v1 和 2 版本是兼容的

    #[account]
    pub struct GameState { //V2
        pub health: u64,
        pub mana: u64,
        pub experience: u64,  // 新增
        pub for_future_use: [u8; 120],
        pub event_log: Vec<string>
    }

• 数据优化: 通过优化账户数据结构节约空间

  • 例如: 能用 u8的，就不要用u64 ,

    #[account]
    pub struct BadGameFlags { // 8 bytes , 每个 bool 是一个字节
        pub is_frozen: bool,
        pub is_poisoned: bool,
        pub is_burning: bool,
        pub is_blessed: bool,
        pub is_cursed: bool,
        pub is_stunned: bool,
        pub is_slowed: bool,
        pub is_bleeding: bool,
    }
    
    // 优化后:
    const IS_FROZEN_FLAG: u8 = 1 << 0;
    const IS_POISONED_FLAG: u8 = 1 << 1;
    const IS_BURNING_FLAG: u8 = 1 << 2;
    const IS_BLESSED_FLAG: u8 = 1 << 3;
    const IS_CURSED_FLAG: u8 = 1 << 4;
    const IS_STUNNED_FLAG: u8 = 1 << 5;
    const IS_SLOWED_FLAG: u8 = 1 << 6;
    const IS_BLEEDING_FLAG: u8 = 1 << 7;
    const NO_EFFECT_FLAG: u8 = 0b00000000;
    #[account]
    pub struct GoodGameFlags { // 1 byte
        pub status_flags: u8,
    }

• PDA账户结构设计:

  PDA对应关系	示例	应用场景
  One-Per-Program (全局账户)	seeds=[b"global config"]	全局配置
  One-Per-Owner	seeds=[b"player", owner.key().as_ref()]	游戏/DEX/…
  Multiple-Per-Owner	seeds=[b"podcast", owner.key().as_ref(), episode_title.as_bytes().as_ref()]	播客频道(多季)
  One-Per-Owner-Per-Account	seeds=[b"ATA Account", owner.key().as_ref(), mint.key().as_ref()]	SPL Token的 ATA

处理并发 Dealing With Concurrency

• solana的交易可以并行处理
• 对于互不关联账户的交易，都是并行处理
• 对于共享的账户的写入的交易，采用类似互斥量机制，因此是串行的

对于瓶颈的优化方案：

• 采用分离方案，减少全局共享的写入的账户

例如:

[TxA]  [TxB] ....[TxX]
 |      |          |
 V      V          V
[平台手续费金额总账户]

优化成

[TxA]  [TxB] ....[TxX]
 |      |          |    <--- 交易内执行
 V      V          V
[PA]   [PB]       [PX]  <--- 和用户账户关联的PDA账户
 |      |          |    <--- 异步执行
 V      V          V
[平台手续费金额总账户]

这样， 每个用户的交易 只会和自己账户关联的PDA账户有交互，而不会互相影响

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状态压缩 State Compression

https://www.soldev.app/course/generalized-state-compression

• 压缩NFT (cNFT)