【Substrate开发教程】18 - Runtime编程优化技巧：缓存多个调用

前几篇文章介绍了Substrate runtime模板编程的一些基础知识，包括模板里的几个宏：decl_module! decl_storage! decl_event!的用法。

这篇文章介绍一个runtime编程中的优化技巧，缓存多个调用，避免二次调用产生的运行成本。

Copy

Rust中有两个常见的Trait：Copy和Clone。

Copy全称是std::marker::Copy，如果一个类型实现了Copy trait，则任何时候都可以通过简单的内存拷贝实现该类型的复制，而不会产生任何问题。

基本数据类型如数字类型、bool类型、共享借用指针&，都是具有Copy trait的类型；

数组类型，如果它的元素是Copy类型，则该数组是Copy类型；

元组类型，如果它的每一个元素都是Copy类型，则该元组是Copy类型，自动实现；

struct和enum，如果它的内部每个元素都是Copy类型，可手动实现Copy类型；

Clone

Clone全称是std::clone::Clone，clone函数一般用于“基于语义的复制”操作。

对于Box类型（简单的指向堆的指针），clone执行的“深拷贝”；

对于Rc类型（reference counting，引用计数），clone把引用计数值加1。

Copy类型和Clone类型

Substrate runtime编程中的Copy类型和Clone类型如下所示：

decl_storage! { trait Store for Module<T: Trait> as StorageCache { //Copy类型 SomeCopyValue get(fn some_copy_value): u32; //Clone类型 KingMember get(fn king_member): T::AccountId; GroupMembers get(fn group_members): Vec<T::AccountId>; } }

调用runtime存储会产生相应的成本，开发人员应该尽量减少调用次数。

Copy类型

对于Copy类型，只需要简单地重用该值即可重用之前的存储调用，该值在重用时会自动复制。

示例代码：

fn increase_value_no_cache(origin, some_val: u32) -> DispatchResult { let _ = ensure_signed(origin)?; let original_call = <SomeCopyValue>::get(); let some_calculation = original_call.checked_add(some_val).ok_or("addition overflowed1")?; let unnecessary_call = <SomeCopyValue>::get(); let another_calculation = some_calculation.checked_add(unnecessary_call).ok_or("addition overflowed2")?; <SomeCopyValue>::put(another_calculation); let now = <system::Module<T>>::block_number(); Self::deposit_event(RawEvent::InefficientValueChange(another_calculation, now)); Ok(()) }

这里调用了两次<SomeCopyValue>::get()，分别赋值给original_call、unnecessary_call。

第二次调用<SomeCopyValue>::get()产生的unnecessary_call变量是不必要的，直接使用original_call即可：

fn increase_value_w_copy(origin, some_val: u32) -> DispatchResult { let _ = ensure_signed(origin)?; let original_call = <SomeCopyValue>::get(); let some_calculation = original_call.checked_add(some_val).ok_or("addition overflowed1")?; let another_calculation = some_calculation.checked_add(original_call).ok_or("addition overflowed2")?; <SomeCopyValue>::put(another_calculation); let now = <system::Module<T>>::block_number(); Self::deposit_event(RawEvent::BetterValueChange(another_calculation, now)); Ok(()) }

Clone类型

如果类型是clone，而不是copy，使用clone()函数比二次调用runtime存储更好。

示例代码：

fn swap_king_no_cache(origin) -> DispatchResult { let new_king = ensure_signed(origin)?; let existing_king = <KingMember<T>>::get(); ensure!(!Self::is_member(&existing_king), "current king is a member so maintains priority"); ensure!(Self::is_member(&new_king), "new king is not a member so doesn't get priority"); let old_king = <KingMember<T>>::get(); <KingMember<T>>::put(new_king.clone()); Self::deposit_event(RawEvent::InefficientKingSwap(old_king, new_king)); Ok(()) }

这里调用了两次<KingMember<T>>::get()，分别赋值给existing_king、old_king。

第二次调用<KingMember<T>>::get()是不必要的，使用existing_king.clone()：

fn swap_king_with_cache(origin) -> DispatchResult { let new_king = ensure_signed(origin)?; let existing_king = <KingMember<T>>::get(); let old_king = existing_king.clone(); ensure!(!Self::is_member(&existing_king), "current king is a member so maintains priority"); ensure!(Self::is_member(&new_king), "new king is not a member so doesn't get priority"); <KingMember<T>>::put(new_king.clone()); Self::deposit_event(RawEvent::BetterKingSwap(old_king, new_king)); Ok(()) }

总结

在进行Substrate Runtime开发时，频繁创建临时变量会导致Runtime存储调用增加，从而增加运行成本，应该尽量减少不必要的二次调用。

对于Rust基本数据类型，即存储在栈上的可以直接拷贝值的数据类型（Copy类型），直接使用该值即可；

对于Rust复合数据类型或Substarte FRAME定义的数据类型，即存储在堆上的需要通过指针或引用方式调用的数据类型（Clone类型），使用该值的clone()函数获取该值的副本。

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编译者/作者：松果

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