合约开发技巧分享：从Uniswap源码中学习

最近在编写一个去中心化交易所开发教程时,参考了Uniswap V3的代码实现,学到了很多有价值的知识点。作为第一次尝试开发Defi合约的开发者,这些技巧对想要学习合约开发的新手会很有帮助。

下面分享一些从中学到的小技巧,有些甚至可以称得上是奇技淫巧。

可预测的合约部署地址

通常部署合约得到的是一个看似随机的地址,因为与nonce相关,所以合约地址难以预测。但在某些场景下,我们需要通过交易对和相关信息就能推导出合约地址。这在判断交易权限或获取池子地址等情况下很有用。

Uniswap通过添加salt参数,使用CREATE2的方式来创建合约,使得创建的合约地址可预测。地址生成逻辑为:新地址 = hash("0xFF",创建者地址, salt, initcode)。

巧用回调函数

在某些场景中,合约A调用合约B的方法,B在被调用的方法中回调A,这种方式很实用。

比如在Uniswap中,调用UniswapV3Pool合约的swap方法交易时,它会回调swapCallback,传入计算出的本次交易实际需要的Token。调用方需要在回调中将交易所需Token转入UniswapV3Pool,而不是把swap方法拆分为两部分让调用方调用。这确保了swap方法的安全性,保证整个逻辑被完整执行,无需繁琐的变量记录来确保安全性。

利用异常传递信息,用try catch实现交易预估

在Uniswap的Quoter合约中,对UniswapV3Pool的swap方法用try catch包装执行。这是为了模拟swap方法来预估交易所需Token。由于预估时并不实际产生Token交换,所以会报错。Uniswap通过在交易回调函数中抛出特殊错误,然后捕获该错误,从错误信息中解析出所需信息。

这种方法看似取巧,但很实用。无需为预估交易需求改造swap方法,逻辑更简单。

使用大数解决精度问题

Uniswap代码中有大量计算逻辑,如根据当前价格和流动性计算交换的Token。为避免除法操作时精度损失,计算过程经常使用"<< FixedPoint96.RESOLUTION"操作,即左移96位,相当于乘以2^96。左移后再进行除法运算,在正常交易不溢出的情况下保证精度。

用Share方式计算收益

在Uniswap中,需要记录LP(流动性提供者)的手续费收益。显然不能每次交易都给每个LP记录手续费,这会消耗大量Gas。

Uniswap的解决方案是,在Position结构体中记录feeGrowthInside0LastX128和feeGrowthInside1LastX128,表示每个头寸上次提取手续费时每个流动性应得的手续费。只需记录总手续费和每个流动性应分配的手续费,LP提取时根据持有的流动性计算可提取的手续费。这类似于持有公司股票,提取收益时只需知道公司历史每股收益和上次提取时的收益即可。

非必要信息无需从链上获取

链上存储相对昂贵,并非所有信息都需要上链或从链上获取。如Uniswap前端网站调用的许多接口是传统Web2接口。

交易池列表、交易池信息等可存储在普通数据库中,部分可能需要定期从链上同步,但无需实时调用链或节点服务的RPC接口获取相关数据。

当然,关键交易必须在链上进行。

合理拆分合约,利用现有标准合约

一个项目可能包含多个实际部署的合约。即使实际部署只有一个合约,代码也可通过继承方式拆分为多个合约来维护。

例如,Uniswap的NonfungiblePositionManager合约继承了多个合约。查看ERC721Permit合约实现时,发现它直接使用了@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol合约。这样既方便通过NFT方式管理头寸,又可利用现有标准合约提高开发效率。

总结

实践是最好的学习方法。尝试自己实现一个简易版去中心化交易所,能更深入理解Uniswap的代码实现,学习到更多实际项目中的知识点。