教程 | 手把手教你構建以太坊gas跟蹤器

介紹

2021年8月的倫敦硬分叉帶來了以太坊網絡有史以來最大的一次升級。該分叉實現了EIP-1559；一種被吹捧為優於盲目拍賣模式的gas定價機制。它還引入了以太坊(ETH)貨幣政策的根本性變化，使其至少在短期內成為通貨緊縮貨幣。

在本教程中，我們將構建一個gas跟蹤器，用於跟蹤EIP-1559中gas費用的兩個新組成部分以及最近20個區塊的其他統計數據(如區塊體積)。通過這樣做，我們將實現兩個重要目標:

更深入地理解EIP-1559的工作原理，以及它帶來了哪些改進。
一個功能齊全的gas跟蹤應用程序，檢索最新的區塊數體積和gas費用，按基數和優先費用進行分類。

為了做到這一點，我們將使用Alchemy、Alchemy web3.js庫、Node和React。如果這些單詞對你來說聽起來很陌生，不要擔心，我們將詳細介紹它們!

本教程假設讀者對以太坊上的gas和gas價格如何工作有一個基本的了解。對EIP-1559的初步了解也有幫助，但不是必需的。

EIP-1559快速回顧

EIP-1559給以太坊的gas定價機制帶來了以下變化：

盲目拍賣的gas費現在被兩種費用所取代：基本費和優先費(或礦工小費)。
基本費用由網絡自動確定。如果前一個區塊是滿的，它可以增加到12.5%，如果前一個區塊是空的，它可以減少到12.5%。
礦工的小費由用戶決定，可以根據交易的緊迫性進行調優。
基礎費用是由網絡燒的，以防止礦工人為的淹沒區塊。然而，礦工們可以將小費收入囊中。

除了改善gas價格，EIP-1559還提出了改進措施，以更好地裝備網絡，來應對突發的流量高峰。正如你可能知道的，以太坊中的交易被分組成區塊。在分叉之前，無論流量怎樣，一個區塊只能容納1500萬的gas交易。

隨着升級，區塊大小上限已翻倍至3000萬gas。這樣做是為了更好地應對需求增長時期。然而，預計基礎費用將調整為區塊體積(或區塊使用的gas)平均在50%或1500萬gas左右。

可以通過我們製作的gas跟蹤器實時看到這一切是如何工作的。我們將分兩部分構建這個項目：在第一部分中，我們將編寫一個節點腳本，實時跟蹤交易費用的歷史記錄。在第二部分，我們將利用這個腳本創建一個React應用程序來構建最終的跟蹤器。

第1部分：交易費用歷史記錄腳本

在本節中，我們將編寫一個腳本(在節點中)，它將允許我們獲得以太坊網絡上最近20個區塊的gas費的歷史記錄。

步驟0：安裝node和npm

確保在本地計算機上安裝了node和npm(至少是v14或更高版本)。

步驟1：創建一個Alchemy帳戶

為了獲得區塊最新的gas費歷史記錄，我們需要連接到以太坊網絡進行通信。Alchemy是一個區塊鏈開發平台，它允許我們無需啟動我們自己的節點就可以實現這一點。

步驟2：創建Alchemy應用程序(和API密鑰)

在Alchemy儀錶板上創建一個應用程序。鏈設置為以太坊，網絡設置為主網。

接下來，訪問你的應用程序頁面，點擊View Key。這將打開一個包含應用程序的HTTP和Websocket URL的彈出窗口。在本教程中，我們將使用Websocket URL。

步驟3：創建節點項目並安裝依賴項

現在我們可以開始編寫節點腳本了。讓我們創建一個空的存儲庫並安裝依賴項。對於這個腳本，我們將需要Alchemy web3.js庫。

在你的終端(或命令提示符)上，運行以下命令：

> mkdir gas-tracker-script && cd gas-tracker-script > npm init -y > npm install –save @alch/alchemy-web3 > touch main.js

這將創建一個名為gas tracker-script的存儲庫，其中包含我們需要的所有文件和依賴項。在您喜歡的代碼編輯器中打開此回購。我們將在main.js文件中編寫所有的代碼。

步驟4：使用Alchemy創建一個web3客戶端實例

使用Alchemy web3創建客戶端實例非常簡單。

在main.js文件中，添加以下代碼行：

const { createAlchemyWeb3 } = require("@alch/alchemy-web3");// Using WebSockets
const web3 = createAlchemyWeb3(
    "wss://eth-mainnet.alchemyapi.io/v2/<--API KEY-->",
);

確保用應用程序的 websocket URL 替換上面的佔位符。

步驟5：獲取最近20個區塊的歷史記錄

我們想要最近10個區塊的 gas 費用歷史記錄。我們感興趣的數據包括基本費用、優先費用範圍、區塊體積和區塊編號。

幸運的是，Alchemy有一個非常方便的eth_feeHistory，它可以自動返回前面提到的所有數據。

我們需要指定的是我們想要數據的最新區塊，要查看的區塊總數，以及優先費用的百分比範圍。

我們感興趣的是最近的20個區塊以及優先費用的第 25、50 和 75 個百分位感興趣。

web3.eth.getFeeHistory(20, "latest", [25, 50, 75]).then(console.log)

運行這個腳本(使用node main.js)應該會獲取你正在尋找的數據。這裡是一些數據，我在請求5個區塊數據后收到的結果。

步驟6：格式化輸出

我們在第5步中收到的輸出是正確的，但可讀性不強。費用是用十六進製表示的，數據結構使得很難找出哪個數據對應哪個區塊。

讓我們編寫一個小函數，將原始數據轉換為一個字典列表，其中每個字典將包含特定區塊上的數據。該函數還將所有以wei表示的十六進制gas值轉換為以Gwei表示的十進制數。

const formatOutput = (data, numBlocks) => {    let blocks = []
    for (let i = 0; i < numBlocks; i++) {
        blocks.push({
            blockNumber: Number(data.oldestBlock) + i,
            reward: data.reward[i].map(r => Math.round(Number(r) / 10 ** 9)),
            baseFeePerGas: Math.round(Number(data.baseFeePerGas[i]) / 10 ** 9),
            gasUsedRatio: data.gasUsedRatio[i],
        })
    }
    return blocks;

最後，讓我們將此函數用作feeHistory。

const numBlocks = 5;web3.eth.getFeeHistory(numBlocks, "latest", [25, 50, 75]).then((data) => {
    const blocks = formatOutput(data, numBlocks);
    console.log(blocks);
});

運行這個版本的腳本應該會產生如下格式的輸出:

步驟7：訂閱最新的block header

以太坊區塊鏈大約每15秒新增一個區塊。因此，理想情況下，我們希望訂閱正在添加的區塊的事件，並更新我們的交易歷史，這樣它總是顯示最近20個區塊的數據。

讓我們在訂閱事件回調中嵌套getFeeHistory功能。

let subscription = web3.eth.subscribe('newBlockHeaders');subscription.on("data", () => {
    web3.eth.getFeeHistory(numBlocks, "latest", [25, 50, 75]).then((data) => {
        const blocks = formatOutput(data, numBlocks);
        console.log(blocks);
    });
});

現在運行main.js腳本將每15秒左右輸出一批最新的數據。如果你已經走了這麼遠，恭喜你!你現在有了一個功能齊全的gas跟蹤器。

第2部分：React應用程序

在上一節中，我們編寫了一個腳本，每次向以太坊主網添加一個新區塊時，它都會檢索最近20個區塊的費用歷史記錄。

在本節中，我們將構建一個小型React應用程序，將這些數據從終端傳輸到瀏覽器。除了費用交易歷史，我們還將顯示過去20個區塊的平均gas費用和區塊體積。

步驟1：初始化React項目並安裝依賴項

執行如下命令：

> npx create-react-app gas-tracker-frontend > cd gas-tracker-frontend

這將創建一個示例React項目。除了react依賴項之外，我們還需要安裝上一節中的Alchemy web3庫。

> npm install –save @alch/alchemy-web3

步驟2：填充App.js文件

我們所有的邏輯都將駐留在App.js文件中。複製以下內容到上述文件。

import './App.css';
import { useEffect, useState } from 'react';
import { createAlchemyWeb3 } from '@alch/alchemy-web3';const NUM_BLOCKS = 20;function App() {  const [blockHistory, setBlockHistory] = useState(null);
  const [avgGas, setAvgGas] = useState(null);
  const [avgBlockVolume, setAvgBlockVolume] = useState(null);  const formatOutput = (data) => {    let avgGasFee = 0;
    let avgFill = 0;
    let blocks = [];    for (let i = 0; i < NUM_BLOCKS; i++) {      avgGasFee = avgGasFee + Number(data.reward[i][1]) + Number(data.baseFeePerGas[i])
      avgFill = avgFill + Math.round(data.gasUsedRatio[i] * 100);      blocks.push({
        blockNumber: Number(data.oldestBlock) + i,
        reward: data.reward[i].map(r => Math.round(Number(r) / 10 ** 9)),
        baseFeePerGas: Math.round(Number(data.baseFeePerGas[i]) / 10 ** 9),
        gasUsedRatio: Math.round(data.gasUsedRatio[i] * 100),
      })
    }    avgGasFee = avgGasFee / NUM_BLOCKS;
    avgGasFee = Math.round(avgGasFee / 10 ** 9)    avgFill = avgFill / NUM_BLOCKS;
    return [blocks, avgGasFee, avgFill];
  }  useEffect(() => {    const web3 = createAlchemyWeb3(
      "wss://eth-mainnet.alchemyapi.io/v2/<--API KEY-->",
    );    let subscription = web3.eth.subscribe('newBlockHeaders');    subscription.on('data', () => {
      web3.eth.getFeeHistory(NUM_BLOCKS, "latest", [25, 50, 75]).then((feeHistory) => {
        const [blocks, avgGasFee, avgFill] = formatOutput(feeHistory, NUM_BLOCKS);
        setBlockHistory(blocks);
        setAvgGas(avgGasFee);
        setAvgBlockVolume(avgFill);
      });
    });    return () => {
      web3.eth.clearSubscriptions();
    }
  }, [])
  return (
    
      EIP-1559 Gas Tracker

      {!blockHistory && Data is loading...
}
      {avgGas && avgBlockVolume && 
        {avgGas} Gwei | {avgBlockVolume}% Volume
      
}
      {blockHistory && 
          {blockHistory.map(block => {
            return (
            )
          })}
                              Block Number            Base Fee            Reward (25%)            Reward (50%)            Reward (75%)            Gas Used                                                        {block.blockNumber}                {block.baseFeePerGas}                {block.reward[0]}                {block.reward[1]}                {block.reward[2]}                {block.gasUsedRatio}%                            }
    
  );
}export default App;

因為這不是一門React課程，所以我們不打算深入研究React特有的部分。但是你應該能夠觀察到，我們所做的只是像我們在腳本中所做的那樣檢索費用歷史記錄並以 HTML 表格的形式輸出它。

我們使用的唯一附加邏輯是計算20個區塊的平均gas價格和平均區塊體積，這是一項微不足道的任務。

(可選)步驟3：添加一些樣式

你可以在App.css文件中添加一些基本的樣式，如下所示:

.main-container {
    text-align: center;
}table {
    border-collapse: collapse;
    margin: 20px auto;
    box-shadow: 0 8px 16px 0 rgba(0,0,0,0.2);
}thead {
    background: linear-gradient(267.45deg,#05d5ff -34.23%,#53f 99.39%);
    color: white;
    padding: 10px;
}th {
    font-size: 18px;
    padding: 15px;}tbody > tr {
    border-top: 1px solid #ccc; 
    border-bottom: 1px solid #ccc;
    margin: 0px;
    padding: 15px;
}td {
    padding: 6px;
}.gas {
    color: #4299E1;
}.vol {
    color: #4C51BF;

步驟4：將應用程序部署到localhost

我們都完成了。通過運行查看你的應用程序:

npm start

這是應用程序應該看起來的樣子：

恭喜你!你做了一個功能齊全的gas追蹤應用。

分析

讓我們回過頭來分析一下上面的數據。以下是我們可以觀察到的EIP-1559實現的直接結果。

基本費用不會在每個區塊之間波動很大。事實上，它最大的增減幅度是12.5%。
在大多數情況下，優先費只佔總費用的一小部分。
區塊體積傾向于波動，但平均區塊體積徘徊在50%左右。

數據似乎表明，在這個模型中，gas費用的可預測性要高得多。由於每個人都要支付相同的基本費用和優先費用，在大多數情況下，優先費用只佔總費用的一小部分，所以大多數交易最終不會為gas支付過高的費用。因此，這個樣本數據表明，EIP-1559已經成功實現了它的目標；更可預測的gas價格，更少的gas超額支付。