合约工厂与克隆工厂

译文出自：登链翻译计划 [1]

译者：aisiji[2]

校对：Tiny 熊 [3]

如何简单的在合约中部署合约并且尽可能的节省 gas

工厂设计模式 [4] 是编程中相当常见的模式。这个想法很简单，不是直接创建对象，而是由对象（工厂）来创建对象。在 Solidity[5] 中，一个对象就是一智能合约 [6]，所以合约工厂可以为你部署新的合约。

为什么是工厂

让我们先讨论一下什么时候以及为什么你会想要一个工厂。让我们先看看什么时候不需要工厂：

你只在主网上部署一次合约，然后就不再部署了。

很明显，如果你只部署一次，工厂就没有意义。那么，多次部署呢？

你想跟踪所有部署的合约。
你想在部署时节省 Gas。
你想为用户或你自己提供一个简单的方法来部署合约。

合约工厂与克隆工厂

一个简单的工厂

在最简单的情况下，你的工厂只是一个合约，它有一个函数用来部署你实际使用的合约。让我们来看一个修改过的 MetaCoin[7]。

    // SPDX-License-Identifier: MIT      pragma solidity 0.6.11;      import "./MetaCoin.sol";      contract MetaCoinFactory {          MetaCoin[] public metaCoinAddresses;          event MetaCoinCreated(MetaCoin metaCoin);          address private metaCoinOwner;          constructor(address_metaCoinOwner ) public {              metaCoinOwner =_metaCoinOwner ;          }          function createMetaCoin(uint256 initialBalance) external {              MetaCoin metaCoin = new MetaCoin(metaCoinOwner, initialBalance);              metaCoinAddresses.push(metaCoin);              emit MetaCoinCreated(metaCoin);          }          function getMetaCoins() external view returns (MetaCoin[] memory) {              return metaCoinAddresses;          }      }

正如你所看到的， createMetaCoin 函数部署了新的 MetaCoins 。可以将部署所需的变量存储在工厂内（如 owner ）或将它们传递给部署函数（如 initialBalance ）。

我们还保留了一个所有已部署合约的列表，你可以通过 getMetaCoins() 访问。你可能想为管理已部署的合约添加更多的功能，比如寻找特定的 MetaCoin 合约，禁用一个 MetaCoin 等等。这些都是拥有一个工厂的好理由。

但这里有一个潜在的问题：高 gas 费 [8]。这里就是我们可以利用克隆（Clone）的地方了 ...

合约工厂与克隆工厂

克隆工厂

如果你总是部署同一种合约，那么不必为这些字节码浪费 gas 了。任何合约都会有几乎相同的字节码，所以我们不需要在每次部署时重复存储所有字节码。

它是如何工作的？

也许需要谢谢 DELEGATECALL[9] 操作码。我们只部署一次 MetaCoin 合约，把它作为一个执行合约，这样，就不用每次都部署新的 MetaCoin 合约。当我们部署新合约时，将所有的调用委托给执行合约，记住 DELEGATECALL 的功能，它让合约通过自己的状态来调用执行合约，这样每个合约都可以将执行合约作为库，并且拥有自己的状态。

如何使用它

有一个很好的 CloneFactory[10] 软件包，不过它有点过时了，如果要在最新的 Solidity 编译器中使用它，必须复制源代码并改变 pragma 设置。它安全吗？应该是的，但使用它需要自己承担风险，或者最好先进行审计（无论如何你都应该这样做）。

不能用构造变量克隆合约，所以我们第一步是创建一个新的合约 MetaCoinClonable ，并把所有部署变量移到一个新的 initialize 函数。
然后简单地继承 CloneFactory 。
使用 createClone 来部署一个新的合约。
调用 initialize 来传递之前的构造函数变量。

    // SPDX-License-Identifier: MIT      pragma solidity 0.6.11;      import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";      import "./CloneFactory.sol";      import "./MetaCoinClonable.sol";      contract MetaCoinCloneFactory is CloneFactory, Ownable {          MetaCoinClonable[] public metaCoinAddresses;          event MetaCoinCreated(MetaCoinClonable metaCoin);          address public libraryAddress;          address private metaCoinOwner;          constructor(address_metaCoinOwner) public {              metaCoinOwner =_metaCoinOwner;          }          function setLibraryAddress(address_libraryAddress) external onlyOwner {              libraryAddress =_libraryAddress;          }          function createMetaCoin(uint256 initialBalance) external {              MetaCoinClonable metaCoin = MetaCoinClonable(                  createClone(libraryAddress)              );              metaCoin.initialize(metaCoinOwner, initialBalance);              metaCoinAddresses.push(metaCoin);              emit MetaCoinCreated(metaCoin);          }          function getMetaCoins() external view returns (MetaCoinClonable[] memory) {              return metaCoinAddresses;          }      }

首先需要部署一个单一的 MetaCoin 实现合约，然后通过 setLibraryAddress 传递其地址，就这么简单。

以前部署的合约是否受到设置新库地址的影响？

不，这只会影响后来的部署。如果你想让旧的合约被改变，你必须让它们可升级 [11]。

如果代码库地址合约自毁了怎么办？

所有之前部署的合约都将停止工作，所以需要确保不能发生这种情况。

有什么坏处吗？

不多，但如果没有适当的审计，我不会把它用于大批量的合约。当前 Etherscan 代码验证功能还不能用 [12]，他们增加了代理支持 [13]，所以也许现在能用？这可能比较麻烦，如果你做成功了，请告诉我。然而，出于安全考虑，这样做并不十分重要，因为克隆的功能非常简单，相反有一个经过验证的库合约则更重要。但是，没法在 Etherscan 上的进行合约的简单交互。

简单工厂与克隆工厂 GAS 比较

让我们看看 Gas 消耗的差异。即使是我们的小型 MetaCoin 合约部署也已经便宜了 50% 以上。你的合约越大，差异越大。而合约越大，克隆工厂的部署在成本上不会有太大变化，但普通工厂的部署会越来越贵。

Solc version: 0.6.11+commit.5ef660b1	Optimizer enabled: true	Runs: 200	Block limit: 6721975 gas

Methods

---|---|---|---|---|---|---
Contract| Method| Min| Max| Avg| # calls| eur (avg)
MetaCoinCloneFactory| createMetaCoin| 94539| 109527| 95039| 30| 0.68
MetaCoinFactory| createMetaCoin| 208441| 212653| 212513| 30| 1.53

现在开始你可以用克隆技术节省 Gas 了。现在，Gas 费又特别高，希望这篇文章对你有用。

还有试过 CloneFactory 吗？你能想到使用或不使用它的其他原因吗 ?

本翻译由 Cell Network[14] 赞助支持。

来源： https://soliditydeveloper.com/clonefactory