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做彩票网站违法,wordpress js加载慢,外卖小程序怎么制作,宁波城乡建设网站文章目录5. 代理模式5.1 为什么需要代理模式5.2 代理模式架构5.3 存储布局兼容性6. 工厂模式6.1 为什么需要工厂模式6.2 基础工厂实现6.3 Clone工厂模式#xff08;EIP-1167#xff09;7. 紧急停止模式7.1 为什么需要紧急停止7.2 OpenZeppelin的Pausable实现7.3 最佳实践8. 模…文章目录5. 代理模式5.1 为什么需要代理模式5.2 代理模式架构5.3 存储布局兼容性6. 工厂模式6.1 为什么需要工厂模式6.2 基础工厂实现6.3 Clone工厂模式EIP-11677. 紧急停止模式7.1 为什么需要紧急停止7.2 OpenZeppelin的Pausable实现7.3 最佳实践8. 模式对比与选择指南8.1 模式对比表8.2 选择指南8.3 模式组合建议9. 模式组合应用案例9.1 DeFi借贷协议9.2 NFT交易市场9.3 DAO治理系统5. 代理模式代理模式是实现合约升级的核心方案。通过分离数据存储和业务逻辑我们可以在不改变合约地址的情况下升级业务逻辑。5.1 为什么需要代理模式我们都知道智能合约部署后代码是不可修改的。但在实际项目中我们经常需要修复Bug或者添加新功能。这就产生了一个矛盾合约的不可变性与升级需求之间的矛盾。传统方式的局限性// 传统方式合约不可升级 contract Token{mapping(addressuint256)public balances;functiontransfer(address to, uint256 amount)public{// 如果这里发现Bug无法修复 balances[msg.sender]-amount;balances[to]amount;}}问题发现Bug无法修复无法添加新功能只能部署新合约但地址会改变用户需要迁移到新合约5.2 代理模式架构代理模式通过分离数据存储和业务逻辑来解决这个问题。架构组成代理合约Proxy地址保持不变用户始终与这个地址交互只负责存储数据和管理升级不包含业务逻辑逻辑合约Implementation包含所有的业务逻辑可以部署多个版本V1、V2、V3…通过升级切换版本工作原理// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.19;// 简单的代理合约 contract SimpleProxy{// 逻辑合约地址 address public implementation;// 管理员地址 address public admin;// 数据存储与逻辑合约的存储布局必须一致 uint256 public value;/** * notice 构造函数初始化逻辑合约地址 * param _implementation 逻辑合约地址 */ constructor(address _implementation){adminmsg.sender;implementation_implementation;}/** * notice onlyAdmin修饰符 */ modifieronlyAdmin(){require(msg.senderadmin,Not admin);_;}/** * notice 升级函数更换逻辑合约 * param newImplementation 新的逻辑合约地址 * dev 只有admin可以调用 */functionupgrade(address newImplementation)external onlyAdmin{implementationnewImplementation;}/** * notice fallback函数将所有调用转发到逻辑合约 * dev 使用delegatecall调用逻辑合约 */ fallback()external payable{address implimplementation;require(impl!address(0),Implementation not set);// 使用delegatecall调用逻辑合约 // delegatecall的特性 //1. 代码在Implementation中执行 //2. 但使用的storage是Proxy的 //3. msg.sender保持不变是原始调用者 assembly{calldatacopy(0,0, calldatasize())letresult :delegatecall(gas(), impl,0, calldatasize(),0,0)returndatacopy(0,0, returndatasize())switch resultcase0{revert(0, returndatasize())}default{return(0, returndatasize())}}}// 接收以太币 receive()external payable{}}V1逻辑合约// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.19;// V1逻辑合约初始版本 contract ImplementationV1{// 注意存储布局必须与Proxy完全一致 address public implementation;// 对应Proxy的implementation address public admin;// 对应Proxy的admin uint256 public value;// 对应Proxy的value /** * notice 设置值 * param _value 要设置的值 * dev 这个函数会修改Proxy的storage不是本合约的 */functionsetValue(uint256 _value)public{value_value;}/** * notice 获取值 */functiongetValue()public view returns(uint256){returnvalue;}}V2逻辑合约升级版本// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.19;// V2逻辑合约升级版本新增功能 contract ImplementationV2{// 存储布局必须与V1和Proxy完全一致 address public implementation;address public admin;uint256 public value;// 新增变量只能在末尾添加 uint256 public multiplier;/** * notice 设置值新逻辑值翻倍 * param _value 要设置的值 * dev 新逻辑值会自动翻倍 */functionsetValue(uint256 _value)public{value_value *(multiplier0?1:multiplier);}/** * notice 获取值 */functiongetValue()public view returns(uint256){returnvalue;}/** * notice 设置倍数V2新增功能 * param _multiplier 倍数 * dev V1没有这个函数升级后可以使用 */functionsetMultiplier(uint256 _multiplier)public{multiplier_multiplier;}}执行流程用户调用 Proxy.setValue(50)↓ Proxy的fallback函数被触发因为Proxy没有setValue函数 ↓ fallback函数使用delegatecall调用 Implementation.setValue(50)↓ Implementation的代码在Proxy的上下文中执行 ↓ 修改的是Proxy的value不是Implementation的 ↓ msg.sender仍然是原始用户不是Proxy升级流程V1时期 - Proxy.value0- 调用setValue(50)→ Proxy.value50V1逻辑直接赋值 升级到V2 - upgrade(V2地址)→ 逻辑切换但Proxy.value保持50 V2时期 - 调用setValue(50)→ Proxy.value100V2逻辑50*2100 - 调用setMultiplier(3)→ multiplier3V2新功能5.3 存储布局兼容性使用代理模式有一个关键的要求存储布局必须保持兼容。存储布局规则不能改变已有变量的类型和顺序// V1 uint256 public value;address public owner;// V2错误 address public value;// 类型改变会导致数据错乱 uint256 public owner;只能在末尾添加新变量// V1 uint256 public value;// V2正确 uint256 public value;uint256 public multiplier;// 在末尾添加不能删除变量// V1 uint256 public value;uint256 public oldValue;// V2错误 uint256 public value;// oldValue被删除会导致存储槽错乱存储布局冲突的后果如果存储布局不兼容会导致数据错乱变量值被覆盖合约功能异常用户资金损失最佳实践使用存储槽编号注释充分测试升级过程使用OpenZeppelin的升级代理UUPS或Transparent6. 工厂模式工厂模式用于批量部署相同类型的合约。这个模式在需要创建多个合约实例的场景中非常有用还能大幅降低部署成本。6.1 为什么需要工厂模式我们来看几个实际场景Uniswap需要为每个交易对创建一个Pair合约ETH/USDT一个合约ETH/DAI又是一个合约需要统一管理和批量创建NFT市场需要为每个创作者的集合创建独立的合约每个NFT项目都有自己的合约需要统一管理多签钱包每个团队需要自己的多签钱包需要批量创建和管理传统方式的问题// 传统方式每次都要单独部署 contract Token{// 部署一个Token合约需要20-50万Gas}// 如果需要创建100个Token需要2000-5000万Gas6.2 基础工厂实现基础的工厂实现很简单// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.19;// 简单的代币合约 contract SimpleToken{string public name;string public symbol;address public creator;uint256 public totalSupply;mapping(addressuint256)public balances;/** * notice 构造函数初始化代币 * param _name 代币名称 * param _symbol 代币符号 * param _supply 初始供应量 */ constructor(string memory _name, string memory _symbol, uint256 _supply){name_name;symbol_symbol;creatormsg.sender;totalSupply_supply;balances[msg.sender]_supply;}/** * notice 转账函数 */functiontransfer(address to, uint256 amount)public{require(balances[msg.sender]amount,Insufficient balance);balances[msg.sender]-amount;balances[to]amount;}}// 代币工厂合约 contract TokenFactory{// 记录所有创建的代币地址 SimpleToken[]public tokens;// 记录每个用户创建的代币 mapping(addressaddress[])public userTokens;// 事件记录代币创建 event TokenCreated(address indexed tokenAddress, string name, string symbol, address indexed creator);/** * notice 创建新代币 * param name 代币名称 * param symbol 代币符号 * param initialSupply 初始供应量 * return 新代币的地址 * dev 使用new关键字创建新合约实例 */functioncreateToken(string memory name, string memory symbol, uint256 initialSupply)public returns(address){// 使用new关键字创建新的代币合约 SimpleToken newTokennew SimpleToken(name, symbol, initialSupply);// 记录新代币地址 tokens.push(newToken);userTokens[msg.sender].push(address(newToken));// 发出事件 emit TokenCreated(address(newToken), name, symbol, msg.sender);returnaddress(newToken);}/** * notice 查询创建的代币数量 */functiongetTokenCount()public view returns(uint256){returntokens.length;}/** * notice 查询用户创建的所有代币 * param user 用户地址 * return 代币地址数组 */functiongetUserTokens(address user)public view returns(address[]memory){returnuserTokens[user];}}基础工厂的特点实现简单每个合约完整部署Gas成本20-50万Gas/合约6.3 Clone工厂模式EIP-1167传统的部署方式Gas成本很高。Clone工厂模式EIP-1167最小代理标准可以大幅降低Gas成本。Clone工厂的核心思想先部署一个模板合约Implementation后续的合约不是完整部署而是创建一个极简的代理代理通过delegatecall调用模板合约每个克隆只需要4.5万Gas左右节省80%到90%Clone工厂实现// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.19;// 模板合约只部署一次 contract TokenImplementation{string public name;string public symbol;address public creator;uint256 public totalSupply;mapping(addressuint256)public balances;/** * notice 初始化函数替代构造函数 * dev Clone不能使用构造函数所以用初始化函数 */functioninitialize(string memory _name, string memory _symbol, uint256 _supply)public{require(creatoraddress(0),Already initialized);name_name;symbol_symbol;creatormsg.sender;totalSupply_supply;balances[msg.sender]_supply;}functiontransfer(address to, uint256 amount)public{require(balances[msg.sender]amount,Insufficient balance);balances[msg.sender]-amount;balances[to]amount;}}// Clone工厂合约 contract CloneFactory{// 模板合约地址 address public implementation;// 记录所有克隆的地址 address[]public clones;// 记录每个用户创建的克隆 mapping(addressaddress[])public userClones;event CloneCreated(address indexed cloneAddress, address indexed creator);/** * notice 构造函数部署模板合约 * dev 模板合约只部署一次 */constructor(){implementationaddress(new TokenImplementation());}/** * notice 创建克隆 * param name 代币名称 * param symbol 代币符号 * param initialSupply 初始供应量 * return 克隆合约地址 * dev 使用create2创建确定性地址的克隆 */functioncreateClone(string memory name, string memory symbol, uint256 initialSupply)public returns(address){// 使用create2创建克隆需要实现最小代理合约 // 这里简化示例实际需要使用EIP-1167标准 bytes memory bytecodegetCloneBytecode();bytes32 saltkeccak256(abi.encodePacked(msg.sender, clones.length));address clone;assembly{clone :create2(0, add(bytecode, 0x20), mload(bytecode), salt)}// 初始化克隆 TokenImplementation(clone).initialize(name, symbol, initialSupply);// 记录克隆地址 clones.push(clone);userClones[msg.sender].push(clone);emit CloneCreated(clone, msg.sender);returnclone;}/** * notice 获取克隆字节码EIP-1167最小代理 * dev 这是EIP-1167标准的最小代理合约字节码 */functiongetCloneBytecode()internal view returns(bytes memory){// EIP-1167最小代理合约字节码 // 实际实现需要使用OpenZeppelin的Clones库returnabi.encodePacked(hex3d602d80600a3d3981f3363d3d373d3d3d363d73, implementation, hex5af43d82803e903d91602b57fd5bf3);}}Clone工厂的优势大幅降低Gas成本适合批量部署统一管理推荐使用OpenZeppelin的Clones库importopenzeppelin/contracts/proxy/Clones.sol;contract MyFactory{using Clonesforaddress;address public implementation;functioncreateClone()external returns(address){address cloneimplementation.clone();// 初始化克隆...returnclone;}}7. 紧急停止模式紧急停止模式也叫断路器模式Circuit Breaker用于风险控制。在紧急情况下能够快速暂停合约的功能防止损失扩大。7.1 为什么需要紧急停止什么时候需要紧急停止呢发现安全漏洞合约存在严重的安全漏洞正在遭受攻击需要暂停功能防止损失扩大预言机数据异常价格预言机返回异常数据可能导致错误的交易需要暂停等待修复系统维护需要进行系统升级需要修复Bug需要暂停服务市场异常市场出现极端波动需要暂停交易保护用户没有紧急停止的风险如果合约没有紧急停止机制一旦发现问题只能眼睁睁看着资金被攻击或损失无法及时止损。7.2 OpenZeppelin的Pausable实现OpenZeppelin提供了Pausable合约实现起来非常简单// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.19;// 使用OpenZeppelin Pausable的保险库合约 contract VaultWithPause{mapping(addressuint256)public balances;// 暂停状态 bool public paused;// 管理员地址 address public admin;// 事件记录暂停和恢复操作 event Paused(address admin);event Unpaused(address admin);event Deposited(address indexed user, uint256 amount);event Withdrawn(address indexed user, uint256 amount);event EmergencyWithdrawal(address indexed user, uint256 amount);/** * notice 构造函数初始化管理员 */constructor(){adminmsg.sender;pausedfalse;}/** * notice whenNotPaused修饰符要求合约未暂停 * dev 大部分业务函数应该使用此修饰符 */ modifierwhenNotPaused(){require(!paused,Contract is paused);_;}/** * notice whenPaused修饰符要求合约已暂停 * dev 紧急函数应该使用此修饰符 */ modifierwhenPaused(){require(paused,Contract is not paused);_;}/** * notice onlyAdmin修饰符只有管理员可以调用 */ modifieronlyAdmin(){require(msg.senderadmin,Not admin);_;}/** * notice 存款函数暂停时无法调用 * dev 使用whenNotPaused确保暂停时无法存款 */functiondeposit()public payable whenNotPaused{require(msg.value0,Must deposit something);balances[msg.sender]msg.value;emit Deposited(msg.sender, msg.value);}/** * notice 提现函数暂停时无法调用 * param amount 提现金额 * dev 使用whenNotPaused确保暂停时无法提现 */functionwithdraw(uint256 amount)public whenNotPaused{require(balances[msg.sender]amount,Insufficient balance);balances[msg.sender]-amount;payable(msg.sender).transfer(amount);emit Withdrawn(msg.sender, amount);}/** * notice 紧急提现只能在暂停时调用 * dev 当合约暂停时用户可以通过此函数提取资金 * dev 使用whenPaused确保只能在暂停时调用 */functionemergencyWithdraw()public whenPaused{uint256 amountbalances[msg.sender];require(amount0,No balance);// 清零余额防止重复提取 balances[msg.sender]0;// 转账给用户 payable(msg.sender).transfer(amount);emit EmergencyWithdrawal(msg.sender, amount);}/** * notice 暂停合约只有管理员可以调用 * dev 暂停后deposit和withdraw等函数将无法调用 */functionpause()public onlyAdmin whenNotPaused{pausedtrue;emit Paused(admin);}/** * notice 恢复合约只有管理员可以调用 * dev 恢复后合约功能恢复正常 */functionunpause()public onlyAdmin whenPaused{pausedfalse;emit Unpaused(admin);}}紧急停止模式的关键点两个修饰符whenNotPaused大部分业务函数使用whenPaused紧急函数使用紧急函数emergencyWithdraw允许用户在暂停时提取资金确保用户资金安全权限控制只有管理员可以暂停/恢复建议使用多签钱包7.3 最佳实践推荐做法结合多签钱包紧急停止的权限最好结合多签钱包避免单点故障提高安全性设置时间锁防止权限滥用给社区反应时间记录暂停原因记录每次暂停的原因和时间便于审计和追溯定期演练定期进行应急演练确保在真正的紧急情况下能够快速响应要避免的做法不要过度中心化Circuit Breaker是保护机制但不应过度使用避免滥用暂停功能不要忽视用户体验暂停时要及时通知用户提供紧急提现功能不要忽视恢复流程确保有清晰的恢复流程测试恢复功能使用OpenZeppelin的Pausableimportopenzeppelin/contracts/security/Pausable.sol;importopenzeppelin/contracts/access/Ownable.sol;contract MyContract is Pausable, Ownable{functiondeposit()public whenNotPaused{// 存款逻辑...}functionpause()public onlyOwner{_pause();}functionunpause()public onlyOwner{_unpause();}}8. 模式对比与选择指南现在我们已经学习了6种设计模式让我们做一个对比帮助大家在实际项目中选择合适的模式。8.1 模式对比表8.2 选择指南对于基础合约访问控制和紧急停止几乎是必备的任何合约都需要权限管理金融类合约更需要紧急停止机制如果合约涉及资金操作提现模式和CEI原则是必须遵守的这关系到资金安全不能有任何侥幸心理必须遵循CEI原则如果合约有明确的生命周期状态机模式是首选众筹、拍卖等场景规范流程减少错误需要升级能力的合约可以考虑代理模式但要注意这是一个高复杂度的方案需要非常谨慎确保存储布局的兼容性充分测试升级过程如果需要批量部署相同类型的合约工厂模式是首选特别是Clone工厂能大幅降低成本统一管理合约实例8.3 模式组合建议在实际项目中通常会组合使用多个模式基础组合访问控制 紧急停止资金相关访问控制 提现模式 紧急停止复杂系统-访问控制 状态机 提现模式 紧急停止 代理模式9. 模式组合应用案例在实际项目中我们通常会组合使用多个设计模式来构建复杂的系统。让我们看几个真实项目的例子。9.1 DeFi借贷协议像Compound和AAVE这样的DeFi借贷协议通常会组合使用多个设计模式使用的模式访问控制管理管理员权限使用多签钱包增加安全性紧急停止快速应对市场风险或安全事件保护用户资金提现模式确保用户资金的安全取款遵循CEI原则代理模式让协议能够不断迭代升级修复问题和添加新功能示例代码结构// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.19;importopenzeppelin/contracts/access/Ownable.sol;importopenzeppelin/contracts/security/Pausable.sol;importopenzeppelin/contracts/security/ReentrancyGuard.sol;// DeFi借贷协议示例组合多个模式 contract LendingProtocol is Ownable, Pausable, ReentrancyGuard{mapping(addressuint256)public deposits;mapping(addressuint256)public borrows;// 访问控制只有owner可以设置参数functionsetInterestRate(uint256 rate)external onlyOwner whenNotPaused{// 设置利率...}// 提现模式遵循CEI原则functionwithdraw(uint256 amount)external nonReentrant whenNotPaused{// Checks require(deposits[msg.sender]amount,Insufficient balance);// Effects deposits[msg.sender]-amount;// Interactions payable(msg.sender).transfer(amount);}// 紧急停止只有owner可以暂停functionpause()external onlyOwner{_pause();}functionunpause()external onlyOwner{_unpause();}}9.2 NFT交易市场像OpenSea和Blur这样的NFT交易市场也组合使用了多个设计模式使用的模式访问控制管理平台权限控制平台费用工厂模式创建不同的NFT集合每个艺术家或项目可以有自己的合约状态机管理拍卖流程从开始竞拍到结束到资金结算提现模式安全的资金结算防止重入攻击9.3 DAO治理系统像Compound Governance这样的DAO治理系统也组合使用了多个设计模式使用的模式访问控制管理投票权只有代币持有者才能投票状态机管理提案的完整流程从创建、投票、排队到执行代理模式DAO本身可以升级通过治理投票来决定升级方案紧急停止在出现问题时暂停治理流程保护系统安全关键要点从这些例子可以看出真正的工程实践中设计模式不是孤立使用的而是根据业务需求组合使用每个模式解决特定的问题。