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WTF Solidity极简入门: 55. 多重调用

我最近在重新学 Solidity,巩固一下细节,也写一个“WTF Solidity极简入门”,供小白们使用(编程大佬可以另找教程),每周更新 1-3 讲。

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这一讲,我们将介绍 MultiCall 多重调用合约,它的设计目的在于一次交易中执行多个函数调用,这样可以显著降低交易费用并提高效率。

MultiCall

在Solidity中,MultiCall(多重调用)合约的设计能让我们在一次交易中执行多个函数调用。它的优点如下:

  1. 方便性:MultiCall能让你在一次交易中对不同合约的不同函数进行调用,同时这些调用还可以使用不同的参数。比如你可以一次性查询多个地址的ERC20代币余额。

  2. 节省gas:MultiCall能将多个交易合并成一次交易中的多个调用,从而节省gas。

  3. 原子性:MultiCall能让用户在一笔交易中执行所有操作,保证所有操作要么全部成功,要么全部失败,这样就保持了原子性。比如,你可以按照特定的顺序进行一系列的代币交易。

MultiCall 合约

接下来让我们一起来研究一下MultiCall合约,它由 MakerDAO 的 MultiCall 简化而成。

MultiCall 合约定义了两个结构体:

  • Call: 这是一个调用结构体,包含要调用的目标合约 target,指示是否允许调用失败的标记 allowFailure,和要调用的字节码 call data

  • Result: 这是一个结果结构体,包含了指示调用是否成功的标记 success和调用返回的字节码 return data

该合约只包含了一个函数,用于执行多重调用:

  • multicall(): 这个函数的参数是一个由Call结构体组成的数组,这样做可以确保传入的target和data的长度一致。函数通过一个循环来执行多个调用,并在调用失败时回滚交易。
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.19;

contract Multicall {
// Call结构体,包含目标合约target,是否允许调用失败allowFailure,和call data
struct Call {
address target;
bool allowFailure;
bytes callData;
}

// Result结构体,包含调用是否成功和return data
struct Result {
bool success;
bytes returnData;
}

/// @notice 将多个调用(支持不同合约/不同方法/不同参数)合并到一次调用
/// @param calls Call结构体组成的数组
/// @return returnData Result结构体组成的数组
function multicall(Call[] calldata calls) public returns (Result[] memory returnData) {
uint256 length = calls.length;
returnData = new Result[](length);
Call calldata calli;

// 在循环中依次调用
for (uint256 i = 0; i < length; i++) {
Result memory result = returnData[i];
calli = calls[i];
(result.success, result.returnData) = calli.target.call(calli.callData);
// 如果 calli.allowFailure 和 result.success 均为 false,则 revert
if (!(calli.allowFailure || result.success)){
revert("Multicall: call failed");
}
}
}
}

Remix 复现

  1. 我们先部署一个非常简单的ERC20代币合约 MCERC20,并记录下合约地址。

    // SPDX-License-Identifier: MIT
    pragma solidity ^0.8.19;
    import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";

    contract MCERC20 is ERC20{
    constructor(string memory name_, string memory symbol_) ERC20(name_, symbol_){}

    function mint(address to, uint amount) external {
    _mint(to, amount);
    }
    }
  2. 部署 MultiCall 合约。

  3. 获取要调用的calldata。我们会给给2个地址分别铸造 50 和 100 单位的代币,你可以在 remix 的调用页面将mint() 的参数填入,然后点击 Calldata 按钮,将编码好的calldata复制下来。例子:

    to: 0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4
    amount: 50
    calldata: 0x40c10f190000000000000000000000005b38da6a701c568545dcfcb03fcb875f56beddc40000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000032

    .

    如果你不了解calldata,可以阅读WTF Solidity的[第29讲]

  4. 利用 MultiCallmulticall() 函数调用ERC20代币合约的 mint() 函数,给2个地址分别铸造 50 和 100 单位的代币。例子:

    calls: [["0x0fC5025C764cE34df352757e82f7B5c4Df39A836", true, "0x40c10f190000000000000000000000005b38da6a701c568545dcfcb03fcb875f56beddc40000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000032"], ["0x0fC5025C764cE34df352757e82f7B5c4Df39A836", false, "0x40c10f19000000000000000000000000ab8483f64d9c6d1ecf9b849ae677dd3315835cb20000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000064"]]
  5. 利用 MultiCallmulticall() 函数调用ERC20代币合约的 balanceOf() 函数,查询刚才铸造2个地址的余额。balanceOf()函数的selector为0x70a08231。例子:

    [["0x0fC5025C764cE34df352757e82f7B5c4Df39A836", true, "0x70a082310000000000000000000000005b38da6a701c568545dcfcb03fcb875f56beddc4"], ["0x0fC5025C764cE34df352757e82f7B5c4Df39A836", false, "0x70a08231000000000000000000000000ab8483f64d9c6d1ecf9b849ae677dd3315835cb2"]]

    可以在decoded output中查看调用的返回值,两个地址的余额分别为 0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000320x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000064,也就是 50 和 100,调用成功! .

总结

这一讲,我们介绍了 MultiCall 多重调用合约,允许你在一次交易中执行多个函数调用。要注意的是,不同的 MultiCall 合约在参数和执行逻辑上有一些不同,使用时要仔细阅读源码。