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Gas 分析 (Gas Profiling)

了解 Gas 消耗有助於優化你的 Move 程式碼並估算交易成本。Move 測試框架提供了內建工具來測量測試執行期間的 Gas 使用量。除此之外，還提供了一個特殊的工具 sui analyze-trace 用於更徹底地分析 Gas 使用量。

-s 顯示的統計數據僅反映計算單位 (computation units) —— 它們不包括存儲成本。此外，編譯器計算單位並不直接對應於實際的鏈上 Gas 費用；它們顯示相對的計算複雜度，有助於比較不同實作。要獲得實際 Gas 成本，請將你的套件發布到測試網並測量真實交易。

簡單測量：測試統計​

使用 -s 或 --statistics 標誌與 sui move test 一起使用，以查看每個測試的執行時間和 Gas 消耗：

sui move test -s

輸出顯示一個包含三列的表格：

Test Statistics:

┌────────────────────────────────────────────────────────┬────────────┬───────────────────────────┐
│                       Test Name                        │    Time    │         Gas Used          │
├────────────────────────────────────────────────────────┼────────────┼───────────────────────────┤
│ book::my_module::test_simple_operation                 │   0.003    │             1             │
├────────────────────────────────────────────────────────┼────────────┼───────────────────────────┤
│ book::my_module::test_complex_operation                │   0.011    │            59             │
├────────────────────────────────────────────────────────┼────────────┼───────────────────────────┤
│ book::my_module::test_with_objects                     │   0.008    │            25             │
└────────────────────────────────────────────────────────┴────────────┴───────────────────────────┘

Test result: OK. Total tests: 3; passed: 3; failed: 0
  • Test Name：測試函式的完全限定名稱
  • Time：執行時間 (秒)
  • Gas Used：測試消耗的 Gas 單位

CSV 輸出​

為了進行程式化分析或匯入試算表，請使用 csv 選項：

sui move test -s csv

這會產生逗號分隔的輸出：

test_name,time_ns,gas_used
book::my_module::test_simple_operation,3381750,1
book::my_module::test_complex_operation,8454125,59
book::my_module::test_with_objects,3905625,25

時間以奈秒 (nanoseconds) 為單位，這允許在比較相似操作時進行更精確的測量。

Gas 限制​

使用 -i 或 --gas-limit 標誌來設定測試的最大 Gas 預算。超過此限制的測試將會超時：

sui move test -i 50

當測試超過 Gas 限制時的輸出：

[ PASS    ] book::my_module::test_simple_operation
[ TIMEOUT ] book::my_module::test_complex_operation
[ PASS    ] book::my_module::test_with_objects

Test failures:

Failures in book::my_module:

┌── test_complex_operation ──────
│ Test timed out
└──────────────────

這對於以下情況很有用：

  • 識別昂貴的操作：找出消耗意外 Gas 量的測試
  • 強制執行 Gas 預算：確保關鍵路徑保持在可接受的限制內
  • 測試 Gas 耗盡：驗證你的程式碼是否正確處理 Gas 耗盡的情況 (參見 預期失敗)

比較實作​

使用統計數據來比較不同實作之間的 Gas 消耗：

module book::comparison;

use std::unit_test::assert_eq;

public fun sum_loop(n: u64): u64 {
    let mut sum = 0;
    n.do!(|i| sum = sum + i);
    sum
}

public fun sum_formula(n: u64): u64 {
    n * (n - 1) / 2
}

#[test]
fun test_sum_loop() {
    let result = sum_loop(100);
    assert_eq!(result, 4950);
}

#[test]
fun test_sum_formula() {
    let result = sum_formula(100);
    assert_eq!(result, 4950);
}

使用統計數據執行揭示了差異：

sui move test -s comparison
┌────────────────────────────────────┬────────────┬───────────────────────────┐
│           Test Name                │    Time    │         Gas Used          │
├────────────────────────────────────┼────────────┼───────────────────────────┤
│ book::comparison::test_sum_loop    │   0.005    │            201            │
├────────────────────────────────────┼────────────┼───────────────────────────┤
│ book::comparison::test_sum_formula │   0.002    │             3             │
└────────────────────────────────────┴────────────┴───────────────────────────┘

追蹤分析 (Trace Analysis)​

為了更深入的剖析，你可以從測試中生成執行追蹤，並使用 speedscope 將其視覺化。這會顯示按函式調用細分的 Gas 消耗火焰圖 (flamegraph)，使你可以輕鬆找出 Gas 實際花費在哪裡。

步驟 1：生成追蹤​

使用 --trace 標誌執行測試以產生追蹤檔案：

sui move test --trace

追蹤檔案會寫入套件構建資料夾內的 traces/ 目錄中。

步驟 2：生成 Gas 設定檔 (Gas Profile)​

使用 sui analyze-trace 和 gas-profile 子命令將追蹤轉換為設定檔：

sui analyze-trace -p traces/<TRACE_FILE> gas-profile

這會在當前目錄中輸出一個 gas_profile_<TRACE_FILE>.json 檔案。你可以使用 -o 標誌指定不同的輸出目錄：

sui analyze-trace -p traces/<TRACE_FILE> gas-profile -o ./profiles

步驟 3：使用 Speedscope 視覺化​

安裝 speedscope 並打開設定檔：

npm install -g speedscope
speedscope gas_profile_<TRACE_FILE>.json

Speedscope 提供三種視圖：

  • Time Order (時間順序)：按調用順序從左到右顯示調用堆疊。條形寬度對應於 Gas 消耗。
  • Left Heavy (左側加重)：將重複的調用分組在一起，按總 Gas 消耗排序 —— 對於查找最昂貴的程式碼路徑很有用。
  • Sandwich (三明治)：列出每個函式的 Gas 消耗，包含 Total (包括被調用的函式) 和 Self (僅函式本身) 列。

延伸閱讀​