全面解析 Solana Web3.js 2.0 SDK：新特性与实战迁移指南

Solana Web3.js SDK 是一个功能强大的 JavaScript 库，可用于在 Node.js、Web 和 React Native 平台上构建 Solana 应用程序。近期推出的 Web3.js 2.0 SDK 引入了一系列现代 JavaScript 功能和改进，包括可摇树优化和减小的包大小，为开发者带来了显著的升级体验。

如果您此前已在使用 @solana/web3.js 的旧版本，现在面临两个选择：将项目迁移到新的 v2.0 API，或通过指定版本号将其锁定到 v1.x。本文将带您探索 Web3.js 2.0 SDK 的最新更新，指导您完成迁移过程，并提供实用示例帮助您快速上手。

在开始之前，建议您对 Solana 的基本概念（如发送交易、账户模型、区块哈希和优先级费用）有扎实的理解，并具备一定的 JavaScript 经验。虽然熟悉 Web3.js SDK 的先前版本会有帮助，但这并非强制要求。

Web3.js 2.0 的新特性

性能大幅提升

新版本利用现代 JavaScript 环境（如 Node.js 和 Safari 17）中的原生 Ed25519 加密 API，使密钥对生成、交易签名和消息验证速度提高了近 10 倍。

应用更小更高效

Web3.js 2.0 完全支持 tree-shaking 优化，允许您仅包含使用的库部分，从而显著减少包大小。此外，新 SDK 没有任何外部依赖项，确保构建过程轻量且安全。

灵活性增强

开发者现在可以通过以下方式创建高度定制的解决方案：

使用自定义方法定义 RPC 实例
采用专门的网络传输或交易签名者
为网络、交易确认和编解码器编写自定义原语

链上程序的新 TypeScript 客户端现已托管在 @solana-program GitHub 组织中。这些客户端使用 Codama IDL 自动生成，使开发者能够快速为自定义程序生成客户端。

实战：使用 Web3.js 2.0 发送交易

下面我们将通过一个实际示例，演示如何使用 Web3.js 2.0 构建一个程序，将 lamport 转移到另一个钱包。此程序将展示提高交易成功率和缩短确认时间的技术。

我们将遵循以下发送交易的最佳实践：

获取具有确认承诺级别的最新区块哈希
按照优先费用 API 的建议设置优先费用
优化计算单元分配
发送交易时将 maxRetries 设置为 0，skipPreflight 设置为 true

这种方法即使在网络拥塞期间也能确保最佳性能和可靠性。

环境准备

安装 Node.js 运行环境
准备兼容的 IDE（如 VS Code）

项目初始化与安装

首先创建基本的 Node.js 项目来构建应用程序。运行以下命令创建 package.json 文件：

npm init -y

创建 src 目录并在其中添加 index.js 文件作为主代码文件：

mkdir src
touch src/index.js

接下来安装必要的依赖项：

npm install @solana/web3.js@2
npm install @solana-program/system
npm install @solana-program/compute-budget

@solana/web3.js：Solana Web3.js 2.0 SDK，用于构建和管理 Solana 交易
@solana-program/system：提供对 Solana 系统程序的访问，实现 lamport 传输等操作
@solana-program/compute-budget：用于设置优先费用和优化交易计算单元

定义转账地址

在 index.js 中，我们定义传输 lamport 的源地址和目标地址：

import { address, createKeyPairSignerFromBytes, getBase58Encoder } from '@solana/web3.js';

async function main() {
  const destinationAddress = address('接收方公钥');
  const secretKey = "您的私钥";
  const sourceKeypair = await createKeyPairSignerFromBytes(
    getBase58Encoder().encode(secretKey)
  );
}
main();

配置 RPC 连接

设置 RPC 连接是连接 Solana 网络的关键步骤：

import {
  createSolanaRpcSubscriptions,
  createSolanaRpc,
  sendAndConfirmTransactionFactory
} from '@solana/web3.js';

async function main() {
  // ...
  const rpc_url = "您的 RPC 端点 URL";
  const wss_url = "您的 WebSocket 端点 URL";
  const rpc = createSolanaRpc(rpc_url);
  const rpcSubscriptions = createSolanaRpcSubscriptions(wss_url);
  
  const sendAndConfirmTransaction = sendAndConfirmTransactionFactory({
    rpc,
    rpcSubscriptions
  });
}

👉 获取专业 RPC 连接配置指南

创建转账指令

区块哈希防止交易重复并为交易提供生命周期保障：

import { lamports } from '@solana/web3.js';
import { getTransferSolInstruction } from '@solana-program/system';

async function main() {
  // ...
  const { value: latestBlockhash } = await rpc.getLatestBlockhash().send();

  const instruction = getTransferSolInstruction({
    amount: lamports(1),
    destination: destinationAddress,
    source: sourceKeypair,
  });
}

构建交易消息

使用函数式编程方式构建交易消息：

import {
  pipe,
  createTransactionMessage,
  setTransactionMessageFeePayer,
  setTransactionMessageLifetimeUsingBlockhash,
  appendTransactionMessageInstruction,
} from '@solana/web3.js';

async function main() {
  // ...
  const transactionMessage = pipe(
    createTransactionMessage({ version: 0 }),
    tx => setTransactionMessageFeePayer(sourceKeypair.address, tx),
    tx => setTransactionMessageLifetimeUsingBlockhash(latestBlockhash, tx),
    tx => appendTransactionMessageInstruction(instruction, tx)
  );
  console.log("交易消息创建成功");
}

签署交易

使用指定签名者对交易进行签名：

import { signTransactionMessageWithSigners } from '@solana/web3.js';

async function sendTransaction() {
  // ...
  const signedTransaction = await signTransactionMessageWithSigners(transactionMessage);
  console.log("交易签名完成");
}

估算优先费用

通过 API 获取推荐的优先费用：

import { getBase64EncodedWireTransaction } from '@solana/web3.js';

async function sendTransaction() {
  // ...
  const base64EncodedWireTransaction = getBase64EncodedWireTransaction(signedTransaction);
  
  const response = await fetch(rpc_url, {
    method: 'POST',
    headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
    body: JSON.stringify({
      jsonrpc: '2.0',
      id: 'helius-example',
      method: 'getPriorityFeeEstimate',
      params: [{
        transaction: base64EncodedWireTransaction,
        options: {
          transactionEncoding: "base64",
          recommended: true,
        }
      }]
    }),
  });
  
  const { result } = await response.json();
  const priorityFee = result.priorityFeeEstimate;
  console.log("设置优先费用为: ", priorityFee);
}

优化计算单元

估算并优化交易所需的计算单元：

import { getComputeUnitEstimateForTransactionMessageFactory } from '@solana/web3.js';

async function sendTransaction() {
  // ...
  const getComputeUnitEstimateForTransactionMessage = getComputeUnitEstimateForTransactionMessageFactory({ rpc });
  
  let computeUnitsEstimate = await getComputeUnitEstimateForTransactionMessage(transactionMessage);
  computeUnitsEstimate = (computeUnitsEstimate < 1000) ? 1000 : Math.ceil(computeUnitsEstimate * 1.1);
  console.log("设置计算单元为: ", computeUnitsEstimate);
}

重建并签署最终交易

使用新的区块哈希和优化参数重建交易：

import { appendTransactionMessageInstructions } from '@solana/web3.js';
import { getSetComputeUnitLimitInstruction, getSetComputeUnitPriceInstruction } from '@solana-program/compute-budget';

async function sendTransaction() {
  // ...
  const { value: finalLatestBlockhash } = await rpc.getLatestBlockhash().send();
  
  const finalTransactionMessage = appendTransactionMessageInstructions(
    [
      getSetComputeUnitPriceInstruction({ microLamports: priorityFee }),
      getSetComputeUnitLimitInstruction({ units: computeUnitsEstimate })
    ],
    transactionMessage,
  );
  
  setTransactionMessageLifetimeUsingBlockhash(finalLatestBlockhash, finalTransactionMessage);
  const finalSignedTransaction = await signTransactionMessageWithSigners(finalTransactionMessage);
  console.log("交易重建并签名完成");
}

发送并确认交易

最后发送并确认交易：

import {
  getSignatureFromTransaction,
  isSolanaError,
  SOLANA_ERROR__JSON_RPC__SERVER_ERROR_SEND_TRANSACTION_PREFLIGHT_FAILURE
} from '@solana/web3.js';
import { getSystemErrorMessage, isSystemError } from '@solana-program/system';

async function sendTransaction() {
  // ...
  try {
    console.log("发送并确认交易");
    await sendAndConfirmTransaction(finalSignedTransaction, { 
      commitment: 'confirmed', 
      maxRetries: 0, 
      skipPreflight: true
    });
    console.log('转账确认: ', getSignatureFromTransaction(finalSignedTransaction));
  } catch (e) {
    if (isSolanaError(e, SOLANA_ERROR__JSON_RPC__SERVER_ERROR_SEND_TRANSACTION_PREFLIGHT_FAILURE)) {
      const preflightErrorContext = e.context;
      const preflightErrorMessage = e.message;
      const errorDetailMessage = isSystemError(e.cause, finalTransactionMessage) ?
        getSystemErrorMessage(e.cause.context.code) : e.cause ? e.cause.message : '';
      console.error(preflightErrorContext, '%s: %s', preflightErrorMessage, errorDetailMessage);
    } else {
      throw e;
    }
  }
}

运行完整代码即可完成整个交易流程。

常见问题

Web3.js 2.0 与旧版本的主要区别是什么？

Web3.js 2.0 引入了多项重大改进，包括完全支持 tree-shaking 优化、移除外部依赖、性能提升近 10 倍的原生加密操作，以及更灵活的自定义解决方案构建能力。这些改进使得应用程序更小、更快、更安全。

迁移到 Web3.js 2.0 需要注意哪些关键点？

迁移时需要特别注意 API 的变化，特别是交易构建和签名方式的改变。建议逐步迁移，先在小规模项目中测试，确保所有功能正常工作后再全面部署。同时，注意新的错误处理机制和类型定义变化。

如何优化交易成功率？

提高交易成功率的关键措施包括：使用最新的区块哈希、设置适当的优先费用、优化计算单元分配，以及在网络拥堵时采用合理的重试策略。通过这些方法，即使在高峰时段也能保持较高的交易确认率。

Web3.js 2.0 支持哪些开发环境？

Web3.js 2.0 支持 Node.js、Web 浏览器和 React Native 平台，提供了统一的开发体验。无论是在服务器端还是客户端，都能使用相同的 API 和开发模式进行构建。

如何处理交易失败的情况？

交易失败时，首先检查错误信息中的具体原因。常见的失败原因包括余额不足、区块哈希过期、计算单元不足或网络拥堵。根据错误类型采取相应措施，如增加优先费用、更新区块哈希或调整计算单元分配。

总结

Solana 的 Web3.js 2.0 SDK 是一次重大升级，为开发者提供了更高效、灵活的开发工具。通过采用现代 JavaScript 标准并引入原生加密 API、tree-shaking 支持和自动生成的 TypeScript 客户端等功能，SDK 显著提升了开发体验和应用程序性能。

无论是构建新的去中心化应用还是迁移现有项目，Web3.js 2.0 都提供了强大的功能支持和性能优化。掌握其核心特性和最佳实践，将帮助您在 Solana 生态系统中构建出更卓越的产品。