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**原文路径:https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/master/docs/basics/gas-fees.md**
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# Gas and Fees
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## 必备阅读 {hide}
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- [一个SDK程序的剖析](./app-anatomy.md) {prereq}
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## `Gas` and `Fees`的介绍
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在Cosmos SDK中,`gas`是一种特殊的单位,用于跟踪执行期间的资源消耗.每当对储存进行读写操作的时候会消耗`gas`,如果要进行比较复杂的计算的话也会消耗`gas`.它主要有两个目的:
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- 确保区块不会消耗太多资源而且能顺利完成.这个默认在SDK的 [block gas meter](#block-gas-meter)中保证
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- 防止来自终端用户的垃圾邮件和滥用.为此,通常会为[`message`](../building-modules/messages-and-queries.md#messages)执行期间的消耗进行定价,并产生`fee` (`fees = gas * gas-prices`).`fees` 通常必须由`message`的发送者来支付.请注意,SDK并没有强制执行对`gas`定价,因为可能会有其他的方法来防止垃圾邮件(例如带宽方案).尽管如此,大多数应用程序仍然会使用`fee` 方式来防止垃圾邮件.这个机制通过[`AnteHandler`](#antehandler)来完成.
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## Gas Meter
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在Cosmos SDK中`gas`是一种简单的`uint64`类型,被称之为*gas meter*的对象进行管理,Gas meters 实现了`GasMeter`接口
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+++ https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/7d7821b9af132b0f6131640195326aa02b6751db/store/types/gas.go#L31-L39
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这里:
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- `GasConsumed()`返回`GasMeter`实例中消耗的`gas`的数量
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- `GasConsumedToLimit()` 返回`GasMeter`实例消耗的gas数量,如果达到上限的话就返回上限
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- `Limit()`返回`GasMeter`实例的上限,如果是0则表示对`gas`的数量没有限制
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- `ConsumeGas(amount Gas, descriptor string)` 消耗提供的`gas`,如果`gas`溢出了,使用`descriptor`内容进行报错,如果`gas`并不是无限的,则超过限制就会报错.
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- `IsPastLimit()` 如果`gas`消耗超过了`GasMeter`的限制则返回`true`,其它返回`false`
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- `IsOutOfGas()` 如果`gas`消耗大于或等于了`GasMeter`的限制则返回`true`,其它返回`false`
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`GasMeter`通常保存在[`ctx`](../core/context.md)中,`gas`消耗的方式如下:
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```go
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ctx.GasMeter().ConsumeGas(amount, "description")
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```
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通常,Cosmos SDK使用两种不同的 `GasMeter`, [main gas meter](#main-gas-metter[)和 [block gas meter](#block-gas-meter).
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### 主 Gas Meter
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`ctx.GasMeter()` 是应用程序的主 `GasMeter`,主 `GasMeter`通过`BeginBlock`中的`setDeliverState`进行初始化,然后跟踪导致状态转换的执行序列中的`gas`消耗.也即是说它的更新由[`BeginBlock`](../core/baseapp.md#beginblock), [`DeliverTx`](../core/baseapp.md#delivertx)和[`EndBlock`](../core/baseapp.md#endblock)进行操作.主 `GasMeter`必须在 [`AnteHandler`](#antehandler)中**设置为0**,以便它能获取每个transaction的Gas消耗
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`gas`消耗可以手工完成，模块开发者通常在 [`BeginBlocker`, `EndBlocker`](../building-modules/beginblock-endblock.md)或者 [`handler`](../building-modules/handler.md)上执行，但大多数情况下，只要对储存区进行了读写，它就会自动完成.这种自动消耗的逻辑在[`GasKv`](../core/store.md#gaskv-store)中完成.
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### 块 Gas Meter
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`ctx.BlockGasMeter()` 是跟踪每个区块`gas`消耗并保证它没有超过限制的`GasMeter`.每当[`BeginBlock`](../core/baseapp.md#beginblock)被调用的时候一个新的 `BlockGasMeter`实例将会被创建. `BlockGasMeter`的`gas`是有限的,每个块的`gas`限制应该在应用程序的共识参数中定义,Cosmos SDK应用程序使用Tendermint提供的默认共识参数：
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+++ https://github.com/tendermint/tendermint/blob/f323c80cb3b78e123ea6238c8e136a30ff749ccc/types/params.go#L65-L72
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当通过`DeliverTx`处理新的[transaction](../core/transactions.md)的时候,`BlockGasMeter`的当前值会被校验是否超过上限,如果超过上限,`DeliverTx` 直接返回,由于`BeginBlock`会消耗`gas`,这种情况可能会在第一个`transaction`到来时发生,如果没有发生这种情况,`transaction`将会被正常的执行.在`DeliverTx`的最后,`ctx.BlockGasMeter()`会追踪`gas`消耗并将它增加到处理`transaction`的`gas`消耗中.
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```go
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ctx.BlockGasMeter().ConsumeGas(
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ctx.GasMeter().GasConsumedToLimit(),
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"block gas meter",
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)
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```
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## AnteHandler
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`AnteHandler`是一个特殊的处理程序,它在`CheckTx` 和 `DeliverTx`期间为每一个`transaction`的每个`message`处理之前执行.`AnteHandler`相比`handler`有不同的签名:
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```go
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// AnteHandler authenticates transactions, before their internal messages are handled.
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// If newCtx.IsZero(), ctx is used instead.
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type AnteHandler func(ctx Context, tx Tx, simulate bool) (newCtx Context, result Result, abort bool)
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```
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`AnteHandler`不是在核心SDK中实现的,而是在每一个模块中实现的,这使开发者可以使用适合其程序需求的`AnteHandler`版本,也就是说当前大多数应用程序都使用 [`auth` module](https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/tree/master/x/auth)中定义的默认实现.下面是`AnteHandler`在普通Cosmos SDK程序中的作用:
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- 验证事务的类型正确。 事务类型在实现`anteHandler`的模块中定义，它们遵循事务接口：
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+++ https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/7d7821b9af132b0f6131640195326aa02b6751db/types/tx_msg.go#L33-L41
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这使开发人员可以使用各种类型的应用程序进行交易。 在默认的auth模块中，标准事务类型为StdTx：
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+++ https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/7d7821b9af132b0f6131640195326aa02b6751db/x/auth/types/stdtx.go#L22-L29
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- 验证交易中包含的每个[`message`](../building-modules/messages-and-queries.md#messages)的签名,每个`message`应该由一个或多个发送者签名,这些签名必须在`anteHandler`中进行验证.
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- 在`CheckTx`期间,验证`transaction`提供的 `gas prices`是否大于本地配置`min-gas-prices`(提醒一下,`gas-prices`可以从以下等式中扣除`fees = gas * gas-prices` )`min-gas-prices`是每个独立节点的本地配置,在`CheckTx`期间用于丢弃未提供最低费用的交易.这确保了内存池不会被垃圾交易填充.
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- 设置 `newCtx.GasMeter` 到0,限制为`GasWanted`.**这一步骤非常重要**,因为它不仅确保交易不会消耗无限的天然气，而且还会在每个`DeliverTx`重置`ctx.GasMeter`(每次 `DeliverTx` 被调用的时候都会执行`anteHandler`,`anteHandler`运行之后`ctx`将会被设置为`newCtx`)
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如上所述,`anteHandler`返回`transaction`执行期间所能消耗的最大的`gas`数量,称之为`GasWanted`.最后实际`gas`消耗数量记为`GasUsed`,因此我们必须使`GasUsed =< GasWanted`.当返回时`GasWanted` 和 `GasUsed`都会被中继到共识引擎中.
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