Solana Web3.js 2.0 SDK 开发指南：新特性解析与迁移实践

Solana Web3.js SDK 2.0 是一次重大版本更新，为开发者带来了显著的性能提升、更小的应用包体积以及更强的开发灵活性。本文将深入解析其核心特性，提供详细的迁移指南，并通过实战示例展示如何利用新 SDK 发送交易，帮助开发者快速上手并优化应用性能。

引言

Solana Web3.js SDK 是一个强大的 TypeScript/JavaScript 库，用于在 Node.js、Web 和 React Native 平台上构建 Solana 应用。2024年11月，Anza 发布了备受期待的 2.0 版本，引入了现代 JavaScript 特性，包括对大整数和加密原生类型的支持，同时大幅减少了包体积。对于正在使用旧版本 @solana/web3.js 的开发者，需要将项目迁移至新版本或明确锁定为 v1.x。

本文假设读者已具备 Solana 基础概念知识（如交易发送、账户模型、区块哈希和优先费用）以及 TypeScript 或 JavaScript 开发经验。让我们开始探索这次更新的核心内容。

Web3.js 2.0 的新特性

性能提升

新 SDK 利用现代 JavaScript 环境（如 Node.js 和最新浏览器）的原生加密 API，使密钥对生成、交易签名和消息验证等操作速度提升了 10倍。

更小的应用体积

Web3.js 2.0 全面支持 tree-shaking，允许开发者仅引入实际使用的库部分，从而最小化包体积。此外，新版本无外部依赖，确保了构建的轻量化和安全性。

增强的灵活性

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
采用专用网络传输或交易签名器
为网络、交易确认和编解码器组合自定义原语

新的 TypeScript 客户端现托管于 @solana-program GitHub 组织，通过 Codama 自动生成，使开发者能快速为自定义程序生成客户端。

是否应立即迁移至 Web3.js v2？

截至当前：

若你正在使用 JS/TS 开发新的 Solana 应用，并依赖系统程序、代币程序等现有程序，可立即采用 web3.js v2。
若使用 Anchor 构建自定义链上应用，建议等待未来更新以获取兼容支持。作为替代方案，可使用 Codama 生成 TypeScript 客户端，但需注意工作量稍大。

从 web3.js v1 迁移指南

密钥对处理

原 Keypair 现替换为 KeyPairSigner。Keypair.generate() 改为 generateKeyPairSigner()。密钥对变量名遵循 JS/TS 驼峰命名，如 keyPair。私钥通过 keyPairSigner.privateKey 访问，取代之前的 secretKey。

地址与公钥

原 PublicKey 类型现统一使用 address。例如，KeyPairSigner 具有 address 属性表示公钥。可使用 address 函数将字符串公钥转换为地址类型。

数量表示

金额使用 JavaScript 原生的 BigInt 类型，数字末尾需加 n，如 1 变为 1n。

工厂方法

许多功能改为可配置的工厂方法。例如：

发送并确认交易：通过 sendAndConfirmTransactionFactory() 创建自定义的 sendAndConfirmTransaction() 函数
获取空投：通过 airdropFactory() 创建自定义的 airdrop() 函数

这种方式提供了更大的灵活性和配置空间。

使用 Web3.js 2.0 发送交易实战

Helius 近期发布了 Kite 框架，这是一个专为 web3.js v2 设计的 TypeScript 框架，包含了大多数常见 Solana 任务的即用函数。

下面我们将构建一个客户端程序，演示如何将 lamports 转移到另一个钱包，同时采用最佳实践提高交易成功率和确认速度：

使用确认的承诺级别获取最新区块哈希
设置基于 Helius 优先费用 API 推荐的优先费用
优化计算单元分配
配置交易发送参数（maxRetries=0，skipPreflight=true）

这种方法即使在网络拥堵情况下也能确保最佳性能和可靠性。

环境准备

安装 Node.js
准备兼容的 IDE（如 VS Code 或 Cursor）

项目初始化

创建基础 Node.js 项目并安装必要依赖：

npm init -y
mkdir src
touch src/index.ts
npm install @solana/web3.js@2 @solana-program/system @solana-program/compute-budget esrun

各包功能说明：

@solana/web3.js: Solana Web3.js 2.0 SDK 核心库
@solana-program/system: 提供 Solana 系统程序访问
@solana-program/compute-budget: 设置优先费用和计算单元优化
esrun: 直接运行 TypeScript 应用的便捷工具

定义转账地址

在 index.ts 中定义源地址和目标地址：

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

const destinationAddress = address("目标公钥字符串");
const secretKey = "你的私钥";
const sourceKeypair = await createKeyPairSignerFromBytes(getBase58Encoder().encode(secretKey));

配置 RPC 连接

建立与 RPC 服务器的 HTTP 和 WebSocket 连接：

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

const rpc_url = "https://mainnet.helius-rpc.com/?api-key=<你的密钥>";
const wss_url = "wss://mainnet.helius-rpc.com/?api-key=<你的密钥>";

const rpc = createSolanaRpc(rpc_url);
const rpcSubscriptions = createSolanaRpcSubscriptions(wss_url);

const sendAndConfirmTransaction = sendAndConfirmTransactionFactory({
  rpc,
  rpcSubscriptions,
});

创建转账指令

获取最新区块哈希并创建转账指令：

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

const { value: latestBlockhash } = await rpc.getLatestBlockhash().send();
const instruction = getTransferSolInstruction({
  amount: lamports(1n),
  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";

const transactionMessage = pipe(
  createTransactionMessage({ version: 0 }),
  (message) => setTransactionMessageFeePayer(sourceKeypair.address, message),
  (message) => setTransactionMessageLifetimeUsingBlockhash(latestBlockhash, message),
  (message) => appendTransactionMessageInstruction(instruction, message)
);

签署交易

使用签名者对交易进行签名：

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

const signedTransaction = await signTransactionMessageWithSigners(transactionMessage);

评估优先费用

通过 Helius 优先费用 API 获取推荐费用：

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

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",
        priorityLevel: "High",
      },
    }],
  }),
});

const { result } = await response.json();
const priorityFee = result.priorityFeeEstimate;

优化计算单元

评估并优化交易的计算单元消耗：

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

const getComputeUnitEstimateForTransactionMessage = getComputeUnitEstimateForTransactionMessageFactory({ rpc });

let computeUnitsEstimate = await getComputeUnitEstimateForTransactionMessage(transactionMessage);
computeUnitsEstimate = computeUnitsEstimate < 1000 ? 1000 : Math.ceil(computeUnitsEstimate * 1.1);

重建并签署最终交易

获取新区块哈希，添加优先费用和计算单元指令，重新签署交易：

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

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);

发送并确认交易

最后发送并确认交易：

import { getSignatureFromTransaction } from "@solana/web3.js";

await sendAndConfirmTransaction(finalSignedTransaction, {
  commitment: "confirmed",
  maxRetries: 0n,
  skipPreflight: true,
});

console.log("转账确认: ", getSignatureFromTransaction(finalSignedTransaction));

运行代码：

npx esrun send-transaction.ts

常见问题

Web3.js 2.0 的主要优势是什么？

新版本提供了显著的性能提升，特别是加密操作速度提高10倍。同时支持tree-shaking大幅减少包体积，无外部依赖提高安全性，并通过工厂方法提供更强的定制灵活性。

迁移到 v2 版本需要注意什么？

需要注意密钥对处理方式变化（KeyPairSigner替代Keypair）、地址表示方式（address替代PublicKey）、数量类型（使用BigInt）以及工厂方法的使用模式。这些变化虽然需要适应，但带来了更好的类型安全和开发体验。

如何优化交易成功率？

建议使用最新区块哈希、设置适当的优先费用、优化计算单元分配，并在可靠的环境下跳过预检检查。这些措施能显著提高网络拥堵时的交易成功概率。

是否所有项目都应立即迁移？

新项目建议直接使用v2版本。使用Anchor框架的项目可等待官方兼容支持，或使用Codama生成自定义客户端。现有项目可根据维护情况和性能需求决定迁移时机。

如何获取实时交易状态？

👉 查看实时交易状态工具可以帮助开发者监控和验证交易执行情况，提供更直观的区块链交互体验。

优先费用设置有哪些策略？

除了使用High级别外，还可根据网络状况动态调整费用策略，结合历史数据分析和实时网络负载评估，实现成本与成功率的优化平衡。

结语

Solana Web3.js 2.0 SDK 的发布标志着开发者体验的重大飞跃，通过现代 JavaScript 标准和性能优化，为构建高效、可扩展的 Solana 应用提供了强大基础。掌握新版本的特性和迁移技巧，将帮助开发者在 Solana 生态中创造更出色的产品。

随着区块链技术的快速发展，保持对最新工具和方法的了解至关重要。继续探索和实践，将能使你的区块链开发技能不断提升，适应不断变化的技术 landscape。