类型编码 (SCALE)
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Substrate 使用轻量级且高效的编码和解码程序来优化如何在网络上传输和接收数据。 用于序列化和反序列化数据程序称为 SCALE 编解码器，其中 SCALE 是简单串联聚合小端序的缩写。
SCALE 编解码器是运行时和外部节点之间通信的关键组件。
它专为在资源受限的执行环境（如 Substrate WebAssembly 运行时）中高效、无复制地编码和解码数据而设计。
SCALE 编解码器本身没有任何描述性信息。
它假设解码上下文具有有关编码数据的所有类型知识。
Parity 维护的前端库使用 parity-scale-codec crate（这是 SCALE 编解码器的 Rust 实现）来编码和解码 RPC 与运行时之间的交互。
SCALE 编解码器对 Substrate 和区块链系统有利，因为：
- 相对于 serde 等通用序列化框架，它很轻量级，后者会添加大量样板代码，从而增加二进制文件的大小。
- 它不使用 Rust
libstd，使其与编译到 Wasm 的no_std环境兼容，例如 Substrate 运行时。 - 它在 Rust 中内置了对使用以下方法为新类型派生编解码器逻辑的强大支持：
#[derive(Encode, Decode)]。
定义 Substrate 中使用的编码方案而不是重用现有的 Rust 编解码器库非常重要，因为此编解码器需要在想要支持 Substrate 区块链之间互操作性的其他平台和语言上重新实现。
下表显示了 Parity SCALE 编解码器的 Rust 实现如何编码不同类型。
SCALE 编解码器不同类型的示例
| 类型 | 说明 | SCALE 解码值的示例 | SCALE 编码值 |
|---|---|---|---|
| 定宽整数 | 基本整数使用定宽小端序 (LE) 格式进行编码。 | 带符号 8 位整数 69 | 0x45 |
无符号 16 位整数 42 | 0x2a00 | ||
无符号 32 位整数 16777215 | 0xffffff00 | ||
| 紧凑/通用整数1 | “紧凑”或通用整数编码足以对大整数（高达 2**536）进行编码，并且比定宽版本更有效地编码大多数值。（但对于单字节值，定宽整数永远不会更差。） | 无符号整数 0 | 0x00 |
无符号整数 1 | 0x04 | ||
无符号整数 42 | 0xa8 | ||
无符号整数 69 | 0x1501 | ||
无符号整数 65535 | 0xfeff0300 | ||
BigInt(100000000000000) | 0x0b00407a10f35a | ||
| 布尔值 | 布尔值使用单个字节的最低有效位进行编码。 | false | 0x00 |
true | 0x01 | ||
| 结果 2 | 结果通常是枚举，指示某些操作是成功还是失败。 | Ok(42) | 0x002a |
Err(false) | 0x0100 | ||
| 选项 | 特定类型的零个或一个值。 | Some | 0x01 后跟编码值 |
None | 0x00 | ||
| 向量（列表、序列、集合） | 同类型值的集合进行编码，前面带有项数的紧凑编码，然后是依次连接的每个项的编码。 | 无符号 16 位整数向量：[4, 8, 15, 16, 23, 42] | 0x18040008000f00100017002a00 |
| 字符串 | 字符串是包含有效 UTF8 序列的字节向量 (Vec<u8>)。 | ||
| 元组 | 固定大小的值序列，每个值可能具有不同的但预定的和固定的类型。这只是每个编码值的串联。 | 紧凑无符号整数和布尔值的元组：(3, false) | 0x0c00 |
| 结构体 | 对于结构体，值是有名称的，但这与编码无关（名称被忽略 - 只有顺序很重要）。所有容器都连续存储元素。元素的顺序不是固定的，取决于容器，解码时不可靠。这意味着将一些字节数组解码为强制执行顺序的指定结构体，然后对其进行重新编码，可能会导致与原始解码的字节数组不同的字节数组。 | 始终按升序排列字节元素的 SortedVecAsc<u8> 结构体：SortedVecAsc::from([3, 5, 2, 8]) | [3, 2, 5, 8] |
| 枚举（标记联合） | 固定数量的变体，每个变体都是互斥的，并且可能暗示进一步的值或一系列值。编码为第一个字节，标识值为该变体的索引。任何其他字节都用于编码变体暗示的任何数据。因此，最多支持 256 个变体。 | Int(42) 和 Bool(true)，其中 enum IntOrBool { Int(u8), Bool(bool),} | 0x002a 和 0x0101 |
SCALE 编解码器已在其他语言中实现，包括：
- AssemblyScript：
LimeChain/as-scale-codec - C：
MatthewDarnell/cScale - C++：
soramitsu/scale-codec-cpp - JavaScript：
polkadot-js/api - Dart：
leonardocustodio/polkadart - Haskell：
airalab/hs-web3 - Golang：
itering/scale.go - Java：
emeraldpay/polkaj - JavaScript：
polkadot-js/api - Python：
polkascan/py-scale-codec - Ruby：
wuminzhe/scale_rb - TypeScript：
parity-scale-codec-ts,scale-ts,soramitsu/scale-codec-js-library,subsquid/scale-codec
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紧凑/通用整数使用两位最低有效位表示模式：
0b00：单字节模式；高六位是值的 LE 编码（仅对 0-63 的值有效）。0b01：两字节模式：高六位和下一个字节是值的 LE 编码（仅对值64-(2**14-1)有效）。0b10：四字节模式：高六位和接下来的三个字节是值的 LE 编码（仅对值(2**14)-(2**30-1)有效）。0b11：大整数模式：高六位是后续字节数加四。 该值包含在后续字节中，以 LE 编码。最后一个（最高有效）字节必须是非零值。仅对值(2**30)-(2**536-1)有效。
-
结果编码为：
- 如果操作成功，则为
0x00，后跟编码值。 - 如果操作失败，则为
0x01，后跟编码错误。
- 如果操作成功，则为
