单例
网络手续费
我们讲单例模式首先要了解单例着重要解决什么问题。这个问题是网络手续费。不需要太深入到 opcode 计价表，区分 calldata 和 storage，我们只需要记住一个事实：跨合约调用是昂贵的，写数据是昂贵的。举个例子来说，如果我们观察一个 user->A->B->C 的 uniswap v2 的路由交易，我们需要访问几个合约呢？对于用户来说，只想完成 A-C 的兑换，我们一起来算：
- router 合约
- user A 资产减少变更，需要去 A token 合约登记一下，写入新余额
- 调用 pairA->B
- pairA->B 的 B 资产转移到用户 user 地址，需要去 B token 合约登记一下 transfer，写新余额
- pair B-C 的 的 B 资产增加，user 的资产减少，去 B token 合约登记一下
- 调用 pair B ->C
- pair B ->C 的 C 资产减少， B 资产增加
除了传递兑换信息的 router 调用外，其他的 6 次：两次 pair 调用，token 的结算 4 次。单例要解决的就是这六次的调用。我们有机会减少嘛？
pool 不再是一个地址
我们在 v2 和 v3 时，pool 是一个通过工厂合约创造的智能合约。里面有流动性的数据和负责交易的接口。而在 v4 中，多个 pool 都在 pool manager 下面的存储。当我们构造一个新的 pool 时，并没有构造一个新的智能合约，而是在 pool mananger 下多了一些数据。
按照传统软件工程的观点，这么设计耦合严重，所有的代码功能塞到一个文件 / 智能合约里是不太好的。但是对于无情的 gas 计价程序来说，这么做能省下不少 gas，这就是好设计。
但是这么做也有一个明显的问题，就是原来一个 pool 管理两种资产，现在一个 pool manager 管理无数个资产。怎么才能算清楚我账上的 10 个 A token 是属于哪个 pool 的呢？ 这和下一个问题也有关系。
从菜市场到赌场
我们回到 7 次调用的问题，我们只解释了单例为什么能解决 pair 的调用。对于 V2 V3 的模式来说，更像是菜市场买菜。我们每一次 swap 都要钱货两清。然后去下一个档口卖不同的菜。但是对于以太坊的 ERC20 来说，钱货两清这一动作是要支付手续费的。
我们现实生活中有另一种办法管理多个档口的方法，就是赌场筹码。筹码可以出入口清算，至于个别用户是如何亏的、如何赚的，负责兑换的服务员毫不关心，我们只在进门出门清算，中间的输赢并不需要上报银行系统划转资产。而 v2 v3 的菜市场模式中，我们则支付了 eth 来把每笔的清算都写进区块链了，自然就贵了。当然这也不是什么新鲜的方案，这是我们熟悉的 CEX 方案。
但是相较于 CEX，一个智能合约筹码清算方案有额外的优势：如果我们极端一些，如果我们在 A 档口赢了 10 U 的筹码，但是在你跑步去前台清算的路上，赌场倒闭了，那么我们的钱就没有了。not your key ， not your money。 但是 dex 不一样，你化身闪电侠，一笔链上交易的结构中跑了很多 swap 的操作，你会光速但是按照顺序跑完入金，兑换筹码，下场，出场结算。evm 落后的单线程保护你跑得赢，跑得快。当然，我们焦虑也是多余的，一个去中心化交易所是不会倒闭的，更为重要的优势是这一笔交易是可以链接其他 DeFi 的，虽然业务走的多，但是还是 Defi lego 世界的一环。
我们基本讲清楚了单例是如何解决我们说的 7 次调用的问题。至于筹码是如何记账的，为什么大家还在说复式记账法，这部分就需要深入代码讲了。我们先略过。我们再来复习一下 user->A->B->C 的 uniswap v4 的路由交易:
- 调用 router
- outer 找 pool manager
- 兑换筹码
- 去 pool manager 找 pool 的内部位置
- 交易
- 重复 2/3 步骤两次
- 兑换筹码
那么我们这次调用了几个合约呢？4 个。router、pool manager、tokenA、token C。我们使用了 pool manager 来规避了额外的两次 pair 调用和两次 token b 的记账。
HOOK
一个 pool 有下面八个时点 (v4-core/contracts/interfaces/IHooks.sol)：
- beforeInitialize / afterInitialize(before/after the state of a pool is initialized).
- beforeModifyPosition / afterModifyPosition(The hook called before/after a position is modified)
- beforeSwap / afterSwap(The hook called before/after a swap)
- beforeDonate / afterDonate(The hook called before/after donate)
在这 8 个时点，pool 的创建者可以插入自己的代码。注意，用户可以在 hook 规定好的行为中，选择注册自己期待使用的时点和方法。当其他人触发，例如其他用户交易后，用户可以被动的执行代码。注意，hook 定义权在 pool 的构建者，并不是 pool 的用户能定义的。当然用户可以用脚投票选一个自己喜欢的。
这里我故意先使用了非常抽象而不是非常具体的描述方式，因为过于具体会限制想象力。我们马上会给出具体的例子。
我们进一步学习代码后，需要大家注意的是下面几点：
- 构造一个 pool，需要指定 hook。
- hook 也没有后续修改的方法。pool 和 hook 绑定。当然 hook 也可以是一个可升级合约。
- 如果想做一个符合自己需求的 hook，那要构造一个新的 pool
- 仅仅是 hook 不同，同一个交易对可以有多个 pool
官方给了几个例子，其中比较有学习意义的是现价单的 hook。其实不需要看代码，limit order 做了下面的一些事情
管理用户注册的：
- place order
- kill
- withdraw
管理时点的：
- afterswap：触发后，查找是否有可执行的 limit order，fill 订单。
这就是 limited order hook 的全部功能。
我们认为 hook 只是一种业务描述思路，如果你想做的业务可以分解成用户行为注册，和时点被动触发行为，那么你的业务就可以迁移到 uniswap v4 中。可以是限价单，可以是时间加权 AMM。
从这个角度出发，我们完全可以处理业务，不能局限于交易场景。借贷、期权、稳定币、NFT 都可以用 hook 重构。swap 处理瞬时业务，ModifyPosition 处理跨期业务。swap 兑换了什么、modifiyposition 了什么其实没那么重要。
这里我臆造一个 hook 作为例子：功能是通过 hook，使我把资产留在里面，不着急退出 uniswap 低手续费平台。
1. 管理用户注册
- mint/burn 会构造单边流动性，把资产以 lp 形式存进去
2. 管理时点
- before swap 时点中 创造巨大抢跑优势，或者用高昂的动态手续费，阻止普通用户 swap
那么我的 pool 是没有交易者会来的，这是一个静态的资金池，我的资产通过 lp 形式暂时存在了 uniswap 里，后续我可以提取出来处理用于其他交易。减少了清算次数。
用 hook 重写业务是一个很确定的方向。为了确保长期竞争优势，uni 的 grant 支持也会强很多。
现在已经有一些项目蓄势待发，等待 v4 上线了。例如下面的借贷协议将和 uniswap v4 一起上线。
https://blog.instadapp.io/oracleless-lending-protocol-on-uniswap-v4/
Uniswap v4 是什么
对于 v4，我们盲人摸象地做两个比较：
uni v4 和 layer 2:
• 相同点：
- 低手续费优势
- eth 生态兼容
• 不同点：
- v4 项目方需要用 hook 的方式重写
- 一笔交易内进入低手续费环境再返回 eth 主网，调用其他主网上服务
- 不需要跨链桥
uni v4 和 云交易所：
• 相同点：
- 一起开 pool，共享低手续费环境
- 共享流动性
• 不同点：
- v4 不限制业务类型，不一定是交易所
- v4 共享流动性需要外包给好的路由提供商
- v4 无准入
我们认为应当以平台的视角来定义 uniswap v4。当达到临界点后，在 eth 手续费的压力下，v4 可能是一个比 layer2 好的方案，会有更多金融业务主动或者被动的从主网迁移到 uniswap v4 平台。尤其金融业务其实相对不复杂，但是安全性要求更高，可以在 eth 主网闪电撤出，缓解 eth 主网的紧急需求。这个角度讲，uniswap 已经打赢了 dex 战争，v4 的竞争对手是 cex 云交易所，matic 这种平台级别的竞争对手。
那么代价呢？
- 流动性代币 ：没有流动性代币了。或者说这个记账单位不能脱离 uniswap 范围，项目方要在 uniswap v4 的生态里解决问题。
- 流动性碎片化 ：v3 一个资产对有三个不同手续费池，而 v4 则是完全不同的，这对 router 和 maker 的管理要求更高了。这个的解决办法除了市场博弈也要看 uniswap 社区能不能有一些标准化的方案，U（uniswap）RC 。
（声明：请读者严格遵守所在地法律法规，本文不代表任何投资建议）
