簡而言之:輪詢(Polling)是一種「拉取式」模式,您的應用程式會以固定間隔反覆向區塊鏈節點查詢新資料;串流(Streaming)則是一種「推送式」模式,當新資料在鏈上產生時,會自動傳送至您的應用程式。輪詢雖然實作簡單,但會浪費資源、增加延遲,且有遺漏資料的風險;串流在規模擴展時更有效率、更快且更可靠,但需要不同的基礎架構。 對於大多數生產環境中的區塊鏈應用程式而言,串流是資料擷取的更佳方案。
簡單的解釋
每個區塊鏈應用程式都需要知道鏈上何時發生了某件事。錢包需要知道使用者何時收到轉帳;DeFi 協議需要偵測價格預言機何時更新;交易機器人需要在新交易一進入區塊時立即偵測到;分析平台則需要在每個區塊生成時即時處理。問題在於,您的應用程式該如何得知這些事件?
在採用輪詢機制時,您的應用程式會執行一個迴圈:呼叫 RPCendpoint ,檢查是否有新動態,處理任何新資料,等待固定間隔,然後重複上述步驟。這是大多數開發者最先學到的模式,因為它與 HTTP API 的運作方式自然吻合。設定一個計時器,每 N 秒發送一次請求,並處理回應。除了能夠發送 HTTP 請求之外,這不需要任何特殊的基础架構。
透過串流傳輸,您的應用程式只需建立一次連線或設定一次資料管道,新資料便會自動送達。無需迴圈、無需計時器、也無需重複發送請求。當產生新的資料區塊時,資料會自動流向您的應用程式,無需應用程式主動請求。應用程式的任務僅是處理隨即送達的資料。
民意調查在實務中的運作方式
監控新區塊的典型輪詢實作方式如下:您的應用程式會呼叫「eth_blockNumber」以取得最新區塊,將其與上次處理的區塊進行比對,透過「eth_getBlockByNumber」擷取任何新區塊,提取所需資料,並排程下一次輪詢。 每次迭代至少需要一次 RPC 呼叫(用以檢查最新區塊編號),且可能需要更多次呼叫(用以擷取每個新區塊的完整區塊資料、交易收據及事件日誌)。
輪詢間隔是一項關鍵的設計決策。若輪詢過於頻繁,便會浪費 RPC 請求(以及配額),在答案明明是「沒有」的情況下,仍不斷詢問「有新消息嗎?」。以Ethereum 為例,該處每 12 秒產生一個區塊,若每秒進行一次輪詢,意味著 12 次請求中有 11 次都無法獲得有用的回傳。 若輪詢間隔過長,則會引入延遲。若間隔設定為 30 秒,您可能要等到新區塊產生 30 秒後,才會發現該區塊。此外,您可能在每個間隔內處理多個區塊,導致系統負載不均。
輪詢會帶來幾項可靠性風險。若因網路錯誤、速率限制或節點問題導致輪詢失敗,您的應用程式可能會完全錯過該區塊,除非它能追蹤最後處理過的區塊編號,並在下次成功輪詢時回溯至該點。 若您的應用程式發生當機或重新啟動,必須確定中斷的位置並從該點繼續執行,同時處理停機期間產生的所有區塊。若輪詢工作程序因處理延遲而落後,區塊鏈末端與您應用程式狀態之間的差距將會擴大,而要追上進度則需要處理積壓的區塊。
在高吞吐量的區塊鏈上,輪詢機制會變得特別棘手。Solana 每 400 毫秒產生一個時槽。Arbitrum 和Base 則每 250 毫秒產生一個區塊。若要依照這些區塊鏈的區塊產出速率進行輪詢,光是檢查區塊編號就需每秒發出 2 至 4 次 RPC 請求,此外還需額外發出請求以取得完整的區塊資料。當系統擴展至涵蓋多條區塊鏈時,RPC 請求量(及成本)將隨區塊鏈數量與各區塊鏈的區塊產出速率呈線性增長。
串流技術在實際運作中的原理
WebSocket 訂閱是區塊鏈串流最簡單的形式。您的應用程式會與某個節點建立一個持久的 WebSocket 連線,並發送訂閱請求(例如帶有「newHeads」參數的「eth_subscribe」)。節點會在每個新區塊頭產生後,立即透過該開放連線將其推送至您的應用程式。無需輪詢、無浪費的請求、無延遲差距。
WebSockets 雖然適用於簡單的用例,但在大規模部署時卻有顯著的限制。連線具有狀態性,可能會因網路問題、伺服器重新啟動或閒置超時而中斷。當連線中斷時,您的應用程式將錯過重新連線前發生的任何事件,且必須偵測到連線中斷、重新連線,並補回遺漏的資料。在多個鏈上管理多重並發的 WebSocket 連線,更增加了複雜性。 此外,WebSocket 訂閱機制也不支援歷史資料。若您需要處理上週的區塊,WebSockets 將無法提供協助。
專為此目的設計的串流服務可解決這些限制。您的應用程式無需維護不穩定的 WebSocket 連線,而是配置一條由串流服務端到端管理的数据管道。該服務會連線至區塊鏈節點、處理每個區塊、套用您的篩選條件,並以保證送達的方式將結果傳送至您的目標位置。若目標位置暫時無法連線,該服務會將資料緩存並重新嘗試傳送;若發生區塊鏈重組,該服務則會傳送修正資料包。 若您需要歷史資料,同一條資料管線可從任何起始區塊開始進行回填。
比較這兩種方法
延遲是最顯著的差異。在最佳情況下,輪詢的延遲始終等於輪詢間隔;但在實際應用中,由於處理時間和錯誤恢復等因素,延遲往往會更長。串流則會在資料一經產生時立即傳送,通常在資料塊產生後的幾秒內即可傳送。對於交易機器人或即時儀表板等對延遲敏感的應用程式而言,串流的傳輸速度明顯更快。
資源效率是第二項主要差異。輪詢所產生的請求量與輪詢頻率成正比,無論是否存在新資料。一個每秒檢查是否有新區塊的輪詢工作程序,即使它僅關注每週觸發一次的特定事件,每天仍會發出 86,400 次請求。串流則會根據實際資料量消耗相應的資源。若沒有任何事件符合您的篩選條件,則不會傳送任何資料,您這邊也不會消耗任何資源。
在大規模應用時,可靠性是區分這兩種方法的關鍵。輪詢機制需要您的應用程式自行維護狀態追蹤、缺口偵測、錯誤復原以及追趕邏輯。每種邊緣情況(遺漏區塊、重複處理、重新組織、速率限制、節點故障轉移)都必須在您的程式碼中加以處理。串流服務則在供應商端處理這些邊緣情況,提供無缺口、有序且已去重資料流,讓您的應用程式能直接處理,無需擔心基礎架構的可靠性。
複雜性是必須權衡的代價。輪詢在初期較容易實作。 一個基本的輪詢迴圈只需 20 行程式碼即可寫出。但這種簡單性具有誤導性,因為經過生產環境驗證的輪詢機制需要錯誤處理、退避邏輯、狀態管理、重組偵測以及監控功能,這些內容可能會使程式碼量激增至數百行。串流傳輸則需要預先配置資料管道,以及能夠接收推送資料的目標系統(例如 Webhook 伺服器或具備適當資料導入邏輯的資料庫),但一旦配置完成,其後續維護工作量便會大幅減少。
輪詢與串流之間有何區別?
輪詢與串流雖皆旨在解決同一問題——將最新的鏈上資料導入您的應用程式——但兩者的控制權關係卻恰好相反flow 。在輪詢模式下,您的程式碼是主動方:它會反覆呼叫RPCendpoint並查詢是否有任何變更。而在串流模式下,服務提供者才是主動方,會在每個新區塊或符合條件的事件產生之際,立即將其推送給您。下表針對生產環境中最關鍵的面向,對這兩種模式進行了比較。
維度 | 民意調查 | 串流 |
|---|---|---|
資料flow | 採用拉取式機制,您的應用程式會主動請求資料 | 採用推送式機制,資料會自動傳送 |
延遲 | 等於或長於抽樣間隔 | 在區塊生成後的幾秒內 |
資源使用情況 | 與調查頻率成正比,即使在閒置狀態下亦然 | 與實際資料量成正比 |
該如何選擇輪詢間隔?
若您進行輪詢,其間隔應與您所讀取的區塊鏈之區塊生成時間保持一致。若輪詢頻率遠高於區塊生成速度,不僅會浪費請求,還可能觸發速率限制;反之,若輪詢頻率遠低於區塊生成時間,則會造成可避免的延遲,並迫使您的工作者一次處理多個區塊。下表列出了各網路的典型區塊生成時間,以及對實際輪詢頻率的影響。
區塊鏈 | 預估區段時間 | 民調的啟示 |
|---|---|---|
Bitcoin | 大約 10 分鐘 | 1 至 2 分鐘的間隔已經綽綽有餘 |
Ethereum | 大約 12 秒 | 每 4 至 12 秒進行一次查詢,以確保資料最新且避免資源浪費 |
BNB Smart Chain | 大約 3 秒 | 子區塊輪詢會增加系統負載,卻幾乎沒有好處 |
什麼時候還應該使用輪詢?
對於大多數生產工作負載而言,串流是較佳的預設選項,但在少數情況下,輪詢仍是一個合理的選擇。 一次性腳本、資料補填作業以及不常執行的批次工作,通常不值得為此建立受管管道。當您僅需按需取得單一數值時,例如在用戶執行操作前進行餘額查詢,且沒有可訂閱的連續資料流時,使用輪詢也是可行的。然而,當資料的新鮮度與資料量確實重要時,權衡取捨的重點會迅速改變,因此在決定採用某種方法之前,了解即時資料與歷史資料之間的差異將有所助益。
串流如何處理資料重組和資料遺失的情況?
處理即時區塊鏈數據最困難之處,不在於正常流程,而在於邊緣情況。區塊鏈重組可能會替換掉您的應用程式已處理過的區塊,而連線中斷則可能導致數據出現缺口。若使用原始輪詢或 WebSockets,您必須自行偵測並修復這些情況。像 Quicknode Streams 這類託管服務會為您處理這些問題:它會依照最終性順序傳送資料,在發生鏈重組時發送修正資料包,並在目標端不可用時進行緩衝與重試。正是這項差異,使得推送式傳輸在大規模運作時更加輕鬆。
常見問題
串流是否總是比抽樣調查更好?
並非總是如此。對於大多數需要持續、低延遲數據的生產應用,串流在效率和可靠性方面更具優勢。但對於一次性腳本、簡單的餘額查詢或低頻率任務,輪詢方式已完全足夠,且更容易設定。正確的選擇取決於您對數據新鮮度的要求,以及處理的數據量大小。若想了解推送式模型的基礎知識,請參閱「什麼是區塊鏈數據串流」。
我應該多久輪詢一次 RPCendpoint 呢?
請將輪詢間隔設定為與區塊鏈的區塊生成時間相符。在Ethereum 上,每 4 至 12 秒進行一次輪詢,既能保持資料最新,又不會浪費呼叫次數。在Solana 或Base 等高速區塊鏈上,以區塊生成速率進行輪詢並不切實際,採用串流方式會更為合適。若輪詢頻率遠高於區塊生成速率,通常不會返回任何新資料,反而會耗盡請求配額。請參閱RPC 請求運作方式,了解每次呼叫的具體內容。
擷取資料的成本是否比串流更高?
在大規模運作時,情況往往如此。輪詢會依照固定時程發送請求,無論是否有新資料;因此,一個繁忙的輪詢工作程序每天可能發出數萬次呼叫,卻只為了擷取寥寥數個事件。串流則會根據實際符合篩選條件的資料量來消耗資源,這通常意味著浪費的請求較少,且對於持續性工作負載而言,成本也較低。
在重新組織過程中,我的資料會如何處理?
若僅採用簡單的輪詢或原始 WebSockets,重組可能會導致您的應用程式仍持有在規範鏈上已不存在的交易。受管理的串流服務能偵測到重組,並傳送修正資料包,以確保您的狀態保持一致。理解吞吐量與延遲之間的權衡,也有助於您決定在將資料視為已確認之前應等待多久。
我可以從串流服務中取得歷史資料嗎?
是的。與 WebSocket 訂閱不同,後者僅會從連線當下開始傳送新事件;完整的串流管道則能利用相同的設定,從任何過去的區塊開始進行回溯補傳。這讓您能夠重播歷史資料,並無縫過渡到即時資料,而無需運行兩個獨立的系統。
Quicknode 如何同時支援這兩種模式
Quicknode其核心 API在所有受支援的區塊鏈上,同時支援透過 HTTP RPC 端點進行輪詢,以及透過 WebSocket 連線進行即時訂閱。對於採用輪詢方式的應用程式,Quicknode 的《高效 RPC 請求指南》涵蓋了減少無效呼叫、實作適當的錯誤處理,以及管理速率限制的最佳實務。
對於準備超越輪詢模式的應用程式,Quicknode (Streams )提供了一套完全託管的串流管道。Streams 可傳遞即時區塊鏈資料,並具備傳送保證、最終性順序處理、自動重組處理以及伺服器端過濾功能,且無需您的應用程式維護 WebSocket 連線或輪詢基礎架構。Streams 支援傳輸至webhooks 、PostgreSQL、Snowflake、Amazon S3、Azure Storage 等平台,使其能適應任何後端架構。 關於 WebSocket 訂閱與Streams 之間的直接比較指南,請參閱Quicknode 的文件,其中涵蓋了從輪詢或基於 WebSocket 的架構進行轉換的團隊所面臨的權衡與遷移路徑。
延伸閱讀
什麼是 RPC(endpoint )?-Quicknode 術語表
RPC 請求是如何運作的?-Quicknode 術語表
WebSocket 與Quicknode 的比較Streams-Quicknode 指南
高效 RPC 請求指南-Quicknode
Streams 入門指南 - Quicknode 文件
Quicknode Streams