面试题：TypeScript bigint类型在区块链数据处理场景的应用

Question

在区块链项目中，经常需要处理非常大的整数，如区块高度、交易金额等。假设你要实现一个简单的区块链数据验证模块，其中涉及到对交易金额（bigint类型）的验证，验证规则为：交易金额必须大于0，且不能超过某个设定的最大值（也是bigint类型）。同时，还需要将交易金额转换为固定长度的二进制字符串（例如64位）进行存储。请用TypeScript实现该验证模块，并说明在这种场景下使用bigint类型可能会遇到哪些性能和兼容性问题，以及如何解决。

Answer 1

TypeScript 实现验证模块

function validateTransactionAmount(amount: bigint, max: bigint): { valid: boolean; binary: string | null } {
    if (amount <= 0n || amount > max) {
        return { valid: false, binary: null };
    }
    const binary = amount.toString(2).padStart(64, '0');
    return { valid: true, binary };
}

性能和兼容性问题及解决办法

1. 性能问题：
   • 问题：bigint类型的运算比普通数字类型（number）慢，因为JavaScript原生数字类型（number）是基于IEEE 754标准的双精度浮点数，运算在硬件层面有更好的支持，而bigint的运算需要软件模拟。
   • 解决办法：尽量减少不必要的bigint运算，例如缓存一些计算结果。如果可能，在运算前先判断是否可以使用普通数字类型（number）进行部分运算，只有在必要时才转换为bigint。
2. 兼容性问题：
   • 问题：并非所有的JavaScript运行环境都支持bigint类型，例如一些较旧的浏览器版本。
   • 解决办法：可以使用polyfill库，如 big-integer 来模拟bigint的功能，确保在不支持的环境中也能正常使用。在代码中可以使用特性检测，优先使用原生bigint，若不支持则使用polyfill。例如：

if (typeof BigInt === 'function') {
    // 使用原生bigint
} else {
    // 使用polyfill库
    const bigInt = require('big-integer');
}