what is tps

TPS 的定义：

In the context of blockchains, transactions per second (TPS) refers to the number of transactions that a network is capable of processing each second.

上面的定义很好理解：整个区块链网络作为一个整体，一秒内所能处理的交易量。问题在如何评估 “处理的交易量”？

方式一：“处理” 等于 “上链”，所以 TPS = 已上链的交易量 / 块的时间间隔
```
TPS = 已上链的交易量 / 块的时间间隔
    = SUM([block[i].transactions for i in start..=end]) / (block[end].timestamp - block[start].timestamp)
```
这种理解方式不全面。因为上链只是区块链处理一个交易的最后一个步骤。压测时观测链上数据可以发现，ckb 链的相邻块的交易数量抖动剧烈，不平滑。

虽然短期内交易数量剧烈抖动，但拉长评估周期求平均呢？拉长评估周期后，交易的生命周期缩小成点，此时再求平均，好像也是个办法。

这种方式站在一个全局的视角。
方式二：“处理” 覆盖一个交易的整个生命周期，包括进入交易池、同步交易到整个网络、打包、同步块到整个网络，一共四个阶段。

tps-bench 采用这种覆盖得更全面的理解方式，把 RPC send_transaction 开始的时间点视作生命周期的起始，包含该交易的块上链且同步全网视作生命周期的结束（TODO: 补一张图）。

这种方式站在交易操作者的视角，可能需要关心出块间隔、初始准备的交易数量等变量。

上述两种理解方式分别对应着两种压测方式：

方式一：狂发交易。截断链的前面部分和后面部分，TPS = 已上链的交易量 / 块的时间间隔。
方式二：初始时操作者拥有 N 个 UTXO。操作者自己给自己来回转账这 N 个 UTXO，交易的频率 f 可以换算为 tps。假设操作者能持续稳定地每隔 t 时长做一次转账，则 tps = 1s / t，然后我们只要找到一个稳定的最小 t 值即可知道最终 tps = 1s / t_min。

按理来说，这两种方式的最终结果应该很相近。做一下实验吧。

fn can_archive(tps: usize) -> bool {
}

# Use bisection to find the best tps
fn bisect_best_tps() -> usize {
  let mut max_tps = 1000;
  let mut min_tps = 1;
  loop {
    if max_tps == min_tps {
      return max_tps;
    }
    
    let target_tps = (max_tps + min_tps) / 2;
    if can_archive(target_tps) {
      min_tps = target_tps
    } else {
      max_tps = target_tps
    }
  }
}

keroro520/what-is-tps.md