Web3 DApp 架构与交互实战指南：从零构建你的第一个去中心化应用

在过去的 Web2 时代，互联网由前端、后端和 数据库 三大板块组成；进入 Web3 阶段，这种模式被彻底改写。DApp（去中心化应用程序） 不仅运行逻辑上链，还将数据所有权交还用户。本文将拆解完整的 Web3 DApp 架构，并通过一个「链上记事本」实战案例，让你亲手写出第一行 智能合约 与前端代码。

1. Web3 DApp 为何与众不同

去信任化：信任由代码与共识机制保证，无需单一实体背书。
可组合性：智能合约像乐高积木，彼此可调用与叠加。
持续性：一旦部署进区块链，运行节点即为「永恒服务器」。

这些特性让 区块链应用 在 DeFi、NFT、链游等领域爆发式增长，催生了海量的 DApp 开发 需求。

2. 全景架构：8 大核心模块

┌───────────────┐        ┌──────────────┐
│    前端       │◄──────►│  钱包(EOA)   │
│  React/HTML   │        │  MetaMask    │
└──────┬────────┘        └──────┬───────┘
       │  调用 ethers.js       │
       ▼                        │
┌───────────────────────────────┐
│         区块链节点            │
│  RPC / WebSocket Provider    │
└──────┬────────────────────┬───┘
       │                    │
       ▼                    ▼
┌──────────────┐    ┌─────────────┐
│ 智能合约     │    │ 去中心化储存 │
│ Solidity/Rust│    │  IPFS/Ar   │
└──────────────┘    └─────────────┘

模块	关键词	作用
前端	React、Web3 库	提供用户交互界面
钱包	MetaMask、签名	托管私钥、发起交易
RPC 节点	Infura、Alchemy	广播交易、读取链上状态
智能合约	Solidity、EVM	执行业务逻辑
EVM	字节码、Gas	运行环境，保障一致性
存储	IPFS、Arweave	存放大文件，降本增效
Layer2	Polygon、Optimism	扩容、降低 Gas
区块浏览器	Etherscan、FTMscan	查看交易、审计合约

3. 快速上手：5 步搭建 Hello DApp

环境准备
- 安装 Node.js + npm
- 全局安装 lite-server
- 准备好 MetaMask 并切换到 Fantom 测试网
启动本地服务器
```
mkdir simple-dapp && cd simple-dapp
lite-server
```
浏览器访问 http://127.0.0.1:3000/ 即可实时预览。
编写智能合约
新建 SaveString.sol，功能对比如下：
- saveString(_string)：地址绑定存储
- getString()：仅自身地址可读
前端三连文件
- index.html：极简表单
- style.css：区块着色，提升可读性
- script.js：ethers.js 调用合约
联调测试
- 连接钱包 → 输入文字 → 签名交易 → 读取结果

👉 为节约宝贵时间，可直接复用已部署在 Fantom 测试网的合约地址。

4. 链上记事本实战教程

4.1 智能合约代码

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract SaveString {
    mapping(address => string) public savedStrings;

    function saveString(string memory _string) public {
        savedStrings[msg.sender] = _string;
    }

    function getString() public view returns(string memory) {
        return savedStrings[msg.sender];
    }
}

使用 Remix IDE 编译 → Deploy 到 Fantom testnet → 复制合约地址备用。

4.2 前端关键片段

index.html（节选）

<script src="https://cdn.ethers.io/lib/ethers-5.7.2.umd.min.js"></script>
<script src="script.js"></script>
...
<button onclick="connect()">Connect Wallet</button>
<input id="input" placeholder="Input sentence" />
<button onclick="saveString()">Save Sentence</button>
<button onclick="getString()">Retrieve Sentence</button>

script.js

const contractAddress = "0x0287f57a1a17a725428689dfd9e65eca01d82510";
const contractABI = [...];  // 复制 Remix 生成的 ABI
async function connect() {...}
async function saveString() {...}
async function getString() {...}

完成后目录结构：

simple-dapp/
 ├─ index.html
 ├─ style.css
 └─ script.js

👉 别忘了用 FTM 水龙头领取测试币，否则会卡在签名步骤。

5. FAQ：开发者最关心的 5 个问题

Q1：上传到主网大约需要多少 Gas？
A：存储 32 字节以内的数据大约花费 21,000 Gas（基础交易费）+ 约 20,000 Gas 的存储费；实际费用取决于链上拥堵程度。Fantom、Polygon 等侧链可节省 90% 以上成本。

Q2：如何保障合约安全？
A：遵循「检查-生效-交互」模式（Checks-Effects-Interactions），并使用 OpenZeppelin 库审计工具。上线前务必跑一遍静态分析与单元测试。

Q3：可以用 React/Next.js 替代 vanilla 代码吗？
A：完全可以，只需封装 ethers.js 的 hooks 即可，例如使用 useContractRead / useContractWrite，可极大提升开发效率。

Q4：用户拒绝签名怎么办？
A：在代码中捕获 provider.send("eth_requestAccounts") 的异常，并给予明确文案提示「请在 MetaMask 中确认连接」。

Q5：如何存放大文件（如图片、视频）？
A：将文件上传 IPFS/Arweave 获得 CID，然后把 CID 字符串存入智能合约即可。

6. 下一步精进路线图

框架升级：Next.js + TypeScript + wagmi，带来类型安全与 SSR 优化。
测试体系：Hardhat + Foundry，实现一键可多链部署。
L2 无痛迁移：将合约桥接至 Optimism、zkSync，享受 <0.01 美金交易费。
DID 结合：引入 WalletConnect & ENS，实现区块链身份一键登录。

掌握上述路线后，你就能将单个「链上记事本」扩展为功能完备的 去中心化 SaaS。现在就打开终端，把第一个 commit 推上去吧！