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DAPP实战：从0到1全过程（1）

大家好！从今天开始，本公众号将推出DAPP开发系列教程，以项目Forever bird（http://47.95.248.105）为例，详细讲解基于以太链的DAPP开发全过程，包括整体架构设计，智能合约编写、调用、发布，以及从前台到后台的整体开发流程。

在开始之前呢，先做一些准备工作，笔者所采用的开发语言和工具如下：

准备工作：

前端：react

后端：go、nodejs

web服务器：nginx

钱包：metamask

智能合约：solidity

智能合约发布工具：truffle/remix

以太坊客户端：testrpc/geth

工具：web3j

数据库：mysql

前后端开发语言可以根据自己的喜好自由选择，对于基础开发环境的搭建本文不再叙述。

Forever bird介绍

Forever bird是笔者已经开发完成的一套用于加密鸟的交易和养成DAPP。下面介绍系统的主要功能和玩法。

环境依赖：需要安装浏览器钱包Metamask插件，请使用pc端浏览器chrome或者firefox访问。

安装matamask（https://metamask.io/）需要访问应用市场，如果不能访问可以访问路径下载metamask包进行离线安装（https://github.com/MetaMask/metamask-extension/releases），如果安装过程有什么疑问请留言。

定义和主要功能

鸟：每只鸟是用户完全拥有且不会消失的区块链鸟，每只鸟具有力量、速度和体重（单位：盎司）三个重要属性。每周都会按照鸟的体重进行排序，前20bird可以参与平台盈利分红。

主要功能如下：

捉鸟 捉鸟，首先调用智能合约生成bird，一个bird对应一个token id，然后把对应的token id绑定到对应用户。因此，该用户就拥有了唯一、独有、永恒的bird。

鸟市 用户拥有bird之后，可以在鸟市进行交易，平台会收取3.5%的交易费，交易之后购买者就可以拥有bird的所有权。

PK 玩家可以选择其他人的bird进行pk，pk会按照bird的力量、速度、体重和随机因子进行计算，胜者可以获取失败者的体重（如何两者级别相差很大，胜者可能不会获取体重），但是胜者和失败者都会增加经验值。

经验增加到一定数值能够提高bird的等级，等级的提高会增加bird的力量、速度和体重。

0~10级：经验值增加50升一级。

11~30级：经验值增加100升一级。

31~80级：经验值增加200升一级。

80级以上：经验值增加300升一级。

每升一级，力量增加3%，速度增加3%。

吃水果 每个bird在一定时间可以吃一个水果，水果分三类：力量型、速度型和经验型。三类水果会对应提高bird的力量、速度和经验。

分红 分红的比重：平台周盈利的30%

排名方式：按照bird体重（盎司），如果盎司相同，按照id升序排序（创建时间越早优先级越高）。

奖励总数：排名前20名

奖励比例：

第一名：奖励金 * 20%

第二名：奖励金 * 15%

第三名：奖励金 * 10%

第4~10名：奖励金 * 5%

第11~20名：奖励金 * 2%

bird首页如下：

用户登录之后会进入“我的”页面，如下图所示：

排行榜会按照体重进行排序：

每周都会对前20的bird进行分红：

以上对forever bird的项目进行了介绍，下面讲一下总体设计架构

bird的架构模型如下：

在这个架构中，基于以太链的智能合约相当于部分功能的业务后台，与传统的service一起完成整体逻辑，下面介绍一下各模块的功能。

智能合约实现语言solidity，智能合约包含存储和逻辑两部分。

存储内容包括用户和bird token的对应关系，bird的详细信息，比如体重、力量等；还有一部分调用event存储的log。

逻辑包括bird基因生成、bird转移、pk、吃水果等改变状态的接口，获取bird基本信息、获取用户bird信息的查询接口。

service service包括go实现的业务后台，对web提供业务接口；以太链所有的交易都必须等待矿工打包确认，因此nodejs实现的定时脚本，用户查询智能合约，同步bird信息。

web展示时如果直接以太链读取交易数据会比较耗时，同时还要做大量的数据处理，因此确认的交易打包的数据会存储于service数据库。本系统nodejs通过web3j来获取合约里已经完成的交易数据，最终把交易数据存到mysql数据库里。

web端 web端要和智能合约、service进行交互，因为智能合约和service相当于两个业务后台，要保证用户数据的正确性和一致性。

首先要有统一的账户认证，本系统统一使用metamask钱包作为账户认证。web端使用浏览器钱包Metamask（生成用户以太链账户，存储用户私钥），使用metamask提供的web3j接口与以太链智能合约交互，后端service要确认用户登录，需要用户使用私钥对信息进行签名，后端对前端传递的信息进行校验，校验通过则可以保证用户的本人操作，关于如何进行签名校验，请参考一下链接：

https://medium.com/metamask/the-new-secure-way-to-sign-data-in-your-browser-6af9dd2a1527

其次要保证数据传输的完整性。为了防止数据传输过程被篡改，调用智能合约的关键接口（会变更状态的业务接口）都加入了签名校验。

最后为了确保智能合约与后台行为一致性，对bird使用了状态控制。bird的状态变迁图如下所示：

在开发阶段，系统使用了testrpc和geth搭建私链。使用testrpc（内存操作）能够快速测试功能，使用geth能模拟真实以太坊环境。发布测试公链使用remix编译发布。

下章将会为大家讲解：智能合约的编写，敬请期待。