这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第1篇笔记
1. Go语言简介
1.1. 什么是Go语言
- 高性能、高并发（性能媲美C++、Java）
- 语法简单、学习曲线平缓（比如仅需For循环，上手容易）
- 丰富的标准库（使用标准库及其第三方库即可实现高并发、模块化支持和基础功能开发——稳定性、兼容性）
- 完善的工具链（拥有编译、代码格式化、错误检查、帮助文档、包管理等）
- 静态链接（只需要编译之后的可执行文件即可部署运行，不像C++要.so，Java要JRE）
- 快速编译（微服务线上部署时间小于1分钟）
- 跨平台（支持LINUX、Windows、MacOS，无需考虑交叉编译）
- 垃圾回收（RuntimeGC）
1.2. Go语言大厂普及率
字节跳动、Google、Facebook、BAT、Bilibili
业务范围包括区块链、微服务、云原生等
1.3. 全面拥抱Go原因
性能、性能、性能!!!
适合在线web、RPC和Http框架业务
2. Go入门
2.1. 开发环境
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安装Goland
- 访问 go.dev/ ，点击 Download ，下载对应平台安装包，安装即可
- 如果无法访问上述网址，可以改为访问 studygolang.com/dl 下载安装
- 如果访问 github 速度比较慢，建议配置
go mod proxy，参考 goproxy.cn/ 里面的描述配置，下载第三方依赖包的速度可以大大加快
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配置 Go 语言开发环境
2.2. 基础语法
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Hello World
package main import ( "fmt" ) func main() { fmt.Println("hello world") // 打印 }-
运行
go run path/to/main.go -
编译
go build path/to/main.go
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变量
var& 常量constpackage main import ( "fmt" "math" ) func main() { var a = "initial" // var name string = "a76yyyy" // 显式初始化 var b, c int = 1, 2 var d = true var e float64 f := float32(e) // 海象式声明 g := a + "foo" fmt.Println(a, b, c, d, e, f) // initial 1 2 true 0 0 fmt.Println(g) // initialapple const s string = "constant" // 常量 可以根据上下文自动确定类型 const h = 500000000 const i = 3e20 / h fmt.Println(s, h, i, math.Sin(h), math.Sin(i)) } -
流程控制
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if elsepackage main import "fmt" func main() { if 7%2 == 0 { // 不需要括号 fmt.Println("7 is even") } else { fmt.Println("7 is odd") } if 8%4 == 0 { fmt.Println("8 is divisible by 4") } if num := 9; num < 0 { fmt.Println(num, "is negative") } else if num < 10 { fmt.Println(num, "has 1 digit") } else { fmt.Println(num, "has multiple digits") } } -
for循环package main import "fmt" func main() { i := 1 for { // 死循环 fmt.Println("loop") break } for j := 7; j < 9; j++ { // 经典c式循环 fmt.Println(j) } for n := 0; n < 5; n++ { if n%2 == 0 { continue //继续或 break 跳出 } fmt.Println(n) } for i <= 3 { fmt.Println(i) i = i + 1 } } -
switch分支package main import ( "fmt" "time" ) func main() { a := 2 switch a { // 变量不需要括号 case 1: fmt.Println("one") case 2: fmt.Println("two") case 3: fmt.Println("three") case 4, 5: fmt.Println("four or five") default: fmt.Println("other") } t := time.Now() switch { case t.Hour() < 12: fmt.Println("It's before noon") default: fmt.Println("It's after noon") } }
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数组与切片
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数组
arraypackage main import "fmt" func main() { var a [5]int //存放5元素的int a数组 a[4] = 100 // 写入 fmt.Println("get:", a[2]) // 读取 fmt.Println("len:", len(a)) b := [5]int{1, 2, 3, 4, 5} fmt.Println(b) var twoD [2][3]int for i := 0; i < 2; i++ { for j := 0; j < 3; j++ { twoD[i][j] = i + j } } fmt.Println("2d: ", twoD) } -
切片
slicepackage main import "fmt" func main() { s := make([]string, 3) // 可变长度数组 s[0] = "a" s[1] = "b" s[2] = "c" fmt.Println("get:", s[2]) // c fmt.Println("len:", len(s)) // 3 s = append(s, "d") // 扩容并返回新的slice s = append(s, "e", "f") fmt.Println(s) // [a b c d e f] c := make([]string, len(s)) copy(c, s) // 拷贝 fmt.Println(c) // [a b c d e f] fmt.Println(s[2:5]) // [c d e] // 切片操作 fmt.Println(s[:5]) // [a b c d e] fmt.Println(s[2:]) // [c d e f] good := []string{"g", "o", "o", "d"} fmt.Println(good) // [g o o d] }
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map字典package main import "fmt" func main() { m := make(map[string]int) m["one"] = 1 // 写入 m["two"] = 2 fmt.Println(m) // map[one:1 two:2] fmt.Println(len(m)) // 2 fmt.Println(m["one"]) // 1 // 读取 fmt.Println(m["unknow"]) // 0 r, ok := m["unknow"] // 获取map是否包含该key fmt.Println(r, ok) // 0 false delete(m, "one") //删除 m2 := map[string]int{"one": 1, "two": 2} var m3 = map[string]int{"one": 1, "two": 2} fmt.Println(m2, m3) } -
range遍历package main import "fmt" func main() { nums := []int{2, 3, 4} sum := 0 for i, num := range nums { sum += num if num == 2 { fmt.Println("index:", i, "num:", num) // index: 0 num: 2 } } fmt.Println(sum) // 9 m := map[string]string{"a": "A", "b": "B"} for k, v := range m { fmt.Println(k, v) // b 8; a A } for k := range m { fmt.Println("key", k) // key a; key b } } -
函数
funcpackage main import "fmt" func add(a int, b int) int { return a + b } func add2(a, b int) int { return a + b } func exists(m map[string]string, k string) (v string, ok bool) { v, ok = m[k] return v, ok // 返回结果和错误信息 } func main() { res := add(1, 2) fmt.Println(res) // 3 v, ok := exists(map[string]string{"a": "A"}, "a") fmt.Println(v, ok) // A True } -
指针
pointpackage main import "fmt" func add2(n int) { n += 2 // 无效操作 } func add2ptr(n *int) { *n += 2 // 指针操作 * 取值 } func main() { n := 5 add2(n) fmt.Println(n) // 5 add2ptr(&n) // & 取地址 fmt.Println(n) // 7 } -
结构体及方法
struct-
结构体
package main import "fmt" type user struct { // 结构体初始化 name string password string } func main() { a := user{name: "wang", password: "1024"} b := user{"wang", "1024"} c := user{name: "wang"} c.password = "1024" var d user d.name = "wang" d.password = "1024" fmt.Println(a, b, c, d) // {wang 1024} {wang 1024} {wang 1024} {wang 1024} fmt.Println(checkPassword(a, "haha")) // false fmt.Println(checkPassword2(&a, "haha")) // false } func checkPassword(u user, password string) bool { return u.password == password } func checkPassword2(u *user, password string) bool { // 用指针避免大结构体拷贝开销 return u.password == password } -
结构体方法
package main import "fmt" type user struct { name string password string } func (u user) checkPassword(password string) bool { //实现 类Class 的方法 return u.password == password } func (u *user) resetPassword(password string) { u.password = password } func main() { a := user{name: "wang", password: "1024"} a.resetPassword("2048") fmt.Println(a.checkPassword("2048")) // true }
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错误处理
package main import ( "errors" "fmt" ) type user struct { name string password string } func findUser(users []user, name string) (v *user, **err error**) { for _, u := range users { if u.name == name { return &u, nil // 无错误 } } return nil, errors.New("not found") // 有错误 } func main() { u, err := findUser([]user{{"wang", "1024"}}, "wang") if err != nil { // 判断Error是否存在 fmt.Println(err) return } fmt.Println(u.name) // wang // 否则可能出现空指针错误 if u, err := findUser([]user{{"wang", "1024"}}, "li"); err != nil { fmt.Println(err) // not found return } else { fmt.Println(u.name) } } -
字符串
string-
字符串操作
package main import ( "fmt" "strings" // 字符串操作标准库 ) func main() { a := "hello" fmt.Println(strings.Contains(a, "ll")) // true fmt.Println(strings.Count(a, "l")) // 2 fmt.Println(strings.HasPrefix(a, "he")) // true fmt.Println(strings.HasSuffix(a, "llo")) // true fmt.Println(strings.Index(a, "ll")) // 2 fmt.Println(strings.Join([]string{"he", "llo"}, "-")) // he-llo fmt.Println(strings.Repeat(a, 2)) // hellohello fmt.Println(strings.Replace(a, "e", "E", -1)) // hEllo fmt.Println(strings.Split("a-b-c", "-")) // [a b c] fmt.Println(strings.ToLower(a)) // hello fmt.Println(strings.ToUpper(a)) // HELLO fmt.Println(len(a)) // 5 b := "你好" fmt.Println(len(b)) // 6 } -
字符串格式化 format
package main import "fmt" type point struct { x, y int } func main() { s := "hello" n := 123 p := point{1, 2} fmt.Println(s, n) // hello 123 fmt.Println(p) // {1 2} fmt.Printf("s=%v\n", s) // s=hello // 打印值 fmt.Printf("n=%v\n", n) // n=123 fmt.Printf("p=%v\n", p) // p={1 2} fmt.Printf("p=%+v\n", p) // p={x:1 y:2} // 打印字段名及值 fmt.Printf("p=%#v\n", p) // p=main.point{x:1, y:2} // 打印结构体 f := 3.141592653 fmt.Println(f) // 3.141592653 fmt.Printf("%.2f\n", f) // 3.14 }
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JSON处理
package main import ( "encoding/json" "fmt" ) type userInfo struct { Name string // 保证第一个字母为大写 Age int `json:"age"` Hobby []string } func main() { a := userInfo{Name: "wang", Age: 18, Hobby: []string{"Golang", "TypeScript"}} buf, err := json.Marshal(a) // 序列化 if err != nil { panic(err) } fmt.Println(buf) // [123 34 78 97...] fmt.Println(string(buf)) // {"Name":"wang","age":18,"Hobby":["Golang","TypeScript"]} buf, err = json.MarshalIndent(a, "", "\t") if err != nil { panic(err) } fmt.Println(string(buf)) var b userInfo err = json.Unmarshal(buf, &b) // 反序列化 if err != nil { panic(err) } fmt.Printf("%#v\n", b) // main.userInfo{Name:"wang", Age:18, Hobby:[]string{"Golang", "TypeScript"}} } -
时间处理
package main import ( "fmt" "time" ) func main() { now := time.Now() fmt.Println(now) // 2022-03-27 18:04:59.433297 +0800 CST m=+0.000087933 t := time.Date(2022, 3, 27, 1, 25, 36, 0, time.UTC) t2 := time.Date(2022, 3, 27, 2, 30, 36, 0, time.UTC) fmt.Println(t) // 2022-03-27 01:25:36 +0000 UTC fmt.Println(t.Year(), t.Month(), t.Day(), t.Hour(), t.Minute()) // 2022 March 27 1 25 fmt.Println(t.Format("2006-01-02 15:04:05")) // 2022-03-27 01:25:36 diff := t2.Sub(t) fmt.Println(diff) // 1h5m0s fmt.Println(diff.Minutes(), diff.Seconds()) // 65 3900 t3, err := time.Parse("2006-01-02 15:04:05", "2022-03-27 01:25:36") if err != nil { panic(err) } fmt.Println(t3 == t) // true fmt.Println(now.Unix()) // 1648738080 // 获取时间戳 } -
数字解析
strconvpackage main import ( "fmt" "strconv" ) func main() { f, _ := strconv.ParseFloat("1.234", 64) fmt.Println(f) // 1.234 n, _ := strconv.ParseInt("111", 10, 64) fmt.Println(n) // 111 n, _ = strconv.ParseInt("0x1000", 0, 64) fmt.Println(n) // 4096 n2, _ := strconv.Atoi("123") fmt.Println(n2) // 123 n2, err := strconv.Atoi("AAA") fmt.Println(n2, err) // 0 strconv.Atoi: parsing "AAA": invalid syntax } -
进程信息
package main import ( "fmt" "os" "os/exec" ) func main() { // go run example/20-env/main.go a b c d fmt.Println(os.Args) // [/var/folders/8p/n34xxfnx38dg8bv_x8l62t_m0000gn/T/go-build3406981276/b001/exe/main a b c d] fmt.Println(os.Getenv("PATH")) // /usr/local/go/bin... // 环境变量 fmt.Println(os.Setenv("AA", "BB")) buf, err := exec.Command("grep", "127.0.0.1", "/etc/hosts").CombinedOutput() if err != nil { panic(err) } fmt.Println(string(buf)) // 127.0.0.1 localhost }
3.实战
3.1. 猜谜游戏
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介绍
- 每轮游戏会从 1 到 n 随机选择一个数字，猜选出的是哪个数字。
- 如果猜错了，会告诉猜测的数字比选出的数字是大还是小了。
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Code
package main import ( "bufio" "fmt" "math/rand" "os" "strconv" "strings" "time" ) func main() { maxNum := 100 rand.Seed(time.Now().UnixNano()) // 使用rand 需要设置随机数种子 secretNumber := rand.Intn(maxNum) // 生成随机数 // fmt.Println("The secret number is ", secretNumber) fmt.Println("Please input your guess") reader := bufio.NewReader(os.Stdin) // 转换控制台输入为只读流 for { input, err := reader.ReadString('\n') // 读取一行输入 if err != nil { fmt.Println("An error occured while reading input. Please try again", err) continue // 防止循环退出 } input = strings.TrimSuffix(input, "\n") // 去掉换行符 guess, err := strconv.Atoi(input) // 转换字符串为数字 if err != nil { fmt.Println("Invalid input. Please enter an integer value") continue } fmt.Println("You guess is", guess) if guess > secretNumber { fmt.Println("Your guess is bigger than the secret number. Please try again") } else if guess < secretNumber { fmt.Println("Your guess is smaller than the secret number. Please try again") } else { fmt.Println("Correct, you Legend!") break // 猜谜正确后退出循环 } } }
3.2 在线命令行词典
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介绍和操作
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介绍
- 命令行输入单词，通过HTTP查询调用API，返回查询结果
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操作
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API原网址：fanyi.caiyunapp.com/
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抓包：浏览器界面按F12，复制
dict请求为curl
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curlConvert：curlconverter.com/#go
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JSON to Go：oktools.net/json2go
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Code
package main import ( "bytes" "encoding/json" "fmt" "io/ioutil" "log" "net/http" "os" ) type DictRequest struct { // 构造请求结构体 TransType string `json:"trans_type"` Source string `json:"source"` UserID string `json:"user_id"` } type DictResponse struct { // 构造响应结构体 Rc int `json:"rc"` Wiki struct { KnownInLaguages int `json:"known_in_laguages"` Description struct { Source string `json:"source"` Target interface{} `json:"target"` } `json:"description"` ID string `json:"id"` Item struct { Source string `json:"source"` Target string `json:"target"` } `json:"item"` ImageURL string `json:"image_url"` IsSubject string `json:"is_subject"` Sitelink string `json:"sitelink"` } `json:"wiki"` Dictionary struct { Prons struct { EnUs string `json:"en-us"` En string `json:"en"` } `json:"prons"` Explanations []string `json:"explanations"` Synonym []string `json:"synonym"` Antonym []string `json:"antonym"` WqxExample [][]string `json:"wqx_example"` Entry string `json:"entry"` Type string `json:"type"` Related []interface{} `json:"related"` Source string `json:"source"` } `json:"dictionary"` } func query(word string) { client := &http.Client{} request := DictRequest{TransType: "en2zh", Source: word} buf, err := json.Marshal(request) if err != nil { log.Fatal(err) } var data = bytes.NewReader(buf) req, err := http.NewRequest("POST", "<https://api.interpreter.caiyunai.com/v1/dict>", data) // 创建请求 if err != nil { log.Fatal(err) } // 设置请求头 req.Header.Set("Connection", "keep-alive") req.Header.Set("DNT", "1") req.Header.Set("os-version", "") req.Header.Set("sec-ch-ua-mobile", "?0") req.Header.Set("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/99.0.4844.51 Safari/537.36") req.Header.Set("app-name", "xy") req.Header.Set("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8") req.Header.Set("Accept", "application/json, text/plain, */*") req.Header.Set("device-id", "") req.Header.Set("os-type", "web") req.Header.Set("X-Authorization", "token:qgemv4jr1y38jyq6vhvi") req.Header.Set("Origin", "<https://fanyi.caiyunapp.com>") req.Header.Set("Sec-Fetch-Site", "cross-site") req.Header.Set("Sec-Fetch-Mode", "cors") req.Header.Set("Sec-Fetch-Dest", "empty") req.Header.Set("Referer", "<https://fanyi.caiyunapp.com/>") req.Header.Set("Accept-Language", "zh-CN,zh;q=0.9") req.Header.Set("Cookie", "_ym_uid=16456948721020430059; _ym_d=1645694872") resp, err := client.Do(req) // 发起请求 if err != nil { log.Fatal(err) } defer resp.Body.Close() // 函数结束后从下往上触发，结束Body流 bodyText, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) // 读取响应 if err != nil { log.Fatal(err) } if resp.StatusCode != 200 { // 防止response status_code != 200 导致反序列响应失败 log.Fatal("bad StatusCode:", resp.StatusCode, "body", string(bodyText)) } var dictResponse DictResponse err = json.Unmarshal(bodyText, &dictResponse) if err != nil { log.Fatal(err) } fmt.Println(word, "UK:", dictResponse.Dictionary.Prons.En, "US:", dictResponse.Dictionary.Prons.EnUs) for _, item := range dictResponse.Dictionary.Explanations { fmt.Println(item) } } func main() { if len(os.Args) != 2 { // 判断是否参数数量为2 fmt.Fprintf(os.Stderr, `usage: simpleDict WORD example: simpleDict hello `) os.Exit(1) } word := os.Args[1] query(word) }
3.3 SOCKS5代理
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介绍
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Socks5协议原理
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源代码：hi-hi.cn/go
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Code
package main import ( "bufio" "context" "encoding/binary" "errors" "fmt" "io" "log" "net" ) const socks5Ver = 0x05 const cmdBind = 0x01 const atypIPV4 = 0x01 const atypeHOST = 0x03 const atypeIPV6 = 0x04 func main() { server, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:1080") if err != nil { panic(err) } for { client, err := server.Accept() if err != nil { log.Printf("Accept failed %v", err) continue } go process(client) } } func process(conn net.Conn) { defer conn.Close() reader := bufio.NewReader(conn) err := auth(reader, conn) if err != nil { log.Printf("client %v auth failed:%v", conn.RemoteAddr(), err) return } err = connect(reader, conn) if err != nil { log.Printf("client %v auth failed:%v", conn.RemoteAddr(), err) return } } func auth(reader *bufio.Reader, conn net.Conn) (err error) { // +----+----------+----------+ // |VER | NMETHODS | METHODS | // +----+----------+----------+ // | 1 | 1 | 1 to 255 | // +----+----------+----------+ // VER: 协议版本，socks5为0x05 // NMETHODS: 支持认证的方法数量 // METHODS: 对应NMETHODS，NMETHODS的值为多少，METHODS就有多少个字节。RFC预定义了一些值的含义，内容如下: // X’00’ NO AUTHENTICATION REQUIRED // X’02’ USERNAME/PASSWORD ver, err := reader.ReadByte() if err != nil { return fmt.Errorf("read ver failed:%w", err) } if ver != socks5Ver { return fmt.Errorf("not supported ver:%v", ver) } methodSize, err := reader.ReadByte() if err != nil { return fmt.Errorf("read methodSize failed:%w", err) } method := make([]byte, methodSize) _, err = io.ReadFull(reader, method) if err != nil { return fmt.Errorf("read method failed:%w", err) } // +----+--------+ // |VER | METHOD | // +----+--------+ // | 1 | 1 | // +----+--------+ _, err = conn.Write([]byte{socks5Ver, 0x00}) if err != nil { return fmt.Errorf("write failed:%w", err) } return nil } func connect(reader *bufio.Reader, conn net.Conn) (err error) { // +----+-----+-------+------+----------+----------+ // |VER | CMD | RSV | ATYP | DST.ADDR | DST.PORT | // +----+-----+-------+------+----------+----------+ // | 1 | 1 | X'00' | 1 | Variable | 2 | // +----+-----+-------+------+----------+----------+ // VER 版本号，socks5的值为0x05 // CMD 0x01表示CONNECT请求 // RSV 保留字段，值为0x00 // ATYP 目标地址类型，DST.ADDR的数据对应这个字段的类型。 // 0x01表示IPv4地址，DST.ADDR为4个字节 // 0x03表示域名，DST.ADDR是一个可变长度的域名 // DST.ADDR 一个可变长度的值 // DST.PORT 目标端口，固定2个字节 buf := make([]byte, 4) _, err = io.ReadFull(reader, buf) if err != nil { return fmt.Errorf("read header failed:%w", err) } ver, cmd, atyp := buf[0], buf[1], buf[3] if ver != socks5Ver { return fmt.Errorf("not supported ver:%v", ver) } if cmd != cmdBind { return fmt.Errorf("not supported cmd:%v", ver) } addr := "" switch atyp { case atypIPV4: _, err = io.ReadFull(reader, buf) if err != nil { return fmt.Errorf("read atyp failed:%w", err) } addr = fmt.Sprintf("%d.%d.%d.%d", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]) case atypeHOST: hostSize, err := reader.ReadByte() if err != nil { return fmt.Errorf("read hostSize failed:%w", err) } host := make([]byte, hostSize) _, err = io.ReadFull(reader, host) if err != nil { return fmt.Errorf("read host failed:%w", err) } addr = string(host) case atypeIPV6: return errors.New("IPv6: no supported yet") default: return errors.New("invalid atyp") } _, err = io.ReadFull(reader, buf[:2]) if err != nil { return fmt.Errorf("read port failed:%w", err) } port := binary.BigEndian.Uint16(buf[:2]) dest, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%v:%v", addr, port)) if err != nil { return fmt.Errorf("dial dst failed:%w", err) } defer dest.Close() log.Println("dial", addr, port) // +----+-----+-------+------+----------+----------+ // |VER | REP | RSV | ATYP | BND.ADDR | BND.PORT | // +----+-----+-------+------+----------+----------+ // | 1 | 1 | X'00' | 1 | Variable | 2 | // +----+-----+-------+------+----------+----------+ // VER socks版本，这里为0x05 // REP Relay field,内容取值如下 X’00’ succeeded // RSV 保留字段 // ATYPE 地址类型 // BND.ADDR 服务绑定的地址 // BND.PORT 服务绑定的端口DST.PORT _, err = conn.Write([]byte{0x05, 0x00, 0x00, 0x01, 0, 0, 0, 0, 0, 0}) if err != nil { return fmt.Errorf("write failed: %w", err) } ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background()) defer cancel() go func() { _, _ = io.Copy(dest, reader) cancel() }() go func() { _, _ = io.Copy(conn, dest) cancel() }() <-ctx.Done() return nil } -
总结
本节课主要是学习了GO语言的一些基础语法和一些代码层面的实战，包括控制台输入字节流的读取和函数逻辑处理、Http查询API的爬虫和
**JSON序列和反序列化操作、以及**Socks5代理的GO实现等。第一节课的知识量还是很大的，没有一定的go基础的话，可能得下来再继续读一些Go入门的书籍和代码巩固一下。
