Go语言基础

实战

1.猜数游戏-生成随机数

首先生成随机数，为了保证生成的随机数每次都不一样，需要使用随机种子：

func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
}

然后读取用户输入，这里使用的是 bufio 库来读取，并进行错误处理：

func main() {
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	input, err := reader.ReadString('\n')
    if err != nil {
		fmt.Println("An error occured while reading input. Please try again", err)
		return
	}
	input = strings.Trim(input, "\r\n")

	guess, err := strconv.Atoi(input)
	if err != nil {
		fmt.Println("Invalid input. Please enter an integer value")
		return
	}
}

接着对用户的输入进行判断，根据用户的猜测返回相应的回答：

func main() {
    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!")
	}
}

最后在外面嵌套一层 for 循环，利用 continue 和 break 来控制流程的进行：

func main() {
    for {
    }
}

2.在线字典

利用彩云小译网站的词典库，来进行英语单词释义，首先在网站上得到其请求：
再通过 Convert curl to Go (curlconverter.com) 来将请求转换为 Go 语言类型的程序：此时返回的结果是 JSON 类型的字符串。

package main

import (
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"net/http"
	"strings"
)

func main() {
	client := &http.Client{}
	var data = strings.NewReader(`{"trans_type":"en2zh","source":"awesome"}`)
	//创建请求
	req, err := http.NewRequest("POST", "https://api.interpreter.caiyunai.com/v1/dict", data)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	//设置请求头
	req.Header.Set("authority", "api.interpreter.caiyunai.com")
	req.Header.Set("accept", "application/json, text/plain, */*")
	req.Header.Set("accept-language", "zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en-US;q=0.6")
	req.Header.Set("app-name", "xy")
	req.Header.Set("content-type", "application/json;charset=UTF-8")
	req.Header.Set("device-id", "5b0ce53c39e131ad4014c3044e87886b")
	req.Header.Set("origin", "https://fanyi.caiyunapp.com")
	req.Header.Set("os-type", "web")
	req.Header.Set("os-version", "")
	req.Header.Set("referer", "https://fanyi.caiyunapp.com/")
	req.Header.Set("sec-ch-ua", `"Microsoft Edge";v="113", "Chromium";v="113", "Not-A.Brand";v="24"`)
	req.Header.Set("sec-ch-ua-mobile", "?0")
	req.Header.Set("sec-ch-ua-platform", `"Windows"`)
	req.Header.Set("sec-fetch-dest", "empty")
	req.Header.Set("sec-fetch-mode", "cors")
	req.Header.Set("sec-fetch-site", "cross-site")
	req.Header.Set("user-agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/113.0.0.0 Safari/537.36 Edg/113.0.1774.35")
	req.Header.Set("x-authorization", "token:qgemv4jr1y38jyq6vhvi")
	//发起请求
	resp, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer resp.Body.Close()
	//读取响应
	bodyText, err := io.ReadAll(resp.Body)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("%s\n", bodyText)
}

为了使得用户可以查找任意单词，需要将固定的 JSON 字符串输入转变为 JSON 序列化。

type DictRequest struct {
	TransType string `json:"trans_type"`
	Source    string `json:"source"`
	UserID    string `json:"user_id"`
}

func main() {
	client := &http.Client{}
	//将固定的JSON字符串输入转变为JSON序列化
	// var data = strings.NewReader(`{"trans_type":"en2zh","source":"awesome"}`)
	request := DictRequest{TransType: "en2zh", Source: "awesome"}
	buf, err := json.Marshal(request)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	var data = bytes.NewReader(buf)
}

由于返回的结果是 JSON 类型的字符串，难以阅读，所以需要对返回的结果进行处理。通过 JSON转Golang Struct - 在线工具 - OKTools 来将返回的 JSON 字符串转换为对应的 struct，并通过 json.Unmarshal 方法来对返回的结果进行处理，并保存到结构体变量中：

type DictResponse struct {
	Rc   int `json:"rc"`
	Wiki struct {
	} `json:"wiki"`
	Dictionary struct {
		Prons struct {
			EnUs string `json:"en-us"`
			En   string `json:"en"`
		} `json:"prons"`
		Explanations []string      `json:"explanations"`
		Synonym      []interface{} `json:"synonym"`
		Antonym      []interface{} `json:"antonym"`
		WqxExample   []interface{} `json:"wqx_example"`
		Entry        string        `json:"entry"`
		Type         string        `json:"type"`
		Related      []interface{} `json:"related"`
		Source       string        `json:"source"`
	} `json:"dictionary"`
}

func main() {
    // fmt.Printf("%s\n", bodyText)
	//将响应结果转化并保存在结构体变量dictResponse中
	var dictResponse DictResponse
	err = json.Unmarshal(bodyText, &dictResponse)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("%#v\n", dictResponse)
}

但是现在结构体变量中的内容还是太多，我们需要进行处理来只输出我们想要的结果。

func main() {
    //对输出进行裁剪选择
	fmt.Println("awesome", "UK:", dictResponse.Dictionary.Prons.En, "US:", dictResponse.Dictionary.Prons.EnUs)
	for _, item := range dictResponse.Dictionary.Explanations {
		fmt.Println(item)
	}
}

最后将上面的代码封装为一个方法，传入参数为想要查询的单词即可。

在线词典需要注意的点有：
1. 将固定的 JSON 字符串输入转变为 JSON 序列化；
2. 将返回的 JSON 字符串转换为对应的 struct；
3. 从转化后的 struct 中得到我们真正想要的结果。

SOCKS5代理

SOCKS5代理协议：SOCKS5协议是一款广泛使用的代理协议，它在使用 TCP/IP 协议通讯的前端机器和服务器机器之间扮演一个中介角色，使得内部网中的前端机器变得能够访问 Internet 网中的服务器，或者使通讯更加安全。 SOCKS5 服务器通过将前端发来的请求转发给真正的目标服务器，模拟了一个前端的行为。在这里，前端和SOCKS5之间也是通过TCP/IP协议进行通讯，前端将原本要发送给真正服务器的请求发送给 SOCKS5 服务器，然后 SOCKS5 服务器将请求转发给真正的服务器。

工作原理

SOCKS5通信的交互流程如下：

可分为四个阶段：

协商（握手）阶段：客户端向代理服务器发送代理请求，其中包含了代理的版本和认证方式；
认证阶段：服务端收到客户端的代理请求后，选择双方都支持的加密方式回复给客户端，此时客户端收到服务端的响应请求后，双方握手完成，开始进行协议交互；
请求阶段：客户端向代理服务器发送请求，由代理服务器将请求转发给真正想要请求的服务器；
relay阶段：客户端向代理服务器发送数据，由代理服务器将数据转发给服务器，并将服务器返回的响应结果发送给客户端。

接下来就实现以上几个阶段。

代码实现

让服务器监听 127.0.0.1:1080 网址端口，如果收到客户端请求就进行处理：

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)
	}
}

客户端和代理服务器之间的协商认证阶段，客户端向代理服务器发送类似注释中的数据，代理服务器对客户端发送的数据进行错误处理，如果没有错误，就返回认证信息：

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)
	}
	log.Println("ver", ver, "method", method)
	// +----+--------+
	// |VER | METHOD |
	// +----+--------+
	// | 1  |   1    |
	// +----+--------+
	_, err = conn.Write([]byte{socks5Ver, 0x00})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("write failed:%w", err)
	}
	return nil
}

请求阶段。在客户端和代理服务器之间建立了连接后，客户端就向代理服务器发送请求，由代理服务器将请求转发给真正想要请求的服务器，再由服务器返回响应：

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)            //四个字节的缓冲区
	_, err = io.ReadFull(reader, buf) //先填充满buf,内容包括VER、CMD、RSV、ATYP
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("read header failed:%w", err)
	}
	ver, cmd, atyp := buf[0], buf[1], buf[3]
	//对VER、CMD、ATYP进行错误处理
	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 {
	//根据ip地址的不同类型进行相应的处理
	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")
	}
	//读取端口号保存在buf中
	_, err = io.ReadFull(reader, buf[:2])
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("read port failed:%w", err)
	}
	port := binary.BigEndian.Uint16(buf[:2])

	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
	//服务器返回响应
	_, err = conn.Write([]byte{0x05, 0x00, 0x00, 0x01, 0, 0, 0, 0, 0, 0})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("write failed: %w", err)
	}
	return nil
}

relay阶段：在请求阶段的代码中，添加服务器对客户端请求的数据的响应结果：

func connect(reader *bufio.Reader, conn net.Conn) (err error) {
    
	...	//请求阶段代码
    
	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
}

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可分为四个阶段：

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