猜谜游戏在编程语言实践都已经和 HelloWord 程序成为必不可少的新手实践环节，毕竟，它能够让我们基本熟悉 for 循环、变量定义、打印、if else 语句等等的使用，当我们基本熟悉该语言基础之后，就要学会其优势方面的程序实践，比如 Golang 所具备的爬虫及其并发优势。我们将采用彩云词典的英文单词翻译成中文的在线词典爬虫程序，及其改进版本，在并发上，我们将采用 SOCKS5 代理服务器的方式体验 Golang 语言的高并发易用性。

欢迎关注我的字节后端青训营代码仓库，更新每日课后作业及其改进代码，除此之外，还会每周发布对应笔记，欢迎一起 star 或者 contribute 代码仓库。

猜谜游戏

思路：

1. 生成随机数
2. 读取输入文本
3. 删除不必要的换行符
4. 转化文本为数字
5. 循环判断是否猜数正确
6. 正确退出循环
7. 不正确则从第二步重新开始

官方版

package main
import (
	"bufio"
	"fmt"
	"math/rand"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
	"time"
)
// 官方版本
func main() {
	maxNum := 100
	// 定义随机种子为当前时间，如果没有设定随机种子，生成数一致
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	// 设置随机数最高值n，最小值默认从零开始，即生成一个值在区间 [0, n) 的 Int 数
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("Please input your guess")
	// 读取文本
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	// 输入判断，猜数正确退出循环
	for {
		input, err := reader.ReadString('\n')
		// nil 即为 golang 的空值
		if err != nil {
			fmt.Println("An error occured while reading input. Please try again", err)
			// continue 返回循环开始处
			continue
		}
		// windows 需要修改换行符
		input = strings.Trim(input, "\r\n")
		// 利用 string 方法转化为数字
		guess, err := strconv.Atoi(input)
		if err != nil {
			fmt.Println("Invalid input. Please enter an integer value")
			continue
		}
		fmt.Println("You guess is", guess)
		// 判断数字大小，及其正确与否，不正确返回循环开始处，正确则结束循环
		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!")
			// 利用 break 结束循环
			break
		}
	}
}

简易版：

package main
 
import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"time"
)
 
func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano()) //  设置随机数种子
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("Please input your guess")
	for {
		// 采用 fmt.Scanf 则无需额外处理文本 
		var guess int _, err := fmt.Scanf("%d\n", &guess)
		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
		}
	}
}

在线词典

在 https://fanyi.caiyunapp.com/ 进行抓包，即网站加载结束后，在输入英文前打开浏览器自带的开发者工具，进行网络录制（network），输入英文，出现如下网络活动：

• translator（重复两次）
• dict（重复两次）

  通过筛选，选择 dict 获取以下响应数据：

  

  

  我们可以看出，发送数据中，source 为需要翻译的词，trans_type 为翻译类型，此处为英语翻译成汉语。响应数据中，entry 参数为需要翻译的词 test ，explanations 为翻译结果。为了方便爬取，采用代码生成的方法进行获取 go 参数。

  复制为 cURL(bash)，注意 edge 浏览器选择复制成 bash 格式，而不是 cmd 格式，否则，代码生成会发生错误。

  curl 'https://api.interpreter.caiyunai.com/v1/dict' \
    -H 'authority: api.interpreter.caiyunai.com' \
    -H 'accept: application/json, text/plain, */*' \
    -H 'accept-language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en-US;q=0.6' \
    -H 'app-name: xy' \
    -H 'content-type: application/json;charset=UTF-8' \
    -H 'device-id: f1de93819e3bb9f68a199a51c6ee2efb' \
    -H 'origin: https://fanyi.caiyunapp.com' \
    -H 'os-type: web' \
    -H 'os-version;' \
    -H 'referer: https://fanyi.caiyunapp.com/' \
    -H 'sec-ch-ua: "Microsoft Edge";v="113", "Chromium";v="113", "Not-A.Brand";v="24"' \
    -H 'sec-ch-ua-mobile: ?1' \
    -H 'sec-ch-ua-platform: "Android"' \
    -H 'sec-fetch-dest: empty' \
    -H 'sec-fetch-mode: cors' \
    -H 'sec-fetch-site: cross-site' \
    -H 'user-agent: Mozilla/5.0 (Linux; Android 6.0; Nexus 5 Build/MRA58N) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/113.0.0.0 Mobile Safari/537.36 Edg/113.0.1774.35' \
    -H 'x-authorization: token:qgemv4jr1y38jyq6vhvi' \
    --data-raw '{"trans_type":"en2zh","source":"test"}' \
    --compressed
  

  利用 Convert curl to Go (curlconverter.com) 生成代码如下：

  package main
  import (
  	"fmt"
  	"io"
  	"log"
  	"net/http"
  	"strings"
  )
  func main() {
  	client := &http.Client{}
  	var data = strings.NewReader(`{"trans_type":"en2zh","source":"test"}`)
  	req, err := http.NewRequest("POST", "https://api.interpreter.caiyunai.com/v1/dict", data)
  	if err != nil {
  		log.Fatal(err)
  	}
  	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", "f1de93819e3bb9f68a199a51c6ee2efb")
  	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", "?1")
  	req.Header.Set("sec-ch-ua-platform", `"Android"`)
  	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 (Linux; Android 6.0; Nexus 5 Build/MRA58N) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/113.0.0.0 Mobile Safari/537.36 Edg/113.0.1774.35")
  	req.Header.Set("x-authorization", "token:qgemv4jr1y38jyq6vhvi")
  	resp, err := client.Do(req)
  	if err != nil {
  		log.Fatal(err)
  	}
  	defer resp.Body.Close()
  	bodyText, err := io.ReadAll(resp.Body)
  	if err != nil {
  		log.Fatal(err)
  	}
  	fmt.Printf("%s\n", bodyText)
  }
  

  运行结束后，获取到的响应数据（未格式化展示）如下

  {"rc":0,"wiki":{},"dictionary":{"prons":{"en-us":"[t\u03b5st]","en":"[test]"},"explanations":["n.,vt.\u8bd5\u9a8c,\u6d4b\u8bd5,\u68c0\u9a8c"],"synonym":["examine","question","quiz","grill","query"],"antonym":[],"wqx_example":[["take a test","\u53c2\u52a0\u6d4b\u8bd5"],["receive a test","\u63a5\u53d7\u8003\u9a8c"],["put something to the test","\u68c0\u9a8c\u67d0\u4e8b"],["We will have an English test on Monday morning . ","\u661f\u671f\u4e00\u65e9\u4e0a\u6211\u4eec\u5c06\u6709\u4e00\u6b21\u82f1\u8bed\u6d4b\u9a8c\u3002"]],"entry":"test","type":"word","related":[],"source":"wenquxing"}}
  

  利用该响应数据，我们就能够构造一个响应数据结构体，可利用 JSON转Golang Struct - 在线工具 - OKTools 进行代码生成。生成代码如下：

  // 响应数据文本，少数参数有用
  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"`
  		// 翻译结果
  		Explanations []string      `json:"explanations"`
  		Synonym      []string      `json:"synonym"`
  		Antonym      []interface{} `json:"antonym"`
  		// 可使用词组
  		WqxExample [][]string `json:"wqx_example"`
  		// 翻译文本
  		Entry   string        `json:"entry"`
  		Type    string        `json:"type"`
  		Related []interface{} `json:"related"`
  		Source  string        `json:"source"`
  	} `json:"dictionary"`
  }
  

  同时，我们也可以把请求参数也封装成一个结构体，如下：

  // 请求参数结构体
  type DictRequest struct {
  	// 翻译类型
  	TransType string `json:"trans_type"`
  	// 翻译文本
  	Source string `json:"source"`
  	// 用户id
  	UserID string `json:"user_id"`
  }
  

  把前面生成的请求代码封装改造（把请求参数和响应 json 数据序列化）成 query 方法，如下：

  func query(word string) {
  	client := &http.Client{}
  	// 设置请求参数
  	request := DictRequest{TransType: "en2zh", Source: word}
  	buf, err := json.Marshal(request)
  	if err != nil {
  		log.Fatal(err)
  	}
  	var data = bytes.NewReader(buf)
  	// 设置参数数据流
  	req, err := http.NewRequest("POST", "https://api.interpreter.caiyunai.com/v1/dict", data)
  	if err != nil {
  		log.Fatal(err)
  	}
  	// 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", "f1de93819e3bb9f68a199a51c6ee2efb")
  	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", "?1")
  	req.Header.Set("sec-ch-ua-platform", `"Android"`)
  	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 (Linux; Android 6.0; Nexus 5 Build/MRA58N) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/113.0.0.0 Mobile 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)
  	}
  	// 关闭请求流
  	defer resp.Body.Close()
  	// 读取响应数据
  	bodyText, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
  	if err != nil {
  		log.Fatal(err)
  	}
  	// 防止请求出错
  	if resp.StatusCode != 200 {
  		log.Fatal("bad StatusCode:", resp.StatusCode, "body", string(bodyText))
  	}
  	var dictResponse DictResponse
  	// 将响应数据转化为字符串
  	err = json.Unmarshal(bodyText, &dictResponse)
  	if err != nil {
  		log.Fatal(err)
  	}
  	fmt.Println(word, "UK:", dictResponse.Dictionary.Prons.En, "US:", dictResponse.Dictionary.Prons.EnUs)
  	// 循环查找响应数据中的翻译结果
  	for _, item := range dictResponse.Dictionary.Explanations {
  		fmt.Println(item)
  	}
  }
  

  调用请求方法：main 函数

  func main() {
  	// 运行代码：go run dict.go hello
  	// hello 即为要翻译的文本
  	if len(os.Args) != 2 {
  		fmt.Fprintf(os.Stderr, `usage: simpleDict WORD example: simpleDict hello`)
  		os.Exit(1)
  	}
  	word := os.Args[1]
  	query(word)
  }
  

  运行结果如下：

  test UK: [test] US: [tεst]
  n.,vt.试验,测试,检验
  

  以上为官方版本，我自行改造了一部分内容，添加了以下功能：

  • 改变命令行运行方式，运行后输入翻译文本，而不是携带在运行命令中
  • 判断输入格式是否为英文字段，如果不是，报异常

    在序列化之前（request := DictRequest{TransType: “en2zh”, Source: word} 之前）添加的判断代码如下：

    // 判断是否为英文
    	dictionary := "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
    	for _, v := range word {
    		if !strings.Contains(dictionary, string(v)) {
    			log.Fatal("Translation error, please enter English!")
    		}
    	}
    

    当然，我们可以

    main 函数改造如下

    func main() {
    	fmt.Printf("请输入您想翻译的单词：")
    	var word string
    	_, err := fmt.Scanf("%v", &word)
    	if err != nil {
    		fmt.Println(err)
    		return
    	}
    	query(word)
    	return
    }
    

    SOCKS5 代理

    建立简单 tcp 服务器，以方便验证代理服务器结果，实现效果：往 tcp 服务器发送什么数据，就会返回打印什么数据，可用 netcat 进行验证，先安装 netcat ，步骤如下：

    1. 下载官网压缩包：netcat 1.11 for Win32/Win64 (eternallybored.org)
    2. 关闭自带杀毒软件，以防误删文件
    3. 解压并将解压后文件复制到 C:\Windows\System32 中即可（管理员权限）
    4. 打开 cmd 命令行即可使用 netcat 命令，即 nc 命令

    tcp 服务器代码如下：

    func main() {
    	// 运行命令：go run tcp.go
    	// windows 安装 netcat 之后，解压缩到 C:\Windows\System32 便可以使用 nc 命令
    	// 测试命令：nc 127.0.0.1 1080
    	// 监听发送给该端口的请求
    	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
    		}
    		// 创建一个新线程执行该方法
    		go process(client)
    	}
    }
    func process(conn net.Conn) {
    	// 执行方法结束，关闭
    	defer conn.Close()
    	reader := bufio.NewReader(conn)
    	// 把发送的数据打印出来
    	for {
    		b, err := reader.ReadByte()
    		if err != nil {
    			break
    		}
    		_, err = conn.Write([]byte{b})
    		if err != nil {
    			break
    		}
    	}
    }
    

    接下来就是建立代理服务器的步骤了

    

    从上图，我们可以知道 SOCKS5 的实现步骤分为以下三步：

    1. 认证阶段
    2. 请求阶段
    3. relay （回复）阶段

    认证阶段包括以下三个字段

    VER	NMETHODS	METHODS
    1	1	1 to 255

    1. VER: 协议版本，socks5为0x05

    2. NMETHODS: 支持认证的方法数量

    3. 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:

       • 0x00：不需要认证

       • 0x02 ：用户密码认证

    认证阶段逻辑步骤如下：

    1. 浏览器会给代理服务器发送一个请求参数包，以便通过认证，然后服务端得选择一种认证方式，告诉客户端：VER 0x05，METHOD 可为如下

       • 如果是无需认证的话，methods 为 0x01，无需携带其他参数
       • 如果是用户密码认证的话，methods 为 0x02，需要验证用户密码

       • 代理服务器读取请求参数，并利用 io.ReadFull 读满一个缓冲区。

    func auth(reader *bufio.Reader, conn net.Conn) (err error) {
    	// 读取字段信息
    	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)
    	}
    	// 创建缓冲区
    	method := make([]byte, methodSize)
    	_, err = io.ReadFull(reader, method)
    	if err != nil {
    		return fmt.Errorf("read method failed:%w", err)
    	}
    	// 设置为无需认证
    	_, err = conn.Write([]byte{socks5Ver, 0x00})
    	// 代理服务器还需要返回一个 response，返回包包括两个字段，
    	// 一个是 version 一个是 method，
    	if err != nil {
    		return fmt.Errorf("write failed:%w", err)
    	}
    	return nil
    }
    

    请求阶段：在完成认证以后，客户端需要告知服务端它的目标地址，需要包括以下请求参数包

    VER	CMD	RSV	ATYP	DST.ADDR	DST.PORT
    1	1	X’00’	1	Variable	2

    1. VER：0x05，socks5的值为0x05

    2. CMD：连接方式，0x01=CONNECT, 0x02=BIND, 0x03=UDP ASSOCIATE

    3. RSV：保留字段，现在没什么用

    4. ATYP：地址类型，0x01=IPv4，0x03=域名，0x04=IPv6

    5. DST.ADDR

       • 目标地址

       • 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.PORT：目标端口，2字节，网络字节序（network octec order）

    func connect(reader *bufio.Reader, conn net.Conn) (err error) {
    	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]
        // 读取 socks5Ver
    	if ver != socks5Ver {
    		return fmt.Errorf("not supported ver:%v", ver)
    	}
        // 读取 cmd
    	if cmd != cmdBind {
    		return fmt.Errorf("not supported cmd:%v", cmd)
    	}
    	addr := ""
        // 处理 atyp
    	switch atyp {
    	case atypeIPV4:
    		_, 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)
    	}
        // BigEndian：“network octec order” 网络字节序
    	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()
      
    }
    

    回复阶段：返回参数，告诉客户端已经准备好了！

    	log.Println("dial", addr, 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
    

    最后照例简单总结下：

    • Go语言非常适合实现网络服务，代码短小精悍，性能强大
    • Socks 5 是一个简单的二进制网络代理协议
    • 网络字节序实际上就是 BigEndian，大端存储

      欢迎关注我的字节后端青训营代码仓库，更新每日课后作业及其改进代码，除此之外，还会每周发布对应笔记，欢迎一起 star 或者 contribute 代码仓库。

       
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