猜谜游戏、彩云词典爬虫、SOCKS5代理的 Go(Golang) 小实践，附带全代码解释

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：

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

官方版

package mainimport ("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 mainimport ("fmt""math/rand""time"
)func main() {maxNum := 100rand.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 mainimport ("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idUserID 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：

下载官网压缩包：netcat 1.11 for Win32/Win64 (eternallybored.org)
关闭自带杀毒软件，以防误删文件
解压并将解压后文件复制到 C:\Windows\System32 中即可（管理员权限）
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：

认证阶段
请求阶段
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

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:
- 0x00：不需要认证
- 0x02 ：用户密码认证

认证阶段逻辑步骤如下：

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

VER：0x05，socks5的值为0x05
CMD：连接方式，0x01=CONNECT, 0x02=BIND, 0x03=UDP ASSOCIATE
RSV：保留字段，现在没什么用
ATYP：地址类型，0x01=IPv4，0x03=域名，0x04=IPv6
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 socks5Verif ver != socks5Ver {return fmt.Errorf("not supported ver:%v", ver)}// 读取 cmdif cmd != cmdBind {return fmt.Errorf("not supported cmd:%v", cmd)}addr := ""// 处理 atypswitch 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

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