『字节青训营-3rd』L1：Go 语言上手 - 基础语言

前情提要：

• 配套实例代码： https://github.com/wangkechun/go-by-example

简介

什么是 Go 语言

1. 高性能、高并发
2. 语法简单、学习曲线平缓
3. 丰富的标准库
4. 完善的工具链
5. 静态编译
6. 快速编译
7. 跨平台
8. 垃圾回收

哪些公司在使用 Go 语言

那必是很多呀~（略）

字节跳动为什么全面拥抱 Go 语言

1. Python 性能不好
2. C++ 不适合在线 Web 业务
3. 早期团队非 Java 背景
4. 部署简单，学习成本低
5. 内部 RPC 和 HTTP 框架的推广

入门

开发环境

略

基础语法

这块就是查缺补漏了，仅挑选我认为有必要再温习的部分

[16] 字符串格式化

首先，最常用的是 Println() ，它的作用是打印变量并换行

Go 中也是有 Printf() 的，与 C 中的相比更加智能，你可以用 %v 来自动判断类型，而无需纠结整型用 %d ，实行用 %f 之类的

使用 %+v 可以打印详细信息，而 %#v 则可以更加详细

保留位数的浮点数与 C 中的做法相同

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
	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}
	fmt.Printf("p=%#v\n", p) // p=main.point{x:1, y:2}

	f := 3.141592653
	fmt.Println(f)          // 3.141592653
	fmt.Printf("%.2f\n", f) // 3.14
}

[17] JSON 处理

Go 中的 JSON 处理极为方便，对结构体使用 json.Marshal() 函数就能自动序列化（不要忘记首字母大写）

序列化后得到一个 byte 数组，如果要打印的话需要转换为 string 类型

正常序列化之后得到的都是首字母大写的，可以在结构体处为 JSON 格式加一个 tag

序列化的 JSON 可以使用 json.Unmarshal() 来解析到一个空的变量里面

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

type userInfo struct {
	Name  string
	Age   int `json:"age"`
	Hobby []string
}

func main() {
	a := userInfo{Name: "wang", Age: 18, Hobby: []string{"Golang", "TypeScript"}}
	buf, err := json.Marshal(a)
	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)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Printf("%#v\n", b) // main.userInfo{Name:"wang", Age:18, Hobby:[]string{"Golang", "TypeScript"}}
}

[18] 时间处理

使用 time.Now() 可以快速获取当前时间

也可以用 time.Date() 去构造一个带时区的时间，有很多方法可以使用获取年月日时分秒

可以使用 Sub() 方法得到时间段，时间段又可以使用方法去得到它有多少小时，多少分钟，多少秒

使用 Format() 方法去格式化时间，不像其他编程语言使用诸如 yyyy-M-d 之类的标识符，Go 是以一个特殊的时刻（2006 年 1 月 2 日 下午 3 点 4 分 5 秒，这个时刻是写在包里面的）为例子，来理解你想表达时间的格式

同样地，使用 Parse() 并提供这个时刻的示例，可以解析你写成字符串的时间

你可以使用 now.Unix() 来获取当前的 Unix 时间戳

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
}

[19] 数字解析

使用 strconv 包中的 ParseFloat() 和 ParseInt() 来快速解析字符串

如果确定是 10 进制，也可以使用 Atoi() 来快速转换成数字

同样的，可以使用 Itoa() 来把数字转换为字符串

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

func main() {
	f, _ := strconv.ParseFloat("1.234", 64)
	fmt.Println(f) // 1.234

	n, _ := strconv.ParseInt("111", 10, 64) // 10 代表进制，64 代表精度
	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
}

[20] 进程信息

使用 os.Args 来获取执行时获取的一些命令行参数

使用 os.Getenv() 与 os.Setenv() 来获取与写入环境变量

使用 exec.Command() 来启动子进程并获取其输入输出

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...
	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
}

实战

猜谜游戏

实现一个简单的二分猜数游戏

V1

先测试随机数生成

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
)

func main() {
	maxNum := 100
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)
}

但是发现，每次生成的数都是一样的

V2

原来是没有设置种子，设置完种子之后就正常了

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"time"
)

func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)
}

V3

接下来实现用户的输入输出，并且解析成数字

这就需要借助 os.Stdin 文件，但是直接操作很不方便，可以使用 bufio.NewReader() 转换为一个只读的流

使用 ReadString("\n") 方法来读取一行

但是读入的时候会多读入一个换行符，所以要使用 strings.TrimSuffix 来去掉换行符

最后，使用 strconv.Atoi 来转换为数字

这里用这么复杂的方式来得到输入，其实是因为后面的项目中要用到 bufio 这个包，需要提前熟悉

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"math/rand"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
	"time"
)

func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)

	fmt.Println("Please input your guess")
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	input, err := reader.ReadString('\n')
	if err != nil {
		fmt.Println("An error occurred while reading input. Please try again", err)
		return
	}
	input = strings.TrimSuffix(input, "\n")
	input = strings.TrimSuffix(input, "\r") // Windows 平台还要加上这一行

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

V4

这个版本的改进是实现逻辑判断，下末尾添加下面的行

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!")
}

V5

此时程序大致已经完成了，但是还缺少循环，用户输入完成一次后程序就会退出

现在加上循环，这个游戏就完整了

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"math/rand"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
	"time"
)

func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	// fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)

	fmt.Println("Please input your guess")
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	for {
		input, err := reader.ReadString('\n')
		if err != nil {
			fmt.Println("An error occured while reading input. Please try again", err)
			continue
		}
		input = strings.TrimSuffix(input, "\n")
		input = strings.TrimSuffix(input, "\r") // Windows 平台还要加上这一行
		guess, err := strconv.Atoi(input)

		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

在这个项目中，需要实现一个命令行版本的词典，输入一个单词，调用第三方 api 查询它的音标与翻译

抓包

这里以彩云科技提供的在线翻译为例（https://fanyi.caiyunapp.com ）

打开开发者工具，随便输入一个单词，找到它的请求与响应

下面，我们就需要在 Go 中模拟这个请求

代码生成

首先复制为 cURL

然后打开 https://curlconverter.com/#go ，转换为 Go 代码

解读生成代码

让我们来看一看代码

package main

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

func main() {
	client := &http.Client{}
	var data = strings.NewReader(`{"trans_type":"en2zh","source":"good"}`) // 把字符串来转换成流（因为这个请求可能很大，全部加载到内存不方便，所以一般转换成流）
	req, err := http.NewRequest("POST", "https://api.interpreter.caiyunai.com/v1/dict", data)   // 创建请求
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	req.Header.Set("Accept", "application/json, text/plain, */*") // 设置请求头，实际上很多都是不必要的
	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("Connection", "keep-alive")
	req.Header.Set("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8")
	req.Header.Set("DNT", "1")
	req.Header.Set("Origin", "https://fanyi.caiyunapp.com")
	req.Header.Set("Referer", "https://fanyi.caiyunapp.com/")
	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/101.0.4951.54 Safari/537.36 Edg/101.0.1210.39")
	req.Header.Set("X-Authorization", "token:qgemv4jr1y38jyq6vhvi")
	req.Header.Set("app-name", "xy")
	req.Header.Set("os-type", "web")
	req.Header.Set("sec-ch-ua", `" Not A;Brand";v="99", "Chromium";v="101", "Microsoft Edge";v="101"`)
	req.Header.Set("sec-ch-ua-mobile", "?0")
	req.Header.Set("sec-ch-ua-platform", `"Windows"`)
	resp, err := client.Do(req) // 发起请求
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer resp.Body.Close() // 结束后手动关闭流
	bodyText, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) // 读取响应
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("%s\n", bodyText)
}

可以看到能成功输出一大串的 JSON

生成 request body

但是我们的程序是需要根据输入的不同来查询不同的单词，所以我们需要能自动生成出类似的请求

先手动构造一个结构体

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

然后 data 改为通过从结构体来获取

request := DictRequest{TransType: "en2zh", Source: "good"}
buf, err := json.Marshal(request)
if err != nil {
	log.Fatal(err)
}
var data = bytes.NewReader(buf)

可以看见一样可以正常响应请求

解析 response body

已经解决的发送请求的问题了，现在需要解析那个巨大的 response

但是返回的 JSON 非常复杂，如果要手写结构体一一绑定的话不知道要写多久，所以又需要借助于在线工具

打开 https://oktools.net/json2go ，把响应的字符串复制过去，再点击『转换-嵌套』，就能得到对应的结构体

把这个巨大的结构体复制到代码中，然后更名为 DictResponse

使用 json.Unmarshal 把响应体解析到结构体中，尝试打印一下

var dictResponse DictResponse
err = json.Unmarshal(bodyText, &dictResponse)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("%#v\n", dictResponse)

可以看见，没毛病，十分完美

打印结果

那最后一步自然是从结构体中挑出我们需要的那部分打印出来就行了

fmt.Println(word, "UK:", dictResponse.Dictionary.Prons.En, "US:", dictResponse.Dictionary.Prons.EnUs)
for _, item := range dictResponse.Dictionary.Explanations {
	fmt.Println(item)
}

还可以加上一个状态码检查

if resp.StatusCode != 200 {
	log.Fatal("bad StatusCode:", resp.StatusCode, "body", string(bodyText))
}

最后包装成函数，得到成品

package main

import (
	"bytes"
	"encoding/json"
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"log"
	"net/http"
	"os"
)

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

type DictResponse struct {
	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)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	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)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer resp.Body.Close()
	bodyText, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	if resp.StatusCode != 200 {
		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 {
		fmt.Fprintf(os.Stderr, `usage: simpleDict WORD
example: simpleDict hello
		`)
		os.Exit(1)
	}
	word := os.Args[1]
	query(word)
}

不得不说，看上去挺好用的

SOCKS5 代理

这一节的内容是手动写一个 SOCKS5 代理，代码量比较大

原视频讲得很详细，代码的每个部分都有解析

介绍

（略）

原理

如图，要先协商鉴权，然后转发数据

TCP echo server

先从简单的开始，写一个原路转发所有 TCP 请求的服务器

package main

import (
	"bufio"
	"log"
	"net"
)

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)
	for {
		b, err := reader.ReadByte()
		if err != nil {
			break
		}
		_, err = conn.Write([]byte{b})
		if err != nil {
			break
		}
	}
}

这东西在 Windows 上需要管理员，我是 build 了之后手动以管理员权限运行的

跑起来之后，我们使用 nc 命令来测试是否正常运行

nc 127.0.0.1 1080

这个命令 Linux 是自带的，Windows 可以去网上下载

可以看见成功返回了数据

认证阶段

接下来开始实现协议的第一步：认证阶段，这里就开始变得复杂了

总体思想就是在缓冲区读取发送过来的 VER 、NMETHODS 和 METHODS 三个字段，鉴别好是这个协议之后，返回 VER 和 METHOD 这两个字段

package main

import (
	"bufio"
	"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
	}
	log.Println("auth success")
}

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
}

使用 curl 命令测试一下，连接肯定是不成功的（毕竟只写了第一步），但已经成功打印出了 VER 和 METHOD 两个字段，这说明我们当前的实现正确

请求阶段

现在代码开始很长了，实现一个 connect 函数，用来代替客户端连接目标服务器（获取用户的需求，然后返回成功）

package main

import (
	"bufio"
	"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])

	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)
	}
	return nil
}

到这一步必定还是连接失败的，但我们已经能获得到客户想访问的目标服务器

响应阶段

现在是最后一步：真正地和目标服务器建立连接，并转发数据

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)) // 连接目标服务器
	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()) //使用 context 机制持续运行
	defer cancel()

	go func() {
		_, _ = io.Copy(dest, reader)  // 拷贝数据流
		cancel()
	}()
	go func() {
		_, _ = io.Copy(conn, dest)  // 拷贝数据流
		cancel()
	}()

	<-ctx.Done()
	return nil
}

可以看见已经成功完成了转发