我们用GO玩一下验证码

Golang
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2022-05-01
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我们用GO玩一下验证码

嗨，我是小魔童哪吒，咱们上次分享的GO 中 defer 的实现原理，再来回顾一下吧

  • 分享了defer是什么
  • 简单示意了栈和队列
  • defer的数据结构和实现原理，具体的源码展示
  • GO 中defer的 3 条规则

要是对 GO 中 defer 实现原理还有点兴趣的话，欢迎查看文章 GO 中 defer的实现原理

今天我们来分享一些使用 GO 实现小案例，咱们边玩边成长

GO 的验证码介绍

我们平时使用到的验证码大致分为这几种，咱们梳理一下：

  • 传统输入的形式

输入图片上的数字，文字，字母等等

  • 输入类型的图形验证码

这个主要是来打广告的

  • 纯行为验证码

例如，按照提示滑动等等

  • 图标选择与行为辅助的验证码

例如咱们买火车票的时候验证码，各种图标让你选

  • 点击式的图文验证与行为辅助

例如某宝的验证码

  • 智能验证码

例如，点触智能验证码

GO 验证码案例

我们今天就来玩一玩第一种，使用最多的一种验证码吧

会使用 GO 的这个验证码库来完成，github.com/dchest/captcha

若我们向C/C++一样，将很多的底层处理都是我们自己来封装来实现的话，那还是挺累人的，GO 这一点确实蛮好，有很多使用的包，咱们在使用之余，也可以站在巨人的肩膀人，学习源码中的实现方式，学习大佬们的设计思想。

安装captcha库

大家使用如下命令就可以下载下来使用

go get github.com/dchest/captcha

当我们在GOLAND 中用到 captcha库的时候，咱们可以看看源码目录

源码目录

  • 有源码的具体使用案例
  • 具体的示例图片
  • 相关音频处理的实现
  • 验证码处理的实现
  • 图片处理的实现
  • 随机数处理的实现方式
  • 等等…

支持的语言

这个库目前支持的音频有 4 种语言：

  • 英文
  • 中文
  • 俄文
  • 日文

验证码默认参数

库中验证码的大小默认是 宽 240 px，高 80 px

在源码中的 image.go

const (// Standard width and height of a captcha image.
   StdWidth  = 240
   StdHeight = 80// Maximum absolute skew factor of a single digit.
   maxSkew = 0.7// Number of background circles.
   circleCount = 20
)

type Image struct {*image.Paletted
   numWidth  int
   numHeight int
   dotSize   int
   rng       siprng
}

随机数包含的字符

如下是验证码id中允许的字符 ，可以在源码中看到

源码包中的 random.go

// idChars are characters allowed in captcha id.
var idChars = []byte("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789")

关于音频的处理

在源码的 sounds.go文件

目前对于音频只支持 4 种语言，"en", "ja", "ru", "zh".

/ NewAudio returns a new audio captcha with the given digits, where each digit
// must be in range 0-9. Digits are pronounced in the given language. If there
// are no sounds for the given language, English is used.
//
// Possible values for lang are "en", "ja", "ru", "zh".
func NewAudio(id string, digits []byte, lang string) *Audio {
   a := new(Audio)

   // Initialize PRNG.
   a.rng.Seed(deriveSeed(audioSeedPurpose, id, digits))

   if sounds, ok := digitSounds[lang]; ok {
      a.digitSounds = sounds
   } else {
      a.digitSounds = digitSounds["en"]}
   numsnd := make([][]byte, len(digits))
   nsdur := 0for i, n := range digits {
      snd := a.randomizedDigitSound(n)
      nsdur += len(snd)
      numsnd[i] = snd
   }// Random intervals between digits (including beginning).
   intervals := make([]int, len(digits)+1)
   intdur := 0for i := range intervals {
      dur := a.rng.Int(sampleRate, sampleRate*3) // 1 to 3 seconds
      intdur += dur
      intervals[i] = dur
   }// Generate background sound.
   bg := a.makeBackgroundSound(a.longestDigitSndLen()*len(digits) + intdur)// Create buffer and write audio to it.
   sil := makeSilence(sampleRate / 5)
   bufcap := 3*len(beepSound) + 2*len(sil) + len(bg) + len(endingBeepSound)
   a.body = bytes.NewBuffer(make([]byte, 0, bufcap))// Write prelude, three beeps.
   a.body.Write(beepSound)
   a.body.Write(sil)
   a.body.Write(beepSound)
   a.body.Write(sil)
   a.body.Write(beepSound)// Write digits.
   pos := intervals[0]for i, v := range numsnd {mixSound(bg[pos:], v)
      pos += len(v) + intervals[i+1]}
   a.body.Write(bg)// Write ending (one beep).
   a.body.Write(endingBeepSound)return a
}

其中关于语言的数据在digitSounds map 中

看到这个，就有点像做字库解析 和 嵌入式里面的数据解析了

var digitSounds = map[string][][]byte{"en": [][]byte{{ // 00x80, 0x7f, 0x80, 0x7f, 0x80, 0x80, 0x80, 0x7f, 0x80, 0x7f, 0x80,...},"ru": [][]byte{{ // 00x7f, 0x7f, 0x7e, 0x7f, 0x7f, 0x7e, 0x7f, 0x7e, 0x7f, 0x7f, 0x7e,...},"zh": [][]byte{{ // 00x7f, 0x80, 0x7f, 0x80, 0x80, 0x7f, 0x80, 0x7f, 0x80, 0x7f, 0x80,...},"ja": [][]byte{{ // 00x7f, 0x80, 0x7f, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x83,...},

开始案例的演示

my_captcha.html 实现如下

暂时关于音频的语言，就写了2种语言

  • 英文
  • 中文
<!doctype html>
<head><title>GO 简单制作验证码案例</title><style>input{margin-top: 30px;}</style>
</head>
<body>
<script>

    // 设置语言function setSrcQuery(e, q) {var src = e.src;var p = src.indexOf('?');if (p >= 0) {
            src = src.substr(0, p);}
        e.src = src + "?" + q
    }

    // 播放音频function playAudio() {var le = document.getElementById("lang");var lang = le.options[le.selectedIndex].value;var e = document.getElementById('audio')setSrcQuery(e, "lang=" + lang)
        e.style.display = 'block';
        e.autoplay = 'true';return false;}

    // 切换语言function changeLang() {var e = document.getElementById('audio')if (e.style.display == 'block') {playAudio();}}

    // 重新加载function reload() {setSrcQuery(document.getElementById('image'), "reload=" + (new Date()).getTime());setSrcQuery(document.getElementById('audio'), (new Date()).getTime());return false;}
</script>
<div align="center" ><select id="lang" onchange="changeLang()"><option value="en">英文</option><option value="zh">中文</option></select>
</div>

<form action="/processCapcha" method=post align="center"><p>请输入你在下面的图片中看到的数字:</p><p><img id=image src="/captcha/{{.CaptchaId}}.png" alt="Captcha image"></p><a href="#" onclick="reload()">重新加载</a>   |   <a href="#" onclick="playAudio()">播放音频验证码</a>

    <audio id=audio controls style="display:none" src="/captcha/{{.CaptchaId}}.wav" preload=none>
        You browser doesn't support audio.
        <a href="/captcha/download/{{.CaptchaId}}.wav">下载文件</a> to play it in the external player.
    </audio>

    <input type=hidden name=captchaId value="{{.CaptchaId}}" align=center><br><input name=captchaSolution align=center><input type=submit value=Submit>
</form>

main.go

  • 展示验证码
  • 处理验证码，结果展示
  • 重载验证码
  • 播放验证码音频
package main

import ("github.com/dchest/captcha""io""io/ioutil""log""net/http""text/template"
)

const filePath = "./my_captcha.html"
// 读取 html 文件
func readHtml() string {var bytes []bytevar err errorif bytes, err = ioutil.ReadFile(filePath); err != nil {
        log.Fatalf("ioutil.ReadFile error filePath =  %s , err :"+filePath, err)return ""}

    return string(bytes)
}

// 读取html 文件，转成template.Template 指针
var formTemplate = template.Must(template.New("myCaptcha").Parse(readHtml()))

// 显示验证码
func showCaptcha(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {if r.URL.Path != "/" {
        http.NotFound(w, r)return}
    d := struct {
        CaptchaId string}{
        captcha.New(),}// Execute将解析后的模板应用到指定的数据对象，并将输出写入wrif err := formTemplate.Execute(w, &d); err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)}
}

// 处理验证码，跳转结果页面
func resultPage(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

    w.Header().Set("Content-Type", "text/html; charset=utf-8")

    if !captcha.VerifyString(r.FormValue("captchaId"), r.FormValue("captchaSolution")) {
        io.WriteString(w, "错误的验证码，请重新输入\n")} else {
        io.WriteString(w, "验证吗正确，你很棒哦！！\n")}
    io.WriteString(w, "<br><a href='/'>再试一下</a>")
}

func main() {

    // 简单设置log参数
    log.SetFlags(log.Lshortfile | log.LstdFlags)

    http.HandleFunc("/", showCaptcha)
    http.HandleFunc("/processCapcha", resultPage)

    http.Handle("/captcha/", captcha.Server(captcha.StdWidth, captcha.StdHeight))

    log.Println("starting server : 8888")

    if err := http.ListenAndServe("localhost:8888", nil); err != nil {
        log.Fatal(err)}
}

上述代码的宽高 是这样的

StdWidth  = 240
StdHeight = 80

上述 HandleFunc 的回调函数是这个样子的，之前介绍 gin 的时候有分享过， 可以回头看看 文章 来我们一起探究一下net/http 的代码流程

// HandleFunc registers the handler function for the given pattern// in the DefaultServeMux.// The documentation for ServeMux explains how patterns are matched.func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) {
        DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler)}

验证码实际效果

点击播放音频验证码的时候，可以看到这样的效果

该音频，会根据我们选择语言，来播放不同的语音，读取图片上的数字

总结

  • 验证码种类梳理
  • 验证码库的安装
  • 验证码库的源码介绍
  • 实操，编码
  • 验证码效果展示

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好了，本次就到这里，下一次 如何使用GOLANG发送邮件

技术是开放的，我们的心态，更应是开放的。拥抱变化，向阳而生，努力向前行。

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