申明：本文仅供学习交流，若读者对12306服务器造成任何损失，后果自负！
随着国泉来京务工3月有余，计划火车出行回家欢度一下国庆佳节，可在买票上犯了难，感叹这大北京还真是去哪都不容易啊，本着学习的目的，研究了一下12306抢票，以下为国泉实现的抢票过程。
一、改造计划
1、车次和乘车人改为选择式，从服务请求下来信息后在界面打钩选择，这样相对更方便。
2、实现脱机操作，优化的主要目的！开发一个BS版本，将S端部署至云服务器，浏览器只需要选择乘车人和车次进行下单，服务器日夜兼程的进行刷票，成功后发送短信告知。
二、 设计思路
1、http抓包分析协议，基于win32窗口及控件，gdi+绘制验证码图片，c++11线程及锁，curl做http客户端，jsoncpp解析服务返回的json，ini文件保存服务url方便修改。
2、双线程，刷票为一个线程，点击刷票后，此线程一直去查票，每循环一次，给主线程发消息刷新界面（若想提高刷票效率，可考虑多线程多路访问12306不同CDN节点）。
3、用户先登录，一直保持登录状态在去刷票，有余票立即抢单，而非有余票后登录在下单，刷票中若检测到被踢下线，显示登录界面，如此循环。
4、验证码每登录成功一次，将图片及选择结果缓存下来，这也会是国泉以后做BS版本实现自动登录的关键，需要大数据支撑。
三、效果预览
四、细节分析
蓝色为项目里用到的协议，下面一个一个分析：
1、https://kyfw.12306.cn/otn/login/init
初始化，目的是获取服务器给的cookie信息，以后的操作都需要带着这些标识，获取方法网上都是解析返回结果从httpHeader解析出来，然后加到请求头里，一开始国泉也跟着这样做，但是后来发现不用这么费劲，因为牛鼻curl支持cookie操作，见图二。
获取图片验证码，url最后的一串数字需要客户端每次随机生成一个16位的浮点数，国泉的做法是double d = rand() * 100.0000 / RAND_MAX
成功返回的body内容即是一张jpg图片，我们只需要将图片绘制出来，当鼠标点击的时候，我们需要提取到鼠标相对于图片左上角的偏移坐标，就是选择结果，同时可以绘制一个小图片。
3、https://kyfw.12306.cn/passport/captcha/captcha-check
图片验证，将鼠标选择的xy坐标用逗号间隔开，拼成以上的字符串传入body进行验证，在测试过程中国泉共出现过以下4种结果，第一种就是上一步说的cookie问题，这个困惑了国泉好一阵！
4、https://kyfw.12306.cn/passport/web/login
账户密码验证，格式是固定的，传入账户密码，返回带uamtk表示成功，需要将他解析出来并保存
5、https://kyfw.12306.cn/passport/web/auth/uamtk
uamtk验证，分析协议内容发现需要将上一步返回的uamtk追加到cookie里，国泉的做法是在这一步curl操作额外增加
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_COOKIE, "uamtk=4t8HHxPat82ghbQunJn6tkH0DDxoAZtpNP3qoA36l2l0");
若成功会携带newapptk，同样解析出来并保存。
6、https://kyfw.12306.cn/otn/uamauthclient
newapptk验证，将上一步的newapptk内容按格式作为body发送过去，成功后返回apptk，同样解析并保存下来。
7、https://kyfw.12306.cn/otn/login/userLogin
登录，将上一步提取的apptk追加到cookie里发送过去
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_COOKIE, "tk=YU0JXfSejqzzmSdvvRppefWnhkKmHq5gKycl_Q64l2l0");
这一步协议的返回值为302。下面的协议都需要带着这个tk码
8、https://kyfw.12306.cn:443/otn/index/initMy12306
登录，返回值200即成功，至此经过3轮验证，终于登录成功，可喜可贺，可喜可贺。
余票查询，即便未登录，我们也是可以查询余票的。这里需要注意的是url里接口名queryO官方会随着版本迭代做修改，国泉在测试的时候用的queryA，写这篇文章的时候成了queryO，在调用A接口时会返回302重定向。
后面的乘车日期，出发和到达车站代码可通过服务https://kyfw.12306.cn/otn/resources/js/framework/station_name.js?station_version=1.9053获取，格式是车站以@符号艾特分隔，车站信息以|符号竖杠分隔，名称和代码分别在索引1和2的位置，我们需要缓存到本地文件，在程序启动时读取到内存，也可每次启动程序时去请求一次。若status为true，flag=1即解析result内容，结果是一个json数组，车次内容以|符号竖杠分隔，这里需要把内容解析并缓存下来，其中比较重要的是索引为0~15的值，后面会用到，25~后面的就是余票信息，其中比较重要的是下标为0的那个很长的一串字符secretStr，用来标记每一次查询结果，下单时必须对应起来。
10、https://kyfw.12306.cn/otn/login/checkUser
登录检查，body内容是固定的，若没有被踢下线，返回flag为true
11、https://kyfw.12306.cn/otn/leftTicket/submitOrderRequest
申请订单，这里面的body内容比较多用&与号分隔，格式为：余票返回的secretStr、出发日、返程日、其次两个固定内容，后面是出发地名称、目的地名称、最后一个内容固定，成功status为true。
12、https://kyfw.12306.cn/otn/confirmPassenger/initDc
获取订单编号，请求内容固定，返回的body是一个html页，需要解析内容里的两个32位md5,其中两个的关键字分别是globalRepeatSubmitToken和key_check_isChange。
13、https://kyfw.12306.cn/otn/confirmPassenger/checkOrderInfo
检查订单，body内容比较多展开后就是图2的内容
REPEAT_SUBMIT_TOKEN是上一步解析出的globalRepeatSubmitToken
oldPassengerStr需要单独进行urlEncode编码，格式为姓名,身份证类型,身份证,类型_ 见图3
passengerTicketStr需要单独进行urlEncode编码，格式为坐席类型，0,1,姓名,身份证类型,身份证号码,联系电话,N，多个以下划线隔开，见图3，坐席类型可参考图4，国泉在做的时候只加了常用的5种坐席。
其中的乘客信息，有两种方式，国泉是登录成功后读取的https://kyfw.12306.cn/otn/passengers/query服务获取的联系人，也可以在下单的时候选择联系人。
其他的内容都是固定的，成功status为true,ifShowPassCode为N
14、https://kyfw.12306.cn/otn/confirmPassenger/getQueueCount
获取排队人数，确定是否可以下单，body内容展开见图2
REPEAT_SUBMIT_TOKEN和一步一样。
seatType为坐席类型码，见上图。
train_date为格林时间，需要将本地时间转为图2的格式在进行urlEncode编码。
然后其他的数据全部来自query接口结果我们需要购买车票的那列车次数据，对应着赋值即可。
返回内容status为true标识成功，这一步国泉在判断的时候没管data里的排队信息，直接跳过去下一步下单。
15、https://kyfw.12306.cn/otn/confirmPassenger/confirmSingleForQueue
下单，这里只需要将12步里解析出的key_check_isChange用上，其他信息在上面都用过了，这里就不在解释
当submitStatus=True标识成功。
恭喜你，买到票了，是不是很简单，晚上加个鸡腿！