Go言語のTCP・UDPソケットプログラミング入門｜初心者でもわかるネットワーク通信の基本

Go言語のTCP・UDPソケットプログラミング入門

先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「Go言語で、パソコン同士が直接やり取りする通信ってできるんですか？」

先生

「できます。Go言語ではTCPやUDPという仕組みを使って、ネットワーク通信が行えます。」

生徒

「TCPとかUDPって、聞いたことはありますけど、何が違うんですか？」

先生

「それぞれ特徴があります。まずはソケット通信の基本から説明していきますね。」

1. ソケットプログラミングとは？

ソケットプログラミングとは、ネットワークを通じてデータを送ったり受け取ったりする仕組みを直接扱うプログラミング方法です。

とても難しく聞こえますが、イメージとしては「手紙の通り道」を自分で用意して、文字をやり取りする感じです。

Go言語はネットワーク処理が標準機能として充実しているため、TCPやUDPのソケット通信を比較的簡単に書けます。

2. TCP通信とUDP通信の違い

TCPは、確実にデータを届ける通信方法です。順番通りに届き、途中で失敗するとやり直します。Webサイト閲覧やメールで使われています。

UDPは、速さ重視の通信方法です。多少データが欠けても気にせず送ります。動画配信やゲーム通信でよく使われます。

Go言語では、用途に応じてTCPとUDPを使い分けることが大切です。

3. Go言語でTCPサーバーを作る基本

まずはTCP通信の受け口となるサーバーを作ってみましょう。これは「電話を受ける側」の役割です。


package main

import (
    "net"
)

func main() {
    listener, _ := net.Listen("tcp", ":8080")
    defer listener.Close()

    conn, _ := listener.Accept()
    defer conn.Close()
}

net.Listenは「この番号で待ちます」という意味です。ここでは8080番ポートで通信を待っています。

4. TCPでデータを送受信してみよう

次に、TCP通信で文字を受け取り、返す簡単な例です。これは「会話」をしている状態です。


buf := make([]byte, 1024)
conn.Read(buf)
conn.Write([]byte("受信しました"))

Readは相手の声を聞く操作、Writeは自分の声を送る操作だと考えると分かりやすいです。

5. Go言語でTCPクライアントを作る

次は、サーバーに接続するクライアント側の例です。こちらは「電話をかける側」です。


package main

import (
    "net"
)

func main() {
    conn, _ := net.Dial("tcp", "localhost:8080")
    defer conn.Close()

    conn.Write([]byte("こんにちは"))
}

Dialは「指定した相手に接続する」という意味です。TCP通信の基本形になります。

6. UDP通信の基本的な考え方

UDP通信は、TCPと違って接続という概念がありません。送るときに毎回相手を指定します。

その分、処理が軽く速いですが、確実性は保証されません。Go言語でもUDPはシンプルに扱えます。

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7. Go言語でUDP通信を行う例

最後に、UDPでデータを送信する簡単な例です。これは「一方的に声を投げる」イメージです。


package main

import (
    "net"
)

func main() {
    addr, _ := net.ResolveUDPAddr("udp", "localhost:9000")
    conn, _ := net.DialUDP("udp", nil, addr)
    defer conn.Close()

    conn.Write([]byte("UDP通信"))
}

UDPでは、接続確認をせずにデータを送ります。そのため、リアルタイム性が高い処理に向いています。