TCP и UDP в Go

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Разработчику

См. также: Асинхронность и горутины · Веб на stdlib · Простые приложения.

Уровни сетевого стека

Уровень	Пакет Go	Пример
HTTP	net/http	REST, веб-страницы
TCP/UDP	net	Сокеты, игры, брокеры, кастомные протоколы
IP и ниже	net, syscall	Редко в прикладном коде

HTTP поверх TCP уже разбирает заголовки, тело, keep-alive. Ниже — поток байтов без семантики запрос/ответ.

---

TCP-сервер (echo)

func main() {
    ln, err := net.Listen("tcp", ":9000")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer ln.Close()

    for {
        conn, err := ln.Accept()
        if err != nil {
            log.Print(err)
            continue
        }
        go handleConn(conn) // одна горутина на соединение
    }
}

func handleConn(c net.Conn) {
    defer c.Close()
    io.Copy(c, c) // эхо: всё прочитанное — обратно клиенту
}

net.Conn реализует io.Reader и io.Writer — удобно стыкуется с буферами и протоколами.

---

TCP-клиент

conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:9000")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer conn.Close()

_, err = conn.Write([]byte("ping\n"))
buf := make([]byte, 1024)
n, err := conn.Read(buf)

Dial с таймаутом:

d := net.Dialer{Timeout: 5 * time.Second}
conn, err := d.DialContext(ctx, "tcp", host)

---

UDP

UDP — дейтаграммы без установления сессии:

addr, _ := net.ResolveUDPAddr("udp", ":9001")
conn, _ := net.ListenUDP("udp", addr)
defer conn.Close()

buf := make([]byte, 65507) // макс. размер UDP payload
n, remote, err := conn.ReadFromUDP(buf)
_, err = conn.WriteToUDP(buf[:n], remote)

Клиент: net.Dial("udp", "host:9001") или ListenUDP только на стороне сервера.

Подходит для DNS-подобных запросов, телеметрии, игр; порядок и доставка не гарантированы — это закладывают в протокол.

---

Буферизация и протокол

Сырые Read могут вернуть часть сообщения. Для текстовых протоколов — bufio.Scanner или bufio.Reader.ReadString('\n'). Для бинарных — длина кадра в заголовке (4 байта LE + payload).

scanner := bufio.NewScanner(conn)
for scanner.Scan() {
    line := scanner.Text()
    // обработка строки
}

Установите scanner.Buffer и MaxScanTokenSize, если строки длинные.

---

Связь с горутинами

Паттерн «одно TCP-соединение — одна горутина» масштабируется на тысячи клиентов за счёт лёгких горутин (асинхронность). Блокирующий Read в горутине не блокирует весь сервер.

Ограничение нагрузки: семафор, net.Listen с лимитом через обёртку, или пул воркеров с очередью соединений.

---

TLS поверх TCP

tls.Listen / tls.Dial оборачивают TCP шифрованием. HTTP-сервер с TLS обычно настраивают через http.Server и ListenAndServeTLS, а не вручную на сыром сокете.

---

HTTP и сырой сокет

Критерий	net/http	net TCP/UDP
Формат	Запрос/ответ, заголовки	Свой протокол
Инструменты	Middleware, JSON, шаблоны	Полный контроль
Типичное применение	API, сайты	Игры, VPN-части, агенты

Для обучения достаточно echo-сервера; для продакшена API чаще выбирают HTTP (веб на stdlib или фреймворки).

---