# UDPのクライアントを作ってみる

それでは、簡単なUDPのクライアントを作ってみましょう。
どういうものにするかは、2段階で行ってみます。

1. 単純に送って受ける、echoのようなシステム。
2. JSON形式のデータを送信し、簡単な処理を送り返してもらうシステム。

```{note}
JSON版はもう少しお待ちください、後半で行う予定です。
```

まずは単純なものから行ってみましょう。

## UDP echoクライアント

UDPでのechoクライアントを記述して、基本的なネットワークの操作コードを確認していきましょう。

ファイル名は{file}`echo-client.py`とします。

```{literalinclude} sources/echo/echo-client.py
:language: python
:linenos:
```

いろいろしている感じもありますが、実はネットワークに関してはたいしたことはしていません。
少し読み込んでいきましょう。

### ソケットの利用

```{literalinclude} sources/echo/echo-client.py
:language: python
:lines: 6
```

ネットワークの通信では、ソケット(socket)という概念を使用します。
言葉として聞くであろうソケットであり、言い換えればケーブルのようなものです。
ただ、ソケットでは『皮』と『中身』を決めてあげる必要があります。

- 皮: ソケットをケーブルと見立てたときの皮であり、どのような材質で相手までひっぱるかになります。
    - シンボル`AF_INET`(`socket.AF_INET`)は、IPv4のインターネットプロトコルを使用することを意味します。
    - 今回は使いませんが、IPv6もちろん可能で、`AF_INET6`(`socket.AF_INET6`)を使うこともできます。
- 中身: ソケット(ケーブル)の中身の材質みたいなものです、具体的にはTCPを使うかUDPを使うかということになります。
    - シンボル`SOCK_DGRAM`(`socket.SOCK_DGRAM`)は、UDPを使用することを意味します。
    - TCPを使う場合は、`SOCK_STREAM`(`socket.SOCK_STREAM`)を使います。

```{note}
DGRAMは**データグラム**のことです。データグラムという『データのかたまり』を使った通信のことをUDPと呼びます。
TCPは**ストリーム通信**という仕組みを用いて行うため、指定が `socket.SOCK_STREAM` となっています。
```

### データの送信

データグラムの通信では、過去に学んだように『投げつける』感覚です。そのため、ソケットを作ったとしても明確な接続は行いません。すごく楽ですね。

```{literalinclude} sources/echo/echo-client.py
:language: python
:lines: 10-12
:emphasize-lines: 3
```

見ての通りで、生成したソケット(`sock`)を用いての`sendto()` です。
送りたいデータと送り先をしているだけとなっています。相手との接続確認とかありません。

### データの受信

さて、ソケットによる送信を行ったとき、ソケットの両端はトランスポート(UDP)であるため、ポートによる端点の識別が機能しています。

- 送り先: コード内で指定したポート番号(今回は10000)
- 送り元: 特に指定していないので『OSのお任せ』で設定(調べない限りわからない)

この情報は、UDPのヘッダにより相手(接続先)に送られているため、受信側はその情報を基に『必要があれば』返信します。
この操作も『事前の接続なしに』送られてくるため、すぐに受け取れるように待機する必要があります。

```{literalinclude} sources/echo/echo-client.py
:language: python
:lines: 15-17
:emphasize-lines: 2
```

ソケットの`recvfrom()`を使うことで、受信待機を行います。
引数は受信データの最大サイズとなります。
戻り値は2つ(タプルで受け取っている)です。

1. 受信データ(`data`で受け取っている)
2. サーバー側のアドレス情報(`server`で受け取っている)

このアドレス情報は、受信したデータの送り元(すなわちサーバー)の情報となります。
今回は単純に表示しているだけですが、この情報を適宜操作してアプリケーションが利用することとなります。

## まとめ

UDPのクライアント側は非常にシンプルな操作となっています。
この部分がUDPの特徴となっています。
続いて、サーバー部分を見てみましょう。