Go言語の「goroutine」とは？Javaとの比較でわかる、その"軽さ"と"強力さ"

🚀 goroutineとは？ - "超軽量"な実行単位
- 記述がシンプル
☕ Javaのスレッドと比較する
- Javaのスレッドは"重量級"
- Javaのサンプルコード
💡 なぜgoroutineはスゴイのか？
🏁 まとめ

現代のソフトウェア開発、特にWebサービスやAPIサーバーの分野では、「同時にたくさんの処理を、効率よく実行する」能力、すなわち並行処理が非常に重要です。

Go言語（Golang）が多くの開発者から支持を集めている大きな理由の一つに、この並行処理を驚くほどシンプルかつ強力に実現する「goroutine（ゴールーチン）」という機能があります。

この記事では、goroutineが一体何なのか、そしてなぜそれが画期的なのかを、多くの人が慣れ親しんでいるJavaの「スレッド」と比較しながら、分かりやすく解説していきます。

🚀 goroutineとは？ - "超軽量"な実行単位

一言でいうと、goroutineは「Go言語が管理する、非常に軽量な並行処理の実行単位」です。

「スレッド（Thread）」と似ていますが、決定的な違いはその「軽さ」にあります。

起動が速い: goroutineの起動は、OSのスレッドを起動するよりもずっと高速です。
メモリ消費が少ない:
- OSのスレッドは、通常1MB以上のスタックメモリを確保します。
- 一方、goroutineはわずか数KB程度から始まり、必要に応じて動的に拡張されます。

この「軽さ」のおかげで、Go言語では数千、数万、あるいはそれ以上のgoroutineをためらうことなく、簡単に起動・実行させることができます。

記述がシンプル

goroutineの使い方は驚くほど簡単です。実行したい関数の呼び出しの前に、 go というキーワードを付けるだけです。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func sayHello() {
    fmt.Println("こんにちは！ (goroutineより)")
    time.Sleep(100 * time.Millisecond)
}

func main() {
    fmt.Println("メイン処理開始")

    // 'go' を付けるだけで、sayHello() が別のgoroutineで非同期に実行される
    go sayHello() 

    fmt.Println("メイン処理終了（goroutineの完了を待たずに進む）")
 
    // goroutineが実行される前にメインが終了しないように少し待つ
    time.Sleep(200 * time.Millisecond) 
}

go sayHello() と書くだけで、 sayHello 関数はメインの処理とは別の流れ（goroutine）で実行されます。プログラマーは複雑なスレッド管理を意識する必要がありません。

☕ Javaのスレッドと比較する

では、goroutineの「軽さ」を、Javaの伝統的なスレッドと比較して具体的に見てみましょう。

Javaで並行処理を行う場合、基本的にはOSが管理する「スレッド」を直接的に（あるいはスレッドプールを介して間接的に）扱います。

Javaのスレッドは"重量級"

Javaの Thread は、OSのスレッドと1対1でマッピングされることが多く（実装によりますが、一般的に）、goroutineに比べると「重量級(Heavyweight)」です。

生成コスト: スレッドの生成と破棄には、OSレベルでのリソース確保やスケジューリングが伴うため、goroutineよりも時間がかかります。
メモリコスト: 前述の通り、スレッドごとに確保されるスタックメモリが大きいため、メモリを圧迫します。

例えば、「リクエストが来るたびに新しいスレッドを作る」ような設計は、Javaでは現実的ではありません。すぐにリソース（メモリやOSが管理できるスレッド数の上限）を使い果たしてしまうからです。そのため、Javaでは通常、あらかじめ決まった数のスレッドを作成しておく「スレッドプール」を使ってスレッドを使い回します。

Javaのサンプルコード

Javaで新しいスレッドを起動する場合、以下のように Thread クラスや Runnable インターフェースを使います。

// Javaで新しいスレッドを起動する例

public class JavaThreadExample {

    // 1. Runnableインターフェースを実装する方法
    static class MyTask implements Runnable {
        private String taskName;

        public MyTask(String name) {
            this.taskName = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            // ここが別スレッドで実行される処理
            try {
                System.out.println("タスク実行中: " + this.taskName + " (スレッド: " + Thread.currentThread().getName() + ")");
                Thread.sleep(100); // 何かしらの処理をシミュレート
                System.out.println("タスク完了: " + this.taskName);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("メインスレッド開始");

        // タスク（Runnable）を渡してスレッドを作成
        Thread t1 = new Thread(new MyTask("タスク1"));
        Thread t2 = new Thread(new MyTask("タスク2"));

        // スレッドを開始
        t1.start();
        t2.start();

        // 2. ラムダ式 (Java 8以降) を使うともう少し簡潔
        Thread t3 = new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("タスク実行中: タスク3 (スレッド: " + Thread.currentThread().getName() + ")");
                Thread.sleep(100);
                System.out.println("タスク完了: タスク3");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        t3.start();

        System.out.println("メインスレッドは先に進む");
        // 本来は t1.join() などでスレッドの終了を待つ処理が必要
    }
}

Goの go キーワード一つと比べると、Javaでは Runnable の定義や Thread オブジェクトの生成、 start() メソッドの呼び出しなど、より多くの「お作法」が必要になることがわかります。

(補足: 近年のJavaでは、この問題を解決するためにProject Loomによる「Virtual Threads（仮想スレッド）」という、goroutineに非常に近い軽量な仕組みが導入されつつあります。これは、Goの成功がJavaにも影響を与えた良い例と言えるでしょう。)

💡 なぜgoroutineはスゴイのか？

goroutineの利点は「軽さ」と「手軽さ」だけではありません。

1. Goランタイムによる賢い管理 多数のgoroutineは、Goのランタイム（実行環境）によって、OSが管理する少数のスレッド上に効率的に割り当てられます（M:Nスケジューリング）。開発者はこの複雑な割り当て（スケジューリング）を一切気にする必要がありません。

2. Webサーバーとの圧倒的な相性 Webサーバーが同時に1万のリクエストを受け取ったとします。 Goなら、リクエストごとに1つのgoroutine（合計1万goroutine）を起動しても、多くの場合問題ありません。一方、Javaの従来のスレッドで同じことをしようとすると、1万スレッドが必要になり、ほぼ確実にシステムが破綻します（スレッドプールを使っても、プールサイズの上限＝同時に捌けるリクエスト数、という制約が生まれます）。

3. チャネル(Channel)による安全な通信 Goには、goroutine間で安全にデータをやり取りするための「チャネル(Channel)」という仕組みが言語レベルで組み込まれています。これにより、複数の処理が同時に一つのデータにアクセスしようとして起きる厄介な問題（競合状態）を、比較的簡単に避けることができます。