Java自学日记之网络编程（二）：UDP通信实现

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Java自学日记之网络编程&＃xff08;一&＃xff09;&＃xff1a;InetAddress和InetSocketAddress&＃xff0c;套接字以及通信方式的实现

前言

前文介绍了Socket套接字处理的通信&＃xff0c;这种通信方式属于TCP通信&＃xff0c;这里我们介绍另外一种通信方式UDP通信

一、UDP介绍&＃xff08;User Datagram Protocol&＃xff09;

相对于TCP的客户端和服务端
UDP实现数据传输的两个角色是发送端和接收端
UDP通过DatagramSocket实现数据传输&＃xff0c;传输的数据是一个封装好的数据包DatagramPacket&＃xff0c;数据传输的过程中不需要建立连接&＃xff0c;当数据想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据&＃xff0c;并尽可能快地把它扔到网络上。

二、TCP vs UDP

1. UDP在传输数据时不需要建立连接

2. UDP由于传输数据不建立连接&＃xff0c;因此也就不需要维护连接状态&＃xff0c;包括收发状态等&＃xff0c; 因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息

3. UDP信息包的标题很短&＃xff0c;只有8个字节&＃xff0c;相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。
   关于信息包的比较&＃xff1a;
   (1).TCP的包头结构&＃xff1a;
   源端口 16位&＃xff1b;
   目标端口 16位&＃xff1b;
   序列号 32位&＃xff1b;
   回应序号 32位&＃xff1b;
   TCP头长度 4位&＃xff1b;
   reserved 6位&＃xff1b;
   控制代码 6位&＃xff1b;
   窗口大小 16位&＃xff1b;
   偏移量 16位&＃xff1b;
   校验和 16位&＃xff1b;
   选项 32位(可选)&＃xff1b;
   这样我们得出了TCP包头的最小长度&＃xff0c;为20字节。
   
   (2).UDP的包头结构
   源端口 16位
   目的端口 16位
   长度 16位
   校验和 16位

4. 对系统资源的要求&＃xff08;TCP较多&＃xff0c;UDP少&＃xff09;

5. UDP程序结构较简单

6. TCP采用数据流传输数据数据&＃xff0c;UDP采用数据报模式传输数据

7. TCP保证数据正确性&＃xff0c;UDP可能丢包

8. TCP保证数据顺序&＃xff0c;UDP不保证

三、DatagramSocket

不同于TCP的Socket和ServerSocket&＃xff0c;UDP中发送方和接收方都使用DatagramSocket进行发送和接收

//构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。
public DatagramSocket() throws SocketException
//创建数据报套接字&＃xff0c;将其绑定到指定的本地套接字地址。
public DatagramSocket(SocketAddress bindaddr) throws SocketException
//构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。
public DatagramSocket(int port) throws SocketException
//创建数据报套接字&＃xff0c;绑定到指定的本地地址
public DatagramSocket(int port, InetAddress laddr) throws SocketException


eg:

DatagramSocket datagramSocket &＃61; new DatagramSocket(8888);


四、DatagramPacket

构造方法

public DatagramPacket(byte buf[], int offset, int length)
public DatagramPacket(byte buf[], int length)
public DatagramPacket(byte buf[], int offset, int length, InetAddress address, int port)
public DatagramPacket(byte buf[], int offset, int length, SocketAddress address)
public DatagramPacket(byte buf[], int length, InetAddress address, int port)
public DatagramPacket(byte buf[], int length, SocketAddress address)


总的来说&＃xff0c;构造一个DatagramSocket需要以下几个参数

1. byte数组
2. byte数组起始位置和读取长度
3. 接收方的IP地址
4. 接收方的端口号

eg&＃xff1a;

DatagramPacket datagramPacket &＃61; new DatagramPacket(bytes,bytes.length, InetAddress.getByName("localhost"),9999);


五、UDP通信实现的主要流程

这里以做一个简易的聊天系统为例

1.发送端

1. 创建套接字datagramSocket

DatagramPacket datagramSocket &＃61; new DatagramSocket(8888);


2. 准备数据包datagramPacket&＃xff08;假设要发送的数据是从控制台输入&＃xff09;

Scanner scanner &＃61; new Scanner(System.in);
System.out.print("张三&＃xff1a;");
String str&＃61;scanner.next();
byte[] bytes&＃61;str.getBytes();
DatagramPacket datagramPacket &＃61; new DatagramPacket(bytes,bytes.length, InetAddress.getByName("localhost"),9999);


3. 发送数据包

datagramSocket.send(datagramPacket);


4. 接收对方传回的数据&＃xff08;参考接收端的流程&＃xff09;

2.接收端

1. 创建套接字

DatagramSocket datagramSocket &＃61; new DatagramSocket(9999);


2. 准备一个空的数据包

byte[] bytes&＃61;new byte[1024];
DatagramPacket datagramPacket &＃61; new DatagramPacket(bytes, bytes.length);


3. 接收数据包

datagramSocket.receive(datagramPacket);


4. 取出数据

byte[] data&＃61;datagramPacket.getData();
String str&＃61;new String(data,0,datagramPacket.getLength());
System.out.println("张三对我说&＃xff1a;"&＃43;str);


5. 回复对方信息&＃xff08;参考发送端的流程&＃xff09;
   
   

这些都搞完之后&＃xff0c;再进行一些润色就行了
比如加个while循环让他们的通信请求不间断&＃xff1b;
加一个指定的语句&＃xff0c;只要有人发出这句话就会断开通信&＃xff0c;比如"ByeBye"
最后出来的效果是这样的

总结

嗯&＃xff0c;&＃xff0c;&＃xff0c;网络编程先学到这里了&＃xff0c;明天开启新的篇章···
fighting&＃xff01;&＃xff01;&＃xff01;