Java编程高级之UDP协议编程在Java中的体现


要实现UDP协议编程就要知道什么是UDP协议、我们为什么要使用UDP协议编程以及在Java中是如何实现UDP编程的,这些都是值得我们思考的。

所谓的UDP( User Datagram Protocol )协议指的是用户数据报,在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包。在OSI模型中,在第四层——传输层,处于IP协议的上一层。

UDP是一种无连接的协议,每个数据报都是一个独立的信息,包括完整的源或目的地址,它在网络上以任何可能的路径传往目的地,因此能否到达目的地,到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。 

既然如此,那么我们为什么还要使用UDP协议进行编程呢?

那是因为,在网络质量令人不十分满意的环境下,UDP协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性:它不属于连接型协议,因而具有资源消耗小,处理速度快的优点,所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多,因为它们即使偶尔丢失一两个数据包,也不会对接收结果产生太大影响。比如聊天用的ICQ和OICQ

在Java中操纵UDP

使用位于JDK中Java.net包下的DatagramSocket和DatagramPacket类,就可以非常方便地控制用户数据报文了。

其中,DatagramSocket类:创建接收和发送UDP的Socket实例

  • DatagramSocket():创建实例。通常用于客户端编程,它并没有特定监听的端口,仅仅使用一个临时的。
  • DatagramSocket(int port):创建实例,并固定监听Port端口的报文。
  • DatagramSocket(int port,InetAddress localAddr):这是个非常有用的构建器,当一台机器拥有多于一个IP地址的时候,由它创建的实例仅仅接收来自LocalAddr的报文。

值得注意的是,在创建DatagramSocket类实例时,如果端口已经被使用,会产生一个SocketException的异常抛出,并导致程序非法终止,这个异常应该注意捕获。

还有一些重要的实现方法,如:

receive(DatagramPacket d):接收数据报文到d中。receive方法产生一个“阻塞”。

send(DatagramPacketd):发送报文d到目的地。

setSoTimeout(inttimeout):设置超时时间,单位为毫秒。

close():关闭DatagramSocket。在应用程序退出的时候,通常会主动释放资源,关闭

Socket,但是由于异常地退出可能造成资源无法回收。所以,应该在程序完成时,主动使用此方法关闭Socket,或在捕获到异常抛出后关闭Socket。

注意:“阻塞”是一个专业名词,它会产生一个内部循环,使程序暂停在这个地方,直到一个条件触发。

实现UDP编程会使用到的另一个十分重要的类,DatagramPacket类。

DatagramPacket:用于处理报文,将byte数组、目标地址、目标端口等数据包装成报文或者将报文拆卸成byte数组。

DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress addr, int port):从buf数组中,取出length长的数据创建数据包对象,目标是addr地址,port端口。

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddressaddress, int port):从buf数组中,取出offset开始的、length长的数据创建数据包对象,目标是addr地址,port端口。

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length):将数据包中从offset开始、length长的数据装进buf数组。

DatagramPacket(byte[] buf, int length):将数据包中length长的数据装进buf数组。

getData():它从实例中取得报文的byte数组编码。

使用UDP协议编程,最主要的是编写发送端和接收端的程序。对于这两部分代码的编写,也是非常容易的,因为,它们都有一定的编写步骤和规范。

如对于发送端的编写:

发送端

建立udpsocket服务端点。该端点建立,系统会随机分配一个端口。如果不想随机配置,可以手动指定。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9002);

将数据进行packet包的封装,必须要指定目的地地址和端口。
byte[] buf = "wo shi shu ju".getBytes();
            DatagramPacket dp=newDatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.254"),9001);

通过socket服务的send方法将该包发出。
ds.send(dp);

将socket服务关闭。主要是关闭资源。
ds.close();

这样,就完成了对于发送端的编写工作了。另外,

接收端

建立udpsocket服务端点。该端点建立,系统会随机分配一个端口。如果不想随机配置,可以手动指定。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9002);

将数据进行packet包的封装,必须要指定目的地地址和端口。
byte[] buf = "wo shi shu ju".getBytes();
                      DatagramPacket   dp=newDatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.254"),9001);

通过socket服务的send方法将该包发出。
ds.send(dp);

将socket服务关闭。主要是关闭资源。
ds.close();

关于发送端和接收端应用的两个程序:

发送端: 

package net.csdn.udt; 

import java.net.DatagramPacket;

import java.net.DatagramSocket;

import java.net.InetAddress;

import java.net.InetSocketAddress;

public class Send {

 

       /**

        * @param args

        */

       public static voidmain(String[] args)throws Exception {

              //建立udpsocket服务端点。该端点建立,系统会随机分配一个端口。

 

       DatagramSocket ds =     new DatagramSocket();

         //将数据进行packet包的封装,必须要指定目的地地址和端口。

 

         byte [] buf ="wo shi shu ju".getBytes();

         //创建数据报对象

         String host = "192.168.49.110";

         InetAddress ia = InetAddress.getByName(host);

        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length, ia,3366);

      //通过socket服务的send方法将该包发出。

 

        ds.send(dp);

         //将socket服务关闭。主要是关闭资源。

        ds.close();

       }

 

}

接收端: 

packagenet.csdn.udt;

importjava.net.DatagramPacket;

importjava.net.DatagramSocket;

importjava.net.InetAddress;

 

public classReceive {

 

       /**

        *@param args

        */

       public static void main(String[] args)throws Exception{

              //创建一个udt的接收对象

              DatagramSocket ds =newDatagramSocket(9009);

        //将接收的数据封装成数据包中

              byte[] buf = new byte [1024];

              //创建数据报对象

          DatagramPacket dp =     newDatagramPacket(buf,buf.length);

          //接收数据报

          ds.receive(dp);

          //输出

          //InetAddress host = dp.getAddress();

           String data =new String(dp.getData());

          String host =dp.getAddress().getHostAddress();

         int port =dp.getPort();

          System.out.println("data:\t"+data+"host:\t"+host+"port:\t"+port);

           ds.close();            

       } 

}

对于Socket编程的一些方法步骤,我们一定要熟记并且要经常练习、运用以免忘记,因为,它还是挺重要的。

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