Java实现UDP通信

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网络编程UDP通信

UDP

UDP是一种面向无连接的协议，因此，在通信时发送端和接收端不用建立连接。UDP通信的过程就像快递快递公司投递一样，从地点A向地点B运输快递，我们要传输的数据就是这些快递包裹，在运输过程中需要包装盒或者集装箱等来对包裹进行包装再运输，UDP通信的过程需要对数据进行打包，然后再从一个地方发送到另一个地方。

java.net.DatagramPacket

在UDP通信的过程中，我们需要一个打包盒来对数据进行封装，jdk中提供DatagramPacket类来对数据进行封装，按照常规，下面来简单看一下这个类的基本信息：

继承结构：

java.lang.Object
java.net.DatagramPacket

类定义：

public final class DatagramPacket
extends Object

构造方法：

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

主要方法均为常规的getter和setter方法（所有成员函数为同步方法），其成员函数如下：

/*
 * The fields of this class are package-private since DatagramSocketImpl
 * classes needs to access them.
 */
byte[] buf; // 数据缓冲区
int offset; //  数据偏移量
int length; //  数据长度
int bufLength;  //  缓冲区长度
InetAddress address;    //  通信机器的ip，从这台机器接收数据或将要往这台机器发送
int port;   //  通信机器的端口，从这台机器接收数据或将要往这台机器发送

java.net.DatagramSocket

在运输货物的时候需要中转站或者运送工具，在通信中也可以说是基站，那么在UDP通信时也需要这样的“基站”，jdk提供了DatagramSocket来起到“基站”的作用。先来看看这个类的基本信息：

继承结构：

java.lang.Object
java.net.DatagramSocket

类定义：

public class DatagramSocket
extends Object
implements Closeable

构造方法：

public DatagramSocket() throws SocketException
protected DatagramSocket(DatagramSocketImpl impl)
public DatagramSocket(int port) throws SocketException
public DatagramSocket(int port, InetAddress laddr) throws SocketException
public DatagramSocket(SocketAddress bindaddr) throws SocketException

主要方法（不包括普通的getter和setter方法）：

判断套接字是否关闭：public boolean isClosed()
接收数据报：public void receive(DatagramPacket p) throws IOException
发送数据报：public void send(DatagramPacket p) throws IOException
关闭套接字：public void close()
将数据报绑定到特定的地址和端口：public void bind(SocketAddress addr) throws SocketException
断开套接字，停止传输：public void disconnect()

UDP通信代码实现

发送端

下面代码运用上面的两个类来进行实现发送数据：

package language;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.Inet4Address;
import java.net.InetAddress;

/**
 * @Author beifengtz
 * @Site www.beifengtz.com
 * @Date Created in 22:26 2019/2/1
 * @Description:
 */
public class UDPSender {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        byte[] data = "你好啊！这是由UDP通信发送过来的数据。".getBytes();    //  发送的数据内容
        InetAddress address = Inet4Address.getByName("localhost");          //  接收方地址
        int port = 9999;        //  接收方端口
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(data,data.length,address,port);  //  创建数据报，对数据进行打包
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();   //  建立传输套接字（建立“基站”）
        datagramSocket.send(datagramPacket);    //  发送数据报
        datagramSocket.close(); //  关闭流
    }
}

接收端

接收UDP数据报的代码如下：

package language;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

/**
 * @Author beifengtz
 * @Site www.beifengtz.com
 * @Date Created in 23:03 2019/2/1
 * @Description:
 */
public class UDPReceiver {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999);       //  建立“基站”接收9999端口传来的数据报
        System.out.println("开始准备接收数据，监听端口：9999");
        byte[] buf = new byte[1024];    //  创建接收数据的缓存区
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buf,buf.length); //  创建接收数据的容器
        datagramSocket.receive(datagramPacket); //  开始接收数据，并将数据装入容器
        System.out.println("接收来自："+datagramPacket.getSocketAddress()+"的数据");
        System.out.println("接收到的数据内容："+new String(datagramPacket.getData(),0,datagramPacket.getLength()));  //  将接收到的数据转为字符串打印，因为前面传的也是字符串所以这里直接转换，如果在正式使用中是其他数据可以由字节数据进行转换
        System.out.println("接收到的数据长度："+datagramPacket.getLength());
        System.out.println("发送方的端口："+datagramPacket.getPort());
        datagramSocket.close(); //  关闭流
    }
}

最后测试的输出结果如下：

开始准备接收数据，监听端口：9999
接收来自：/127.0.0.1:56665的数据
接收到的数据内容：你好啊！这是由UDP通信发送过来的数据。
接收到的数据长度：54
接收的端口：56665

当然上面的程序只是能接收一次并且只能发送一次，但是实际情况中接收方都要实时监听着端口，并且要有能力处理多个发送方发过来的数据，所以需要对接收方进行改进，创建多线程来进行处理数据。

package language;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

/**
 * @Author beifengtz
 * @Site www.beifengtz.com
 * @Date Created in 23:03 2019/2/1
 * @Description:
 */
public class UDPReceiver {
    static class MyThread implements Runnable{
        private DatagramSocket datagramSocket;
        private DatagramPacket datagramPacket;
        public MyThread(DatagramSocket datagramSocket,DatagramPacket datagramPacket){
            this.datagramSocket = datagramSocket;
            this.datagramPacket = datagramPacket;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println("接收来自："+datagramPacket.getSocketAddress()+"的数据");
                System.out.println("接收到的数据内容："+new String(datagramPacket.getData(),0,datagramPacket.getLength()));  //  将接收到的数据转为字符串打印，因为前面传的也是字符串所以这里直接转换，如果在正式使用中是其他数据可以由字节数据进行转换
                System.out.println("接收到的数据长度："+datagramPacket.getLength());
                System.out.println("发送方的端口："+datagramPacket.getPort());
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999);       //  建立“基站”接收9999端口传来的数据报
        System.out.println("开始准备接收数据，监听端口：9999");
        boolean flag = true;
        while (flag){
            byte[] buf = new byte[1024];    //  创建接收数据的缓存区
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buf,buf.length); //  创建接收数据的容器
            datagramSocket.receive(datagramPacket); //  开始接收数据，并将数据装入容器
            new Thread(new MyThread(datagramSocket,datagramPacket)).start();   //  每当接收一个数据就创建一个新的线程去处理
        }
        datagramSocket.close(); //  关闭流
        System.out.println("接收服务已关闭");
    }
}

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最后编辑时间为: 2019/02/01 23:41

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