java UDP协议程序设计

UDP协议的简介

UDP协议是一种面向无连接不可靠的协议,也就是在进行数据通讯之前发送端和接收端无需进行连接,发送端要发送数据,

只需构造数据报,并将接收端的地址放入数据报中,然后将其发送出去就可以了.

该协议是一种不可靠的协议,因为收发放没有连接过程, 发送出去的数据有可能中途丢失,并且发送端还得不到反馈.

所以在实现UDP协议的程序中,最关键是如何实现UDP的数据报.

JAVA中提供了实现UDP协议的两个关键类

数据报类:DatagramPacket:构建一个数据报,里面可以放入要发送的数据以及接收端的地址.

UDP端类:DatagramSocket:构建实行UDP功能的发送端与接收端,实现发送与接收数据报

DatagramPacket:

DatagramSocket:

UDP协议网络编程方法

接收端程序编写：

①调用DatagramSocket(int port)创建一个数据报套接字，并绑定到指定端口上；

②调用DatagramPacket(byte[] buf, int length)，建立一个字节数组以接收UDP包 。

③调用DatagramSocket类的receive()，接收UDP包。

④最后关闭数据报套接字。

发送端程序编写：

①调用DatagramSocket()创建一个数据报套接字；

②调用DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)，建立要发送的UDP包。

③调用DatagramSocket类的send()，发送UDP包。

④最后关闭数据报套接字。

一方发,一方收:

发送方:

public class DataPacketSend 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
	//	DatagramPacket dp1=null;
	//	DatagramSocket ds=null;
		
		String str=null;
		BufferedReader keyin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
	
		str=keyin.readLine();
		
		DatagramPacket dp1=new DatagramPacket(str.getBytes(),0,str.getBytes().length,
				InetAddress.getByName("127.0.0.1"),6000);
		DatagramSocket ds=new DatagramSocket();	
		ds.send(dp1);

		ds.close();		    
	}
}

接收方:

public class DataPacketReceive 
{

	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		 DatagramPacket dp1=null;
		 DatagramSocket ds=null;
		 
		 byte[] buf=new byte[1024];
		 int len=0;
		 
		 dp1=new DatagramPacket(buf,0,buf.length);
		 ds=new DatagramSocket(6000);
		 ds.receive(dp1);
		 
		 len=dp1.getLength();
		 System.out.println(new String(buf,0,len));
      
		 ds.close();
	}
}

发送并接收:

public class DataPacketSend2 {
	public static void main(String[] args)throws Exception{
	    DatagramSocket ds=new DatagramSocket(); 
	    byte[] sbuf=new byte[1024];
	    byte[] rbuf=new byte[1024];
	    DatagramPacket sdp=new DatagramPacket(sbuf,sbuf.length);
	    DatagramPacket rdp=new DatagramPacket(rbuf,rbuf.length);
	    
	    BufferedReader keyin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
	    String str=null;
	    InetAddress IP=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
	    
	    while(true){
	    	System.out.print("请输入要发送的消息:");
	    	str=keyin.readLine();
	    	sbuf=str.getBytes();
	    	sdp.setAddress(IP);
	    	sdp.setPort(12345);
	    	sdp.setData(sbuf,0,str.length());
	    	ds.send(sdp);
	    	if(str.trim().equals("bye"))
	    	  break;
	    	System.out.println("等待对方回复.....");
	    	ds.receive(rdp);
	    	rbuf=rdp.getData();
	    	str=new String(rbuf,0,rdp.getLength());
	    	System.out.println("对方回复: "+str);
	    	if(str.trim().equals("bye"))
	    	  break;
	    }	
	    ds.close();
	    keyin.close();
	}
}

public class DataPacketReceive2 {
		public static void main(String[] args)throws Exception{
		   	 DatagramSocket ds=new DatagramSocket(12345);
		   	 byte[] sbuf=new byte[1024];
		   	 byte[] rbuf=new byte[1024];
		   	 DatagramPacket sdp=new DatagramPacket(sbuf,sbuf.length);
		   	 DatagramPacket rdp=new DatagramPacket(rbuf,rbuf.length);
		   	 
		   	 BufferedReader keyin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		   	 String str=null;
		   	 
		   	 while(true){
		   	 	  System.out.println("等待对方消息.....");
		   	 	  ds.receive(rdp);
		   	 	  rbuf=rdp.getData();
		   	 	  str=new String(rbuf,0,rdp.getLength());
		   	 	  System.out.println(str);
		   	 	  if(str.trim().equals("bye"))
		   	 	    break;
		   	 	  System.out.print("请输入消息: ");
		   	 	  str=keyin.readLine();
		   	 	  sbuf=str.getBytes();
		   	 	  sdp.setAddress(rdp.getAddress());
		   	 	  sdp.setPort(rdp.getPort());
		   	 	  sdp.setData(sbuf);
		   	 	  sdp.setLength(str.length());
		   	 	  ds.send(sdp);
		   	 	  if(str.trim().equals("bye"))
		   	 	    break;
		   	 }
		   	   ds.close();
		   	   keyin.close();
		  }
	}

UDP广播:

MulticastSocket类

多播数据报套接字类用于发送和接收 IP 多播包。MulticastSocket 是一种 (UDP) DatagramSocket，它具有加入

Internet上其他多播主机的“组”的附加功能。

多播组通过 D 类 IP 地址和标准 UDP 端口号指定。D 类 IP 地址在 224.0.0.0 和 239.255.255.255 的范围内（包括两

者）。地址 224.0.0.0 被保留，不应使用。

组播和广播的区别？
如同上个例子，当有多台主机想要接收相同的报文，广播采用的方式是把报文传送到局域网内每个主机上，不管这个主机是否对报文感兴趣。这样做就会造成了带宽的浪费和主机的资源浪费。而组播有一套对组员和组之间关系维护的机制，可以明确的知道在某个子网中，是否有主机对这类组播报文感兴趣，如果没有就不会把报文进行转发，并会通知上游路由器不要再转发这类报文到下游路由器上。

发送接收数据报的方法与DatagramSocket完全一样.MulticastSocket比DatagramSocket多了一个setTimeToLive(int ttl)方法:该ttl参数用于设置数据报最多可以跨过多少个网络:

ttl = 0:数据报停留在本地主机

ttl = 1:数据报发送到本地局域网(默认)

ttl = 32:只能发送到本站点的网络上

ttl = 64:数据报应保留在本地区

ttl = 128:数据报应保留在本大洲

ttl = 255:数据报可以发送到所有地方

示例基于UDP的MulticastSocket编程(发送):

public class muitSend {
	public static void main(String[] args)throws Exception{
	    MulticastSocket ms=new MulticastSocket(); 
	    InetAddress mulIp=InetAddress.getByName("224.0.0.1");
	    int port=6000;
	    ms.joinGroup(mulIp);
	    
	    byte[] sbuf=new byte[1024];
	    
	    while(true){
	    	int len=System.in.read(sbuf,0,sbuf.length);
	    	if(len>0){
	    		DatagramPacket sdp=new DatagramPacket(sbuf,len,mulIp,port);
	    		ms.send(sdp);
	    	}
	    	else
	    	 break;
	    }	
	}
}

示例基于UDP的MulticastSocket编程(接收):

public class muitReceive {
	public static void main(String[] args)throws Exception{
    	MulticastSocket ms=new MulticastSocket(6000);
    	InetAddress mulIp=InetAddress.getByName("224.0.0.1");
    	ms.joinGroup(mulIp);
    	
    	byte[] rbuf=new byte[1024];
    	
    	while(true){
    		DatagramPacket rdp=new DatagramPacket(rbuf,rbuf.length);
    		ms.receive(rdp);
    		if(rdp.getLength()>0)
    		   System.out.write(rbuf,0,rdp.getLength());
    		else
    		   break;	
    	}
    }
}