UDP通信

一、DatagramPacket

       前面文章介绍了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通信的过程就像是货运公司在两个码头间发送货物一样。在码头发送和接收货物时都需要使用集装箱来装载货物,UDP通信也是一样,发送和接收的数据也需要使用“集装箱”进行打包,为此JDK中提供了一个DatagramPacket类,该类的实例对象就相当于一个集装箱,用于封装UDP通信中发送或者接收的数据。

       想要创建一个DatagramPacket对象,首先需要了解一下它的构造方法。在创建发送端和接收端的DatagramPacket对象时,使用的构造方法有所不同,接收端的构造方法只需要接收一个字节数组来存放接收到的数据,而发送端的构造方法不但要接收存放了发送数据的字节数组,还需要指定发送端IP地址和端口号。

       接下来根据API文档的内容,对DatagramPacket的构造方法进行分析。

UDP通信

       使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时,指定了封装数据的字节数组和数据的大小,没有指定IP地址和端口号。很明显,这样的对象只能用于接收端,不能用于发送端。因为发送端一定要明确指出数据的目的地(ip地址和端口号),而接收端不需要明确知道数据的来源,只需要接收到数据即可。

 

UDP通信

        使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时,不仅指定了封装数据的字节数组和数据的大小,还指定了数据包的目标IP地址(addr)和端口号(port)。该对象通常用于发送端,因为在发送数据时必须指定接收端的IP地址和端口号,就好像发送货物的集装箱上面必须标明接收人的地址一样。

       上面讲解了DatagramPacket的构造方法,接下来对DatagramPacket类中的常用方法进行分析,如下表所示。

UDP通信

 

二、DatagramSocket

       DatagramPacket数据包的作用就如同是“集装箱”,可以将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的,还需要有码头。在程序中需要实现通信只有DatagramPacket数据包也同样不行,为此JDK中提供的一个DatagramSocket类。DatagramSocket类的作用就类似于码头,使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包,发送数据的过程如下图所示。

UDP通信

       在创建发送端和接收端的DatagramSocket对象时,使用的构造方法也有所不同,下面对DatagramSocket类中常用的构造方法进行分析。

UDP通信

       该构造方法用于创建发送端的DatagramSocket对象,在创建DatagramSocket对象时,并没有指定端口号,此时,系统会分配一个没有被其它网络程序所使用的端口号。

 

UDP通信

       该构造方法既可用于创建接收端的DatagramSocket对象,又可以创建发送端的DatagramSocket对象,在创建接收端的DatagramSocket对象时,必须要指定一个端口号,这样就可以监听指定的端口。

       上面我们讲解了DatagramSocket的构造方法,接下来对DatagramSocket类中的常用方法进行详细地分析。

UDP通信

 

三、UDP网络程序

        理解了DatagramPacket和DatagramSocket的作用,接下来通过一个案例来学习一下它们在程序中的具体用法。

       下图为UDP发送端与接收端交互图解

UDP通信

       要实现UDP通信需要创建一个发送端程序和一个接收端程序,很明显,在通信时只有接收端程序先运行,才能避免因发送端发送的数据无法接收,而造成数据丢失。因此,首先需要来完成接收端程序的编写。

UDP完成数据的发送

/*

* 发送端

 * 1,创建DatagramSocket对象

 * 2,创建DatagramPacket对象,并封装数据

 * 3,发送数据

 * 4,释放流资源

 */

public class UDPSend {

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

        //1,创建DatagramSocket对象

        DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();

        //2,创建DatagramPacket对象,并封装数据

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

        //构造数据报包,用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。

        byte[] buffer = "hello,UDP".getBytes();

        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, InetAddress.getByName("192.168.75.58"), 12306);

        //3,发送数据

        //public void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包

        sendSocket.send(dp);

        //4,释放流资源

        sendSocket.close();

    }

}

 

UDP完成数据的接收

/*

 * UDP接收端

 *

 * 1,创建DatagramSocket对象

 * 2,创建DatagramPacket对象

 * 3,接收数据存储到DatagramPacket对象中

 * 4,获取DatagramPacket对象的内容

 * 5,释放流资源

 */

public class UDPReceive {

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

        //1,创建DatagramSocket对象,并指定端口号

        DatagramSocket receiveSocket = new DatagramSocket(12306);

        //2,创建DatagramPacket对象, 创建一个空的仓库

        byte[] buffer = new byte[1024];

        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, 1024);

        //3,接收数据存储到DatagramPacket对象中

        receiveSocket.receive(dp);

        //4,获取DatagramPacket对象的内容

        //谁发来的数据  getAddress()

        InetAddress ipAddress = dp.getAddress();

        String ip = ipAddress.getHostAddress();//获取到了IP地址

        //发来了什么数据  getData()

        byte[] data = dp.getData();

        //发来了多少数据 getLenth()

        int length = dp.getLength();

        //显示收到的数据

        String dataStr = new String(data,0,length);

        System.out.println("IP地址:"+ip+ "数据是"+ dataStr);

        //5,释放流资源

        receiveSocket.close();

    }

}