UDP 理论详解
UDP 简 介
- UDP 是一种高速，无连接的数据交换方式，UDP 传送数据前并不与对方建立连接，对接收到的数据也不发送确认信号，发送端不知道数据是否会正确接收，当然也不用重发，所以说 UDP 是无连接的、不可靠的一种数据传输协议
- UDP( User Datagram Protocol ) 用户数据报协议，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。
- 因为不必进行收发数据的确认，所以 UDP 的实时性更好，传输速率更高。有时候速度比数据完整性重要，在比如视频会议、电话通信等，丢失几帧画面、声音是可以接受的，但在需要数据安全接受的环境下，就宜采用TCP
- 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。
- Java 中使用 UDP 编程主要使用 java.net 包下的 DatagramSocket 和 DatagramPacket 类
- 可以参考《TCP 理论详解》
通信示例
·接收端·
- 使用 DatagramSocket(int port) 建立socket（套间字）服务，必须指定监视的 port
- 定义数据报包（DatagramPacket），用于储存接收到的数据
- 通过 DatagramSocket 的 receive 方法将接收的数据存入上面定义的包中
- 使用 DatagramPacket 的 getData 方法，提取数据
- DatagramPacket 关闭资源
package com.lct.udp;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.Date;
/**
* Created by Administrator on 2018/10/14 0014.
* UDP 接收端
*/
public class UdpServer {
public static void main(String[] args) {
udpReceive();
}
/**
* Udp 监听端口数据
*/
public static void udpReceive() {
DatagramSocket datagramSocket = null;
/** 数据接收大小设置为1024字节，超出部分是接收不到的
*/
byte[] buffer = new byte[1024];
DatagramPacket datagramPacket;
try {
/**
* DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到指定IP地址、指定端口。
* DatagramSocket(int port)：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认IP地址、指定端口。
* */
datagramSocket = new DatagramSocket(8080);
datagramPacket = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
/**
* setSoTimeout(int timeout)：设置 DatagramSocket 的 receive(DatagramPacket p) 方法
* 阻塞监听端口时的超时时间，单位毫秒，
* 当 receive 方法阻塞监听端口超过指定的时间时，抛出异常：java.net.SocketTimeoutException: Receive timed out
*/
/*datagramSocket.setSoTimeout(60 * 1000);*/
/** 接收端循环监听*/
while (true) {
System.out.println(new Date() + " :开始监听端口" + Thread.currentThread().getName());
/**阻塞监听端口*/
datagramSocket.receive(datagramPacket);
/**读取数据*/
String message = new String(datagramPacket.getData(), 0, datagramPacket.getLength(), Charset.forName("UTF-8"));
System.out.println("监听到数据：" + message);
}
} catch (SocketException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
/**如果发送异常，关闭操作*/
if (datagramSocket != null) {
if (!datagramSocket.isConnected()) {
datagramSocket.disconnect();
}
if (!datagramSocket.isClosed()) {
datagramSocket.close();
}
}
}
}
}·发送端·
- 使用 DatagramSocket 建立 socket（套间字）服务，可以指定端口，也可让它自动分配
- 将数据打包到 DatagramPacket 中
- 通过 socket 服务发送打包好的 DatagramPacket(send() 方法
- socket 服务关闭资源
package com.lct.udp;
import java.io.IOException;
import java.net.*;
/**
* Created by Administrator on 2018/10/14 0014.
* Udp 发送端
*/
public class UcpClient {
public static void main(String[] args) {
/**
* 使用 3 个线程发送消息，模拟 多个客户端操作
*/
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread() {
@Override
public void run() {
sendUdpMessage();
}
}.start();
}
}
/**
* 发送 Udp 消息
*/
public static void sendUdpMessage() {
DatagramSocket datagramSocket = null;
try {
/** 实例化数据报套接字*/
datagramSocket = new DatagramSocket();
/**将被发送的数据转为字节数组，同时指定编码*/
String msg = "修长城的民族!" + Thread.currentThread().getName();
byte[] msgBytes = msg.getBytes("UTF-8");
/** InetAddress：指定 UDP 接收端的 IP 地址*/
InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("192.168.1.20");
/**
* DatagramPacket(byte buf[], int length,InetAddress address, int port)
* buf[]：被发送的数据
* length：指定 buf[] 中 [0,length]的数据进行发送
* address：udp 接收端的地址
* port：udp 接收端监听的端口
*/
DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(msgBytes, msgBytes.length, inetAddress, 8080);
/**发送数据*/
datagramSocket.send(datagramPacket);
System.out.println("消息发送结束..............." + Thread.currentThread().getName());
} catch (SocketException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
/**操作结束，释放 datagramSocket，并关闭*/
if (datagramSocket != null) {
if (!datagramSocket.isConnected()) {
datagramSocket.disconnect();
}
if (!datagramSocket.isClosed()) {
datagramSocket.close();
}
}
}
}
}udp 接收端输出如下：
Sun Oct 14 11:43:40 CST 2018 :开始监听端口main
监听到数据：修长城的民族!Thread-0
Sun Oct 14 11:43:42 CST 2018 :开始监听端口main
监听到数据：修长城的民族!Thread-1
Sun Oct 14 11:43:42 CST 2018 :开始监听端口main
监听到数据：修长城的民族!Thread-2
Sun Oct 14 11:43:42 CST 2018 :开始监听端口mainudp 发送端输出如下：
消息发送结束...............Thread-1
消息发送结束...............Thread-0
消息发送结束...............Thread-2
网络编程
- 技术日新月异，目前网络编程最为流行的当属 Netty，Java 网络编程发展历程：
JDK 1.4 以前：java.net + java.io——即平时所使用的简单的 TCP 、UDP 编程
JDK 1.4 及以后：java.nio
当下流行：JBoos 的 Netty 库、Apache 的 Mina 等