对UDP编程的初步认识

1. UDP与TCP的区别

1.1 TCP协议：传输控制协议

• 使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
• 传输前，采用“三次握手”方式
• TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端
• 在连接中进行大数据量的传输
• 传输完毕，需释放已建立的连接、效率低

1.2 UDP协议：用户数据协议

• 将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
• 每个数据包的大小限制在64k内，不适合传输大量数据
• 因无需连接，故是不可靠的
• 发送数据结束时无需释放资源（因为不是面向连接的）
• 举例：厕所通知：发短信

2.基本介绍

2.1 类DatagramSocket和DatagramPacket[数据包/数据报]实现了基于UDP协议网络程序

2.2 UDP数据报通过数据报套接字DatagramSocket发送和接收，系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。

2.3 DatagramPacket对象封装了UDP数据包，在数据报中包含了发送端的IP地址和端口号以及接收端的IP地址和端口号

2.4 UDP协议中每个数据报给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接

3.基本流程

3.1 核心的两个类/对象 DatagramSocket与DatagramPacket

3.2 建立发送端，接收端（没有服务端和客户端概念）

3.3发送数据前，建立数据包 DatagramPacket对象

3.4 调用DatagramSocket的发送、接收方法

3.5 关闭DatagramSocket

4.代码实现

4.1 发送端

import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.InetSocketAddress; import java.net.SocketException; import java.util.Scanner;

//发送端 public class Test01 { public static void main(String[] args) {

    Scanner input = new Scanner(System.in);
    // 客户端B监听8877端口
    try (DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8877)) {
        // 提前创建两个Packet数据包，分别用于发送和接收
        DatagramPacket sendPacket1 = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024, // 数据
                new InetSocketAddress("192.168.254.160", 8891));
        
        DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
        while(true) {
            // 发送（ 准备字符串内容->包装成DatagramPacket->发送 ）
            System.out.print("A说：");
            String sendContent = input.nextLine();
            //发送给B
            sendPacket1.setData(sendContent.getBytes());
            //在A说over之后，要将over发送过去，才可以让B知道A要退出聊天
            socket.send(sendPacket1);
            
            if(sendContent.equals("over")) {
                System.out.println("A退出聊天！");
                break;//break与return 都可以退出
            }
​
            // 接收（接收->解析->输出）
            socket.receive(receivePacket);
            String receiveContent = new String(receivePacket.getData(), receivePacket.getOffset(),
                    receivePacket.getLength());
            System.out.println("B说：" + receiveContent);
        }
​
    } catch (SocketException e) {
        e.printStackTrace()
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
}

4.2 接收端

import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.InetSocketAddress; import java.net.SocketException; import java.util.Scanner;

//接收端 public class Test02 { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); // 客户端B监听8877端口 try (DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8891)) { // 提前创建两个Packet数据包，分别用于发送和接收 //发送包，有第三个参数（用来指定ip和端口） DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024, new InetSocketAddress("192.168.254.160", 8877)); //接受包，里面包含空的字节数组，和数组长度 DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);

        while(true) {
            // 接收
            socket.receive(receivePacket);
            String receiveContent = new String(receivePacket.getData(), receivePacket.getOffset(),
                    receivePacket.getLength());
            System.out.println("A说：" + receiveContent);
            if(receiveContent.equals("over")) {
                System.out.println("对方退出聊天！");
                break;
            }
            
            // 发送
            System.out.print("B说：");
            String sendContent = input.nextLine();
            sendPacket.setData(sendContent.getBytes());
            socket.send(sendPacket);
        }
​
    } catch (SocketException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
}

5.小结

• 使用UDP协议通信时，服务器和客户端双方无需建立连接
• 服务器端用DatagramSocket(port)监听端口
• 客户端使用DatagramSocket.connect() 指定远程地址和端口
• 双方通过receive()和send()读写数据
• DatagramSocket没有IO流接口，数据被直接写入byte[] 缓冲区；