在Java語言應用中實現UDP協議編程的方法

什麽是UDP協議

UDP協議的全稱是用戶數據報,在網絡中它與TCP協議一樣用于處理數據包。在OSI模型中,在第四層——傳輸層,處于IP協議的上一層。UDP有不提供數據報分組、組裝和不能對數據包的排序的缺點,也就是說,當報文發送之後,是無法得知其是否安全完整到達的。

爲什麽要使用UDP

在選擇使用協議的時候,選擇UDP必須要謹慎。在網絡質量令人不十分滿意的環境下,UDP協議數據包丟失會比較嚴重。但是由于UDP的特性:它不屬于連接型協議,因而具有資源消耗小,處理速度快的優點,所以通常音頻、視頻和普通數據在傳送時使用UDP較多,因爲它們即使偶爾丟失一兩個數據包,也不會對接收結果産生太大影響。比如我們聊天用的ICQ和OICQ就是使用的UDP協議。

在Java中操縱UDP

使用位于JDK中Java.net包下的DatagramSocket和DatagramPacket類,可以非常方便地控制用戶數據報文。

在描述它們之前,必須了解位于同一個位置的InetAddress類。InetAddress實現了Java.io. Serializable接口,不允許繼承。它用于描述和包裝一個Internet IP地址,通過三個方法返回InetAddress實例:

getLocalhost():返回封裝本地地址的實例。

getAllByName(String host):返回封裝Host地址的InetAddress實例數組。

getByName(String host):返回一個封裝Host地址的實例。其中,Host可以是域名或者是一個合法的IP地址。

DatagramSocket類用于創建接收和發送UDP的Socket實例。和Socket類依賴SocketImpl類一樣,DatagramSocket類的實現也依靠專門爲它設計的DatagramScoketImplFactory類。DatagramSocket類有3個構建器:

DatagramSocket():創建實例。這是個比較特殊的用法,通常用于客戶端編程,它並沒有特定監聽的端口,僅僅使用一個臨時的。

DatagramSocket(int port):創建實例,並固定監聽Port端口的報文。

DatagramSocket(int port, InetAddress localAddr):這是個非常有用的構建器,當一台機器擁有多于一個IP地址的時候,由它創建的實例僅僅接收來自LocalAddr的報文。

值得注意的是,在創建DatagramSocket類實例時,如果端口已經被使用,會産生一個SocketException的異常抛出,並導致程序非法終止,這個異常應該注意捕獲。DatagramSocket類最主要的方法有4個:

Receive(DatagramPacket d):接收數據報文到d中。receive方法産生一個“阻塞”。

Send(DatagramPacket d):發送報文d到目的地。

SetSoTimeout(int timeout):設置超時時間,單位爲毫秒。

Close():關閉DatagramSocket。在應用程序退出的時候,通常會主動釋放資源,關閉Socket,但是由于異常地退出可能造成資源無法回收。所以,應該在程序完成時,主動使用此方法關閉Socket,或在捕獲到異常抛出後關閉Socket。

“阻塞”是一個專業名詞,它會産生一個內部循環,使程序暫停在這個地方,直到一個條件觸發。

DatagramPacket類用于處理報文,它將Byte數組、目標地址、目標端口等數據包裝成報文或者將報文拆卸成Byte數組。應用程序在産生數據包是應該注意,TCP/IP規定數據報文大小最多包含65507個,通常主機接收548個字節,但大多數平台能夠支持8192字節大小的報文。DatagramPacket類的構建器共有4個:

DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress addr, int port):從Buf數組中,取出Length長的數據創建數據包對象,目標是Addr地址,Port端口。

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port):從Buf數組中,取出Offset開始的、Length長的數據創建數據包對象,目標是Addr地址,Port端口。

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length):將數據包中從Offset開始、Length長的數據裝進Buf數組。

DatagramPacket(byte[] buf, int length):將數據包中Length長的數據裝進Buf數組。

DatagramPacket類最重要的方法就是getData()了,它從實例中取得報文的Byte數組編碼。

簡單的實例說明

{接收數據的服務器}

byte[] buf = new byte[1000];

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);

//開始監視12345端口

DatagramPacket ip = new DatagramPacket(buf, buf.length);

//創建接收數據報的實例

while (true)

{

ds.receive(ip);

//阻塞,直到收到數據報後將數據裝入IP中

System.out.println(new String(buf));

}

{發送數據的客戶端}

InetAddress target = InetAddress.getByName(“www.xxx.com“);

//得到目標機器的地址實例

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9999);

//從9999端口發送數據報

String hello = “Hello, I am come in!”;

//要發送的數據

byte[] buf = hello.getBytes();

//將數據轉換成Byte類型

op = new DatagramPacket(buf, buf.length, target, 12345);

//將BUF緩沖區中的數據打包

ds.send(op);

//發送數據

ds.close();

//關閉連接

 
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