【愚公系列】2022年01月 Java教学课程 66-网络编程-UDP通信

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愚公搬代码 发表于 2022/01/13 20:36:42 2022/01/13
【摘要】 一.UDP通信程序 1. UDP发送数据【应用】Java中的UDP通信UDP协议是一种不可靠的网络协议,它在通信的两端各建立一个Socket对象,但是这两个Socket只是发送,接收数据的对象,因此对于基于UDP协议的通信双方而言,没有所谓的客户端和服务器的概念Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket构造方法方法名说明DatagramSocket()创建...

一.UDP通信程序

1. UDP发送数据

  • Java中的UDP通信

    • UDP协议是一种不可靠的网络协议,它在通信的两端各建立一个Socket对象,但是这两个Socket只是发送,接收数据的对象,因此对于基于UDP协议的通信双方而言,没有所谓的客户端和服务器的概念
    • Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket
  • 构造方法

    方法名 说明
    DatagramSocket() 创建数据报套接字并将其绑定到本机地址上的任何可用端口
    DatagramPacket(byte[] buf,int len,InetAddress add,int port) 创建数据包,发送长度为len的数据包到指定主机的指定端口
  • 相关方法

    方法名 说明
    void send(DatagramPacket p) 发送数据报包
    void close() 关闭数据报套接字
    void receive(DatagramPacket p) 从此套接字接受数据报包
  • 发送数据的步骤

    • 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
    • 创建数据,并把数据打包
    • 调用DatagramSocket对象的方法发送数据
    • 关闭发送端
  • 代码演示

    public class SendDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
            // DatagramSocket() 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的任何可用端口
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
    
            //创建数据,并把数据打包
            //DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
            //构造一个数据包,发送长度为 length的数据包到指定主机上的指定端口号。
            byte[] bys = "hello,udp,我来了".getBytes();
    
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10086);
    
            //调用DatagramSocket对象的方法发送数据
            //void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包
            ds.send(dp);
    
            //关闭发送端
            //void close() 关闭此数据报套接字
            ds.close();
        }
    }
    

2.UDP接收数据

  • 接收数据的步骤

    • 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
    • 创建一个数据包,用于接收数据
    • 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
    • 解析数据包,并把数据在控制台显示
    • 关闭接收端
  • 构造方法

    方法名 说明
    DatagramPacket(byte[] buf, int len) 创建一个DatagramPacket用于接收长度为len的数据包
  • 相关方法

    方法名 说明
    byte[] getData() 返回数据缓冲区
    int getLength() 返回要发送的数据的长度或接收的数据的长度
  • 示例代码

    public class ReceiveDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
          	//创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
          	DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);
    
          	//创建一个数据包,用于接收数据
          	byte[] bys = new byte[1024];
          	DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
    
          	//调用DatagramSocket对象的方法接收数据
          	ds.receive(dp);
    
          	//解析数据包,并把数据在控制台显示
          	System.out.println("数据是:" + new String(dp.getData(), 0,                                             dp.getLength()));
            }
        }
    }
    

3.UDP通信程序练习

  • 案例需求

    UDP发送数据:数据来自于键盘录入,直到输入的数据是886,发送数据结束

    UDP接收数据:因为接收端不知道发送端什么时候停止发送,故采用死循环接收

  • 代码实现

    /*
        UDP发送数据:
            数据来自于键盘录入,直到输入的数据是886,发送数据结束
     */
    public class SendDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
            //键盘录入数据
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            while (true) {
              	String s = sc.nextLine();
                //输入的数据是886,发送数据结束
                if ("886".equals(s)) {
                    break;
                }
                //创建数据,并把数据打包
                byte[] bys = s.getBytes();
                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, InetAddress.getByName("192.168.1.66"), 12345);
    
                //调用DatagramSocket对象的方法发送数据
                ds.send(dp);
            }
            //关闭发送端
            ds.close();
        }
    }
    
    /*
        UDP接收数据:
            因为接收端不知道发送端什么时候停止发送,故采用死循环接收
     */
    public class ReceiveDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);
            while (true) {
                //创建一个数据包,用于接收数据
                byte[] bys = new byte[1024];
                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
                //调用DatagramSocket对象的方法接收数据
                ds.receive(dp);
                //解析数据包,并把数据在控制台显示
                System.out.println("数据是:" + new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()));
            }
            //关闭接收端
    //        ds.close();
        }
    }
    

4.UDP三种通讯方式

  • 单播

    单播用于两个主机之间的端对端通信

  • 组播

    组播用于对一组特定的主机进行通信

  • 广播

    广播用于一个主机对整个局域网上所有主机上的数据通信

5.UDP组播实现

  • 实现步骤

    • 发送端
      1. 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
      2. 创建数据,并把数据打包(DatagramPacket)
      3. 调用DatagramSocket对象的方法发送数据(在单播中,这里是发给指定IP的电脑但是在组播当中,这里是发给组播地址)
      4. 释放资源
    • 接收端
      1. 创建接收端Socket对象(MulticastSocket)
      2. 创建一个箱子,用于接收数据
      3. 把当前计算机绑定一个组播地址
      4. 将数据接收到箱子中
      5. 解析数据包,并打印数据
      6. 释放资源
  • 代码实现

    // 发送端
    public class ClinetDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 1. 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
            String s = "hello 组播";
            byte[] bytes = s.getBytes();
            InetAddress address = InetAddress.getByName("224.0.1.0");
            int port = 10000;
            // 2. 创建数据,并把数据打包(DatagramPacket)
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
            // 3. 调用DatagramSocket对象的方法发送数据(在单播中,这里是发给指定IP的电脑但是在组播当中,这里是发给组播地址)
            ds.send(dp);
            // 4. 释放资源
            ds.close();
        }
    }
    // 接收端
    public class ServerDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 1. 创建接收端Socket对象(MulticastSocket)
            MulticastSocket ms = new MulticastSocket(10000);
            // 2. 创建一个箱子,用于接收数据
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
            // 3. 把当前计算机绑定一个组播地址,表示添加到这一组中.
            ms.joinGroup(InetAddress.getByName("224.0.1.0"));
            // 4. 将数据接收到箱子中
            ms.receive(dp);
            // 5. 解析数据包,并打印数据
            byte[] data = dp.getData();
            int length = dp.getLength();
            System.out.println(new String(data,0,length));
            // 6. 释放资源
            ms.close();
        }
    }
    

6.UDP广播实现

  • 实现步骤

    • 发送端
      1. 创建发送端Socket对象(DatagramSocket)
      2. 创建存储数据的箱子,将广播地址封装进去
      3. 发送数据
      4. 释放资源
    • 接收端
      1. 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
      2. 创建一个数据包,用于接收数据
      3. 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
      4. 解析数据包,并把数据在控制台显示
      5. 关闭接收端
  • 代码实现

    // 发送端
    public class ClientDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
          	// 1. 创建发送端Socket对象(DatagramSocket)
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
    		// 2. 创建存储数据的箱子,将广播地址封装进去
            String s = "广播 hello";
            byte[] bytes = s.getBytes();
            InetAddress address = InetAddress.getByName("255.255.255.255");
            int port = 10000;
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
    		// 3. 发送数据
            ds.send(dp);
    		// 4. 释放资源
            ds.close();
        }
    }
    // 接收端
    public class ServerDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 1. 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
            // 2. 创建一个数据包,用于接收数据
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
            // 3. 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
            ds.receive(dp);
            // 4. 解析数据包,并把数据在控制台显示
            byte[] data = dp.getData();
            int length = dp.getLength();
            System.out.println(new String(data,0,length));
            // 5. 关闭接收端
            ds.close();
        }
    }
    
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