
资深软件开发工程师,业余马拉松选手。
和TCP编程相比,UDP编程就简单得多,因为UDP没有创建连接,数据包也是一次收发一个,所以没有流的概念。
在Java中使用UDP编程,仍然需要使用Socket,因为应用程序在使用UDP时必须指定网络接口(IP)和端口号。注意:UDP端口和TCP端口虽然都使用0~65535,但他们是两套独立的端口,即一个应用程序用TCP占用了端口1234,不影响另一个应用程序用UDP占用端口1234。
在服务器端,使用UDP也需要监听指定的端口。Java提供了来实现这个功能,代码如下:
服务器端首先使用如下语句在指定的端口监听UDP数据包:
如果没有其他应用程序占据这个端口,那么监听成功,我们就使用一个无限循环来处理收到的UDP数据包:
要接收一个UDP数据包,需要准备一个缓冲区,并通过实现接收:
假设我们收取到的是一个,那么,通过返回的和确定数据在缓冲区的起止位置:
当服务器收到一个DatagramPacket后,通常必须立刻回复一个或多个UDP包,因为客户端地址在DatagramPacket中,每次收到的DatagramPacket可能是不同的客户端,如果不回复,客户端就收不到任何UDP包。
发送UDP包也是通过实现的,发送代码非常简单:
和服务器端相比,客户端使用UDP时,只需要直接向服务器端发送UDP包,然后接收返回的UDP包:
客户端打开一个使用以下代码:
客户端创建实例时并不需要指定端口,而是由操作系统自动指定一个当前未使用的端口。紧接着,调用设定超时1秒,意思是后续接收UDP包时,等待时间最多不会超过1秒,否则在没有收到UDP包时,客户端会无限等待下去。这一点和服务器端不一样,服务器端可以无限等待,因为它本来就被设计成长时间运行。
注意到客户端的还调用了一个方法“连接”到指定的服务器端。不是说UDP是无连接的协议吗?为啥这里需要?
这个方法不是真连接,它是为了在客户端的实例中保存服务器端的IP和端口号,确保这个实例只能往指定的地址和端口发送UDP包,不能往其他地址和端口发送。这么做不是UDP的限制,而是Java内置了安全检查。
后续的收发数据和服务器端是一致的。通常来说,客户端必须先发UDP包,因为客户端不发UDP包,服务器端就根本不知道客户端的地址和端口号。
如果客户端认为通信结束,就可以调用断开连接:
注意到也不是真正地断开连接,它只是清除了客户端实例记录的远程服务器地址和端口号,这样,实例就可以连接另一个服务器端。
如果客户端希望向两个不同的服务器发送UDP包,有两种方法:
- 客户端可以创建两个实例,用连接到不同的服务器;
- 客户端也可以不调用方法,而是在创建的时候指定服务器地址,这样可以用一个实例发送到不同的服务器。
不调用方法的代码如下:
使用UDP实现服务器和客户端通信。
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使用UDP协议通信时,服务器和客户端双方无需建立连接:
- 服务器端用监听端口;
- 客户端使用指定远程地址和端口;
- 双方通过和读写数据;
- 没有IO流接口,数据被直接写入缓冲区。
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