第19章 网络通信----UDP程序设计基础

用户数据报协议（UDP）是网络信息传输的另一种形式。

基于UDP通信的基本模式如下：

　　（1）将数据打包（称为数据包），然后将数据包发往目的地。

　　发送数据包：

　　使用DatagramSocket()创建一个数据包套接字；

　　使用DatagramPacket(byte[] buf,int offset,int length,InetAddress address,int port)创建要发送的数据包；

　　使用DatagramSocket类的send()方法发送数据包。

　　（2）接收别人发来的数据包，然后查看数据包。

　　接收数据包：

　　使用DatagramSocket(int port)创建数据包套接字，绑定到指定的端口；

　　使用DatagramPacket(byte[] buf,int length)创建字节数组来接收数据包；

　　使用DatagramPacket类的receive()方法接收UDP包。

1、DatagramPacket类

2、DatagramSocket类

3、UDP网络程序

下面创建一个广播数据报程序。广播数据报是一种较新的技术，类似于电台广播，广播电台需要在指定的波段和频率上广播信息，收听者也要将收音机调到指定的波段、频率才可以收听广播内容。

例如：主机不断地重复播出节目预报，可以保证加入到同一组的主机随时可接收到广播信息。接收者将正在接收的信息放在一个文本域中，并将接收的全部信息放在另一个文本域中。

（1）广播主机程序不断地向外播出信息，代码如下：

import java.net.*;

public class Weather extends Thread { // 创建类。该类为多线程执行程序
    String weather = "节目预报：八点有大型晚会，请收听";
    int port = 9898; // 定义端口
    InetAddress iaddress = null; // 创建InetAddress对象
    MulticastSocket socket = null; // 声明多点广播套接字
    
    Weather() { // 构造方法
        try {
            // 实例化InetAddress，指定地址
            iaddress = InetAddress.getByName("224.255.10.0");
            socket = new MulticastSocket(port); // 实例化多点广播套接字
            socket.setTimeToLive(1); // 指定发送范围是本地网络
            socket.joinGroup(iaddress); // 加入广播组
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace(); // 输出异常信息
        }
    }
    
    public void run() { // run()方法
        while (true) {
            DatagramPacket packet = null; // 声明DatagramPacket对象
            byte data[] = weather.getBytes(); // 声明字节数组
            // 将数据打包
            packet = new DatagramPacket(data, data.length, iaddress, port);
            System.out.println(new String(data)); // 将广播信息输出
            try {
                socket.send(packet); // 发送数据
                sleep(3000); // 线程休眠
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace(); // 输出异常信息
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) { // 主方法
        Weather w = new Weather(); // 创建本类对象
        w.start(); // 启动线程
    }
}

（2）接收广播程序：单击“开始接收”按钮，系统开始接收主机播出的信息；单击“停止接收”按钮，系统会停止广播主机播出的信息。

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.net.*;

import javax.swing.*;

public class Receive extends JFrame implements Runnable, ActionListener {
    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    int port; // 定义int型变量
    InetAddress group = null; // 声明InetAddress对象
    MulticastSocket socket = null; // 创建多点广播套接字对象
    JButton ince = new JButton("开始接收"); // 创建按钮对象
    JButton stop = new JButton("停止接收");
    JTextArea inceAr = new JTextArea(10, 10); // 显示接收广播的文本域
    JTextArea inced = new JTextArea(10, 10);
    Thread thread; // 创建Thread对象
    boolean b = false; // 创建boolean型变量
    
    public Receive() { // 构造方法
        super("广播数据报"); // 调用父类方法
        setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
        thread = new Thread(this);
        ince.addActionListener(this); // 绑定按钮ince的单击事件
        stop.addActionListener(this); // 绑定按钮stop的单击事件
        inceAr.setForeground(Color.blue); // 指定文本域中文字颜色
        JPanel north = new JPanel(); // 创建Jpane对象
        north.add(ince); // 将按钮添加到面板north上
        north.add(stop);
        add(north, BorderLayout.NORTH); // 将north放置在窗体的上部
        JPanel center = new JPanel(); // 创建面板对象center
        center.setLayout(new GridLayout(1, 2)); // 设置面板布局
        center.add(inceAr); // 将文本域添加到面板上

        final JScrollPane scrollPane = new JScrollPane();
        center.add(scrollPane);
        scrollPane.setViewportView(inced);
        add(center, BorderLayout.CENTER); // 设置面板布局
        validate(); // 刷新
        port = 9898; // 设置端口号
        try {
            group = InetAddress.getByName("224.255.10.0"); // 指定接收地址
            socket = new MulticastSocket(port); // 绑定多点广播套接字
            socket.joinGroup(group); // 加入广播组
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace(); // 输出异常信息
        }
        setBounds(100, 50, 360, 380); // 设置布局
        setVisible(true); // 将窗体设置为显示状态
    }
    
    public void run() { // run()方法
        while (true) {
            byte data[] = new byte[1024]; // 创建byte数组
            DatagramPacket packet = null; // 创建DatagramPacket对象
            // 待接收的数据包
            packet = new DatagramPacket(data, data.length, group, port);
            try {
                socket.receive(packet); // 接收数据包
                String message = new String(packet.getData(), 0, packet
                        .getLength()); // 获取数据包中内容
                // 将接收内容显示在文本域中
                inceAr.setText("正在接收的内容：\n" + message);
                inced.append(message + "\n"); // 每条信息为一行
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace(); // 输出异常信息
            }
            if (b == true) { // 当变量等于true时，退出循环
                break;
            }
        }
    }
    
    public void actionPerformed(ActionEvent e) { // 单击事件
        if (e.getSource() == ince) { // 单击按钮ince触发的事件
            ince.setBackground(Color.red); // 设置按钮颜色
            stop.setBackground(Color.yellow);
            if (!(thread.isAlive())) { // 如线程不处于“新建状态”
                thread = new Thread(this); // 实例化Thread对象
            }
            thread.start(); // 启动线程
            b = false; // 设置变量值
        }
        if (e.getSource() == stop) { // 单击按钮stop触发的事件
            ince.setBackground(Color.yellow); // 设置按钮颜色
            stop.setBackground(Color.red);
            b = true; // 设置变量值s
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) { // 主方法
        Receive rec = new Receive(); // 创建本类对象
        rec.setSize(460, 200); // 设置窗体大小
    }
}

说明：要广播或接收广播的主机地址必须加入到一个组内，地址范围为224.0.0.0~224.255.255.255，这类地址并不代表某个特定主机的位置。加入到同一个组的主机可以在某个端口上广播信息，也可以在某个端口上接收信息。