java基础：UDP通信
原文：Java实现UDP通信 - 简书 (jianshu.com)
UDP（User Datagram Protocol），即用户数据报协议，UDP只提供数据的不可靠传递，它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去，就不保留数据备份（所以UDP有时候也被认为是不可靠的数据报协议）。UDP在IP数据报的头部仅仅加入了复用和数据校验（字段）。
虽然UDP被认为是不可靠的，但是可以通过应用程序来负责传输的可靠性，如FTP等都是用了UDP协议。另外一个特点是UDP是基于数据包，也就是说数据会被打成包发送。所以包的大小会有限制，一般认为最大是64KB。
Java中UDP主要涉及了DatagramPacket和 DatagramSocket两个类。前者被认为是信息的载体，后者被认为是收发的实体。也就是，DatagramPacket携带数据，并通过DatagramSocket收发。
下面就来实现一下服务端与客户端。
服务端：
public class UDPService {
public static final String SERVICE_IP = "127.0.0.1";
public static final int SERVICE_PORT = 10101;
public static final int MAX_BYTES = 2048;
private DatagramSocket service;
public static void main(String[] args) {
UDPService udpService = new UDPService();
udpService.startService(SERVICE_IP, SERVICE_PORT);//启动服务端
}
private void startService(String ip, int port) {
try {
//包装IP地址
InetAddress address = InetAddress.getByName(ip);
//创建服务端的DatagramSocket对象，需要传入地址和端口号
service = new DatagramSocket(port,address);
byte[] receiveBytes = new byte[MAX_BYTES];
//创建接受信息的包对象
DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveBytes,receiveBytes.length);
//开启一个死循环，不断接受数据
while(true){
try{
//接收数据，程序会阻塞到这一步，直到收到一个数据包为止
service.receive(receivePacket);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
//解析收到的数据
String receiveMsg = new String(receivePacket.getData(),0,receivePacket.getLength());
//解析客户端地址
InetAddress clientAddress = receivePacket.getAddress();
//解析客户端端口
int clientPort = receivePacket.getPort();
//组建响应信息
String response = "Hello world " + System.currentTimeMillis() + " " + receiveMsg;
byte[] responseBuf = response.getBytes();
//创建响应信息的包对象，由于要发送到目的地址，所以要加上目的主机的地址和端口号
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(responseBuf,responseBuf.length,clientAddress,clientPort);
try{
//发送数据
service.send(responsePacket);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
//关闭DatagramSocket对象
if(service!=null){
service.close();
service = null;
}
}
}
}
客户端：
public class UDPClient {
private DatagramSocket client;
public static void main(String[] args){
UDPClient client = new UDPClient();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
//建立死循环，不断发送数据
while(true){
String msg = scanner.nextLine();
if("##".equals(msg))
break;
//打印响应的数据
System.out.println(client.sendAndReceive(UDPService.SERVICE_IP,UDPService.SERVICE_PORT,msg));
}
}
private String sendAndReceive(String ip, int port, String msg) {
String responseMsg = "";
try {
//创建客户端的DatagramSocket对象，不必传入地址和对象
client = new DatagramSocket();
byte[] sendBytes = msg.getBytes();
//封装要发送目标的地址
InetAddress address = InetAddress.getByName(ip);
//封装要发送的DatagramPacket的对象，由于要发送到目的主机，所以要加上地址和端口号
DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendBytes,sendBytes.length,address,port);
try {
//发送数据
client.send(sendPacket);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
byte[] responseBytes = new byte[UDPService.MAX_BYTES];
//创建响应信息的DatagramPacket对象
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(responseBytes,responseBytes.length);
try {
//等待响应信息，同服务端一样，客户端也会在这一步阻塞，直到收到一个数据包
client.receive(responsePacket);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
//解析数据包内容
responseMsg = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
//关闭客户端
if(client != null){
client.close();
client = null;
}
}
return responseMsg;
}
}
下面介绍DatagramPacket和DatagramSocket这两个类：
DatagramPacket:
此类表示数据报包。
数据报包用来实现无连接包投递服务。每条报文仅根据该包中包含的信息从一台机器路由到另一台机器。从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由，也可能按不同的顺序到达。不对包投递做出保证。
DatagramSocket:
此类表示用来发送和接收数据报包的套接字。
数据报套接字是包投递服务的发送或接收点。每个在数据报套接字上发送或接收的包都是单独编址和路由的。从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由，也可能按不同的顺序到达。
在 DatagramSocket 上总是启用 UDP 广播发送。为了接收广播包，应该将 DatagramSocket 绑定到通配符地址。在某些实现中，将 DatagramSocket 绑定到一个更加具体的地址时广播包也可以被接收。
