Java单播、广播、多播(组播)
一、通信方式分类
在当前的网络通信中有三种通信模式：单播、广播和多播(组播)，其中多播出现时间最晚，同时具备单播和广播的优点。
- 单播：单台主机与单台主机之间的通信
- 广播：当台主机与网络中的所有主机通信
- 多播：当台主机与选定的一组主机的通信
二、单播
单播是网络通信中最常见的，网络节点之间的通信 就好像是人们之间的对话一样。如果一个人对另外一个人说话，
那么用网络技术的术语来描述就是“单播”，此时信息的接收和传递只在两个节点之间进行。
1. 单播的优点：
(1)服务器以及响应客户端的请求；
(2)服务器能针对每个客户端的不同请求发送不同的响应，容易显示个性化服务；
2. 单播的缺点：
服务器针对每个客户机发送数据流，服务器流量＝客户机数量×客户机流量；在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负；
3. 应用场景：
单播在网络中得到了广泛的应用，网络上绝大部分的数据都 是以单播的形式传输的。例如：收发电子邮件、游览网页时，必须与邮件服务器、网站服务器建立连接，此时使用的就是单播通信方式；
三、广播
“广播”可以比方为：一个人通过广播喇叭对在场的全体说话(他才不管你是否乐意听)。换句话说: 广播是一台主机对某一个网络上的所有主机发送数据报包。这个网络可能是网络，也可能是子网，还有可能是所有子网。
广播有两类：本地广播和定向广播
- 定向广播：将数据报包发送到本网络之外的特定网络的所有主机，然而，由于互联网上的大部分路由器都不转发定向广播消息，所以这里不深入介绍了
- 本地广播：将数据报包发送到本地网络的所有主机，IPv4的本地广播地址为“255.255.255.255”，路由器不会转发此广播；
1.广播的优点：
(1)通信的效率高，信息一下子就可以传递到某一个网络上的所有主机。
(2)由于服务器不用向每个客户端单独发送数据，所以服务器流量比较负载低；
2.广播的缺点：
(1)非常占用网络的带宽；
(2)缺乏针对性,也不管主机是否真的需要接收该数据, 就强制的接收数据；
3.应用场景：
(1)有线电视就是典型的广播型网络
Java广播示例：
客户端发送程序
//发送端程序 public class BroadcastTest { public static void main(String[] args) { //广播的实现 :由客户端发出广播，服务器端接收 String host = "255.255.255.255";//广播地址 int port = 9999;//广播的目的端口 String message = "test";//用于发送的字符串 try { InetAddress adds = InetAddress.getByName(host); DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(message.getBytes(),message.length(), adds, port); ds.send(dp); ds.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
服务器端接收程序
//服务器端接收程序 public class BroadcastServer { public static void main(String[] args) { int port = 9999;//开启监听的端口 DatagramSocket ds = null; DatagramPacket dp = null; byte[] buf = new byte[1024];//存储发来的消息 StringBuffer sbuf = new StringBuffer(); try { //绑定端口的 ds = new DatagramSocket(port); dp = new DatagramPacket(buf, buf.length); System.out.println("监听广播端口打开："); ds.receive(dp); ds.close(); int i; for(i=0;i<1024;i++) { if(buf[i] == 0) { break; } sbuf.append((char) buf[i]); } System.out.println("收到广播消息：" + sbuf.toString()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
四、多播(组播)
”组播“可以比方为：你对着大街喊：”是男人的来一下，一人发一百块”，那么男的过来，女就不会过来,因为没有钱发她不理你(组播：其中所有的男生就是一个组)，换句话说: 组播是一台主机向指定的一组主机发送数据报包，因为如果采用单播方式，逐个节点传输，有多少个目标节点，就会有多少次传送过程，这种方式显然效率极低，是不可取的；如果采用不区分目标、全部发送的广播方式，虽然一次可以传送完数据，但是显然达不到区分特定数据接收对象的目的，又会占用网络带宽。采用组播方式，既可以实现一次传送所
有目标节点的数据，也可以达到只对特定对象传送数据的目的。
IP网络的组播一般通过组播IP地址来实现。组播IP地址就是D类IP地址，即224.0.0.0至239.255.255.255之间的IP地址。
1.组播的优点：
(1)具备广播所具备的所有优点；
(2)与单播相比，提供了发送数据报包的效率，与广播相比，减少了网络流量；
2.组播的缺点：
(1)与单播协议相比没有纠错机制，发生丢包错包后难以弥补，但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补；
组播的简单示例：
客户端发送消息
//发送端程序 public class SendUdp { public static void main(String[] args) throws IOException { MulticastSocket ms=null; DatagramPacket dataPacket = null; ms = new MulticastSocket(); ms.setTimeToLive(32); //将本机的IP（这里可以写动态获取的IP）地址放到数据包里，其实server端接收到数据包后也能获取到发包方的IP的 byte[] data = "组播 测试".getBytes(); InetAddress address = InetAddress.getByName("239.0.0.255"); dataPacket = new DatagramPacket(data, data.length, address,8899); ms.send(dataPacket); ms.close(); } }
服务器端接收程序：
//服务器端程序 public class TestMain { private static MulticastSocket ds; static String multicastHost="239.0.0.255"; static InetAddress receiveAddress; public static void main(String[] args) throws IOException { ds = new MulticastSocket(8899); receiveAddress=InetAddress.getByName(multicastHost); ds.joinGroup(receiveAddress); new Thread(new udpRunnable(ds)).start(); } } class udpRunnable implements Runnable { MulticastSocket ds; public udpRunnable(MulticastSocket ds) { this.ds=ds; } public void run() { byte buf[] = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, 1024); while (true) { try { ds.receive(dp); System.out.println("receive client message : "+new String(buf, 0, dp.getLength())); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } }
运行结果截图：
