udp协议源码详解

　　在进行UDP协议的使用中，我们通常会借助其他语言工具来完成工作。那么今天我们主要介绍一下Java下的UDP协议的使用。首先我们来了解一下UDP协议的基本概念。UDP协议的全称是用户数据报，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包｡在OSI模型中，在第四层？？传输层，处于IP协议的上一层｡UDP有不提供数据报分组､组装和不能对数据包的排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的｡

　　为什么要使用UDP

　　在选择使用协议的时候，选择UDP必须要谨慎｡在网络质量令人不十分满意的环境下，UDP协议数据包丢失会比较严重｡但是由于UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频､视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响｡比如我们聊天用的ICQ和OICQ就是使用的UDP协议｡

　　一、使用DatagramSocket发送、接收数据原理

　　Java使用DatagramSocket代表UDP协议的Socket，DatagramSocket本身只是码头，不维护状态，不能产生IO流，它的唯一作用就是接收和发送数据报，Java使用DatagramPacket来代表数据报，DatagramSocket接收和发送的数据都是通过DatagramPacket对象完成的。

　　1. DatagramSocket的构造器

　　DatagramSocket（）：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认IP地址、本机所有可用端口中随机选择的某个端口。

　　DatagramSocket（int prot）：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认IP地址、指定端口。

　　DatagramSocket（int port， InetAddress laddr）：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到指定IP地址、指定端口。

　　通过上面三个构造器中的任意一个构造器即可创建一个DatagramSocket实例，通常在创建服务器时，创建指定端口的DatagramSocket实例--这样保证其他客户端可以将数据发送到该服务器。一旦得到了DatagramSocket实例之后，就可以通过如下两个方法来接收和发送数据。

　　receive（DatagramPacket p）：从该DatagramSocket中接收数据报。

　　send（DatagramPacket p）：以该DatagramSocket对象向外发送数据报。

　　从上面两个方法可以看出，使用DatagramSocket发送数据报时，DatagramSocket并不知道将该数据报发送到哪里，而是由DatagramPacket自身决定数据报的目的地。就像码头并不知道每个集装箱的目的地，码头只是将这些集装箱发送出去，而集装箱本身包含了该集装箱的目的地。

　　2. DatagramPacket的构造器

　　DatagramPacket（byte［］ buf，int length）：以一个空数组来创建DatagramPacket对象，该对象的作用是接收DatagramSocket中的数据。

　　DatagramPacket（byte［］ buf， int length， InetAddress addr， int port）：以一个包含数据的数组来创建DatagramPacket对象，创建该DatagramPacket对象时还指定了IP地址和端口--这就决定了该数据报的目的地。

　　DatagramPacket（byte［］ buf， int offset， int length）：以一个空数组来创建DatagramPacket对象，并指定接收到的数据放入buf数组中时从offset开始，最多放length个字节。

　　DatagramPacket（byte［］ buf， int offset， int length， InetAddress address， int port）：创建一个用于发送的DatagramPacket对象，指定发送buf数组中从offset开始，总共length个字节。

　　当Client/Server程序使用UDP协议时，实际上并没有明显的服务器端和客户端，因为两方都需要先建立一个DatagramSocket对象，用来接收或发送数据报，然后使用DatagramPacket对象作为传输数据的载体。通常固定IP地址、固定端口的DatagramSocket对象所在的程序被称为服务器，因为该DatagramSocket可以主动接收客户端数据。

　　在接收数据之前，应该采用上面的第一个或第三个构造器生成一个DatagramPacket对象，给出接收数据的字节数组及其长度。然后调用DatagramSocket 的receive（）方法等待数据报的到来，receive（）将一直等待（该方法会阻塞调用该方法的线程），直到收到一个数据报为止。
 

        如下代码所示：

　　// 创建一个接收数据的DatagramPacket对象

　　DatagramPacket packet=new DatagramPacket（buf， 256）;

　　// 接收数据报

　　socket.receive（packet）;

　　在发送数据之前，调用第二个或第四个构造器创建DatagramPacket对象，此时的字节数组里存放了想发送的数据。除此之外，还要给出完整的目的地址，包括IP地址和端口号。发送数据是通过DatagramSocket的send（）方法实现的，send（）方法根据数据报的目的地址来寻径以传送数据报。如下代码所示：

　　// 创建一个发送数据的DatagramPacket对象

　　DatagramPacket packet = new DatagramPacket（buf， length， address， port）;

　　// 发送数据报

　　socket.send（packet）;

　　使用DatagramPacket接收数据时，会感觉DatagramPacket设计得过于烦琐。开发者只关心该DatagramPacket能放多少数据，而DatagramPacket是否采用字节数组来存储数据完全不想关心。但Java要求创建接收数据用的DatagramPacket时，必须传入一个空的字节数组，该数组的长度决定了该DatagramPacket能放多少数据，这实际上暴露了DatagramPacket的实现细节。接着DatagramPacket又提供了一个getData（）方法，该方法又可以返回Datagram Packet对象里封装的字节数组，该方法更显得有些多余--如果程序需要获取DatagramPacket里封装的字节数组，直接访问传给 DatagramPacket构造器的字节数组实参即可，无须调用该方法。

　　当服务器端（也可以是客户端）接收到一个DatagramPacket对象后，如果想向该数据报的发送者“反馈”一些信息，但由于UDP协议是面向非连接的，所以接收者并不知道每个数据报由谁发送过来，但程序可以调用DatagramPacket的如下3个方法来获取发送者的IP地址和端口。

　　InetAddress getAddress（）：当程序准备发送此数据报时，该方法返回此数据报的目标机器的IP地址；当程序刚接收到一个数据报时，该方法返回该数据报的发送主机的IP地址。

　　int getPort（）：当程序准备发送此数据报时，该方法返回此数据报的目标机器的端口；当程序刚接收到一个数据报时，该方法返回该数据报的发送主机的端口。

　　SocketAddress getSocketAddress（）：当程序准备发送此数据报时，该方法返回此数据报的目标SocketAddress；当程序刚接收到一个数据报时，该方法返回该数据报的发送主机的SocketAddress。getSocketAddress（）方法的返回值是一个SocketAddress对象，该对象实际上就是一个IP地址和一个端口号。也就是说，SocketAddress对象封装了一个InetAddress对象和一个代表端口的整数，所以使用SocketAddress对象可以同时代表IP地址和端口。