在Java中操纵UDP
使用位于JDK中Java.net包下的DatagramSocket和DatagramPacket类,可以非常方便地控制用户数据报文。
在描述它们之前,必须了解位于同一个位置的InetAddress类。InetAddress实现了Java.io. Serializable接口,不允许继承。它用于描述和包装一个Internet IP地址,通过三个方法返回InetAddress实例:
getLocalhost():返回封装本地地址的实例。
getAllByName(String host):返回封装Host地址的InetAddress实例数组。
getByName(String host):返回一个封装Host地址的实例。其中,Host可以是域名或者是一个合法的IP地址。
DatagramSocket类用于创建接收和发送UDP协议的Socket实例。和Socket类依赖SocketImpl类一样,DatagramSocket类的实现也依靠专门为它设计的DatagramScoketImplFactory类。DatagramSocket类有3个构建器:
DatagramSocket():创建实例。这是个比较特殊的用法,通常用于客户端编程,它并没有特定监听的端口,仅仅使用一个临时的。
DatagramSocket(int port):创建实例,并固定监听Port端口的报文。
DatagramSocket(int port, InetAddress localAddr):这是个非常有用的构建器,当一台机器拥有多于一个IP地址的时候,由它创建的实例仅仅接收来自LocalAddr的报文。
值得注意的是,在创建DatagramSocket类实例时,如果端口已经被使用,会产生一个SocketException的异常抛出,并导致程序非法终止,这个异常应该注意捕获。DatagramSocket类最主要的方法有4个:
Receive(DatagramPacket d):接收数据报文到d中。receive方法产生一个“阻塞“。
Send(DatagramPacket d):发送报文d到目的地。
SetSoTimeout(int timeout):设置超时时间,单位为毫秒。
Close():关闭DatagramSocket。在应用程序退出的时候,通常会主动释放资源,关闭Socket,但是由于异常地退出可能造成资源无法回收。所以,应该在程序完成时,主动使用此方法关闭Socket,或在捕获到异常抛出后关闭Socket。
“阻塞”是一个专业名词,它会产生一个内部循环,使程序暂停在这个地方,直到一个条件触发。
DatagramPacket类用于处理报文,它将Byte数组、目标地址、目标端口等数据包装成报文或者将报文拆卸成Byte数组。应用程序在产生数据包是应该注意,TCP/IP规定数据报文大小最多包含65507个,通常主机接收548个字节,但大多数平台能够支持8192字节大小的报文。DatagramPacket类的构建器共有4个:
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress addr, int port):从Buf数组中,取出Length长的数据创建数据包对象,目标是Addr地址,Port端口。
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port):从Buf数组中,取出Offset开始的、Length长的数据创建数据包对象,目标是Addr地址,Port端口。
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length):将数据包中从Offset开始、Length长的数据装进Buf数组。
DatagramPacket(byte[] buf, int length):将数据包中Length长的数据装进Buf数组。
DatagramPacket类最重要的方法就是getData()了,它从实例中取得报文的Byte数组编码。
下面程序使用DatagramSocket实现了Server/Client结构的网络通信。本程序的服务器端使用循环1000次来读取DatagramSocket中的数据报,每当读取到内容之后便向该数据报的发送者送回一条信息。
服务器端程序代码如下。
UdpServer.java
public class UdpServer
{
public static final int PORT = 30000;
// 定义每个数据报的最大大小为4KB
private static final int DATA_LEN = 4096;
// 定义接收网络数据的字节数组
byte[] inBuff = new byte[DATA_LEN];
// 以指定字节数组创建准备接收数据的DatagramPacket对象
private DatagramPacket inPacket =
new DatagramPacket(inBuff , inBuff.length);
// 定义一个用于发送的DatagramPacket对象
private DatagramPacket outPacket;
// 定义一个字符串数组,服务器端发送该数组的元素
String[] books = new String[]
{
“疯狂Java讲义”,
“轻量级Java EE企业应用实战”,
“疯狂Android讲义”,
“疯狂Ajax讲义”
};
public void init()throws IOException
{
try(
// 创建DatagramSocket对象
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(PORT))
{
// 采用循环接收数据
for (int i = 0; i 《 1000 ; i++ )
{
// 读取Socket中的数据,读到的数据放入inPacket封装的数组里
socket.receive(inPacket);
// 判断inPacket.getData()和inBuff是否是同一个数组
System.out.println(inBuff == inPacket.getData());
// 将接收到的内容转换成字符串后输出
System.out.println(new String(inBuff
, 0 , inPacket.getLength()));
// 从字符串数组中取出一个元素作为发送数据
byte[] sendData = books[i % 4].getBytes();
// 以指定的字节数组作为发送数据,以刚接收到的DatagramPacket的
// 源SocketAddress作为目标SocketAddress创建DatagramPacket
outPacket = new DatagramPacket(sendData
, sendData.length , inPacket.getSocketAddress());
// 发送数据
socket.send(outPacket);
}
}
}
public static void main(String[] args)
throws IOException
{
new UdpServer().init();
}
}
客户端程序代码也与此类似,客户端采用循环不断地读取用户键盘输入,每当读取到用户输入的内容后就将该内容封装成DatagramPacket数据报,再将该数据报发送出去;接着把DatagramSocket中的数据读入接收用的DatagramPacket中(实际上是读入该DatagramPacket所封装的字节数组中)。
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