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Java编程那些事儿105——网络编程技术4

时间:2010-03-20 csdn 陈跃峰

13.2.4 UDP编程

网络通讯的方式除了TCP方式以外,还有一种实现的方式就是UDP方式。UDP(User Datagram Protocol),中文意思是用户数据报协议,方式类似于发短信息,是一种物美价廉的通讯方式,使用该种方式无需建立专用的虚拟连接,由于无需建立专用的连接,所以对于服务器的压力要比TCP小很多,所以也是一种常见的网络编程方式。但是使用该种方式最大的不足是传输不可靠,当然也不是说经常丢失,就像大家发短信息一样,理论上存在收不到的可能,这种可能性可能是1%,反正比较小,但是由于这种可能的存在,所以平时我们都觉得重要的事情还是打个电话吧(类似TCP方式),一般的事情才发短信息(类似UDP方式)。网络编程中也是这样,必须要求可靠传输的信息一般使用TCP方式实现,一般的数据才使用UDP方式实现。

UDP方式的网络编程也在Java语言中获得了良好的支持,由于其在传输数据的过程中不需要建立专用的连接等特点,所以在Java API中设计的实现结构和TCP方式不太一样。当然,需要使用的类还是包含在java.net包中。

在Java API中,实现UDP方式的编程,包含客户端网络编程和服务器端网络编程,主要由两个类实现,分别是:

l  DatagramSocket

DatagramSocket类实现“网络连接”,包括客户端网络连接和服务器端网络连接。虽然UDP方式的网络通讯不需要建立专用的网络连接,但是毕竟还是需要发送和接收数据,DatagramSocket实现的就是发送数据时的发射器,以及接收数据时的监听器的角色。类比于TCP中的网络连接,该类既可以用于实现客户端连接,也可以用于实现服务器端连接。

l  DatagramPacket

DatagramPacket类实现对于网络中传输的数据封装,也就是说,该类的对象代表网络中交换的数据。在UDP方式的网络编程中,无论是需要发送的数据还是需要接收的数据,都必须被处理成DatagramPacket类型的对象,该对象中包含发送到的地址、发送到的端口号以及发送的内容等。其实DatagramPacket类的作用类似于现实中的信件,在信件中包含信件发送到的地址以及接收人,还有发送的内容等,邮局只需要按照地址传递即可。在接收数据时,接收到的数据也必须被处理成DatagramPacket类型的对象,在该对象中包含发送方的地址、端口号等信息,也包含数据的内容。和TCP方式的网络传输相比,IO编程在UDP方式的网络编程中变得不是必须的内容,结构也要比TCP方式的网络编程简单一些。

下面介绍一下UDP方式的网络编程中,客户端和服务器端的实现步骤,以及通过基础的示例演示UDP方式的网络编程在Java语言中的实现方式。

UDP方式的网络编程,编程的步骤和TCP方式类似,只是使用的类和方法存在比较大的区别,下面首先介绍一下UDP方式的网络编程客户端实现过程。

UDP客户端编程涉及的步骤也是4个部分:建立连接、发送数据、接收数据和关闭连接。

首先介绍UDP方式的网络编程中建立连接的实现。其中UDP方式的建立连接和TCP方式不同,只需要建立一个连接对象即可,不需要指定服务器的IP和端口号码。实现的代码为:

DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

这样就建立了一个客户端连接,该客户端连接使用系统随机分配的一个本地计算机的未用端口号。在该连接中,不指定服务器端的IP和端口,所以UDP方式的网络连接更像一个发射器,而不是一个具体的连接。

当然,可以通过制定连接使用的端口号来创建客户端连接。

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(5000);

这样就是使用本地计算机的5000号端口建立了一个连接。一般在建立客户端连接时没有必要指定端口号码。

接着,介绍一下UDP客户端编程中发送数据的实现。在UDP方式的网络编程中,IO技术不是必须的,在发送数据时,需要将需要发送的数据内容首先转换为byte数组,然后将数据内容、服务器IP和服务器端口号一起构造成一个DatagramPacket类型的对象,这样数据的准备就完成了,发送时调用网络连接对象中的send方法发送该对象即可。例如将字符串“Hello”发送到IP是127.0.0.1,端口号是10001的服务器,则实现发送数据的代码如下:

String s = “Hello”;
String host = “127.0.0.1”;
int port = 10001;
//将发送的内容转换为byte数组
byte[] b = s.getBytes();
//将服务器IP转换为InetAddress对象
InetAddress server = InetAddress.getByName(host);
//构造发送的数据包对象
DatagramPacket sendDp = new DatagramPacket(b,b.length,server,port);
//发送数据
ds.send(sendDp);

在该示例代码中,不管发送的数据内容是什么,都需要转换为byte数组,然后将服务器端的IP地址构造成InetAddress类型的对象,在准备完成以后,将这些信息构造成一个DatagramPacket类型的对象,在UDP编程中,发送的数据内容、服务器端的IP和端口号,都包含在DatagramPacket对象中。在准备完成以后,调用连接对象ds的send方法把DatagramPacket对象发送出去即可。