Java笔记：UDP基础使用与广播

目的

UDP是比较基础常用的网络通讯方式，这篇文章将介绍Java中UDP基础使用的一些内容。

本文中使用 Packet Sender 工具进行测试，其官网地址如下：
https://packetsender.com/

作为客户端使用

作为客户端使用主要就是向某个服务器发送消息了，主要就是使用 send 方法了。 send 发送一个 DatagramPacket 类型的数据包，数据包中主要包含要发送的数据以及目标地址和端口号。下面是个简单的演示：

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

class UdpTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
            DatagramSocket udp = new DatagramSocket(); // 创建udp socket对象
            byte[] msg = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
            // 发送消息，127.0.0.1是内部回环地址（表示这是发给本机自己的），对方端口号是57500
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg, 8, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 57500);
            udp.send(packet); // 发送数据包
            udp.close();
    }
}

另外 DatagramSocket 对象有 connect 方法，可以先记录目标地址和端口号，这样数据包构建的时候就不需要再填写这个信息了。

作为服务器使用

作为服务器使用主要就是监听某个端口号，然后等着接收消息就行。下面是个简单的演示：

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

class UdpTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
            DatagramSocket udp = new DatagramSocket(22333); // 创建udp socket对象，自身端口号设置为22333（启动监听）
            while (true) {
                byte[] msg = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg, 1024);
                udp.receive(packet); // 接收数据包，该方法会阻塞在这里直到接收到数据包
                                     // 所以更多时候会用多线程来操作
                System.out.println("From IP:" + packet.getAddress() + " Port:" + packet.getPort() + " Msg:" + (new String(msg)));
            }
    }
}

虽然这里是做为服务器使用的，但是 DatagramSocket 对象其实也没那么明确的区分的，想发数据和前面那样发送就行。

广播

广播主要就是指发送时向内网中所有设备发送消息了，操作上最主要就是发送消息时地址使用 广播地址 。

广播地址获取

下面代码可以获取设备中所有广播地址：

// import java.net.Inet4Address;
// import java.net.InetAddress;
// import java.net.InterfaceAddress;
// import java.net.NetworkInterface;
// import java.net.SocketException;
// import java.util.ArrayList;
// import java.util.Enumeration;
// import java.util.List;

public static List<InetAddress> getBroadcastAddresses() throws SocketException {
    List<InetAddress> list = new ArrayList<>();
    Enumeration<NetworkInterface> enumeration = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();

    while (enumeration.hasMoreElements()) {
        NetworkInterface networkInterface = enumeration.nextElement(); // 获取单个网络接口（或者说网卡）
        if (!networkInterface.isUp() || networkInterface.isLoopback() || networkInterface.isVirtual()) {
            // 过滤掉未启用接口、回环接口、虚拟接口 （这些依据自己情况调整）
            continue;
        }

        List<InterfaceAddress> interfaceAddresses = networkInterface.getInterfaceAddresses(); // 接口下地址列表
        for (InterfaceAddress interfaceAddress : interfaceAddresses) {
            InetAddress inetAddress = interfaceAddress.getAddress(); // 获取IP地址
            if ((inetAddress == null) || !(inetAddress instanceof Inet4Address)) {
                // 如果地址为空或者非IPv4地址则跳过
                continue;
            }
            list.add(interfaceAddress.getBroadcast()); // 将广播地址添加到列表中
        }
    }
    return list;
}

广播功能演示

我电脑上有三个符合条件的网络，所以向三个网络中分别发送了消息。

总结

UDP的使用比较简单，这里没有提及的是组播和任意播功能，因为我不太用这两种所以这里也就不介绍了。