＜JavaEE＞ 基于 UDP 的 Socket 通信模型

目录

一、认识相关API

1）DatagramSocket

2）DatagramPacket

3）InetSocketAddress

二、UDP数据报套接字通信模型概述

三、回显客户端-服务器通信

1）服务器代码

2）客户端代码

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一、认识相关API

1）DatagramSocket

DatagramSocket 常用构造方法
DatagramSocket()	创建UDP数据报Scoket套接字，绑定本机任意端口（通常用于客户端）。
DatagramSocket(int port)	创建UDP数据报Scoket套接字，绑定本机指定端口（通常用于服务器）。

DatagramSocket 常用方法
void receive(DatagramPacket p)	接收数据报并写入参数p中，没有收到则会阻塞等待。
void send(DatagramPacket p)	发送数据报。
void close()	关闭socket套接字。

2）DatagramPacket

DatagramPacket 常用构造方法
DatagramPacket(byte[] buf, int length)	构造用于存储数据报的容器，指定字节数组和数组长度。
DatagramPacket(byte[] buf,  int length, SocketAddress address)	构造用于存储数据报的容器，指定字节数组、数组长度、目的地IP地址和端口号。

DatagramPacket 常用方法
InetAddress getAddress()	从数据报中获取目的地的IP地址。
int getPort()	从数据报中获取目的地的端口号。
byte[] getData()	从数据报中获取字节数据。

3）InetSocketAddress

InetSocketAddress是SocketAddress的子类。
InetSocketAddress 常用构造方法
InetSocketAddress(String ip, int port)	构造Socket地址，包含IP地址和端口号。
InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)	构造Socket地址，包含IP地址和端口号。

二、UDP数据报套接字通信模型概述

UDP协议具有无连接，面向数据报的特征。每次通信，双方都是没有建立连接的，并且一次性发送或接收全部通信内容。

UDP通信，使用DatagramSocket类构建套接字，使用DatagramPacket类构建数据报。

UDP通信流程：客户端构造请求->发出请求->服务器接收请求->解析请求->处理请求->构造响应->返回响应->客户端接收响应->解析响应->处理响应

三、回显客户端-服务器通信

1）服务器代码

public class UDP_Echo_Server {
    private DatagramSocket socket = null;

    public UDP_Echo_Server(int port) throws SocketException {
        //作为服务器端，根据指定端口号创建一个数据报连接通道；
        socket = new DatagramSocket(port);
    }

    //调用该方法启动服务器；
    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器启动！");
        while(true){
            //新建一个数据报容器，用于存放请求；
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            //接收数据报(请求)，如果暂时没有请求，则在这里阻塞等待；
            socket.receive(requestPacket);
            //将获得的数据报(请求)转换为字符串；
            String request = new String(requestPacket.getData(),0, requestPacket.getLength());
            //通过process方法对请求报进行处理，并形成响应；
            String response = process(request);
            //将响应转换为数据报，数据包中已经指定了目的地IP；
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(
                    response.getBytes(),response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress());
            //将数据报(响应)发送；
            socket.send(responsePacket);
            //打印日志；
            System.out.printf("[%s,%d] req=%s res=%s\n",
                    requestPacket.getAddress().toString(),requestPacket.getPort(),request,response);
        }
    }

    private String process(String request) {
        return request;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UDP_Echo_Server server = new UDP_Echo_Server(端口号);
        server.start();
    }
}

2）客户端代码

public class UDP_Echo_client {
    private DatagramSocket socket = null;
    private String serverIP = "";
    private int serverPort = 0;

    public UDP_Echo_client(String IP,int Port) throws SocketException {
        //作为客户端，需要显式知道服务器的IP和端口号；
        this.serverIP = IP;
        this.serverPort = Port;
        //客户端自己的端口号，由系统自行分配即可，根据系统分配的端口号创建一个数据报连接通道；
        socket = new DatagramSocket();
    }

    //调用该方法启动客户端；
    public void start() throws IOException {
        System.out.println("客户端启动！");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        while (true){
            System.out.print("->");
            String request = sc.next();

            //将字符串转换为数据报(请求)，并在数据报中指定了目的地IP及端口；
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(
                    request.getBytes(),request.getBytes().length,
                    new InetSocketAddress(serverIP,serverPort));
            //发送数据报(请求)；
            socket.send(requestPacket);
            //新建一个数据报容器，用于存放响应；
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            //接收数据报(响应)，如果暂时没有响应，则在这里阻塞等待；
            socket.receive(responsePacket);
            //将获得的数据报(响应)转换为字符串；
            String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
            //打印响应；
            System.out.println(response);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UDP_Echo_client client = new UDP_Echo_client(IP地址，端口号);
        client.start();
    }
}

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