如何应用DataGram进行用户-服务器编程

《Java编程艺术》章节选登。作者：高永强 清华大学出版社 （即将出版）

23.2.5  Datagram编程 （1）

数据报表 Datagram ，或称数报式数据传输技术，利用 UDP 通讯协议（ User Datagram Protocol ），进行用户 - 服务器间的数据传递，但 Java 虚拟机将 UDP 底层通讯细节隐藏，编程人员不必顾及其通讯协议和过程，只需利用 java.net 包中提供的 API 类 DatagramSocket 和 DatagramPacket 进行程序设计，调用适当的方法，实现用户 - 服务器编程。其中 DatagrameScoket 用来创建端口间的通讯，而 DatagramPacket 用来获取通过网络地址和端口以邮包方式（ Packet ）发送来的信息。表 23.4 列出了 java.net 包中 DataramSocket 和 DataramPacket 的常用构造器以及方法。

表 23.4  DatagramSocket 和 DatagramPacket 类的常用构造器以及方法

构造器 / 方法	解     释
DatagramSocket(int port,InetAdrress address)	按指定端口和互联网地址创建对象。
close()	关闭插座连接。
connect(InetAddress address, int port)	按指定互联网地址和端口连接。
disconnect()	断开当前的连接。
InetAddress getInetAddress()	返回当前数报插座的互联网地址。
InetAddress getLocalAddress()	返回当前数报插座的本机地址
int getPort()	返回当前数报插座的连接端口。
int getLocalPort()	返回当前数报插座的本机连接端口。
receive(DatagramPacket packet)	接收当前数报插座的邮件。
send(DatagramPacket packet)	发送当前数报插座的邮件。
DatagramPacket(byte[] buf, int length)	按指定缓冲数组合长度创建获取邮包的对象。
InetAddress getAddress()	返回当前进行邮包传送的互联网地址。
Byte[] getData()	返回当前发送或接收数据缓冲数组。
int getLength()	返回当前发送或接收数据的长度。
int getPort()	返回当前发送或接收数据的端口。

 

注意   DatagramSocket 和 DatagramPacket 抛出检查性异常，程序中必须提供处理这些异常的代码。具体实例见下面的讨论。

 

下面的例子利用 DatagramSocket 和 DatagramPacket ，模拟用户 - 服务器通讯，将用户       的英文输入，通过邮包发送到服务器端程序，转换为大写字母，并将结果传回到用户屏      幕。其功能类似于在 Socket 和 ServerSocket 讨论过的程序，但增加了统计并返回邮包长度的操作。图 23.7 显示了这个例子的一个典型运行结果。图上方为服务器端程序运行后的 截图。（注：截图未能显示。请参考原书）

图 23.7   利用 Datagram 的典型运行结果

如下是利用 Datagram 编写的服务器端程序的代码：

 

// 这个程序存在本书配套资源目录 Ch23 名为 DatagramServerTest.java

import java.io. * ;

import java.net. * ;

public class DatagramServerTest {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(\"Welcome! The server is running....\");

        String line = \"Datagram packet from server: I love Java programming.\\n\";

        String promptString = line.toUpperCase() + \"Enter quit to STOP\";

        try {

             DatagramSocket socket = new DatagramSocket(1688);

                                                // 创建指定端口的 Datagram

             DatagramPacket receivePacket;      // 声明接收邮包

             byte[] buf = new byte[256];        // 缓冲器

             receivePacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);

                                                // 创建接收邮包

             socket.receive(receivePacket);     // 接收邮包

             buf = promptString.getBytes();     // 内容至缓冲

             InetAddress address = receivePacket.getAddress();

                                                // 得到接收地址

             int port = receivePacket.getPort();// 得到接收端口

             sending(socket, buf, buf.length, address, port);

                                                // 调用发送邮包方法

             while (true) {

                 buf = new byte[256];        // 清除缓冲

                 receivePacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);

                                                // 创建新邮包

                 socket.receive(receivePacket); // 接收

                 String receive = new String(receivePacket.getData());                                                  // 得到邮包内容

                 buf = receive.toUpperCase().getBytes();

                                                // 内容转成大写并送往缓冲

                 sending(socket, buf, buf.length, address, port);// 发送

                 buf = new byte[256];           // 清除缓冲

                 String wordCount = \"(Converting from server and packet length: \" + receive.trim().length() + \")\";

                 receivePacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);                                                   // 创建新邮包

                 socket.receive(receivePacket); // 接收

                 buf = wordCount.getBytes();    // 发件内容送往缓冲

                 sending(socket, buf, buf.length, address, port);

                                                // 调用发送方法

             }

        }

        catch (IOException e) {

             e.printStackTrace();

        }

     }

    // 发送邮件方法

    public static void sending(DatagramSocket socket, byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) {

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

            try {

                socket.send(sendPacket);        // 发送

            }catch (IOException e) {

                e.printStackTrace();

            }

    }

 }

 

代码中首先接收用户端发送过来的一个空邮包，并利用这个邮包发送慰问和提示信息到用户。在循环中，接收用户发来的邮包内容，并将其转换成大写字母、统计字符串即邮包长度，调用自定义静态方法 sending() 将结果邮包发还给发来的用户。代码中在重新利用缓冲器发送新内容时，利用重新定义缓冲器来清除其原有内容。（待续）