Java数据报(UDP)编程

一般说明

在TCP/IP协议族中,UDP和TCP同样位于传输层,用户数据报是UDP协议中的概念.

UDP协议提供面向事务的简单不可靠信息传送服务,它不提供对 IP 协议的可靠机制、流控制以及错误恢复功能.

UDP 协议基本上是IP 协议与上层协议的接口,从整个用户数据在各层的包装看,UDP报文格式相当简单:

16	32bit
Source port源端口	Destination port目标端口
Length 报文长度(单位是字节,包括首部和用户数据区)	Checksum(校验和)
Data

由于校验和的原因,UDP还引入了伪首部,这导致了UDP和IP层的关系过于密切,破坏了分层原则.

Java数据报支持

包java.net中提供了两个类DatagramSocket和DatagramPacket用来支持数据报通信，DatagramSocket用于在程序之间建立传送数据报的通信连接， DatagramPacket则用来表示一个数据报。

DatagramSocket代表发送和接收数据报的套接字,一个数据报套接字是为包递送服务的发送和接收点,在一个数据报套接字上,每个被发送和接收的包都被独立的寻址和路由,从一台机器到另一台机器上发送的多个包有不同的路由,任意的抵达顺序.

对于DatagramSocket,UDP广播发送总是使能的(那是缺省设置).为了接收广播包这个类实例应该绑定到通用地址(wildcard address).在某些实现中,当被绑定到更多特定地址上的时候广播包也可以接收.

例如:

DatagramSocket s = new DatagramSocket(null);
s.bind(new InetSocketAddress(8888));
这等同于:
DatagramSocket s = new DatagramSocket(8888); 
两种情况都会创建一个能在端口8888上接收广播的DatagramSocket实例.

Constructor Summary
	DatagramSocket()           Constructs a datagram socket and binds it to any available port on the local host machine.
protected	DatagramSocket(DatagramSocketImpl impl)           Creates an unbound datagram socket with the specified DatagramSocketImpl.
	DatagramSocket(int port)           Constructs a datagram socket and binds it to the specified port on the local host machine.
	DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)           Creates a datagram socket, bound to the specified local address.
	DatagramSocket(SocketAddress bindaddr)           Creates a datagram socket, bound to the specified local socket address.

 

其中，port指明socket所使用的端口号，如果未指明端口号，则把socket连接到本地主机上一个可用的端口。laddr指明一个可用的本地地址。给出端口号时要保证不发生端口冲突，否则会生成SocketException类例外。

用数据报方式编写通信程序时，通信双方，首先都要建立一个DatagramSocket对象，用来接收或发送数据报，然后使用DatagramPacket类对象作为传输数据的载体。下面看一下DatagramPacket的构造方法 ：

Constructor Summary

DatagramPacket(byte[] buf, int length)           Constructs a DatagramPacket for receiving packets of length length.

DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)           Constructs a datagram packet for sending packets of length length to the specified port number on the specified host.

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length)           Constructs a DatagramPacket for receiving packets of length length, specifying an offset into the buffer.

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)           Constructs a datagram packet for sending packets of length length with offset ioffsetto the specified port number on the specified host.

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, SocketAddress address)           Constructs a datagram packet for sending packets of length length with offset ioffsetto the specified port number on the specified host.

DatagramPacket(byte[] buf, int length, SocketAddress address)           Constructs a datagram packet for sending packets of length length to the specified port number on the specified host.

可以看出,有两个供接收的构造器和四个供发送的构造器.其中，buf中存放数据报数据，length为数据报中数据的长度，address和port旨明目的地址，offset指明了数据报的位移量。

 

Java组播支持

MulticastSocket 多播数据报套接字。这个组播套接字对于收发IP多播数据包是很有用的，它扩展了DatagramSocket，在其上附加了加入internet上多播组的方法。一个多播组由D类IP地址和标准UDP端口指定，D类IP范围是224.0.0.0 to 239.255.255.255，其中224.0.0.0被保留不为它用。

它有三个构造器：

Constructor Summary

MulticastSocket()           Create a multicast socket.

MulticastSocket(int port)           Create a multicast socket and bind it to a specific port.

MulticastSocket(SocketAddress bindaddr)           Create a MulticastSocket bound to the specified socket address.

 

基本上，没有指定端口，只为发送，指定端口可收发，多址主机会用套接字地址。

 

一，DatagramSocket类；DatagramPacket类；InetAddress 类

    构造函数 public DatagramSocket();   
                     public DatagramSocket(int port);    
                    public DatagramSocket(InetAddress  laddr);

 close()方法

send(DatagramPacket  p)

receive(DatagramPacket  p)

接受方的 DatagramPacket      public DatagramPacket(byte[] buf,  int length)
发送方的 DatagramPacket      public DatagramPacket(byte[] buf,  int length,   InetAddress address, int port

最简单的UDP程序:

发送程序：UdpSend.java

import java.net.*;
public class UdpSend
...{
 public static void main(String [] args) throws Exception
 ...{
  DatagramSocket ds=new DatagramSocket();
  String str="hello world";
  DatagramPacket dp=new DatagramPacket(str.getBytes(),str.length(),
InetAddress.getByName("192.168.0.25"),3000);
  ds.send(dp);
  ds.close();
 }
}

接收程序:UdpRecv.java

import java.net.*;
public class UdpRecv
...{
 public static void main(String [] args) throws Exception
 ...{
  DatagramSocket ds=new DatagramSocket(3000);
  byte [] buf=new byte[1024];
  DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,1024);
  ds.receive(dp);
  String strRecv=new String(dp.getData(),0,dp.getLength()) +
  " from " + dp.getAddress().getHostAddress()+":"+dp.getPort(); 
  System.out.println(strRecv);
  ds.close();
 }
}