没想到你是这样的UDP

Posted 2021-02-06 djuwcnhwbx

UDP是国际标准化组织为互联网设定的标准中的传输层中的一个协议。TCP/IP协议簇是一个很庞大的家族，但是今天我们就来看一看这个面向无连接的传输层在Java中是怎样通过编程实现的。

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原理性知识

在Java中编写基于UDP协议的应用是最简单不过的了，我们只需要按照这几个特定的步骤就可以完成了。因为在Java中，已经将底层的协议信息全部封装了起来，对我们这些在应用层上的开发人员来说是透明的。通过API中给出的接口，我们可以轻松的开发出一款简单的小应用。

实现的流程

从逻辑上来说，如下图：

表现在代码上，可以这样做（因为是找的图，端口貌似不正确，请见谅）：

编码实现一下：

我们先从客户端开始吧。

package tcp.udp;

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

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //创建一个“发射器”，相当于快递员，将我们的“DatagramPacket”发和收
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
            //一个字节数组，作为传输过程中的容器，将数据一个字节一个字节的发和收
            byte[] buf = "Hello Server ! I am Client!".getBytes();
            //我们的包裹，包含目的地和端口还有我们的数据
            DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 10000);
            //让快递员发出我们的包裹，剩下的事情，就交给底层来实现了
            socket.send(sendPacket);

            //创建一个我们将要接收的包裹
            DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);
            //从快递员那里收到一个包裹。这个方法会阻塞哦。（也就是说，在特定的时间内没有收到包裹，我们会一直等下去。过期的话，才会离开，即不阻塞）
            socket.receive(receivePacket);
            //将接收到的字节转换成字符串，方便打印到控制台上
            String recvStr = new String(receivePacket.getData(), 0, receivePacket.getLength());
            //打印出接收到的数据信息
            System.out.println("服务器端传来的消息是： " + recvStr);

            //关闭套接字，快递员下班咯
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

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下面轮到我们的服务器端了。

package tcp.udp;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class Server {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //快递员上班了，他在10000端口等着为我们服务
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(10000);

        //创建一个带缓冲的字节数组
        byte[] buf = new byte[1024];

        //创建一个具有一定容量的包裹
        DatagramPacket recvPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        //从快递公司（也就是我们的网络的底层）接收到我们的包裹
        socket.receive(recvPacket);
        //将接收到的数据转换成字符串，方便打印
        String recvStr = new String(recvPacket.getData(),0,recvPacket.getLength());
        //打印出接收到的数据
        System.out.println("收到的来自客户端的消息是： " + recvStr);

        //这里是我们想要发送的包裹的里面的内容。要一个字节一个字节的叠好（就像包裹内一个个的衣服一样）
        buf = "Hello Client,I am your server!".getBytes();
        //包裹一下，准备投递咯，我们可以从刚才的寄件人哪里找到发送的目的地和目的端口，也即是我们要回复的人的姓名和住址呗
        DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(buf,buf.length,recvPacket.getAddress(),recvPacket.getPort());

        //让快递员帮我们投递包裹，发出包
        socket.send(sendPacket);
        //快递员下班了，套接字要进行关闭
        socket.close();
    }

}

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注意事项

• 对于服务器端和客户端：
  这里面没有什么特别的需要注意的。就是一些顺序问题。当然了，这里如果我们可以将这个案例附着到实际的生活中，很容易的就可以理解了。想象一下这样的场景，邮局不开门，你能投递包裹吗？不能吧，所以要想投递包裹，前提就是邮局开门，也就是服务器端要先运行。

• 对于服务器端内部：
  还是这个想法，现在邮局想给我们转发信件，要是我们不知道目的地，我们该往哪里发？所以邮局必须要知道你要发送的目的地等详细信息。而这些在代码中，不正是要先收一下packet，才能找到这些信息的吗？所以，服务器端要先收包，然后才能发包。

• 对于客户端内部：
  类比于服务器端内部，当然是对称着进行咯。我们发了他才能收嘛。所以对于客户端而言，正好和服务器端是镜像对称的，要先发后收packet。

总结与展望

对于这个案例，想必通过我这样一种通俗的解释你已经是理解了吧。但是对于UDP的开发而言，有很多的变种，在实际的开发过程中，有很多很多的不一样的实现方式。但是这里的理念永远不会过时滴，就放心的用吧。

对于UDP，我的下一个小案例，就是让服务器端和客户端互动起来，实现一个类似于“剪刀石头布”的小游戏。敬请期待哦。

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