java TCP/IP Socket编程-----基本套接字-----UDP通讯-----笔记6

概述：

UDP协议提供了一种不同于TCP协议的端到端服务。实际上UDP协议只实现两个功能：

1）在IP协议的基础上添加了另一层地址（端口），

2）对数据传输过程中可能产生的数据错误进行了检测，并抛弃已经损坏的数据。由于其简单性，UDP套接字具有一些与我们之前所看到的TCP套接字不同的特征。例如，UDP套接字在使用前不需要进行连接。TCP协议与电话通信相似，而UDP协议则与邮件通信相似：你寄包裹或信件时不需要进行"连接"，但是你得为每个包裹和信件指定目的地址。类似的，每条信息（即数据报文，datagram）负载了自己的地址信息，并与其他信息相互独立。在接收信息时，UDP套接字扮演的角色就像是一个信箱，从不同地址发送来的信件和包裹都可以放到里面。一旦被创建，UDP套接字就可以用来连续地向不同的地址发送信息，或从任何地址接收信息。

1.API了解

DatagramPacket:创建

DatagramPacket(byte[ ] data, int length)

DatagramPacket(byte[ ] data, int offset, int length)

DatagramPacket(byte[ ] data, int length, InetAddress remoteAddr, int remotePort)

DatagramPacket(byte[ ] data, int offset, int length, InetAddress remoteAddr, int remotePort)

DatagramPacket(byte[ ] data, int length, SocketAddress sockAddr) DatagramPacket(byte[ ] data, int offset, int length, SocketAddress sockAddr)

DatagramPacket：地址处理

InetAddress getAddress() 

void setAddress(InetAddress address) 

int getPort() 

void setPort(int port) 

SocketAddress getSocketAddress()

void setSocketAddress(SocketAddress sockAddr)

DatagramPacket 处理数据

int getLength() 

void setLength(int length) 

int getOffset() 

byte[ ] getData()

 void setData(byte[ ] data) 

void setData(byte[ ] buffer, int offset, int length)

2.UDP客户端：

UDP客户端首先向被动等待联系的服务器端发送一个数据报文。一个典型的UDP客户端主要执行以下三步：

1. 创建一个DatagramSocket实例，可以选择对本地地址和端口号进行设置。

2. 使用DatagramSocket类的send() 和 receive()方法来发送和接收DatagramPacket实例，进行通信。

3. 通信完成后，使用DatagramSocket类的close()方法来销毁该套接字。

与Socket类不同，DatagramSocket实例在创建时并不需要指定目的地址。这也是TCP协议和UDP协议的最大不同点之一。在进行数据交换前，TCP套接字必须跟特定主机和另一个端口号上的TCP套接字建立连接，之后，在连接关闭前，该套接字就只能与相连接的那个套接字通信。而UDP套接字在进行通信前则不需要建立连接，每个数据报文都可以发送到或接收于不同的目的地址。（DatagramSocket类的connect()方法确实允许指定远程地址和端口，但该功能是可选的

如果超过了指定时间仍未得到响应，客户端就会重发回馈请求。我们的回馈客户端执行以下步骤：

1. 向服务器端发送回馈字符串。

2. 在receive()方法上最多阻塞等待3秒钟，在超时前若没有收到响应，则重发请求（最多重发5次）。

3. 终止客户端。

package com.tcp.ip.chapter2;

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

public class UDPEchoClientTimeout {

	private static final int TIMEOUT = 3000;
	private static final int MAXRIES = 5;
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		if((args.length < 2) || (args.length > 3)) {
			throw new IllegalArgumentException("Parameter(s) : <Server> <Word> [<Port>]");
			
		}
		InetAddress serverAddress = InetAddress.getByName(args[0]);
		byte [] bytesToSend = args[1].getBytes();
		int servPort = (args.length == 3) ? Integer.parseInt(args[2]) : 7;
		
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
		socket.setSoTimeout(TIMEOUT);
		DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(bytesToSend, bytesToSend.length,serverAddress, servPort);
		DatagramPacket receivePacket =new DatagramPacket(new byte[bytesToSend.length], bytesToSend.length);
		//如果发送失败还要继续发
		int tries = 0;
		boolean receivedResponse = false;
		do {
			socket.send(sendPacket);
			try {socket.receive(receivePacket);
			if(!receivePacket.getAddress().equals(serverAddress)) {
				throw new IOException("Received packet from an unknownsource");
			}
			receivedResponse = true;
			} catch (InterruptedIOException e) {
				tries +=1;
				System.out.println("Timed out," + (MAXRIES-tries) + " more tries");
			}
		}while ((!receivedResponse) && (tries < MAXRIES));
			
		if(receivedResponse) {
			System.out.println("接受数据成功：" + new String(receivePacket.getData()));
		}else {
			System.out.println("接受数据失败");
		}
		socket.close();
	}
}
           

2.常用的API

DatagramSocket: 创建

DatagramSocket() 

DatagramSocket(int localPort)

 DatagramSocket(int localPort, InetAddress localAddr)

DatagramSocket: 连接与关闭

void connect(InetAddress remoteAddr, int remotePort) 

void connect(SocketAddress remoteSockAddr) 

void disconnect()

void close()

DatagramSocket: 地址处理

InetAddress getInetAddress() 

int getPort() 

SocketAddress getRemoteSocketAddress()

 InetAddress getLocalAddress()

 int getLocalPort() SocketAddress

 getLocalSocketAddress()

DatagramSocket: 发送和接收

void send(DatagramPacket packet) 

void receive(DatagramPacket packet)

DatagramSocket: 选项

int getSoTimeout() 

void setSoTimeout(int timeoutMillis)

3.UDP服务器端

典型的UDP服务器要执行以下三步：

1. 创建一个DatagramSocket实例，指定本地端口号，并可以选择指定本地地址。此时，服务器已经准备好从任何客户端接收数据报文。

2. 使用DatagramSocket类的receive()方法来接收一个DatagramPacket实例。当receive()方法返回时，数据报文就包含了客户端的地址，这样我们就知道了回复信息应该发送到什么地方。

3. 使用DatagramSocket类的send() 和receive()方法来发送和接收DatagramPackets实例，进行通信。

package com.tcp.ip.chapter2;

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

public class UDPEchoServer {

	private static final int ECHOMAX = 255;
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		if(args.length != 1) {
			throw new IllegalArgumentException("Parameter(s): <Port>");
			
		}
		int servPort = Integer.parseInt(args[0]);
		
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket(servPort);
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[ECHOMAX], ECHOMAX);
		while (true) {
			socket.receive(packet);
			System.out.println("Handling client at " + packet.getAddress().getHostAddress()
					+ " on port " + packet.getPort());
			socket.send(packet);
			packet.setLength(ECHOMAX);
		}
		
	}
}
           

DatagramSocket就是像快递员，没有打电话通知你，可能第一次他去你家，你不在，他就是回去了，下一次再来，你又不在家，一直到⑤次还不在，他认为你拒收了。