Java网络编程UDP通信原理

继续今天我们的Java网络编程——TCP和UDP通信

一、TCP和UDP概述

传输层通常以TCP和UDP协议来控制端点与端点的通信

  TCP UDP
协议名称   传输控制协议   用户数据包协议  
是否连接   面向连接的协议。数据必须要建立连接   无连接的协议,每个数据报中都给出完整的地址信息,因此不需要事先建立发送方和接受方的连接  
是否可靠   可靠协议。确保收方完全地获取发送方所发送的全部数据   不可靠协议。发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方。  
可以传输的数据大小   传输数据大小不受限制。一旦连接建立,双方可以按统一的格式传输大的数据   传输数据时是有大小限制的。每个被传输的数据报必须限定在64KB之类  
数据传输方式   IO流   DatagramPacket  
二、UDP 1.UDP通信概述

UDP协议是一种对等通信的实现,发送方只需要接受方的IP(地址)和Port(端口),就可以直接向它发送数据,不需要线连接。每个程序都可以作为服务器,也可以作为客户端。UDP是一种无连接的传输协议,每个数据报的大小限定在64KB以内。数据报是一个在网络上发送的独立信息,它的到达。到达时间以及内容本身等都不能得到保证。这种传输方式是无序的,也不能确保绝对的安全可靠,但它很简单也具有较高的效率。
使用UDP协议进行数据传输是,需要将需要传输数据定义为数据报(DatagramPaket),在数据报中指明数据所要到达Socket(主机地址和端口号),然后再将数据报发送出去。实例化DatagramPacket时使用参数port和没有使用参数port的区别在与,提供port的一方可以让别人主动发送消息过来,而没有参数port的则会在发送消息时自动绑定一个本地没有使用的端口。在接收到发送的数据报(DatagramPaket)时,不仅可以获取数据,还可以获得发送方的IP和Port,这样就可以向发送方发送数据,因此,本质上二者是对等的。

2.UDP通信特点

1、UDP是一种无连接的协议,每个数据报都是一个独立的信息,包括完整的原地址或目的地址,它在网络上任何可能的路径传往目的地,因此能否到达目的地,到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。
2、UDP不属于连接型协议,因而具有资源消耗小,处理速度快的优点,所以通常音频视频和普通数据在传输时使用UDP较多,因为它们即使偶尔丢一两个数据包,也不会对接收结果产生太大的影响。
代码如下(示例):

3.UDP通信传输实现的基石

UDP通信的Socket使用DatagramSocket类实现,数据报使用DatagramPaket实现

3.1、DatagramPake常用方法 InetAddress getAddress() 得到发送方IP地址
int getPort()   得到发送方的端口号  
byte[] getData()   返回接收缓冲区,这是一个byte[]  
int getLength()   接收字节的真实大小,通常用于从byte[]中提取出有效数据  
int getOffset()   返回将要发送或则接收的数据偏移量  
3.2、DatagramSocket常用方法 DatagramSocket() 空构造函数
DatagramSocket(int port)   指定通信端口  
void receive(DatagramPaket p)   接收数据报  
void send(DatagramPaket p)   发送数据报  
void close()   关闭Socket  
4.UDP通信实现原理

无论一个UDP通信程序的功能多么功能齐全,程序多么复杂,七基本结构都是一样的,都包括以下四个基本步骤
1、在接收端指定一个端口号来创建DatagramSocket,然后创建一个接收数据报(DatagramPaket),使用recevie方法等待发送方请求报文,这将阻塞服务器线程
2、在发送方创建一个DatagramSocket,使用接收方的IP和端口来创建发送数据报(DatagramPaket),使用send方法发送。现在接收方的recevie方法被唤醒,同时会将发送方的数据报内容填充到接收方的DatagramPaket中。
3、接收方从发送方的数据报中获得发送方的IP和端口,使用它们构造一个发送数据报,然后发送给发送方,这样就实现了发送方和接收方的通信
4、在通信完成后,在客服端和服务端中分别关闭Socket

在这里插入图片描述

5.UDP通信原理(代码实现)

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