UDP 理论概述与编码入门

末蓝、 2022-05-06 14:30 147阅读 0赞

**目录**

UDP 简 介

通信示例

接收端

发送端

网络编程

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# UDP 简 介 #

1、UDP 是一种高速，无连接的数据交换方式，UDP 传送数据前并不与对方建立连接，对接收到的数据也不发送确认信号，发送端不知道数据是否会正确接收，当然也不用重发，所以说 UDP 是无连接的、不可靠的一种数据传输协议

2、UDP( User Datagram Protocol ) 用户数据报协议，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源或目的地址，它在网络上以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。

3、因为不必进行收发数据的确认，所以 UDP 的实时性更好，传输速率更高。有时候速度比数据完整性重要，在比如视频会议、电话通信等，丢失几帧画面、声音是可以接受的，但在需要数据安全接受的环境下，就宜采用TCP

4、在网络质量令人不十分满意的环境下，UDP 协议数据包丢失会比较严重。但是由于它不属于连接型协议，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送时使用 UDP 较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

5、Java 中使用 UDP 编程主要使用 java[.net][] 包下的 DatagramSocket 和 DatagramPacket 类

6、可以参考《[TCP 理论详解][TCP]》

# 通信示例 #

## **接收端** ##

1）使用 DatagramSocket(int port) 建立socket（套间字）服务，必须指定监视的 port

2）定义数据报包（DatagramPacket），用于储存接收到的数据

3）通过 DatagramSocket 的 receive 方法将接收的数据存入上面定义的包中

4）使用 DatagramPacket 的 getData 方法，提取数据

5）DatagramPacket 关闭资源

package com.lct.udp;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.DatagramPacket;
    import java.net.DatagramSocket;
    import java.net.SocketException;
    import java.nio.charset.Charset;
    import java.util.Date;
    
    /**
     * Created by Administrator on 2018/10/14 0014.
     * UDP 接收端
     */
    public class UdpServer {
        public static void main(String[] args) {
            udpReceive();
        }
    
        /**
         * Udp 监听端口数据
         */
        public static void udpReceive() {
            DatagramSocket datagramSocket = null;
            /** 数据接收大小设置为1024字节，超出部分是接收不到的
             */
            byte[] buffer = new byte[1024];
            DatagramPacket datagramPacket;
            try {
                /**
                 * DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到指定IP地址、指定端口。
                 * DatagramSocket(int port)：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认IP地址、指定端口。
                 * */
                datagramSocket = new DatagramSocket(8080);
                datagramPacket = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
    
                /**
                 * setSoTimeout(int timeout)：设置 DatagramSocket 的 receive(DatagramPacket p) 方法
                 * 阻塞监听端口时的超时时间，单位毫秒，
                 * 当 receive 方法阻塞监听端口超过指定的时间时，抛出异常：java.net.SocketTimeoutException: Receive timed out
                 */
                /*datagramSocket.setSoTimeout(60 * 1000);*/
    
                /** 接收端循环监听*/
                while (true) {
                    System.out.println(new Date() + " :开始监听端口" + Thread.currentThread().getName());
                    /**阻塞监听端口*/
                    datagramSocket.receive(datagramPacket);
                    /**读取数据*/
                    String message = new String(datagramPacket.getData(), 0, datagramPacket.getLength(), Charset.forName("UTF-8"));
                    System.out.println("监听到数据：" + message);
                }
            } catch (SocketException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                /**如果发送异常，关闭操作*/
                if (datagramSocket != null) {
                    if (!datagramSocket.isConnected()) {
                        datagramSocket.disconnect();
                    }
                    if (!datagramSocket.isClosed()) {
                        datagramSocket.close();
                    }
                }
            }
        }
    }

## **发送端** ##

1）使用 DatagramSocket 建立 socket（套间字）服务，可以指定端口，也可让它自动分配

2）将数据打包到 DatagramPacket 中

3）通过 socket 服务发送打包好的 DatagramPacket(send() 方法

4）socket 服务关闭资源

package com.lct.udp;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.*;
    
    /**
     * Created by Administrator on 2018/10/14 0014.
     * Udp 发送端
     */
    public class UcpClient {
        public static void main(String[] args) {
            /**
             * 使用 3 个线程发送消息，模拟 多个客户端操作
             */
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                new Thread() {
                    @Override
                    public void run() {
                        sendUdpMessage();
                    }
                }.start();
            }
        }
    
        /**
         * 发送 Udp 消息
         */
        public static void sendUdpMessage() {
            DatagramSocket datagramSocket = null;
            try {
                /** 实例化数据报套接字*/
                datagramSocket = new DatagramSocket();
    
                /**将被发送的数据转为字节数组，同时指定编码*/
                String msg = "修长城的民族!" + Thread.currentThread().getName();
                byte[] msgBytes = msg.getBytes("UTF-8");
    
                /** InetAddress：指定 UDP 接收端的 IP 地址*/
                InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("192.168.1.20");
    
                /**
                 * DatagramPacket(byte buf[], int length,InetAddress address, int port)
                 *      buf[]：被发送的数据
                 *      length：指定 buf[] 中 [0,length]的数据进行发送
                 *      address：udp 接收端的地址
                 *      port：udp 接收端监听的端口
                 */
                DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(msgBytes, msgBytes.length, inetAddress, 8080);
                /**发送数据*/
                datagramSocket.send(datagramPacket);
                System.out.println("消息发送结束..............." + Thread.currentThread().getName());
            } catch (SocketException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (UnknownHostException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                /**操作结束，释放 datagramSocket，并关闭*/
                if (datagramSocket != null) {
                    if (!datagramSocket.isConnected()) {
                        datagramSocket.disconnect();
                    }
                    if (!datagramSocket.isClosed()) {
                        datagramSocket.close();
                    }
                }
            }
        }
    }

> udp 接收端输出如下：
> 
> Sun Oct 14 11:43:40 CST 2018 :开始监听端口main  
> 监听到数据：修长城的民族!Thread-0  
> Sun Oct 14 11:43:42 CST 2018 :开始监听端口main  
> 监听到数据：修长城的民族!Thread-1  
> Sun Oct 14 11:43:42 CST 2018 :开始监听端口main  
> 监听到数据：修长城的民族!Thread-2  
> Sun Oct 14 11:43:42 CST 2018 :开始监听端口main
> 
> udp 发送端输出如下：
> 
> 消息发送结束...............Thread-1  
> 消息发送结束...............Thread-0  
> 消息发送结束...............Thread-2

# 网络编程 #

*  技术日新月异，目前网络编程最为流行的当属 Netty，Java 网络编程发展历程：

> JDK 1.4 以前：java.net + java.io——即平时所使用的简单的 TCP 、UDP 编程
> 
> JDK 1.4 及以后：java.nio
> 
> 当下流行：JBoos 的 Netty 库、Apache 的  Mina 等

*  如下所示的[《Netty 权威指南》][Netty]下载地址：[https://download.csdn.net/download/wangmx1993328/10717896][Netty]

![70][]

[.net]: http://lib.csdn.net/base/dotnet
[TCP]: https://blog.csdn.net/wangmx1993328/article/details/83044517
[Netty]: https://download.csdn.net/download/wangmx1993328/10717896
[70]: /images/20220506/d3489e22df8f4958b516d5920ab25250.png