【NIO】DatagramChannel

一时失言乱红尘 2022-05-31 09:44 214阅读 0赞

# 前言 #

Github：[https://github.com/yihonglei/jdk-source-code-reading][https_github.com_yihonglei_jdk-source-code-reading]（java-nio）

# 一 DatagramChannel概述 #

Java NIO中的DatagramChannel定义在java.nio.channels包中，是一个能收发UDP包的通道。

因为UDP是无连接的网络协议，所以不能像其它通道那样读取和写入。它发送和接收的是数据包。

# 二 打开DatagramChannel #

如下是打开DatagramChannel的方式:

DatagramChannel channel = DatagramChannel.open(); // 获取通道  
channel.socket().bind(new InetSocketAddress(8989)); // 绑定端口

这个例子打开的DatagramChannel可以在UDP端口8989上接收数据包。

# 三 接收数据 #

通过receive()方法从DatagramChannel接收数据，如:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48); // 分配Buffer

buffer.clear(); // 清空Buffer

SocketAddress socketAddress = datagramChannel.receive(buffer); // 接受客户端发送数据

receive()方法会将接收到的数据包内容复制到指定的Buffer。如果Buffer容不下收到的数据，多出的数据将被丢弃。

#    四 发送数据 #

通过send()方法从DatagramChannel发送数据，如:

DatagramChannel channel = DatagramChannel.open(); // 获取通道

String newData = "写入文件数据测试" + System.currentTimeMillis(); // 将要发送的数据

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48); // 缓冲区分配

buffer.clear(); // 清空缓冲区

buffer.put(mes.getBytes("UTF-8")); // 将数据写入缓冲区

buffer.flip(); // 切换数据模式

int bytesSent = channel.send(buffer, new InetSocketAddress(ip, 80)); // 发送数据到ip服务，80端口(port)

这个例子发送一串字符到ip服务器的UDP端口80。因为服务端并没有监控这个端口，所以什么也不会发生。

也不会通知你发出的数据包是否已收到，因为UDP在数据传送方面没有任何保证。

# 五 连接到特定的地址 #

可以将DatagramChannel"连接"到网络中的特定地址的。由于UDP是无连接的，连接到特定地址并不会像TCP通道那样

创建一个真正的连接。而是锁住DatagramChannel，让其只能从特定地址收发数据。示例:

channel.connect(new InetSocketAddress(ip, 80));

当连接后，也可以使用read()和write()方法，就像在用传统的通道一样。只是在数据传送方面没有任何保证。示例：

int bytesRead = channel.read(buffer);

int bytesWritten = channel.write(buffer);

# 六 完整实例 #

服务端: 接收客户端发送消息，收取到消息后，给发送方一个回应

package com.jpeony.nio.channel;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.InetSocketAddress;
    import java.net.SocketAddress;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.DatagramChannel;
    
    /**
     * 服务端: 接收客户端发送消息，收取到消息后，给发送方一个回应
     *
     * @author yihonglei
     */
    public class DatagramChannelReceiveTest {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 获取通道
            DatagramChannel datagramChannel = DatagramChannel.open();
            // 绑定端口
            datagramChannel.bind(new InetSocketAddress(8989));
            // 分配Buffer
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            byte b[];
            while (true) {
                // 清空Buffer
                buffer.clear();
                // 接受客户端发送数据
                SocketAddress socketAddress = datagramChannel.receive(buffer);
                if (socketAddress != null) {
                    int position = buffer.position();
                    b = new byte[position];
                    buffer.flip();
                    for (int i = 0; i < position; ++i) {
                        b[i] = buffer.get();
                    }
                    System.out.println("receive remote " + socketAddress.toString() + ":" + new String(b, "UTF-8"));
                    //接收到消息后给发送方回应
                    sendReback(socketAddress, datagramChannel);
                }
            }
        }
    
        public static void sendReback(SocketAddress socketAddress, DatagramChannel datagramChannel) throws IOException {
            String message = "I has receive your message";
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            buffer.put(message.getBytes("UTF-8"));
            buffer.flip();
            datagramChannel.send(buffer, socketAddress);
        }
    }

客户端: 发送控制台输入的内容并接收服务端回应

package com.jpeony.nio.channel;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    import java.net.InetSocketAddress;
    import java.net.SocketAddress;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.DatagramChannel;
    import java.util.Scanner;
    
    /**
     * 客户端: 发送控制台输入的内容并接收服务端回应
     *
     * @author yihonglei
     */
    public class DatagramChannelSendTest {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
    
            final DatagramChannel channel = DatagramChannel.open();
            //接收消息线程
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                    byte b[];
                    while (true) {
                        buffer.clear();
                        SocketAddress socketAddress = null;
                        try {
                            socketAddress = channel.receive(buffer);
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        if (socketAddress != null) {
                            int position = buffer.position();
                            b = new byte[position];
                            buffer.flip();
                            for (int i = 0; i < position; ++i) {
                                b[i] = buffer.get();
                            }
                            try {
                                System.out.println("receive remote " + socketAddress.toString() + ":" + new String(b, "UTF-8"));
                            } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }
            }).start();
            ;
    
            //发送控制台输入消息
            while (true) {
                Scanner sc = new Scanner(System.in);
                String next = sc.next();
                try {
                    sendMessage(channel, next);
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        public static void sendMessage(DatagramChannel channel, String mes) throws IOException {
            if (mes == null || mes.isEmpty()) {
                return;
            }
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            buffer.clear();
            buffer.put(mes.getBytes("UTF-8"));
            buffer.flip();
            System.out.println("send msg:" + mes);
            int send = channel.send(buffer, new InetSocketAddress("localhost", 8989));
        }
    }

运行服务端程序，然后再运行客户端程序，在客户端控制台输入数据，按回车键发送，在服务端控制台可以收到发送的数据。

[https_github.com_yihonglei_jdk-source-code-reading]: https://github.com/yihonglei/jdk-source-code-reading