[网络协议]133.UDP编程

UDP编程

【简介】UDP：User Datagram Protocol用户数据报协议。是一种不可靠，面向无连接的传输层通信协议；
【特点】

<1>面向无连接
<2>不可靠传输 ：UDP仅仅在数据报的头部，添加了复用和数据校验；
<3>每次内容不能超过64KB
<4>性能高效

【底层】

<1>Ftp协议底层udp；
<2>Http协议 底层tcp；

【java实现UDP】
Java支持udp协议，对UDP进行类的封装
①DatagramPacket 数据报包 ：主要是包含要发送或者接收的数据；和对应数据的IP地址和端口号；数据报包用来实现无连接包投递服务；每条报文仅仅根据该包中包含的信息从一台机器路由到另一台机器；从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由；也可能按不同的顺序到达；不对包投递做出保证；

构造函数:

<1>接收数据的数据报包：DatagramPacket(byte[] buf,int length);
<2>发送数据的数据报包：DatagramPacket(byte[] buf,int length,netAddress address,int port);

<3>获取内容：getData();
<4>设置内容：setData(byte[] buf);
<5>获取长度：getLength();

②DatagramSocket用来发送和接收数据报包的套接字；
可以实现给予UDP协议进行通信，可以发送或者接收对应的数据报包；

<1>构造函数:DatagramSocket(int port);
<2>接收数据报包：receive(DatagramPacket p);
<3>发送数据报包：send(DatagramPacket p);
<4>关闭：close();

UDP开发步骤：

<1>实例化套接字对象；
<2>实例化数据报包 接收报包和发送报包；
<3>发送或接收内容；
<4>关闭销毁；

class TalkServer{
    //UDP协议
    //接收消息
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //实例化套接字对象 参数为端口号
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(8881);
        //实例化数据报包 用于消息的接收
        //创建byte字节数组
        byte[] arr = new byte[1024];
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(arr,arr.length);
        //接收消息
        datagramSocket.receive(datagramPacket);
        //显示信息
        System.out.println("接收消息："+new String(datagramPacket.getData(),0,datagramPacket.getLength()));
        //关闭
        datagramSocket.close();
    }
}

class TaleClient{
    //客户端
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //实例化套接字对象
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8882);
        //实例化 发送数据的数据包
        //创建byte数组
        byte[] arr = "内涵段子".getBytes();
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(arr,arr.length,InetAddress.getLocalHost(),8881);
        //发送消息
        socket.send(datagramPacket);
        //关闭
        socket.close();
    }
}

基于UDP协议实现网络聊天室

class TalkServer{
    //基于UDP协议实现网络聊天室
    //转发服务器
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建套接字
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(10010);
        //准备集合 记录 在线的地址信息 记录端口号
        HashSet<Integer> hashSet = new HashSet<>();
        //准备发送和接收的字节数组
        byte[] sarr = new byte[1024];
        byte[] rarr = new byte[1024];
        //实例化 数据报包
        DatagramPacket sdata = new DatagramPacket(sarr,sarr.length);
        DatagramPacket rdata = new DatagramPacket(rarr,rarr.length);
        String message;
        System.out.println("聊天室");
        //循环 接收和转发消息
        while(true){
            //接收消息
            socket.receive(rdata);
            //获取接收到的消息
            //校验当前客户端是否已经记录
            if(!hashSet.contains(rdata.getPort())){
                hashSet.add(rdata.getPort());
            }
            //获取接收的消息
            message = new String(rarr,0,rdata.getLength());
            System.out.println("聊天室："+message);
            //转发消息 其他人 不包含发消息的人
            for(Integer port:hashSet){
                sdata.setAddress(InetAddress.getLocalHost());
                sdata.setPort(port);
                sdata.setData(message.getBytes());
                socket.send(sdata);
            }
        }
    }
}

class TaleClient{
    //客户端
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建套接字
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(10010);
        //线程池 多线程进行聊天 1个线程负责发送消息 1个负责接收消息
        ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(2,4,10, TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(10));
        //发送线程
        tpe.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //数据报包
                byte[] arr = new byte[1024];
                DatagramPacket sdata;
                try {
                    sdata = new DatagramPacket(arr,arr.length,InetAddress.getLocalHost(),10010);
                    String m;
                    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                    while (true){
                        System.out.println("我说：");
                        m=scanner.nextLine();
                        //设置发送消息
                        sdata.setData(m.getBytes("UTF-8"));
                        //发送消息
                        socket.send(sdata);
                    }
                } catch (UnknownHostException | UnsupportedEncodingException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        //接收线程
        tpe.execute(new Runnable() {
            @SneakyThrows
            @Override
            public void run() {
                //实例化数据报包
                byte[] arr = new byte[1024];
                DatagramPacket rdata = new DatagramPacket(arr,arr.length);
                while(true){
                    //接收消息
                    socket.receive(rdata);
                    System.out.println("别人说："+new String(arr,0,rdata.getLength()));
                }
            }
        });
    }
}
class TalkClient02{
    //聊天室客户端02
    public static void main(String[] args) throws SocketException {
        //实例化套接字
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9002);
        //线程池 多线程进行聊天 1个线程负责发送消息 1个负责接收消息
        ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(2,4,10,TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(10));
        //发送线程
        tpe.execute(new Runnable() {
            @SneakyThrows
            @Override
            public void run() {
                //数据报包
                byte[] arr = new byte[1024];
                DatagramPacket sdata;
                sdata = new DatagramPacket(arr,arr.length,InetAddress.getLocalHost(),10010)
                String m;
                Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                while(true){
                    System.out.println("我说：");
                    m=scanner.nextLine();
                    //设置发送消息
                    sdata.setData(m.getBytes("Utf-8"));
                    //发送消息
                    socket.send(sdata);
                }
            }
        });
        //接收线程
        tpe.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                byte[] arr = new byte[1024];
                DatagramPacket rdata = new DatagramPacket(arr,arr.length);
                while(true){
                    //接收消息
                    try {
                        socket.receive(rdata);
                        System.out.println("别人说"+new String(arr,0,rdata.getLength()));
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
    }
}