[网络协议]Java--网络编程（利用UDP实现简单的双人聊天）

1 UDP的定义

UDP（User Datagram Protocol）是一个无连接的传输层协议，提供了无连接通信，且不对传送数据包进行可靠性保证，适合于一次传输少量数据。UDP报文没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，可靠性较差。但是正因为UDP协议的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，适合对可靠性要求不高的应用程序。

2 报文传输模拟动态图

有需要查看TCP面向连接实现双人聊天的小伙伴，可直接点击<IT_WEH_coder>的博文[网络编程（利用TCP实现简单的双人聊天）链接]

3 主要应用

（1）适用场合
音频、视频和普通数据在传送时使用UDP，比如我们聊天用的QQ就是使用的UDP协议。
（2）实际应用
应用于现场测控领域，面向的是分布化的控制器、监测器等。在现场通信中，若某一应用要将一组数据传送给网络中的另一个节点，可由UDP进程将数据加上报头后传送给IP进程，UDP协议省去了建立连接和拆除连接的过程，取消了重发检验机制，能够达到较高的通信速率。

4 实例代码

客户端1号代码:

package com.weh.demo05;

//UDP实现双人聊天：客户端1号
public class TestClient01 {
    public static void main(String[] args) {
//        开启线程
        new Thread(new UDPSender(1111,"localhost",2222)).start();
        new Thread(new UDPReceiver(3333,"TestClient02")).start();
    }
}

客户端2号代码：

package com.weh.demo05;

//UDP实现双人聊天：客户端2号
public class TestClient02 {
    public static void main(String[] args) {
//        开启线程
        new Thread(new UDPSender(4444,"localhost",3333)).start();
        new Thread(new UDPReceiver(2222,"TestClient01")).start();
    }
}

发送端代码：

package com.weh.demo05;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.SocketException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

//发送端
public class UDPSender implements Runnable{
//    初始化
    DatagramSocket socket = null; //创建DatagramSocket对象
    BufferedReader reader = null;//创建BufferedReader对象
    private int localPort;//本地端口号
    private final String localIP;//本地IP
    private final int sendPort;//发送端口号

//构造方法，传入本地端口、本地ip,发送端口
    public UDPSender(int localPort, String localIP, int sendPort) {
        this.localPort = localPort;
        this.localIP = localIP;
        this.sendPort = sendPort;

        try {
            socket = new DatagramSocket(localPort);//发送数据初始化,监听localPort本地端口的报文
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader((System.in)));//    读取用户输入的数据
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

//重写run方法,执行发送消息的发包和打包过程
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                /*
                readLine()方法在进行读取一行时，
                只有遇到回车(\r)或者换行符(\n)才会返回读取结果
                */
                String dataline = reader.readLine();
//              需要准备数据发送包，将字符串转换为字节
                byte[] datapacket = dataline.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
                /*
                    创建一个用于发送的DatagramPacket对象
                    ，指定发送datas数组中从offset开始，
                    总共datapacket.length个字节。
                */
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datapacket,0,datapacket.length,new InetSocketAddress(this.localIP,this.sendPort));
//              send()方法根据数据包的目的地址来寻径以传送数据报
                socket.send(packet);
                if (dataline.equals("End!")) {
                    break;  //跳出while循环，结束发送端
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
//        关闭套接字，结束发送端的程序执行操作
        socket.close();
    }
}

接收端代码：

package com.weh.demo05;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class UDPReceiver implements Runnable{
//    初始化
    DatagramSocket socket = null;//创建DatagramSocket对象
    private int receiverPort;//接收端的端口号
    private final String receiver;//接收者
//    构造方法
    public UDPReceiver(int receiverPort, String receiver) {
        this.receiverPort = receiverPort;
        this.receiver = receiver;
        try {
//           监听receivePort端口的报文
            socket = new DatagramSocket(receiverPort);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

//负责接收信息
    @Override
    public void run() {
        boolean flag = true;
        while (true) {
            try {
                byte[] database = new byte[1024];
                /*
                创建一个用于接收信息的DatagramPacket对象
                 ，指定接收database数组中从offset开始，
                总共database.length个字节的数据。
                */
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(database,0,database.length);
//              等待（该方法会阻塞调用该方法的线程）接收数据包，直到收到一个数据包为止
                socket.receive(packet);
                if (flag){
                    System.out.println("\033[1;93;45m" + "对方在线中"+"\033[m");//控制台输出颜色字体
                    flag=false;
                }
//             将字节流转化为字符流
                String Data = new String(packet.getData(),0,packet.getLength());
                if (Data.equals("End!")) {
                    System.err.println("对方已离线");
                    break;//退出while循环
                }else {
                    System.out.println("\033[1;94m" +receiver+":"+Data);//输出收到的信息
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        socket.close();//关闭套接字，结束接收端的执行操作
    }
}

5 效果展示

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