java.net包的DatagramSocket和DatagramPacket

转自：http://blog.csdn.net/sinat_16596967/article/details/37960545

本博文主要简述TCP/UDP的比较和应用场景，以及java.net包下基于DatagramSocket/DatagramPacket的编程和源码分析

TCP与UDP

    作为传输层两个重要的协议，得到广泛的使用。

TCP

    1. 面向连接，速度较慢，证明：连接双方的一方主动断开连接之后，另一方的recieve（）会立即作出响应。

    2. 面向字节流，虽然应用程序和TCP的交互是一次一个数据块（大小不等），但TCP把应用程序看成是一连串的无结构的字节。流。TCP有一个缓冲，当应用程序传送的数据块太长，TCP就可以把它划分短一些再传送。如果应用程序一次只发送一个字节，TCP也可以等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去。

    3. 通信方式：全双工通信（发送缓存&接收缓存）。

    4. 保证数据正确性。

    5. 具备流量控制和拥塞控制。

    6. 应用场景：浏览器surfing（Http）、文件传输（FTP）、接发邮件（SMTP,POP)、远程登录（telnet、ssh）。

UDP

    1. 面向非连接，速度较快，证明：连接双方的一方主动断开连接之后，另一方的recieve（）仍然阻塞。

    2. 面向数据包，UDP对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。这也就是说，应用层交给UDP多长的报文，UDP就照样发送，即一次发送一个报文。

    3. 通信方式：一对一、一对多、多对一、多对多。

    4. 可能丢包，譬如我们看视频时失帧就是丢包的结果。

    5. 无流量控制和拥塞控制。

    6. 应用场景：即时聊天（QQ）、视频流（Youku的视频）、语音流（YY语音）等，适用于多播和广播的应用场景。

DatagramSocket/DatagramPacket

    有人把DatagramSocket比作码头，把DatagramPacket比作集装箱，前者只是存放各种数据包的地方，而后者决定数据包的内容和目的地址。这种比喻很是恰当，这也意味着server端和client端更为简单也更为相似。

    下面这段代码Server开启端口为4444的服务，接收数据并返回ok。而Client发送数据并打印server的回执。

//Server

importjava.io.IOException;

importjava.net.DatagramPacket;

importjava.net.DatagramSocket;

public class DataAccepterServer {

       public static void main(String[] args) throwsIOException {

              byte[] inBuff = newbyte[4096]; // 设置接收的buffer

              DatagramPacket inPacket = newDatagramPacket(inBuff, inBuff.length);// 设置接收的packet

              DatagramPacketoutPacket;

              DatagramSocket socket = newDatagramSocket(4444);// 创建端口为4444的UDP服务

              //socket.setSoTimeout(1000);//设置socket.receive的timeout

              boolean flag = true;

              while (flag) {// 服务一直开启

                    socket.receive(inPacket);// 阻塞方法，为设置sotimeout时一直等待

                     if (inBuff== inPacket.getData()) { // 判断是否正确接收到packet

                    System.out.println(newString(inBuff, 0, inBuff.length));// 打印client发来的消息

                    outPacket = newDatagramPacket("OK".getBytes(), "OK".length(),

                                 inPacket.getAddress(),inPacket.getPort());// 设置发送的packet

                           socket.send(outPacket);// 发送消息到client

                     } else{

                           System.out.println("get packet wrong!");

                     }

              }

       }

}

    DatagramSocket与DatagramPacket包揽了全部的工作：

    第一步：设置接收的byte[]数组，和对应的DatagramPacket，接收的数据放入byte[]，如果过长则截断。

    第二部：DatagramSocket socket = newDatagramSocket(4444);创建服务。

    1. 创建DatagramSocketImpl对象如PlainDatagramSocketImpl。使用PlainDatagramSocketImpl的native方法datagramSocketCreate()，进行服务的创建。接着进行绑定操作，使用PlainDatagramSocketImpl的native方法bind0(intlport, InetAddress laddr)，进行服务的绑定。

    2. socket.receive(inPacket);把接收到的数据传入inPacket中，也可以从byte[]里面得到。recieve方法在每次接收数据前服务进行检测（由安全机制SecurityManager完成），再使用PlainDatagramSocketImpl的native方法receive0(DatagramPacketp)，进行数据的接受，如果没有设置timeout，会一直阻塞。

    3. 接收到数据后，打印，并构造DatagramSocket，该DatagramSocket拥有内容、长度、目的地址和服务端口。

    4. 发送回执DatagramSocket对象，该方法同样进行检测（由安全机制SecurityManager完成），再使用PlainDatagramSocketImpl的native方法send()，进行数据的发送。

    5. 循环2、3、4。

//Client

import java.io.IOException;

importjava.net.DatagramPacket;
importjava.net.DatagramSocket;
importjava.net.InetAddress;    

public class DataSender{
        public static void main(String[] args) throwsIOException,
                                        InterruptedException{
               byte[] inBuff = new byte[4096];//设置接收的buffer
               DatagramPacket inPacket = newDatagramPacket(inBuff, inBuff.length);// 设置接收的packet
               byte[] outBuff = "Hello Server! This is clenta!".getBytes();// 设置发送buffer
               DatagramSocket socket = new DatagramSocket();//默认随机端口发送udp包
               socket.setSoTimeout(3000);//设置接收回执timeout
               //socket.connect(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),4444);
               DatagramPacket outPacket = newDatagramPacket(new byte[0], 0,
               InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 4444);//设置发送packet
               for (int i = 0; i < 5; i++) {//发送五次信息
                        outPacket.setData(outBuff);
                        socket.send(outPacket);//发送消息到server
                        socket.receive(inPacket);//接收server的回执，直到timeout
                        System.out.println(newString(inBuff, 0, inBuff.length));// 打印回执
                        Thread.sleep(1000);
               }
               socket.close();
       }       

} 

    DatagramSocket与DatagramPacket包揽了全部的功能，方法与Server端基本一致。

    注意的地方有：

    1. socket.setSoTimeout(3000);如果3秒终内服务端未回执，会继续往下执行。

    2. socket.connect(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),4444);如果设置该想，这是一个专用链接，发送的DatagramPacket的目的地址和服务端口也必须一直，否则报错。