Java基础——网络编程(上)之UDP

个人小结： 网络编程的实质就是两个(或多个)设备(例如计算机)之间的数据传输。数据传输的基础是双方使用统一的协议，网络通讯的协议主要有TCP和UDP两种，本篇主要介绍如何通过UDP协议进行网络通讯。

一、网络参考模型：

二、网络通讯要素：

1、IP地址
        a、它是网络中的设备标识
        b、不易记忆，可用主机名表示
        c、本地回环地址：127.0.0.1，主机名：localhost。

2、端口号：
        a、用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识。
        b、有效端口：0 ~65535，其中0~ 1024为系统使用或保留端口。
C、传输协议：
        a、就是通信规则

b、常见协议：TCP、UDP

三、TCP、UDP介绍：

UDP介绍
         a、将数据及源和目的封装到数据包中，不需要建立链接，即面向无连接
         b、每个数据报的大小限制在64K之内
         c、因无连接，是不可靠的协议
         d、不需要建立连接，所以速度快。
TCP介绍
         a、建立连接，形成传输数据的通道，即面向连接
         b、在连接中进行大数据量的传输
         c、通过三次握手完成连接，是可靠的协议
         d、必须建立连接，效率会稍低
四、通信的步骤：
        a、找到对方IP
        b、数据要发送到对方指定的应用程序上，为了标识这些应用程序，给这些网络应用程序都用数字标识，这就是端口，即逻辑端口。
        c、定义通信规则，这个通信规则称为协议。国际组织定义了通用协议 TCP/IP。

五、UDP传输

<插入>Socket介绍
        1、Socket就是为网络服务提供的一种机制。
        2、通信的两端都要有Socket。
        3、网络通信其实就是Socket间的通信

4、数据在两个Socket间通过IO传输。

UDP传输步骤：

1、DatagramSocket与DatagramPacket

2、建立发送端，接收端

3、建立数据包

4、调用Socket的发送、接收方法

5、发送端和接收端是两个独立运行的程序。

定义一个udp的发送端。

*/需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。定义一个udp的发送端。思路：1、建立udpsocket服务2、提供数据，并将数据封装到数据包中。3、通过socket服务的发送功能，将数据包发出去。4、关闭资源。*/import java.net.*;class UdpSend {public static void main(String[] args) throws Exception{//创建udp服务，通过DtagramSocket服务。DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);//2.确定数据，并封装成数据包。byte[] buf = "udp,哥们来了".getBytes();InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(i.toString());DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,i,10000);//3、通过socket服务，将已有的数据包发送出去，通过send方法ds.send(dp);//4、关闭资源ds.close();}}

定义一个UDP接收端

/*需求：定义一个应用程序，用于接收udp协议传输的数据并处理的。定义udp接收端。思路：1、定义udpsocket服务。通常都会监听一个端口，其实就是给这个接收网络程序定义一个数字标识。方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理。2、定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据，因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。3、通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已经定义好的数据包中4、通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上。5、关闭资源。*/class UdpRece{public static void main(String[] args) throws Exception{//1、创建udpsocket服务，建立端点。DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);while (true){//2、定义数据包，用于存储数据。byte[] buf = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length); //3、通过服务的receive方法，将收到的数据存入数据包中。ds.receive(dp);//阻塞式方法，没数据过来就等。//4、通过数据包的方法获取其中的数据。String ip = dp.getAddress().getHostAddress();String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength()); int port = dp.getPort();System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);}//5、关闭资源ds.close();}}

运行结果：

练习：读取键盘录入信息，并发送给接收端

import java.net.*;import java.io.*;//UDP 发送端class  UdpSend2{public static void main(String[] args) throws Exception{//创建Socket服务DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//创建读取流，读取键盘录入，并把数据封装成数据包BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();InetAddress i = InetAddress.getByName("172.30.70.168");String line =null;while ((line=bufr.readLine())!=null){if(line.equals("886"))break;byte[] buf = line.getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,i,10001);//通过Socket将数据包发送出去ds.send(dp);}//关闭资源ds.close();}}//UDP接收端class UdpRece2{public static void main(String[] args) throws Exception{//创建Socket服务DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10001);while (true){byte[] buf = new byte[1024];//定义数据包来存储数据DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);//通过Socket接收数据并存储到数据包中ds.receive(dp);InetAddress i = dp.getAddress();//获取数据包中的数据String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());int port = dp.getPort();System.out.println(i+"::"+data+"::"+port);}}}

运行结果：

练习：编写一个聊天程序

/*编写一个聊天程序有收数据的部分，和发数据的部分那就需要用到多线程技术一个控制接收，一个控制发。因为收和发动作是不一致的，所以要定义两个run方法，而且这俩个方法要封装到不同的类中。*/import java.net.*;import java.io.*;//UDP发送线程 class Send implements Runnable{//定义Socket服务private DatagramSocket ds;public Send(DatagramSocket ds) //注意：构造方法没有返回类型，也不能定义为void，在方法名前面不声明方法类型。{this.ds = ds;}//覆盖run方法public void run(){try{//把键盘录入的数据封装成数据包BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String line = null;//循环读取和发送数据while ((line=bufr.readLine())!=null){if("886".equals(line))break;byte[] buf = line.getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("172.30.255.2"),60024);ds.send(dp);}//关资源bufr.close();ds.close();}catch (Exception e){throw new RuntimeException("发送失败！");}}}//UDP接收线程 class Rece implements Runnable {//定义Socket服务private DatagramSocket ds;public Rece(DatagramSocket ds){this.ds = ds;}//复盖run方法public void run(){try{//循环接收数据while (true){byte[] buf = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);ds.receive(dp);String ip = dp.getAddress().getHostAddress();String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());System.out.println(ip+":::::"+data);}}catch (Exception e){throw new RuntimeException("接收失败！");}}}//UDP主线程class ChatDemo{public static void main(String[] args) throws Exception{DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(60023);new Thread(new Send(sendSocket)).start();//启动发送线程new Thread(new Rece(receSocket)).start();//启动接收线程}}

运行结果：