Java TCP/IP Socket 编程 笔记（三）—UDP的例子

1.UDP套接字与TCP套接字不同。UDP套接字在使用前不需要进行连接。TCP协议与电话通信相似，而UDP协议则与邮件通信相似：你寄包裹或信件时不要进行“连接”，但是你的为每个包裹和信件制定目的地址。类似地，每条信息（datagram，即数据报文）负载了自己的地址信息，并与其他信息相互独立。在接收信息时，UDP套接字扮演的角色就像是一个信箱，从不同地址发送来的信件和包裹都可以放到里面。一旦被创建，UDP套接字就可以用来连续地向不同的地址发送消息，或从任何地址接收信息。
UDP套接字将保留边界信息。UDP不像TCP一样，它是尽可能地传送消息，但并不保证信息一定能成功到达目的地址，而且信息到达的顺序与其发送顺序不一定一致（就像通过邮政部分寄信一样）。因此，UDP套接字的程序必须准备好处理信息的丢失和重排。
UDP的优点之一是效率较高，其次是灵活性。

Java通过DatagramPacket类和DatagramSocket类来使用UDP套接字。客户端和服务端都使用DatagramSocket来发送数据，使用DatagramPacket来接收数据。

发送信息时，Java程序创建一个包含了待发送信息的DatagramPacket实例，并将其作为参数传递给DatagramSocket类的send()方法。接收信息时，Java程序首先创建一个DatagramPacket类的实例，该实例中预先分配了一些空间（一个字节数组byte[]），并将接收到的信息存放在该空间中。然后把该实例作为参数传递给DatagramSocket类的receive()方法。

DatagramPacket的内部有length和offset字段，如果指定了offset，数据报文的数据部分将从字节数组的指定位置发送或接收数据。length参数指定了字节数组中在发送时要传输的字节数，活在接收数据时所能接收的最多字节数。length要比data.length小，但不能比它大。

UDP客户端：

import java.io.IOException;
import java.io.InterruptedIOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class UDPEchoClientTimeout {
	private static final int TIMEOUT=3000;
	private static final int MAXTRIES=5;
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		if(args.length<2||args.length>3){
			throw new IllegalArgumentException("Parameter(s):<Server> <Word> [<Port>]");
		}
		
		InetAddress serverAddress=InetAddress.getByName(args[0]);//server address;
		byte [] bytesToSend=args[1].getBytes();
		int servPort=(args.length==3)?Integer.parseInt(args[2]):7;
		
		//1.创建一个DatagramSocket实例，可以选择对本地地址和端口进行设置。 
		DatagramSocket socket=new DatagramSocket();
		//设置receive()方法的最长阻塞时间
		socket.setSoTimeout(TIMEOUT);
		
		DatagramPacket sendPacket=new DatagramPacket(bytesToSend,bytesToSend.length,serverAddress,servPort);
		DatagramPacket receivePacket=new DatagramPacket(new byte[bytesToSend.length],bytesToSend.length);
		
		int tries=0;
		boolean receivedResponse=false;
		
		do{
			//2.使用DatagramSocket类的send()和receive()方法来发送和接收DatagramPacket实例，进行通信
			socket.send(sendPacket);
			try{
				socket.receive(receivePacket);
				if(!receivePacket.getAddress().equals(serverAddress)){
					throw new IOException("Received packet from an unknown source");
				}
				receivedResponse=true;
			}catch(InterruptedIOException e){
				tries+=1;
				System.out.println("Timed out,"+(MAXTRIES-tries)+" more tries ...");
			}
			
		}while(!receivedResponse&&(tries<MAXTRIES));
		
		
		if(receivedResponse){
			System.out.println("Received: "+new String(receivePacket.getData()));
		}else{
			System.out.println("No response -- giving up.");
		}
		
		//3.通信完成后，使用DatagramSocket类的close方法来销毁该套接字
		socket.close();
	}
}

UDP的服务器端：

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

public class UDPEchoServer {
	private static final int ECHOMAX=255;//max size of echo datagram
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		if(args.length!=1){
			throw new IllegalArgumentException("Parameter(s):<Port>");
		}
		
		int servPort=Integer.parseInt(args[0]);
		
		//1.创建一个DatagramSocket实例，指定本地端口号，可以选择指定本地地址
		DatagramSocket socket=new DatagramSocket(servPort);
		DatagramPacket packet=new DatagramPacket(new byte[ECHOMAX],ECHOMAX);
		
		while(true){
			//2.使用DatagramSocket的receive方法来接收一个DatagramPacket实例。
			socket.receive(packet);
			System.out.println("Handling client at "+packet.getAddress().getHostAddress()+" on port "+packet.getPort());
			
			socket.send(packet);
			packet.setLength(ECHOMAX);
		}
	}
}

注意：DatagramPacket的getData()方法的使用，它返回数据缓冲区，是一个字节数组，需要注意。
  packet.setData(buf, offset,length);设置了接收数据时放到缓存去buf中的位置
，因此接收的数据new String(packet.getData(),packet.getOffset(),packet.getLength())的方式构造的。