udp協(xié)議源碼詳解
在進行UDP協(xié)議的使用中，我們通常會借助其他語言工具來完成工作。那么今天我們主要介紹一下Java下的UDP協(xié)議的使用。首先我們來了解一下UDP協(xié)議的基本概念。UDP協(xié)議的全稱是用戶數(shù)據(jù)報，在網(wǎng)絡(luò)中它與TCP協(xié)議一樣用于處理數(shù)據(jù)包?在OSI模型中，在第四層？？傳輸層，處于IP協(xié)議的上一層?UDP有不提供數(shù)據(jù)報分組?組裝和不能對數(shù)據(jù)包的排序的缺點，也就是說，當報文發(fā)送之后，是無法得知其是否安全完整到達的?
為什么要使用UDP在選擇使用協(xié)議的時候，選擇UDP必須要謹慎?在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量令人不十分滿意的環(huán)境下，UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包丟失會比較嚴重?但是由于UDP的特性：它不屬于連接型協(xié)議，因而具有資源消耗小，處理速度快的優(yōu)點，所以通常音頻?視頻和普通數(shù)據(jù)在傳送時使用UDP較多，因為它們即使偶爾丟失一兩個數(shù)據(jù)包，也不會對接收結(jié)果產(chǎn)生太大影響?比如我們聊天用的ICQ和OICQ就是使用的UDP協(xié)議?
一、使用DatagramSocket發(fā)送、接收數(shù)據(jù)原理Java使用DatagramSocket代表UDP協(xié)議的Socket，DatagramSocket本身只是碼頭，不維護狀態(tài)，不能產(chǎn)生IO流，它的唯一作用就是接收和發(fā)送數(shù)據(jù)報，Java使用DatagramPacket來代表數(shù)據(jù)報，DatagramSocket接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)都是通過DatagramPacket對象完成的。
1. DatagramSocket的構(gòu)造器
DatagramSocket（）：創(chuàng)建一個DatagramSocket實例，并將該對象綁定到本機默認IP地址、本機所有可用端口中隨機選擇的某個端口。
DatagramSocket（int prot）：創(chuàng)建一個DatagramSocket實例，并將該對象綁定到本機默認IP地址、指定端口。
DatagramSocket（int port， InetAddress laddr）：創(chuàng)建一個DatagramSocket實例，并將該對象綁定到指定IP地址、指定端口。
通過上面三個構(gòu)造器中的任意一個構(gòu)造器即可創(chuàng)建一個DatagramSocket實例，通常在創(chuàng)建服務器時，創(chuàng)建指定端口的DatagramSocket實例--這樣保證其他客戶端可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到該服務器。一旦得到了DatagramSocket實例之后，就可以通過如下兩個方法來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
receive（DatagramPacket p）：從該DatagramSocket中接收數(shù)據(jù)報。
send（DatagramPacket p）：以該DatagramSocket對象向外發(fā)送數(shù)據(jù)報。
從上面兩個方法可以看出，使用DatagramSocket發(fā)送數(shù)據(jù)報時，DatagramSocket并不知道將該數(shù)據(jù)報發(fā)送到哪里，而是由DatagramPacket自身決定數(shù)據(jù)報的目的地。就像碼頭并不知道每個集裝箱的目的地，碼頭只是將這些集裝箱發(fā)送出去，而集裝箱本身包含了該集裝箱的目的地。
2. DatagramPacket的構(gòu)造器
DatagramPacket（byte［］ buf，int length）：以一個空數(shù)組來創(chuàng)建DatagramPacket對象，該對象的作用是接收DatagramSocket中的數(shù)據(jù)。
DatagramPacket（byte［］ buf， int length， InetAddress addr， int port）：以一個包含數(shù)據(jù)的數(shù)組來創(chuàng)建DatagramPacket對象，創(chuàng)建該DatagramPacket對象時還指定了IP地址和端口--這就決定了該數(shù)據(jù)報的目的地。
DatagramPacket（byte［］ buf， int offset， int length）：以一個空數(shù)組來創(chuàng)建DatagramPacket對象，并指定接收到的數(shù)據(jù)放入buf數(shù)組中時從offset開始，最多放length個字節(jié)。
DatagramPacket（byte［］ buf， int offset， int length， InetAddress address， int port）：創(chuàng)建一個用于發(fā)送的DatagramPacket對象，指定發(fā)送buf數(shù)組中從offset開始，總共length個字節(jié)。
當Client/Server程序使用UDP協(xié)議時，實際上并沒有明顯的服務器端和客戶端，因為兩方都需要先建立一個DatagramSocket對象，用來接收或發(fā)送數(shù)據(jù)報，然后使用DatagramPacket對象作為傳輸數(shù)據(jù)的載體。通常固定IP地址、固定端口的DatagramSocket對象所在的程序被稱為服務器，因為該DatagramSocket可以主動接收客戶端數(shù)據(jù)。
在接收數(shù)據(jù)之前，應該采用上面的第一個或第三個構(gòu)造器生成一個DatagramPacket對象，給出接收數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組及其長度。然后調(diào)用DatagramSocket 的receive（）方法等待數(shù)據(jù)報的到來，receive（）將一直等待（該方法會阻塞調(diào)用該方法的線程），直到收到一個數(shù)據(jù)報為止。
// 創(chuàng)建一個接收數(shù)據(jù)的DatagramPacket對象
DatagramPacket packet=new DatagramPacket（buf， 256）;
// 接收數(shù)據(jù)報
socket.receive（packet）;
在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，調(diào)用第二個或第四個構(gòu)造器創(chuàng)建DatagramPacket對象，此時的字節(jié)數(shù)組里存放了想發(fā)送的數(shù)據(jù)。除此之外，還要給出完整的目的地址，包括IP地址和端口號。發(fā)送數(shù)據(jù)是通過DatagramSocket的send（）方法實現(xiàn)的，send（）方法根據(jù)數(shù)據(jù)報的目的地址來尋徑以傳送數(shù)據(jù)報。如下代碼所示：
// 創(chuàng)建一個發(fā)送數(shù)據(jù)的DatagramPacket對象
DatagramPacket packet = new DatagramPacket（buf， length， address， port）;
// 發(fā)送數(shù)據(jù)報
socket.send（packet）;
使用DatagramPacket接收數(shù)據(jù)時，會感覺DatagramPacket設(shè)計得過于煩瑣。開發(fā)者只關(guān)心該DatagramPacket能放多少數(shù)據(jù)，而DatagramPacket是否采用字節(jié)數(shù)組來存儲數(shù)據(jù)完全不想關(guān)心。但Java要求創(chuàng)建接收數(shù)據(jù)用的DatagramPacket時，必須傳入一個空的字節(jié)數(shù)組，該數(shù)組的長度決定了該DatagramPacket能放多少數(shù)據(jù)，這實際上暴露了DatagramPacket的實現(xiàn)細節(jié)。接著DatagramPacket又提供了一個getData（）方法，該方法又可以返回Datagram Packet對象里封裝的字節(jié)數(shù)組，該方法更顯得有些多余--如果程序需要獲取DatagramPacket里封裝的字節(jié)數(shù)組，直接訪問傳給 DatagramPacket構(gòu)造器的字節(jié)數(shù)組實參即可，無須調(diào)用該方法。
當服務器端（也可以是客戶端）接收到一個DatagramPacket對象后，如果想向該數(shù)據(jù)報的發(fā)送者“反饋”一些信息，但由于UDP協(xié)議是面向非連接的，所以接收者并不知道每個數(shù)據(jù)報由誰發(fā)送過來，但程序可以調(diào)用DatagramPacket的如下3個方法來獲取發(fā)送者的IP地址和端口。
InetAddress getAddress（）：當程序準備發(fā)送此數(shù)據(jù)報時，該方法返回此數(shù)據(jù)報的目標機器的IP地址；當程序剛接收到一個數(shù)據(jù)報時，該方法返回該數(shù)據(jù)報的發(fā)送主機的IP地址。
int getPort（）：當程序準備發(fā)送此數(shù)據(jù)報時，該方法返回此數(shù)據(jù)報的目標機器的端口；當程序剛接收到一個數(shù)據(jù)報時，該方法返回該數(shù)據(jù)報的發(fā)送主機的端口。
SocketAddress getSocketAddress（）：當程序準備發(fā)送此數(shù)據(jù)報時，該方法返回此數(shù)據(jù)報的目標SocketAddress；當程序剛接收到一個數(shù)據(jù)報時，該方法返回該數(shù)據(jù)報的發(fā)送主機的SocketAddress。getSocketAddress（）方法的返回值是一個SocketAddress對象，該對象實際上就是一個IP地址和一個端口號。也就是說，SocketAddress對象封裝了一個InetAddress對象和一個代表端口的整數(shù)，所以使用SocketAddress對象可以同時代表IP地址和端口。
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