udp協(xié)議詳細(xì)介紹與qudpsocket編程

　　QUdpSocket是QAbstractSocket 的子類，它們都繼承了QIODevice。所以可以用QUdpSocket進(jìn)行發(fā)送接收數(shù)據(jù)。它和QTcpSocket最大的區(qū)別也就是，發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接。

　　1、UDP是一種基于無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸協(xié)議。

　　2、套接字可以當(dāng)作一種輸入輸出設(shè)備，QUdpSocket可以調(diào)用writeDatagram（）和readDatagram（）對(duì)套接字進(jìn)行讀寫。每當(dāng)一次數(shù)據(jù)報(bào)寫入完成后會(huì)釋放bytesWritten（）信號(hào)。

　　3、QUdpSocket在讀之前要先調(diào)用bind（）函數(shù)進(jìn)行綁定，如果僅僅只是寫的話則無需綁定。

　　4、當(dāng)有數(shù)據(jù)報(bào)可讀時(shí)，QUdpSocket會(huì)發(fā)出readRead（）信號(hào)，可以通過定義關(guān)聯(lián)該信號(hào)的槽函數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。此時(shí)hasPendingDatagrams（）也會(huì)返回true，pendingDatagramSize（）可以用于獲取數(shù)據(jù)報(bào)長度，然后調(diào)用讀函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。

　　UDP報(bào)頭由4個(gè)域組成，其中每個(gè)域各占用2個(gè)字節(jié)，具體如下： 端口號(hào) ，目標(biāo)端口號(hào) ，數(shù)據(jù)報(bào)長度 ，校驗(yàn)值

　　UDP協(xié)議使用端口號(hào)為不同的應(yīng)用保留其各自的數(shù)據(jù)傳輸通道。UDP和TCP協(xié)議正是采用這一機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)同一時(shí)刻內(nèi)多項(xiàng)應(yīng)用同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的支持。數(shù)據(jù)發(fā)送一方（可以是客戶端或服務(wù)器端）將UDP數(shù)據(jù)報(bào)通過源端口發(fā)送出去，而數(shù)據(jù)接收一方則通過目標(biāo)端口接收數(shù)據(jù)。有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用只能使用預(yù)先為其預(yù)留或注冊(cè)的靜態(tài)端口；而另外一些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用則可以使用未被注冊(cè)的動(dòng)態(tài)端口。因?yàn)閁DP報(bào)頭使用兩個(gè)字節(jié)存放端口號(hào)，所以端口號(hào)的有效范圍是從0到65535。一般來說，大于49151的端口號(hào)都代表動(dòng)態(tài)端口。

　　數(shù)據(jù)報(bào)的長度是指包括報(bào)頭和數(shù)據(jù)部分在內(nèi)的總的字節(jié)數(shù)。因?yàn)閳?bào)頭的長度是固定的，所以該域主要被用來計(jì)算可變長度的數(shù)據(jù)部分（又稱為數(shù)據(jù)負(fù)載）。數(shù)據(jù)報(bào)的最大長度根據(jù)操作環(huán)境的不同而各異。從理論上說，包含報(bào)頭在內(nèi)的數(shù)據(jù)報(bào)的最大長度為65535字節(jié)。不過，一些實(shí)際應(yīng)用往往會(huì)限制數(shù)據(jù)報(bào)的大小，有時(shí)會(huì)降低到8192字節(jié)。

　　UDP協(xié)議使用報(bào)頭中的校驗(yàn)值來保證數(shù)據(jù)的安全。校驗(yàn)值首先在數(shù)據(jù)發(fā)送方通過特殊的算法計(jì)算得出，在傳遞到接收方之后，還需要再重新計(jì)算。如果某個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸過程中被第三方篡改或者由于線路噪音等原因受到損壞，發(fā)送和接收方的校驗(yàn)計(jì)算值將不會(huì)相符，由此UDP協(xié)議可以檢測是否出錯(cuò)。這與TCP協(xié)議是不同的，后者要求必須具有校驗(yàn)值。

　　UDP和TCP協(xié)議的主要區(qū)別是兩者在如何實(shí)現(xiàn)信息的可靠傳遞方面不同。TCP協(xié)議中包含了專門的傳遞保證機(jī)制，當(dāng)數(shù)據(jù)接收方收到發(fā)送方傳來的信息時(shí)，會(huì)自動(dòng)向發(fā)送方發(fā)出確認(rèn)消息；發(fā)送方只有在接收到該確認(rèn)消息之后才繼續(xù)傳送其它信息，否則將一直等待直到收到確認(rèn)信息為止。

　　與TCP不同，UDP協(xié)議并不提供數(shù)據(jù)傳送的保證機(jī)制。如果在從發(fā)送方到接收方的傳遞過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)的丟失，協(xié)議本身并不能做出任何檢測或提示。因此，通常人們把UDP協(xié)議稱為不可靠的傳輸協(xié)議。

　　相對(duì)于TCP協(xié)議，UDP協(xié)議的另外一個(gè)不同之處在于如何接收突法性的多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。不同于TCP，UDP并不能確保數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收順序。例如，一個(gè)位于客戶端的應(yīng)用程序向服務(wù)器發(fā)出了以下4個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)

　　D1

　　D22

　　D333

　　D4444

　　但是UDP有可能按照以下順序?qū)⑺邮盏臄?shù)據(jù)提交到服務(wù)端的應(yīng)用：

　　D333

　　D1

　　D4444

　　D22

　　事實(shí)上，UDP協(xié)議的這種亂序性基本上很少出現(xiàn)，通常只會(huì)在網(wǎng)絡(luò)非常擁擠的情況下才有可能發(fā)生。

　　1） UDP是一個(gè)無連接協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接，當(dāng)它想傳送時(shí)就簡單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。在發(fā)送端，UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計(jì)算機(jī)的能力和傳輸帶寬的限制；在接收端，UDP把每個(gè)消息段放在隊(duì)列中，應(yīng)用程序每次從隊(duì)列中讀一個(gè)消息段。

　?。?） 由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接，因此也就不需要維護(hù)連接狀態(tài)，包括收發(fā)狀態(tài)等，因此一臺(tái)服務(wù)機(jī)可同時(shí)向多個(gè)客戶機(jī)傳輸相同的消息。

　?。?） UDP信息包的標(biāo)題很短，只有8個(gè)字節(jié)，相對(duì)于TCP的20個(gè)字節(jié)信息包的額外開銷很小。

　?。?） 吞吐量不受擁擠控制算法的調(diào)節(jié)，只受應(yīng)用軟件生成數(shù)據(jù)的速率、傳輸帶寬、源端和終端主機(jī)性能的限制。

　?。?）UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機(jī)不需要維持復(fù)雜的鏈接狀態(tài)表（這里面有許多參數(shù)）。

　?。?）UDP是面向報(bào)文的。發(fā)送方的UDP對(duì)應(yīng)用程序交下來的報(bào)文，在添加首部后就向下交付給IP層。既不拆分，也不合并，而是保留這些報(bào)文的邊界，因此，應(yīng)用程序需要選擇合適的報(bào)文大小。

　　雖然UDP是一個(gè)不可靠的協(xié)議，但它是分發(fā)信息的一個(gè)理想?yún)f(xié)議。例如，在屏幕上報(bào)告股票市場、在屏幕上顯示航空信息等等。UDP也用在路由信息協(xié)議RIP（RouTIng InformaTIon Protocol）中修改路由表。在這些應(yīng)用場合下，如果有一個(gè)消息丟失，在幾秒之后另一個(gè)新的消息就會(huì)替換它。UDP廣泛用在多媒體應(yīng)用中，例如，Progressive Networks公司開發(fā)的RealAudio軟件，它是在因特網(wǎng)上把預(yù)先錄制的或者現(xiàn)場音樂實(shí)時(shí)傳送給客戶機(jī)的一種軟件，該軟件使用的RealAudio audio-on-demand protocol協(xié)議就是運(yùn)行在UDP之上的協(xié)議，大多數(shù)因特網(wǎng)電話軟件產(chǎn)品也都運(yùn)行在UDP之上。