一. UDP协议定义

UDP协议的全称是用户数据报,在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包。在OSI模型中,在第四层——传输层,处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据报分组、组装和不能对数据包的排序的缺点,也就是说,当报文发送之后,是无法得知其是否安全完整到达的。

二. 使用UDP的原因
它不属于连接型协议,因而具有资源消耗小,处理速度快的优点,所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多,因为它们即使偶尔丢失一两个数据包,也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和OICQ就是使用的UDP协议。在选择使用协议的时候,选择UDP必须要谨慎。在网络质量令人不十分满意的环境下,UDP协议数据包丢失会比较严重。

三. 在Java中使用UDP协议编程的相关类
1. InetAddress
用于描述和包装一个Internet IP地址。有如下方法返回实例:
getLocalhost():返回封装本地地址的实例。

getAllByName(String host):返回封装Host地址的InetAddress实例数组。

getByName(String host):返回一个封装Host地址的实例。其中,Host可以是域名或者是一个合法的IP地址。
InetAddress.getByAddress(addr):根据地址串返回InetAddress实例。
InetAddress.getByAddress(host, addr):根据主机地符串和地址串返回InetAddress实例。

2. DatagramSocket
用于接收和发送UDP的Socket实例。该类有3个构造函数:
DatagramSocket():通常用于客户端编程,它并没有特定监听的端口,仅仅使用一个临时的。程序会让操作系统分配一个可用的端口。
DatagramSocket(int port):创建实例,并固定监听Port端口的报文。通常用于服务端

DatagramSocket(int port, InetAddress localAddr):这是个非常有用的构建器,当一台机器拥有多于一个IP地址的时候,由它创建的实例仅仅接收来自LocalAddr的报文。
DatagramSocket具有的主要方法如下:
1)receive(DatagramPacket d):接收数据报文到d中。receive方法产生一个“阻塞”。“阻塞”是一个专业名词,它会产生一个内部循环,使程序暂停在这个地方,直到一个条件触发。

2)send(DatagramPacket dp):发送报文dp到目的地。

3)setSoTimeout(int timeout):设置超时时间,单位为毫秒。

4)close():关闭DatagramSocket。在应用程序退出的时候,通常会主动释放资源,关闭Socket,但是由于异常地退出可能造成资源无法回收。所以,应该在程序完成时,主动使用此方法关闭Socket,或在捕获到异常抛出后关闭Socket。

3. DatagramPacket
用于处理报文,它将Byte数组、目标地址、目标端口等数据包装成报文或者将报文拆卸成Byte数组。应用程序在产生数据包是应该注意,TCP/IP规定数据报文大小最多包含65507个,通常主机接收548个字节,但大多数平台能够支持8192字节大小的报文。DatagramPacket类的构建器共有4个:
DatagramPacket(byte[] buf, int length):将数据包中Length长的数据装进Buf数组,一般用来接收客户端发送的数据。
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length):将数据包中从Offset开始、Length长的数据装进Buf数组。
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress clientAddress, int clientPort):从Buf数组中,取出Length长的数据创建数据包对象,目标是clientAddress地址,clientPort端口,通常用来发送数据给客户端。

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress clientAddress, int clientPort):从Buf数组中,取出Offset开始的、Length长的数据创建数据包对象,目标是clientAddress地址,clientPort端口,通常用来发送数据给客户端。
主要的方法如下:
1)getData(): 从实例中取得报文的Byte数组编码。
2)setDate(byte[] buf):将byte数组放入要发送的报文中。
四. 实例解析
下面让我们来看一个UDP的服务端和客户端交互通信的例子,在本例中,服务端循环等待客户端发送的信息,并对其进行回应,客户端向服务端发送信息,并接收服务端的回应信息。代码如下:
1.UDP的服务端程序

[java] view plain copy print?
 01.import java.io.IOException;    
 02.import java.net.DatagramPacket;    
 03.import java.net.DatagramSocket;    
 04.import java.net.InetAddress;    
 05.import java.net.InetSocketAddress;    
 06.import java.net.SocketException;    
 07.    
 08./**  
 09. * Copyright 2007 GuangZhou Cotel Co. Ltd.  
 10. * All right reserved.      
 11. * UTP服务类.       
 12. * @author QPING 
 13. */    
 14.public class UdpServerSocket {    
 15.    private byte[] buffer = new byte[1024];    
 16.        
 17.    private DatagramSocket ds = null;    
 18.    
 19.    private DatagramPacket packet = null;    
 20.    
 21.    private InetSocketAddress socketAddress = null;    
 22.    
 23.    private String orgIp;    
 24.    
 25.    /**  
 26.     * 构造函数,绑定主机和端口.  
 27.     * @param host 主机  
 28.     * @param port 端口  
 29.     * @throws Exception  
 30.     */    
 31.    public UdpServerSocket(String host, int port) throws Exception {    
 32.        socketAddress = new InetSocketAddress(host, port);    
 33.        ds = new DatagramSocket(socketAddress);    
 34.        System.out.println("服务端启动!");    
 35.    }    
 36.        
 37.    public final String getOrgIp() {    
 38.        return orgIp;    
 39.    }    
 40.    
 41.    /**  
 42.     * 设置超时时间,该方法必须在bind方法之后使用.  
 43.     * @param timeout 超时时间  
 44.     * @throws Exception  
 45.     */    
 46.    public final void setSoTimeout(int timeout) throws Exception {    
 47.        ds.setSoTimeout(timeout);    
 48.    }    
 49.    
 50.    /**  
 51.     * 获得超时时间.  
 52.     * @return 返回超时时间.  
 53.     * @throws Exception  
 54.     */    
 55.    public final int getSoTimeout() throws Exception {    
 56.        return ds.getSoTimeout();    
 57.    }    
 58.    
 59.    /**  
 60.     * 绑定监听地址和端口.  
 61.     * @param host 主机IP  
 62.     * @param port 端口  
 63.     * @throws SocketException  
 64.     */    
 65.    public final void bind(String host, int port) throws SocketException {    
 66.        socketAddress = new InetSocketAddress(host, port);    
 67.        ds = new DatagramSocket(socketAddress);    
 68.    }    
 69.    
 70.    
 71.    /**  
 72.     * 接收数据包,该方法会造成线程阻塞.  
 73.     * @return 返回接收的数据串信息  
 74.     * @throws IOException   
 75.     */    
 76.    public final String receive() throws IOException {    
 77.        packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);    
 78.        ds.receive(packet);    
 79.        orgIp = packet.getAddress().getHostAddress();    
 80.        String info = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());    
 81.        System.out.println("接收信息:" + info);    
 82.        return info;    
 83.    }    
 84.    
 85.    /**  
 86.     * 将响应包发送给请求端.  
 87.     * @param bytes 回应报文  
 88.     * @throws IOException  
 89.     */    
 90.    public final void response(String info) throws IOException {    
 91.        System.out.println("客户端地址 : " + packet.getAddress().getHostAddress()    
 92.                + ",端口:" + packet.getPort());    
 93.        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, packet    
 94.                .getAddress(), packet.getPort());    
 95.        dp.setData(info.getBytes());    
 96.        ds.send(dp);    
 97.    }    
 98.    
 99.    /**  
 100.     * 设置报文的缓冲长度.  
 101.     * @param bufsize 缓冲长度  
 102.     */    
 103.    public final void setLength(int bufsize) {    
 104.        packet.setLength(bufsize);    
 105.    }    
 106.    
 107.    /**  
 108.     * 获得发送回应的IP地址.  
 109.     * @return 返回回应的IP地址  
 110.     */    
 111.    public final InetAddress getResponseAddress() {    
 112.        return packet.getAddress();    
 113.    }    
 114.    
 115.    /**  
 116.     * 获得回应的主机的端口.  
 117.     * @return 返回回应的主机的端口.  
 118.     */    
 119.    public final int getResponsePort() {    
 120.        return packet.getPort();    
 121.    }    
 122.    
 123.    /**  
 124.     * 关闭udp监听口.  
 125.     */    
 126.    public final void close() {    
 127.        try {    
 128.            ds.close();    
 129.        } catch (Exception ex) {    
 130.            ex.printStackTrace();    
 131.        }    
 132.    }    
 133.    
 134.    /**  
 135.     * 测试方法.  
 136.     * @param args  
 137.     * @throws Exception  
 138.     */    
 139.    public static void main(String[] args) throws Exception {    
 140.        String serverHost = "127.0.0.1";    
 141.        int serverPort = 3344;    
 142.        UdpServerSocket udpServerSocket = new UdpServerSocket(serverHost, serverPort);    
 143.        while (true) {    
 144.            udpServerSocket.receive();    
 145.            udpServerSocket.response("你好,sterning!");    
 146.                
 147.        }    
 148.    }    
 149.}   
 2. UDP客户端程序 




[java] view plain copy print?
 01.import java.io.*;    
 02.import java.net.*;    
 03.    
 04./**  
 05. * Copyright 2007 GuangZhou Cotel Co. Ltd.  
 06. * All right reserved.      
 07. * UDP客户端程序,用于对服务端发送数据,并接收服务端的回应信息.  
 08. * @author QPING 
 09. */    
 10.public class UdpClientSocket {    
 11.    private byte[] buffer = new byte[1024];    
 12.    
 13.    private DatagramSocket ds = null;    
 14.    
 15.    /**  
 16.     * 构造函数,创建UDP客户端  
 17.     * @throws Exception  
 18.     */    
 19.    public UdpClientSocket() throws Exception {    
 20.        ds = new DatagramSocket();    
 21.    }    
 22.        
 23.    /**  
 24.     * 设置超时时间,该方法必须在bind方法之后使用.  
 25.     * @param timeout 超时时间  
 26.     * @throws Exception  
 27.     */    
 28.    public final void setSoTimeout(final int timeout) throws Exception {    
 29.        ds.setSoTimeout(timeout);    
 30.    }    
 31.    
 32.    /**  
 33.     * 获得超时时间.  
 34.     * @return 返回超时时间  
 35.     * @throws Exception  
 36.     */    
 37.    public final int getSoTimeout() throws Exception {    
 38.        return ds.getSoTimeout();    
 39.    }    
 40.    
 41.    public final DatagramSocket getSocket() {    
 42.        return ds;    
 43.    }    
 44.    
 45.    /**  
 46.     * 向指定的服务端发送数据信息.  
 47.     * @param host 服务器主机地址  
 48.     * @param port 服务端端口  
 49.     * @param bytes 发送的数据信息  
 50.     * @return 返回构造后俄数据报  
 51.     * @throws IOException  
 52.     */    
 53.    public final DatagramPacket send(final String host, final int port,    
 54.            final byte[] bytes) throws IOException {    
 55.        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, InetAddress    
 56.                .getByName(host), port);    
 57.        ds.send(dp);    
 58.