11.2 UDP 协议 - 11.2.3 UDP 网络程序 - 《Java 学习笔记》

前两个小节讲解了 DatagramPacket 和 DatagramSocket 的相关知识，接下来通过一个案例来学习一下它们在程序中的具体用法。要实现 UDP 通信需要创建一个发送端程序和一个接收端程序，很明显，在通信时只有接收端程序先运行，才能避免发送端发送数据时找不到接收端而造成数据丢失的问题。因此，首先需要完成接收端程序的编写，如下所示：

import java.net.*;
//接收端程序
public class Receiver {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建一个长度为 1024 的字节数组，用于接收数据
        byte[] buf = new byte[1024];
        //定义一个 DatagramSocket 对象，监听的端口号为 8954
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8952);
        //定义一个 DatagramPacket 对象，用于接收数据
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        System.out.println("等待接收数据");
        ds.receive(dp);    //等待接收数据，如果没有数据则会阻塞
        //获取接收到的数据，包括数据内容、长度、发送端的 IP 地址和端口号
        String str = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()) + "from" + dp.getAddress().getHostAddress() + ":" + dp.getPort();
        //输出接收到的信息
        System.out.println(str);
        //释放资源
        ds.close();
    }
}

第 14 行代码用到了 String 下的一个方法，如下所示。

String(byte[] bytes, int offset, int length) 通过使用平台的默认字符集解码指定的 byte 子数组，构造一个新的 String。参数： bytes：要解码的 byte[] 数组 offset：要解码的第一个 byte 的索引 length：要解码的 byte[] 数组的长度

运行结果如下图所示：

上述代码块创建了一个接收端程序，用来接收数据。在创建 DatagramSocket 对象时，指定其监听的端口为 8954，这样发送端就能通过这个端口号与接收端程序进行通信。之后创建 DatagramPacket 对象时传入一个大小为 1024 个字节的数组，用来接收数据。当调用该对象的 receive(DatagramPacket p)方法接收到数据以后，数据会填充到 DatagramPacket 中，通过 DatagramPacket 的相关方法可以获取接收到的数据信息。

从上图可以看到，程序运行后，一直处于停滞状态，这是因为 DatagramSocket 的 receive()方法在运行时会发生阻塞，只有接收到发送端程序发送的数据时，该方法才会结束这种阻塞状态，程序才能继续向下执行。

实现了接收端程序之后，接下来还需要编写一个发送端的程序，如下所示：

import java.net.*;
//发送端程序
public class Sender {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建一个 DatagramSocket 对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(3000);
        String str = "hello world";    //要发送的对象
        byte[] arr = str.getBytes();    //将定义的字符串转换为字节数组
        //创建一个要发送的数据包，数据包包括发送的数据，数据的长度，接收端的 IP 地址以及端口号
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(arr, arr.length, InetAddress.getByName("localhost"), 1112);
        System.out.println("发送消息");
        ds.send(dp);    //发送数据
        ds.close();    //释放资源
    }
}

运行结果如下所示：

上述代码块创建了一个发送端程序，用来发数据。在创建 DatagramPacket 对象时需要指定目标 IP 地址和端口号，而且端口号必须要和接收端指定的端口号一致，这样调用 DatagramSocket 的 send()方法才能将数据发送到对应的接收端。

在接收端程序阻塞的状态下，运行发送端程序，接收端程序就会收到发送端发送的数据而结束阻塞状态，并打印接收的数据，如下图所示：

需要注意的是，在创建发送端的 DatagramSocket 对象时，可以不指定端口号，而程序指定端口号的目的就是为了每次运行时接收端的 getPort()方法的返回值都是一致的，否则发送端的端口号由系统自动分配，接收端的 getPort()方法的返回值每次都不同。