UDP编程

在Java中使用UDP编程，仍然需要使用Socket，因为应用程序在使用UDP时必须指定网络接口（IP）和端口号。注意：UDP端口和TCP端口虽然都使用0~65535，但他们是两套独立的端口，即一个应用程序用TCP占用了端口1234，不影响另一个应用程序用UDP占用端口1234。

在服务器端，使用UDP也需要监听指定的端口。Java提供了来实现这个功能，代码如下：

服务器端首先使用如下语句在指定的端口监听UDP数据包：

  1. DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6666);

如果没有其他应用程序占据这个端口，那么监听成功，我们就使用一个无限循环来处理收到的UDP数据包：

  1.     ...
  2. }

要接收一个UDP数据包，需要准备一个byte[]缓冲区，并通过DatagramPacket实现接收：

假设我们收取到的是一个String，那么，通过DatagramPacket返回的packet.getOffset()和packet.getLength()确定数据在缓冲区的起止位置：

  1. String s = new String(packet.getData(), packet.getOffset(), packet.getLength(), StandardCharsets.UTF_8);

发送UDP包也是通过DatagramPacket实现的，发送代码非常简单：

  2. packet.setData(data);
  3. ds.send(packet);

和服务器端相比，客户端使用UDP时，只需要直接向服务器端发送UDP包，然后接收返回的UDP包：

客户端打开一个DatagramSocket使用以下代码：

  1. ds.setSoTimeout(1000);
  2. ds.connect(InetAddress.getByName("localhost"), 6666);

客户端创建DatagramSocket实例时并不需要指定端口，而是由操作系统自动指定一个当前未使用的端口。紧接着，调用setSoTimeout(1000)设定超时1秒，意思是后续接收UDP包时，等待时间最多不会超过1秒，否则在没有收到UDP包时，客户端会无限等待下去。这一点和服务器端不一样，服务器端可以无限等待，因为它本来就被设计成长时间运行。

注意到客户端的DatagramSocket还调用了一个connect()方法“连接”到指定的服务器端。不是说UDP是无连接的协议吗？为啥这里需要connect()？

这个connect()方法不是真连接，它是为了在客户端的实例中保存服务器端的IP和端口号，确保这个DatagramSocket实例只能往指定的地址和端口发送UDP包，不能往其他地址和端口发送。这么做不是UDP的限制，而是Java内置了安全检查。

后续的收发数据和服务器端是一致的。通常来说，客户端必须先发UDP包，因为客户端不发UDP包，服务器端就根本不知道客户端的地址和端口号。

如果客户端认为通信结束，就可以调用disconnect()断开连接：

  1. ds.disconnect();

注意到disconnect()也不是真正地断开连接，它只是清除了客户端DatagramSocket实例记录的远程服务器地址和端口号，这样，DatagramSocket实例就可以连接另一个服务器端。

下载练习：使用UDP实现服务器和客户端通信 （推荐使用快速下载）

使用UDP协议通信时，服务器和客户端双方无需建立连接：

  • 服务器端用DatagramSocket(port)监听端口；
  • 客户端使用DatagramSocket.connect()指定远程地址和端口；
  • 双方通过receive()和send()读写数据；

UDP编程 - 图1