?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)—網(wǎng)絡(luò)編程套接字之UDP數(shù)據(jù)報(bào)套接字編程
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??作者:偷偷敲代碼的青花瓷?????
??作者的Gitee:代碼倉(cāng)庫(kù)
??系列文章推薦:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ——網(wǎng)絡(luò)原理之初識(shí)
??我和大家一樣都是熱愛編程?,很高興能在此和大家分享知識(shí),希望在分享知識(shí)的同時(shí),能和大家一起共同進(jìn)步,取得好成績(jī)??,今天大家進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)編程的新章節(jié),如果有錯(cuò)誤?,歡迎指正喲??,咋們廢話不多說,跟緊步伐,開始學(xué)習(xí)吧~??
Socket套接字
概念
Socket套接字，是由系統(tǒng)提供用于網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)，是基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元。基于Socket套接字的網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)就是網(wǎng)絡(luò)編程。
分類
Socket套接字主要針對(duì)傳輸層協(xié)議劃分為如下三類：
第一類:流套接字：使用傳輸層TCP協(xié)議 TCP，即Transmission Control Protocol（傳輸控制協(xié)議），傳輸層協(xié)議。
TCP的特點(diǎn):
1.有連接
2.可靠傳輸
3.面向字節(jié)流
4.有接收緩沖區(qū),也有發(fā)送緩沖區(qū)
5.大小不限
對(duì)于字節(jié)流來說，可以簡(jiǎn)單的理解為，傳輸數(shù)據(jù)是基于IO流，流式數(shù)據(jù)的特征就是在IO流沒有關(guān)閉的情況下，是無邊界的數(shù)據(jù)，可以多次發(fā)送，也可以分開多次接收。
第二類:數(shù)據(jù)報(bào)套接字：使用傳輸層UDP協(xié)議 , UDP，即User Datagram Protocol（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議），傳輸層協(xié)議。
UDP特點(diǎn):
1.無連接
2.不可靠傳輸
3.面向數(shù)據(jù)報(bào)
4.有接受緩沖區(qū),無法送緩沖區(qū)
5.大小受限:一次最多傳輸64k
對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)來說，可以簡(jiǎn)單的理解為，傳輸數(shù)據(jù)是一塊一塊的，發(fā)送一塊數(shù)據(jù)假如100個(gè)字節(jié)，必須一
次發(fā)送，接收也必須一次接收100個(gè)字節(jié)，而不能分100次，每次接收1個(gè)字節(jié)。
第三類:原始套接字
原始套接字用于自定義傳輸層協(xié)議，用于讀寫內(nèi)核沒有處理的IP協(xié)議數(shù)據(jù)。(簡(jiǎn)單了解即可)
今天主要講解Socket套接字的第二類:UDP
UDP數(shù)據(jù)報(bào)套接字編程
在 TCP/IP 協(xié)議的傳輸層除了一個(gè) TCP 協(xié)議之外，還有一個(gè) UDP 協(xié)議。UDP 協(xié)議是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的簡(jiǎn)稱，也用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。雖然 UDP 協(xié)議是一種不太可靠的協(xié)議，但有時(shí)在需要較快地接收數(shù)據(jù)并且可以忍受較小錯(cuò)誤的情況下，UDP 就會(huì)表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)。
Java中UDP套接字編程步驟
下面是在 Java 中使用 UDP 協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟。
1.使用 DatagramSocket() 創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)包套接字。
2.使用 DatagramPacket() 創(chuàng)建要發(fā)送的數(shù)據(jù)包
3.使用 DatagramSocket 類的 send() 方法發(fā)送數(shù)據(jù)包。
接收 UDP 數(shù)據(jù)包的步驟如下：
1.使用 DatagramSocket 創(chuàng)建數(shù)據(jù)包套接字，并將其綁定到指定的端口。
2.使用 DatagramPacket 創(chuàng)建字節(jié)數(shù)組來接收數(shù)據(jù)包。
3.使用 DatagramPacket 類的 receive() 方法接收 UDP 包。
UDP數(shù)據(jù)報(bào)套接字有
兩個(gè)核心類:DatagramSocket 和 DatagramPacket
DatagramSocket API
DatagramSocket 是 UDP Socket,用于發(fā)送和接收UDP 數(shù)據(jù)報(bào)
DatagramSocket 的構(gòu)造方法:
DatagramSocket 的常用方法：
DatagramPacket API
DatagramPacket 的構(gòu)造方法
DatagramPacket 的常用方法
代碼實(shí)例以及詳細(xì)圖文解析
實(shí)例1:回顯服務(wù)
進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程,第一步就需要
先準(zhǔn)備好 socket 實(shí)例,這是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程的大前提
注意:
多個(gè)進(jìn)程不能綁定同一個(gè)端口,一個(gè)進(jìn)程能夠綁定多個(gè)端口。
啟動(dòng)服務(wù)器,分三個(gè)步驟:
1.讀取客服端發(fā)來的請(qǐng)求2.根據(jù)請(qǐng)求計(jì)算響應(yīng)3.把響應(yīng)寫回到客戶端
客戶端:
輸出結(jié)果:
代碼實(shí)現(xiàn):
服務(wù)器端:
// 服務(wù)器端:
package network;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
// 站在服務(wù)器的角度:
// 1. 源 IP: 服務(wù)器程序本機(jī)的 IP
// 2. 源端口: 服務(wù)器綁定的端口 (此處手動(dòng)指定了 9090)
// 3. 目的 IP: 包含在收到的數(shù)據(jù)報(bào)中. (客戶端的IP)
// 4. 目的端口: 包含在收到的數(shù)據(jù)報(bào)中. (客戶端的端口)
// 5. 協(xié)議類型: UDP
public class UdpEchoServer {
// 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程, 第一步就需要先準(zhǔn)備好 socket 實(shí)例~ 這是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程的大前提.
private DatagramSocket socket = null;
public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {
socket = new DatagramSocket(port);
}
// 啟動(dòng)服務(wù)器.
public void start() throws IOException {
System.out.println("啟動(dòng)服務(wù)器!");
// UDP 不需要建立連接, 直接接收從客戶端來的數(shù)據(jù)即可
while (true) {
// 1. 讀取客戶端發(fā)來的請(qǐng)求
DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
socket.receive(requestPacket); // 為了接受數(shù)據(jù), 需要先準(zhǔn)備好一個(gè)空的 DatagramPacket 對(duì)象, 由 receive 來進(jìn)行填充數(shù)據(jù)
// 把 DatagramPacket 解析成一個(gè) String
String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength(), "UTF-8");
// 2. 根據(jù)請(qǐng)求計(jì)算響應(yīng)(由于咱們這是一個(gè)回顯服務(wù), 2 省略)
String response = process(request);
// 3. 把響應(yīng)寫回到客戶端
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.getBytes().length,
requestPacket.getSocketAddress());
socket.send(responsePacket);
System.out.printf("[%s:%d] req: %s, resp: %s\n",
requestPacket.getAddress().toString(), requestPacket.getPort(), request, response);
}
}
// 由于是回顯服務(wù), 響應(yīng)就和請(qǐng)求一樣了.
// 實(shí)際上對(duì)于一個(gè)真實(shí)的服務(wù)器來說, 這個(gè)過程是最復(fù)雜的. 為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程, 可能需要幾萬行, 幾十萬行代碼....
public String process(String request) {
return request;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpEchoServer server = new UdpEchoServer(9090);
server.start();
}
}
客戶端:
package network;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.util.Scanner;
public class UdpEchoClient {
private DatagramSocket socket = null;
private String serverIP;
private int serverPort;
// 站在客戶端的角度:
// 源 IP: 本機(jī) IP
// 源端口: 系統(tǒng)分配的端口
// 目的 IP: 服務(wù)器的 IP
// 目的端口: 服務(wù)器的端口
// 協(xié)議類型: UDP
public UdpEchoClient(String ip, int port) throws SocketException {
// 此處的 port 是服務(wù)器的端口.
// 客戶端啟動(dòng)的時(shí)候, 不需要給 socket 指定端口. 客戶端自己的端口是系統(tǒng)隨機(jī)分配的~~
socket = new DatagramSocket();
serverIP = ip;
serverPort = port;
}
public void start() throws IOException {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
// 1. 先從控制臺(tái)讀取用戶輸入的字符串
System.out.print("-> ");
String request = scanner.next();
// 2. 把這個(gè)用戶輸入的內(nèi)容, 構(gòu)造成一個(gè) UDP 請(qǐng)求, 并發(fā)送.
// 構(gòu)造的請(qǐng)求里包含兩部分信息:
// 1) 數(shù)據(jù)的內(nèi)容. request 字符串
// 2) 數(shù)據(jù)要發(fā)給誰~ 服務(wù)器的 IP + 端口
DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(), request.getBytes().length,
InetAddress.getByName(serverIP), serverPort);
socket.send(requestPacket);
// 3. 從服務(wù)器讀取響應(yīng)數(shù)據(jù), 并解析
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
socket.receive(responsePacket);
String response = new String(responsePacket.getData(), 0, responsePacket.getLength(), "UTF-8");
// 4. 把響應(yīng)結(jié)果顯示到控制臺(tái)上.
System.out.printf("req: %s, resp: %s\n", request, response);
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 由于服務(wù)器和客戶端在同一個(gè)機(jī)器上, 使用的 IP 仍然是 127.0.0.1 . 如果是在不同的機(jī)器上, 當(dāng)然就需要更改這里的 IP 了
UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1", 9090);
client.start();
}
}
實(shí)例2:程序翻譯(英譯漢 )
請(qǐng)求:一些簡(jiǎn)單的英語單詞 響應(yīng):英語單詞對(duì)應(yīng)的翻譯
這個(gè)簡(jiǎn)單的程序我們需要知道,客戶端不變,把服務(wù)器代碼進(jìn)行調(diào)整,主要是調(diào)整 process 方法,讀取請(qǐng)求并分析,把響應(yīng)寫會(huì)給客戶端,這倆步驟都一樣,關(guān)鍵的邏輯就是"根據(jù)請(qǐng)求處理響應(yīng)"
代碼實(shí)現(xiàn):
package network;
import java.io.IOException;
import java.net.SocketException;
import java.util.HashMap;
public class UdpDictServer extends UdpEchoServer {
private HashMap<String, String> dict = new HashMap<>();
public UdpDictServer(int port) throws SocketException {
super(port);
// 簡(jiǎn)單構(gòu)造幾個(gè)詞
dict.put("cat", "小貓");
dict.put("dog", "小狗");
dict.put("fuck", "臥槽");
dict.put("pig", "小豬");
}
@Override
public String process(String request) {
return dict.getOrDefault(request, "該詞無法被翻譯!");
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpDictServer server = new UdpDictServer(9090);
server.start();
}
}
輸出結(jié)果:
總結(jié)
“種一顆樹最好的是十年前,其次就是現(xiàn)在”
所以,
“讓我們一起努力吧,去奔赴更高更遠(yuǎn)的山海”
如果有錯(cuò)誤?,歡迎指正喲??文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-406732.html
??如果覺得收獲滿滿,可以動(dòng)動(dòng)小手,點(diǎn)點(diǎn)贊??,支持一下喲??
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-406732.html
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