簡介

今天我將會(huì)給大家介紹如何在netty中使用UDP協(xié)議。

UDP協(xié)議

UDP（ User Datagram Protocol )，也叫用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議。

UDP 的主要功能和亮點(diǎn)并不在于它引入了什么特性，而在于它忽略的那些特性：不保證消息交付，不保證交付順序，不跟蹤連接狀態(tài)，不需要擁塞控制。

我們來看一下UDP的數(shù)據(jù)包：

UDP是一種無連接的協(xié)議，發(fā)送者只管發(fā)送數(shù)據(jù)包即可，并不負(fù)責(zé)處理和保證數(shù)據(jù)是否成功發(fā)送，數(shù)據(jù)是否被處理完成等。它的唯一作用就是發(fā)送。

在JDK中表示UDP的有一個(gè)專門的類叫做：java.net.DatagramPacket,在NIO中還有一個(gè)java.nio.channels.DatagramChannel,專門負(fù)責(zé)處理UDP的channel。

這里我們要將的是netty，netty中對于UDP協(xié)議也有上面的兩個(gè)類，名字雖然是一樣的，但是對應(yīng)的包不同。他們分別是：

io.netty.channel.socket.DatagramPacket 和 io.netty.channel.socket.DatagramChannel，當(dāng)然netty中的這兩個(gè)類是對JDK自帶類的增強(qiáng)。

先看一下netty中DatagramPacket的定義：

public class DatagramPacket
        extends DefaultAddressedEnvelope<ByteBuf, InetSocketAddress> implements ByteBufHolder 

DatagramPacket類實(shí)現(xiàn)了ByteBufHolder接口，表示它里面存放的是ByteBuf。然后他又繼承自DefaultAddressedEnvelope，這個(gè)類是對地址的封裝，其中ByteBuf表示傳遞消息的類型，InetSocketAddress表示目標(biāo)的地址，它是一個(gè)IP地址+端口號的封裝。

從上面的UDP協(xié)議我們知道，UDP只需要知道目標(biāo)地址和對應(yīng)的消息即可，所以DatagramPacket中包含的數(shù)據(jù)已經(jīng)夠用了。

DatagramChannel是用來傳遞DatagramPacket的，因?yàn)镈atagramChannel是一個(gè)接口，所以一般使用NioDatagramChannel作為真正使用的類。

String和ByteBuf的轉(zhuǎn)換

之前我們講到過，netty中的channel只接受ByteBuf數(shù)據(jù)類型，如果直接寫入String會(huì)報(bào)錯(cuò)，之前的系列文章中，我們講過兩種處理方法，第一種是使用ObjectEncoder和ObjectDecoder在寫入ByteBuf之前，對對象進(jìn)行序列化，這一種不僅適合String，也適合Object對象。

第二種是使用StringEncoder和StringDecoder專門處理String的encode和decode，這種處理只能處理String的轉(zhuǎn)換，對Object無效。

如果你不想使用這些encoder和decoder還可以直接使用ByteBuf和String進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

比如要將String寫入ByteBuf可以調(diào)用Unpooled.copiedBuffer的命令如下：

Unpooled.copiedBuffer("開始廣播", CharsetUtil.UTF_8)

將ByteBuf轉(zhuǎn)換成為String則可以調(diào)用：

byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8)

構(gòu)建DatagramPacket

DatagramPacket總共可以接受三個(gè)參數(shù)，分別是要發(fā)送的數(shù)據(jù)data,要接收數(shù)據(jù)包的地址和要發(fā)送數(shù)據(jù)包的地址。

這里我們并不關(guān)心發(fā)送數(shù)據(jù)包的地址，那么只需要兩個(gè)參數(shù)即可，對于客戶端來說，我們發(fā)送一個(gè)”開始廣播“的消息給服務(wù)器端，告訴服務(wù)器端可以向客戶發(fā)送回復(fù)消息了，如下所示：

new DatagramPacket(
                    Unpooled.copiedBuffer("開始廣播", CharsetUtil.UTF_8),
                    SocketUtils.socketAddress("255.255.255.255", PORT))

上我們使用SocketUtils.socketAddress創(chuàng)建了一個(gè)特殊的地址，255.255.255.255是一個(gè)特殊的廣播地址，意味著所有的主機(jī)，因?yàn)槲覀兊目蛻舳瞬⒉恢婪?wù)器的地址，所以使用255.255.255.255來廣播。

構(gòu)建好的DatagramPacket，里面有一個(gè)sender()方法，可以用來獲取客戶端的地址，所以在服務(wù)器端可以這樣構(gòu)建要發(fā)送的packge：

new DatagramPacket(
                    Unpooled.copiedBuffer("廣播: " + nextQuote(), CharsetUtil.UTF_8), packet.sender())

啟動(dòng)客戶端和服務(wù)器

UDP的客戶端和服務(wù)器啟動(dòng)和socket稍微有所不同，如果是socket，那么使用的channel是NioSocketChannel，如果是UDP，則使用的是NioDatagramChannel。如下是服務(wù)器端啟動(dòng)的代碼：

EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group)
             .channel(NioDatagramChannel.class)
             .option(ChannelOption.SO_BROADCAST, true)
             .handler(new UDPServerHandler());

            b.bind(PORT).sync().channel().closeFuture().await();
        } finally {
            group.shutdownGracefully();
        }

注意，這里我們需要設(shè)置ChannelOption.SO_BROADCAST為true，因?yàn)閁DP是以廣播的形式發(fā)送消息的。

客戶端的實(shí)現(xiàn)和socket稍微有所不同，下面是客戶端的啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)：

 EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group)
             .channel(NioDatagramChannel.class)
             .option(ChannelOption.SO_BROADCAST, true)
             .handler(new UDPClientHandler());

            Channel ch = b.bind(0).sync().channel();

對于UDP來說，并不存在地址綁定一說，所以上Bootstrap調(diào)用bind(0)。

總結(jié)

本文講解了netty中UDP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，UDP相較于Socket連接而言更加簡單。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-427036.html

到了這里，關(guān)于Netty網(wǎng)絡(luò)編程（五）：使用UDP協(xié)議的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！