Java資料報(UDP)編程

一般說明

在TCP/IP協議族中,UDP和TCP同樣位於傳輸層,使用者資料報是UDP協議中的概念.

UDP協議提供面向事務的簡單不可靠資訊傳送服務,它不提供對 IP 協議的可靠機制、流量控制以及錯誤恢複功能.

UDP 協議基本上是IP 協議與上層協議的介面,從整個使用者資料在各層的封裝看,UDP報文格式相當簡單:

16	32bit
Source port源連接埠	Destination port目標連接埠
Length 報文長度(單位是位元組,包括首部和使用者資料區)	Checksum(校正和)
Data

由於校正和的原因,UDP還引入了偽首部,這導致了UDP和IP層的關係過於密切,破壞了分層原則.

Java資料報支援

包java.net中提供了兩個類DatagramSocket和DatagramPacket用來支援資料報通訊，DatagramSocket用於在程式之間建立傳送資料報的通訊串連， DatagramPacket則用來表示一個資料報。

DatagramSocket代表發送和接收資料報的通訊端,一個資料通訊端是為包遞送服務的發送和接收點,在一個資料通訊端上,每個被發送和接收的包都被獨立的定址和路由,從一台機器到另一台機器上發送的多個包有不同的路由,任意的抵達順序.

對於DatagramSocket,UDP廣播發送總是使能的(那是預設設定).為了接收廣播包這個類執行個體應該綁定到通用地址(wildcard address).在某些實現中,當被綁定到更多特定地址上的時候廣播包也可以接收.

例如:

DatagramSocket s = new DatagramSocket(null);
s.bind(new InetSocketAddress(8888));
這等同於:
DatagramSocket s = new DatagramSocket(8888); 
兩種情況都會建立一個能在連接埠8888上接收廣播的DatagramSocket執行個體.

Constructor Summary
	DatagramSocket()           Constructs a datagram socket and binds it to any available port on the local host machine.
protected	DatagramSocket(DatagramSocketImpl impl)           Creates an unbound datagram socket with the specified DatagramSocketImpl.
	DatagramSocket(int port)           Constructs a datagram socket and binds it to the specified port on the local host machine.
	DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)           Creates a datagram socket, bound to the specified local address.
	DatagramSocket(SocketAddress bindaddr)           Creates a datagram socket, bound to the specified local socket address.

 

其中，port指明socket所使用的連接埠號碼，如果未指明連接埠號碼，則把socket串連到本地主機上一個可用的連接埠。laddr指明一個可用的本地地址。給出連接埠號碼時要保證不發生連接埠衝突，否則會產生SocketException類例外。

用資料報方式編寫通訊程式時，通訊雙方，首先都要建立一個DatagramSocket對象，用來接收或發送資料報，然後使用DatagramPacket類對象作為傳輸資料的載體。下面看一下DatagramPacket的構造方法 ：

Constructor Summary

DatagramPacket(byte[] buf, int length)           Constructs a DatagramPacket for receiving packets of length length.

DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)           Constructs a datagram packet for sending packets of length length to the specified port number on the specified host.

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length)           Constructs a DatagramPacket for receiving packets of length length, specifying an offset into the buffer.

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)           Constructs a datagram packet for sending packets of length length with offset ioffsetto the specified port number on the specified host.

DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, SocketAddress address)           Constructs a datagram packet for sending packets of length length with offset ioffsetto the specified port number on the specified host.

DatagramPacket(byte[] buf, int length, SocketAddress address)           Constructs a datagram packet for sending packets of length length to the specified port number on the specified host.

可以看出,有兩個供接收的構造器和四個供發送的構造器.其中，buf中存放資料報資料，length為資料報中資料的長度，address和port旨明目的地址，offset指明了資料報的位移量。

 

Java組播支援

MulticastSocket 多播資料通訊端。這個組播通訊端對於收發IP多播資料包是很有用的，它擴充了DatagramSocket，在其上附加了加入internet上多播組的方法。一個多播組由D類IP地址和標準UDP連接埠指定，D類IP範圍是224.0.0.0 to 239.255.255.255，其中224.0.0.0被保留不為它用。

它有三個構造器：

Constructor Summary

MulticastSocket()           Create a multicast socket.

MulticastSocket(int port)           Create a multicast socket and bind it to a specific port.

MulticastSocket(SocketAddress bindaddr)           Create a MulticastSocket bound to the specified socket address.

 

基本上，沒有指定連接埠，只為發送，指定連接埠可收發，多址主機會用通訊端地址。

 

一，DatagramSocket類；DatagramPacket類；InetAddress 類

    建構函式 public DatagramSocket();   
                     public DatagramSocket(int port);    
                    public DatagramSocket(InetAddress  laddr);

 close()方法

send(DatagramPacket  p)

receive(DatagramPacket  p)

接受方的DatagramPacket      public DatagramPacket(byte[] buf,  int length)
發送方的DatagramPacket      public DatagramPacket(byte[] buf,  int length,   InetAddress address, int port

最簡單的UDP程式:

發送程式：UdpSend.java

import java.net.*;
public class UdpSend
...{
 public static void main(String [] args) throws Exception
 ...{
  DatagramSocket ds=new DatagramSocket();
  String str="hello world";
  DatagramPacket dp=new DatagramPacket(str.getBytes(),str.length(),
InetAddress.getByName("192.168.0.25"),3000);
  ds.send(dp);
  ds.close();
 }
}

接收程式:UdpRecv.java

import java.net.*;
public class UdpRecv
...{
 public static void main(String [] args) throws Exception
 ...{
  DatagramSocket ds=new DatagramSocket(3000);
  byte [] buf=new byte[1024];
  DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,1024);
  ds.receive(dp);
  String strRecv=new String(dp.getData(),0,dp.getLength()) +
  " from " + dp.getAddress().getHostAddress()+":"+dp.getPort(); 
  System.out.println(strRecv);
  ds.close();
 }
}