Java編程那些事兒105——網路編程技術4

13.2.4 UDP編程

網路通訊的方式除了TCP方式以外，還有一種實現的方式就是UDP方式。UDP(User Datagram Protocol)，中文意思是使用者資料包通訊協定，方式類似於發簡訊息，是一種物美價廉的通訊方式，使用該種方式無需建立專用的虛擬串連，由於無需建立專用的串連，所以對於伺服器的壓力要比TCP小很多，所以也是一種常見的網路編程方式。但是使用該種方式最大的不足是傳輸不可靠，當然也不是說經常丟失，就像大家發簡訊息一樣，理論上存在收不到的可能，這種可能性可能是1%，反正比較小，但是由於這種可能的存在，所以平時我們都覺得重要的事情還是打個電話吧(類似TCP方式)，一般的事情才發簡訊息(類似UDP方式)。網路編程中也是這樣，必須要求可靠傳輸的資訊一般使用TCP方式實現，一般的資料才使用UDP方式實現。

UDP方式的網路編程也在Java語言中獲得了良好的支援，由於其在傳輸資料的過程中不需要建立專用的串連等特點，所以在Java API中設計的實現結構和TCP方式不太一樣。當然，需要使用的類還是包含在java.net包中。

在Java API中，實現UDP方式的編程，包含用戶端網路編程和伺服器端網路編程，主要由兩個類實現，分別是：

l　 DatagramSocket

DatagramSocket類實現“網路連接”，包括用戶端網路連接和伺服器端網路連接。雖然UDP方式的網路通訊不需要建立專用的網路連接，但是畢竟還是需要發送和接收資料，DatagramSocket實現的就是發送資料時的發射器，以及接收資料時的監聽器的角色。類比於TCP中的網路連接，該類既可以用於實現用戶端串連，也可以用於實現伺服器端串連。

l　 DatagramPacket

DatagramPacket類實現對於網路中傳輸的資料封裝，也就是說，該類的對象代表網路中交換的資料。在UDP方式的網路編程中，無論是需要發送的資料還是需要接收的資料，都必須被處理成DatagramPacket類型的對象，該對象中包含發送到的地址、發送到的連接埠號碼以及發送的內容等。其實DatagramPacket類的作用類似於現實中的信件，在信件中包含信件發送到的地址以及接收人，還有發送的內容等，郵局只需要按照地址傳遞即可。在接收資料時，接收到的資料也必須被處理成DatagramPacket類型的對象，在該對象中包含發送方的地址、連接埠號碼等資訊，也包含資料的內容。和TCP方式的網路傳輸相比，IO編程在UDP方式的網路編程中變得不是必須的內容，結構也要比TCP方式的網路編程簡單一些。

下面介紹一下UDP方式的網路編程中，用戶端和伺服器端的實現步驟，以及通過基礎的樣本示範UDP方式的網路編程在Java語言中的實現方式。

UDP方式的網路編程，編程的步驟和TCP方式類似，只是使用的類和方法存在比較大的區別，下面首先介紹一下UDP方式的網路編程用戶端實現過程。

UDP用戶端編程涉及的步驟也是4個部分：建立串連、發送資料、接收資料和關閉串連。

首先介紹UDP方式的網路編程中建立串連的實現。其中UDP方式的建立串連和TCP方式不同，只需要建立一個連線物件即可，不需要指定伺服器的IP和連接埠號碼碼。實現的代碼為：

DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

這樣就建立了一個用戶端串連，該用戶端串連使用系統隨機分配的一個本機電腦的未用連接埠號碼。在該串連中，不指定伺服器端的IP和連接埠，所以UDP方式的網路連接更像一個發射器，而不是一個具體的串連。

當然，可以通過制定串連使用的連接埠號碼來建立用戶端串連。

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(5000);

這樣就是使用本機電腦的5000號連接埠建立了一個串連。一般在建立用戶端串連時沒有必要指定連接埠號碼碼。

接著，介紹一下UDP用戶端編程中發送資料的實現。在UDP方式的網路編程中，IO技術不是必須的，在發送資料時，需要將需要發送的資料內容首先轉換為byte數組，然後將資料內容、伺服器IP和伺服器連接埠號碼一起構造成一個DatagramPacket類型的對象，這樣資料的準備就完成了，發送時調用網路連接對象中的send方法發送該對象即可。例如將字串“Hello”發送到IP是127.0.0.1，連接埠號碼是10001的伺服器，則實現發送資料的代碼如下：

String s = “Hello”;
String host = “127.0.0.1”;
int port = 10001;
//將發送的內容轉換為byte數組
byte[] b = s.getBytes();
//將伺服器IP轉換為InetAddress對象
InetAddress server = InetAddress.getByName(host);
//構造發送的資料包對象
DatagramPacket sendDp = new DatagramPacket(b,b.length,server,port);
//發送資料
ds.send(sendDp);

在該範例程式碼中，不管發送的資料內容是什麼，都需要轉換為byte數組，然後將伺服器端的IP地址構造成InetAddress類型的對象，在準備完成以後，將這些資訊構造成一個DatagramPacket類型的對象，在UDP編程中，發送的資料內容、伺服器端的IP和連接埠號碼，都包含在DatagramPacket對象中。在準備完成以後，調用連線物件ds的send方法把DatagramPacket對象發送出去即可。