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javaudp服务器设计

发布时间:2024-02-28 11:43:52

① 在javasocket网络编程中,开发基于udp协议的程序使用的套接字有哪些

Socket套接字,是由系统提供用于网络通信的技术(操作系统给应用程序提供的一组API叫做Socket API),是基于TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。基于Socket套接字的网络程序开发就是网络编程。

socket可以视为是应用层和传输层之间的通信桥梁;
传输层的核心协议有两种:TCP,UDP;socket API也有对应的两组,由于TCP和UDP协议差别很大,因此,这两组API差别也挺大。

分类:
Socket套接字主要针对传输层协议划分为如下三类:

流套接字:使用传输层TCP协议
TCP,即Transmission Control Protocol(传输控制协议),传输层协议;
TCP的特点:

有连接:像打电话,得先接通,才能交互数据;
可靠传输:传输过程中,发送方知道接收方有没有收到数据.(打电话就是可靠传输);
面向字节流:以字节为单位进行传输.(非常类似于文件操作中的字节流);
全双工:一条链路,双向通信;
有接收缓冲区,也有发送缓冲区。
大小不限
对于字节流来说,可以简单的理解为,传输数据是基于IO流,流式数据的特征就是在IO流没有关闭的情况下,是无边界的数据,可以多次发送,也可以分开多次接收。

数据报套接字:使用传输层UDP协议
UDP,即User Datagram Protocol(用户数据报协议),传输层协议。
UDP的特点:

无连接:像发微信,不需要接通,直接就能发数据;
不可靠传输:传输过程中,发送方不知道接收方有没有收到数据.(发微信就是不可靠传输);
面向数据报:以数据报为单位进行传输(一个数据报都会明确大小)一次发送/接收必须是一个完整的数据报,不能是半个,也不能是一个半;
全双工:一条链路,双向通信;
有接收缓冲区,无发送缓冲区;
大小受限:一次最多传输64k;
对于数据报来说,可以简单的理解为,传输数据是一块一块的,发送一块数据假如100个字节,必须一次发送,接收也必须一次接收100个字节,而不能分100次,每次接收1个字节。

原始套接字
原始套接字用于自定义传输层协议,用于读写内核没有处理的IP协议数据。

二、UDP数据报套接字编程
UDPSocket中,主要涉及到两类:DatagramSocket、DatagramPacket;

DatagramSocket API
DatagramSocket 创建了一个UDP版本的Socket对象,用于发送和接收UDP数据报,代表着操作系统中的一个socket文件,(操作系统实现的功能–>)代表着网卡硬件设备的抽象体现。

DatagramSocket 构造方法:

方法签名 方法说明
DatagramSocket() 创建一个UDP数据报套接字的Socket,绑定到本机任意一个随机端口(一般用于客户端)
DatagramSocket(int port) 创建一个UDP数据报套接字的Socket,绑定到本机指定的端口(一般用于服务端)
DatagramSocket 方法:

方法签名 方法说明
void receive(DatagramPacket p) 从此套接字接收数据报(如果没有接收到数据报,该方法会阻塞等待)
void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包(不会阻塞等待,直接发送)
void close() 关闭此数据报套接字
DatagramPacket API
代表了一个UDP数据报,是UDP Socket发送和接收的数据报,每次发送/接收数据报,都是在传输一个DatagramPacket对象。

DatagramPacket 构造方法:

方法签名 方法说明
DatagramPacket(byte[] buf, int length) 构造一个DatagramPacket以用来接收数据报,接收的数据保存在字节数组(第一个参数buf)中,接收指定长度(第二个参数length)
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length,SocketAddress address) 构造一个DatagramPacket以用来发送数据报,发送的数据为字节数组(第一个参数buf)中,从0到指定长度(第二个参数length)。address指定目的主机的IP和端口号
DatagramPacket 方法:

方法签名 方法说明
InetAddress getAddress() 从接收的数据报中,获取发送端主机IP地址;或从发送的数据报中,获取接收端主机IP地址
int getPort() 从接收的数据报中,获取发送端主机的端口号;或从发送的数据报中,获取接收端主机端口号
byte[] getData() 获取数据报中的数据
构造UDP发送的数据报时,需要传入 SocketAddress ,该对象可以使用 InetSocketAddress 来创建。

InetSocketAddress API
InetSocketAddress ( SocketAddress 的子类 )构造方法:

方法签名 方法说明
InetSocketAddress(InetAddress addr, int port) 创建一个Socket地址,包含IP地址和端口号
示例1:写一个简单的客户端服务程序,回显服务(EchoSever)
在这里插入图片描述
构建Socket对象有很多失败的可能:

端口号已经被占用,同一个主机的两个程序不能有相同的端口号(这就好比两个人不能拥有相同的电话号码);
此处,多个进程不能绑定同一个端口号,但是一个进程可以绑定多个端口,(这就好比一个人可以拥有多个手机号),一个进程可以创建多个Socket对象,每个Socket都绑定自己的端口。
每个进程能够打开的文件个数是有上限的,如果进程之间已经打开了很多文件,就可能导致此时的Socket文件不能顺利打开;
在这里插入图片描述
这个长度不一定是1024,假设这里的UDP数据最长是1024,实际的数据可能不够1024.

在这里插入图片描述
这里的参数不再是一个空的字节数组了,response是刚才根据请求计算的得到的响应,是非空的,DatagramPacket 里面的数据就是String response的数据。

response.getBytes().length:这里拿到的是字节数组的长度(字节的个数),而response.length得到的是字符的长度。

五元组
一次通信是由5个核心信息描述的:源IP、 源端口、 目的IP、 目的端口、 协议类型。

站在客户端角度:

源IP:本机IP;
源端口:系统分配的端口;
目的IP:服务器的IP;
目的端口:服务器的端口;
协议类型:TCP;
站在服务器的角度:

源IP:服务器程序本机的IP;
源端口:服务器绑定的端口(此处手动指定了9090);
目的IP:包含在收到的数据报中(客户端的IP);
目的端口:包含在收到的数据报中(客户端的端口);
协议类型:UDP;

② Java中基于UDP的非阻塞编程

configureBloging(false)
然后注册监视器,selector.open();
得到句柄;selectionKey key=(SelectionKey)selector.selected();

③ java编程 利用UDP方式,客户端向服务器发送三边值,服务器,根据三边值计算三角形面积返回客户端

创建两个类 分别添加main方法 一个作为server类一个作为client类

客户端先发送再接收 服务器端先接收再发送

下面给你一个server和client的例子 你在基础上改一下就行了

client发送的时候发送三边值 server接收后 写一个计算三角形面积的函数 把接收到的三边值传入函数计算出结果作为数据返回到client端

/**
*UDPServer
*/
importjava.io.*;
importjava.net.*;
classUDPServer{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{
DatagramSocketserver=newDatagramSocket(5050);
byte[]recvBuf=newbyte[100];
DatagramPacketrecvPacket
=newDatagramPacket(recvBuf,recvBuf.length);
server.receive(recvPacket);
StringrecvStr=newString(recvPacket.getData(),0,recvPacket.getLength());
System.out.println("HelloWorld!"+recvStr);
intport=recvPacket.getPort();
InetAddressaddr=recvPacket.getAddress();
StringsendStr="Hello!I'mServer";
byte[]sendBuf;
sendBuf=sendStr.getBytes();
DatagramPacketsendPacket
=newDatagramPacket(sendBuf,sendBuf.length,addr,port);
server.send(sendPacket);
server.close();
}
}
/**
*UDPClient
*/
importjava.io.*;
importjava.net.*;
classUDPClient{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{
DatagramSocketclient=newDatagramSocket();

StringsendStr="Hello!I'mClient";
byte[]sendBuf;
sendBuf=sendStr.getBytes();
InetAddressaddr=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
intport=5050;
DatagramPacketsendPacket
=newDatagramPacket(sendBuf,sendBuf.length,addr,port);
client.send(sendPacket);
byte[]recvBuf=newbyte[100];
DatagramPacketrecvPacket
=newDatagramPacket(recvBuf,recvBuf.length);
client.receive(recvPacket);
StringrecvStr=newString(recvPacket.getData(),0,recvPacket.getLength());
System.out.println("收到:"+recvStr);
client.close();
}
}

④ java中UDP文件传输怎么实现

java UDP连接,如果要发送文件的话,你只能自己定义一系列的协议
因为TCP UDP 双方发送都是二进制数据
那么这个实现非常复杂
得不停的发送数据,写数据,建议使用http协议

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