android的学习：UDP编程

一、代入

UDP是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的

二、UDP协议的特点

每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无需要建立发送方和接收方的连接。
UDP传输数据时是有大小的限制的，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。
UDP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方。
日常应用：远程连接、文件传输、视频会议等

三、DatagramSocket

DatagramSocket本身只是码头，不维护状态，不能产生IO流，其唯一的功能是接收和发送数据报。Java语言使用DatagramPacket代表数据报，DatagramSocket的接收和发送数据功能都是通过DatagramPacket对象实现的。
在DatagramSocket中有3个构造器：

DatagramSocket() : 负责创建一个DatagramSocket实例，并将对象绑定到本机默认IP地址，本机所有可用端口中随机选择的某个端口
DatagramSocket( int port ) : 负责创建一个DatagramSocket实例，并将对象绑定到本机默认IP地址、指定端口号。
DatagramSocket（ int port, InetAddress laddr ) : 负责创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到指定IP地址、指定端口。

在java程序中，通过上述任意一个构造器即可创建一个DatagramSocket实例。在创建服务器时必须创建指定端口的DatagramSocket实例，目的是保证其他客户端可以将数据发送到该服务器。一旦得到了DatagramSocket实例，可以通过下面两个方法接收和发送数据报：
Receive( DatagramPacket p ) : 从该DatagramSocket中接收数据报。
Send( DatagramPacket p ) ; 以该DatagramSocket对象向外发送数据报。

在使用DatagramPacket发送数据报时，DatagramSocket并不知道将该数据报发送到哪里，而是由DatagramPacket自身决定数据数据报的目的。就像码头并不知道每个集装箱的目的地，码头只是将这些集装箱发送出去，而集装箱本身包含了该集装箱的目的地。

当Client/Server程序中使用UDP协议，实际上并没有明显的服务器和客户端，因为两方都需要先建立一个DatagramSocket对象，用来接收或发送数据报，然后使用DatagramPacket对象作为传输数据的载体。通常固定IP、固定端口的DatagramSocket对象所在的程序被成为服务器，因为该DatagramSocket可以主动接收客户端数据。

四、DatagramPacket

DatagramPacket ：用于处理宝文，将byte数组、目标地址、目标端口等数据包装成报文将报文拆卸成byte数组。

DatagramPacket( byte [ ] buf , int length ) : 以一个空数组来创建DatagramPacket对象，该对象的作用是接收DatagramSocket中的数据。
DatagramPacket( byte [ ] buf , int length ,InetAddress addr ,int port ) : 以一个包含数据的数组来创建DatagramPacket对象，创建该DatagramPacktet时还指定了一个IP地址和端口。这就决定看该数据报的目的。
DatagramPacket（ byte [ ] buf , int offet , int length ）: 以一个空数组来创建DatagramPacket对象，并指定接收到的数据放入buf数组中从offet开始，最多放length个字节。
DatagramPacket（ byte [ ] buf ,int offet , int length , InetAddress adrress ,int port）: 创建一个用于发送的DatagramPacket对象，也多指定了一个offset参数。

在接收数据前，应该采用上面的第一个或第三个构造器生成一个DatagramPacket对象，给出接收数据的字节数组及其长度。然后调用DatagramSocket中的receive()方法等待数据报的到来，此方法将一直等待（也就是说会阻塞调用该方法的线程），直到收到一个数据报为止。例如下面的代码：
```
//创建接收数据的DatagramPacket对象
DatagranPacket packet = new DatagramPacket( buf ,256);
//接收数据
socket.receive( packet );
```
在发送数据之前，调用第二个或第四个构造器创建DatagramPacket对象，此时的字节数组里存放了想发送的数据。除此之外，还要给出完整的目的地址，包括IP地址和端口号。发送数据是通过DatagramSocket的方法send()实现的，方法send（）根据数据报的目的地址来寻径以传递数据报。例如下面的代码 :
```
//创建一个发送数据的DatagramPacket对象
DatagramPacket packet = new DatagramPacket( buf , length,address , port );
//发送数据报
socket.send(packer);
```
接着DatagramPacket为我们提供了方法getData() , 此方法可以返回DatagramPacket对象中封装的字节数组。
当服务器（也可以客户端）接收到一个DatagramPacket对象后，如果想向该数据报的发送者“反馈”一些信息，但由于UDP是面向非连接的，所以接受者并不知道每个数据报由谁发送过来，但程序可以调用DatagramPacket的如下3个方法来获取发送者的IP和端口信息。
InetAddress getAddress() : 返回某台机器的IP地址，当程序准备发送此数据时，该方法返回数据报的发送主机的IP地址。
int getPort( ) : 返回某台机器的端口，当程序准备发送此数据报时，该方法返回此数据报的目标机器的端口，该方法返回数据报是源SocketAddress.
SocketAddress getSocketAddress( ) : 返回完整SocketAddress,通常由IP地址和端口号组成。当程序准备发送此数据报时，该方法返回此数据报的目标SocketAddress；当程序刚刚接收到一个数据报时，该方法返回该数据报是源SocketAddress.

上述SocketAddress方法的返回值是一个SocketAddress对象，该对象实际上就是一个IP地址和一个端口号，也就是说SocketAddress对象封装了一个InetAddress对象和一个代表端口的整数，所以使用SocketAddress对象可以同时代表IP地址和端口。

五、实例

UDPServer.java 服务器端

public class UDPServer {public static void main(String []args){try {//1、创建服务器端，指定端口号DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9809);//2、创建一个数据报，用来接收客户端发送的数据byte[] data = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,data.length);System.out.println("***我是服务器端，等待客户端的请求***");socket.receive(packet);//此时服务器处于阻塞状态，等待客户端的请求//3、读取数据String info = new String(data,0,packet.getLength());System.out.println("我是服务器端，客户端说"+info);//向客户端发送数据InetAddress address = packet.getAddress();int port = packet.getPort();byte[] data2 = "欢迎您！".getBytes();//2、创建数据报，包含响应的数据信息DatagramPacket packet1 = new DatagramPacket(data2,data2.length,address,port);socket.send(packet1);socket.close();} catch (SocketException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

UDPClient.java 客户端

public class UDPClient {public static void main(String [] args){try {//1、定义服务器端的地址、端口号、数据InetAddress address = InetAddress.getByName("localhost");int port = 9809;byte[] data = "用户名：***；密码：12345".getBytes();//将字符型常量转换成字节型数组//2、创建要发送的数据报DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,data.length,address,port);//3、向服务器发送数据DatagramSocket socket = new DatagramSocket();socket.send(packet);//接收服务器的数据byte[] data1 = new byte[1024];DatagramPacket packet1 = new DatagramPacket(data1,data1.length);socket.receive(packet1);String reply = new String(data1,0,packet1.getLength());System.out.println("我是客户端，服务器端说："+reply);} catch (UnknownHostException | SocketException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

运行结果

参考书籍

《精通Android网络开发》—王东华*编著

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