Java 网络编程(一)—— UDP数据报套接字编程

概念

在网络编程中主要的对象有两个:客户端和服务器。客户端是提供请求的,归用户使用,发送的请求会被服务器接收,服务器根据请求做出响应,然后再将响应的数据包返回给客户端。

作为程序员,我们主要关心应用层和传输层,我们编写的程序属于应用层,需要调用传输层的接口来进行数据的传输。Java给我们提供了两套接口,一套是属于UDP 协议的,另一套是属于 TCP 协议的。本篇文章重点讲解UDP 数据报套接字编程。

Socket套接字,是由系统提供用于网络通信的技术,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。

UDP数据报套接字

DatagramSocket

DatagramSocket 简单来理解就是定位你所在的位置,用于接收和发送数据报

构造方法:

方法名说明
DatagramSocket()无参构造方法,不指定端口号,由操作系统自行分配
DatagramSocket(int port)port 就是端口号,这个构造方法就是由程序员自行指定端口号

接收和发送数据包的方法:

方法名说明
send(DatagramPacket p)发送数据包
receive(DatagramPacket p接收数据包,这里是输出型参数,传输层把数据内容填充到你传入的数据包中

什么是输出型参数?
该参数在方法内部会被改变,并且会影响到方法外部的实参。

关闭方法:

方法名说明
close()关闭资源

注意了网络编程使用 Socket ,也是和内存、文件一样都会消耗资源的。

DatagramPacket

DatagramPacket 就是数据报,也就是你发送和接收的数据报,这里数据报和数据包不作区分,大家知道就好了。

构造方法:

字节数组就是用来填充数据的,也是输出型参数。
offset 是指定偏移量
length 是指定要填充多少个字节
address 就是传入地址,SocketAddress 就是一个完整的地址(包含IP 和端口号),InetAddress 只是包含 IP地址,port 就是我们熟悉的端口号。

其他方法:

方法名说明返回值
getAddress()获得该数据包的 IP 地址InetAddress
getPort()获得该数据包端口号int
getSocketAddress()获得该数据包的完整地址(包含IP地址和端口号)SocketAddress
getData()或者数据内容byte[]
getLength()获得数据的长度,以字节为单位int

InetSocketAddress

构造方法:

方法名说明
InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)创建一个 Socket 地址,包含IP地址和端口号

其他方法:

方法名说明注意
getByName(String host)将主机名转化为机器能识别的IP地址静态方法

这个方法有什么用?
我们知道一个IP地址我们习惯用十进制来表示,类似”xxx.xxx.xxx.xxx",我们通常传入的这个IP地址是一个字符串,这个方法就能将这个字符串转化为机器能识别的二进制的 IP 地址。

回显服务器编写

这里简单介绍一下,回显服务器就是你发什么我就回什么,例如客户端发送一个 hello,服务器直接返回 hello,这就是回显服务器,此服务器是用来我们学习套接字的。现在我来带领大家完成服务器代码的编写。

首先创建一个服务器的类,这里定义为 UdpEchoServer,Echo 就是回显的意思。
在类里面先定义字段 DatagramSocket socket

    private DatagramSocket socket;//给服务器指定一个端口号public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {socket = new DatagramSocket(port);}

在构造方法这里要指定对应的端口号,服务器的位置一定要固定下来,防止客户端那边找不到服务器。


启动程序

服务器是 7 * 24 小时为用户提供的服务的,所以这里我们直接写一个死循环 while(true) {}
每一次循环都是在处理一次请求。

首先我们要接收客户端的数据包,先创建好一个空的数据包来接收数据,这里为什么不传入地址,因为我们这个数据包只是用来接收数据的,并且就在服务器中使用,不需要添加地址。

//构建请求数据包
DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);

然后接收:

//获取请求
socket.receive(requestPacket);//输出型参数

如果没有数据可以接收的话,服务器程序会一直在这里阻塞住。

解析数据包并计算请求,由于这里是回显服务器,所以我们直接构造出 String,然后形式上进行响应的处理:

//解析请求数据包
String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength());//计算响应值
//这里是回显服务器,直接返回原数据
String response = process(request);
    //计算响应,服务器的核心代码区域private String process(String request) {return request;}

在真实的服务器代码中,我们在响应这里的处理是服务器的核心逻辑,由于是回显服务器,也就显得没有什么感受。


之后就要把响应的数据包发送回客户端那边。

注意:由于 UDP 是不会保存对端的 IP地址和端口号的,所以我们在构建响应数据包的时候,一定要传入目的 IP 和 目的端口号,这里的目的 IP 和 目的端口号可以从请求的数据包获取,因为请求的数据包保存了客户端的IP 和 端口号。

//构建响应数据包
//UDP 不存放对端的源 IP 和 源端口,所以需要传入对方的地址
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.getBytes().length,
requestPacket.getSocketAddress());//发送响应数据包
socket.send(responsePacket);

还要注意数据的长度一定是response.getBytes().length,不要写出字符串的长度,因为我们的数据是字节,字节的大小和字符的大小是不一样的。


最后我们可以打印一个日志:

//打印日志
System.out.printf("[%s : %d] request: %s response: %s\n",requestPacket.getAddress().toString(),requestPacket.getPort(),request,response);

因为 getAddress() 的返回值是 InetAddress ,所以要使用 toString() 转化为字符串进行打印。

最终代码

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;//服务器程序
public class UdpEchoServer {private DatagramSocket socket;//给服务器指定一个端口号public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {socket = new DatagramSocket(port);}//服务器启动运行程序public void start() throws IOException {System.out.println("服务器启动...");//服务器持续运行//每次循环处理一次请求while(true) {//构建请求数据包DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);//获取请求socket.receive(requestPacket);//输出型参数//解析请求数据包String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength());//计算响应值//这里是回显服务器,直接返回原数据String response = process(request);//构建响应数据包//UDP 不存放对端的源IP 和 源端口,所以需要传入对方的地址DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress());//发送响应数据包socket.send(responsePacket);//打印日志System.out.printf("[%s : %d] request: %s response: %s\n",requestPacket.getAddress().toString(),requestPacket.getPort(),request,response);}}//计算响应,服务器的核心代码区域private String process(String request) {return request;}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpEchoServer server = new UdpEchoServer(9090);server.start();}
}

客户端编写

客户端是一定要知道请求是发到哪一个服务器上的,所以我们需要保存好服务器的IP 地址和端口号。

private DatagramSocket socket;
private String serverIP;
private int serverPort;

构造方法:注意一定要传入服务器的 IP地址 和 端口号,socket 使用的是 DatagramScoket 的无参构造方法。

为什么使用的是 DatagramScoket 的无参构造方法?
首先我们作为程序员不知道用户那边的主机的端口使用情况,如果固定用户的端口号,正好用户此时已经有进程占用了这个端口号,这时候我们的客户端程序是跑不起来的,这就是端口冲突。
为了避免端口的冲突,我们不指定端口号,而是交给用户主机的操作系统自行指定端口号。

    public UdpEchoClient(String serverIP, int serverPort) throws SocketException {this.serverPort = serverPort;this.serverIP = serverIP;socket = new DatagramSocket();//不用指定客户端的端口号,让用户自己的操作系统自己去安排端口号,避免端口号冲突}

启动程序

这里我们直接让用户从控制台输入要发送的数据,我们构建好请求数据包并发送到服务器上

//构建请求数据包
DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length,
InetAddress.getByName(serverIP),serverPort);//发送数据包
socket.send(requestPacket);

这里我们就使用了InetAddress.getByName()这个方法将本身是 String 类型的IP地址转化为机器能识别的IP地址。
然后要注意数据的长度一定是request.getBytes().length,不要写出字符串的长度,因为我们的数据是字节,字节的大小和字符的大小是不一样的。

最后就是传入目的地址也就是服务器的源IP和源端口号,然后发送给服务器那边。


接着就是接收服务器的响应,我们构建一个空的响应数据包来接收:

//接收数据包
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);
socket.receive(responsePacket);

最后就是解析并打印响应内容了。

//打印响应数据
String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
System.out.println("响应:" + response);

最终代码

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;//客户端程序
public class UdpEchoClient {private DatagramSocket socket;private String serverIP;private int serverPort;public UdpEchoClient(String serverIP, int serverPort) throws SocketException {this.serverPort = serverPort;this.serverIP = serverIP;socket = new DatagramSocket();//不用指定客户端的端口号,让用户自己的操作系统自己去安排端口号,避免端口号冲突}public void start() throws IOException {System.out.println("欢迎来到客户端...");Scanner scan = new Scanner(System.in);while(true) {//用户从控制台输入数据System.out.println("请输入你要发送的数据:");while(!scan.hasNext()) {break;}String request = scan.nextLine();//构建请求数据包DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length,InetAddress.getByName(serverIP),serverPort);//发送数据包socket.send(requestPacket);//接收数据包DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);socket.receive(responsePacket);//打印响应数据String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());System.out.println("响应:" + response);}}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);client.start();}
}

由于我这里是使用一台主机的两个进程来模拟客户端和服务器的,所以IP地址指定为"127.0.0.1",这是每台主机默认的IP地址,端口号这里指定为 9090,最后大家运行两个程序,就可以看到下面的效果了。

效果展示:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.xdnf.cn/news/7158.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系一条长河网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

用Python脚本执行安卓打包任务

这个样例是基于windows系统写的python打包安卓的脚本: 一、配置AndroidStudio下的打包任务 1.在Android项目根目录下的build.gradle文件配置生成Release包的任务: task cleanAll(type: Delete) {delete rootProject.buildDirrootProject.subprojects.e…

C++学习笔记----9、发现继承的技巧(六)---- 有趣且令人迷惑的继承问题(7)

6、非公共继承 在前面所有的例子中,父类总是用public关键字列出。你可能会想是否父类也可以是private或protected。实际上,是可以的,但都不像public一样常见。如果不对父类进行访问指示符的指定,对于类来讲就是private继承&#x…

Linux服务控制及系统基本加固

一. liunx操作系统的开机引导的过程 1. 开机自检 根据bios的设置,对cpu,内存,显卡,键盘等等设备进行初步检测如果以上检测设备工作正常,系统会把控制权移交到硬盘 总结:检测出包含系统启动操作系统的设备,硬盘&#…

k8s 处理namespace删除一直处于Terminating —— 筑梦之路

问题现象 k8s集群要清理某个名空间,把该名空间下的资源全部删除后,删除名空间,一直处于Terminating状态,无法完全清理掉。 如何处理 为什么要记录下这个处理的步骤,经过查询资料,网上也有各种各样的方法&…

百货零售行业信息化蓝图整体规划方案|165页PPT

文件《百货零售行业信息化蓝图整体规划方案》是一份针对百货零售行业的信息化转型和供应链低碳解决方案的详细规划报告。以下是对报告的主要内容的分析和总结: 1. 项目概况 议程:包括项目概况、蓝图工作汇报、业务方案概览、详细业务方案、下阶段工作计…

SQL,力扣题目571, 给定数字的频率查询中位数

一、力扣链接 LeetCode_571 二、题目描述 Numbers 表: ------------------- | Column Name | Type | ------------------- | num | int | | frequency | int | ------------------- num 是这张表的主键(具有唯一值的列)。 这张表的每一行表示某个数…

move_base

move_base 官方介绍:http://wiki.ros.org/move_base 如果在仿真环境下, sensor source、odometry source 和 sensor transforms 都已提供好,我们只需要完成以下部分: 一、编写导航程序 ①创建 ROS 工作空间 和 pkg 包 mkdir -p …

标签权重的计算方法之贝叶斯平滑

贝叶斯平滑(Bayesian Smoothing)是一种平滑技术,用于解决评分和标签数据中的样本稀疏性问题。在某些推荐系统或广告点击率预估的场景中,我们可能会遇到标签(例如点击次数和曝光次数)不均衡的问题&#xff0…

QML项目实战:自定义Switch按钮

目录 一.添加模块 1.QtQuick.Controls 2.1 2.QtGraphicalEffects 1.12 二.自定义Switch 三.标签 四.效果 五.代码 一.添加模块 1.QtQuick.Controls 2.1 QtQuick.Controls 提供了一组预定义的 UI 控件,这些控件可以用于构建现代、响应式的用户界面。它包括按…

【勘误笔记】J-LINK连接不上芯片问题

1. 常见的问题 https://mp.weixin.qq.com/s/Ik1czY0jiUkZK21qmeF-yA#rd 2. 记录问题 烧录的固件起始地址为0x08004000 芯片烧录后导致,后面使用J-LINK怎么样都连接不上, 当时硬件是BOOT 0接地应该是上电进入flash代码有问题 考虑到启动模式 把BOOT 0不…

职场高手揭秘,细节如何左右你的成败与升迁之路

身在职场,每一个人都想得到老板的器重,能不断地加薪、升职,从而获得职场的成功。但你知道,影响一个人职场成功,或者说影响升职加薪的最重要因素是什么吗? 许多人会说那要靠运气,也有人认为工作…

SSM大学生校园交流论坛-计算机设计毕业源码31910

摘 要 随着信息技术在管理上越来越深入而广泛的应用,管理信息系统的实施在技术上已逐步成熟。本文介绍了大学生校园交流论坛的开发全过程。通过分析大学生校园交流论坛管理的不足,创建了一个计算机管理大学生校园交流论坛的方案。文章介绍了大学生校园交…

c语言简单编程练习9

1、输入一个整数&#xff0c;判断它是否为回文数 例&#xff1a;输入&#xff1a;12321 输出&#xff1a;该数是回文数 输入&#xff1a;12323 输出&#xff1a;该数不是回文数 #include <stdio.h> int huiwenshu(int num) {int a[100];int i, n, j…

技术面没过,竟然是因为我没用过Pytest框架?

01 概述 pytest是一个非常成熟的全功能的Python测试框架&#xff0c;主要特点有以下几点&#xff1a; 简单灵活&#xff0c;容易上手&#xff0c;文档丰富&#xff1b; 支持参数化&#xff0c;可以细粒度地控制要测试的测试用例&#xff1b; 能够支持简单的单元测试和复杂的…

通用方式创建未知文件后缀文件

困惑&#xff1a;比如平时想创一个类似&#xff1a;Dockerfile 文件如何玩&#xff1f; entrypoint.sh 如何玩&#xff1f; windows平台&#xff0c;直接命令行&#xff1a; mac平台或者linux平台也类似

如何用PPT画箭头?用这2个ppt软件快速完成绘图!

ppt怎么画箭头&#xff1f; 有时在ppt中绘制流程图或传达承上启下的含义时&#xff0c;会用到箭头形状&#xff0c;运用到箭头元素来增强表达的清晰度和逻辑性。那可能有人会问&#xff0c;ppt怎么画箭头&#xff1f; 这似乎是一个小问题&#xff0c;但如果你对ppt工具不够熟…

自攻螺钉的世纪演变:探索关键设计与应用

自攻螺钉作为现代工业和建筑中的不可或缺的标准部件&#xff0c;经过了超过100年的发展和创新。从1914年最早的铁螺钉设计到今天的自钻自攻螺钉&#xff0c;自攻螺钉的设计不断优化&#xff0c;以适应更复杂的应用需求。本文将回顾自攻螺钉的演变历程&#xff0c;分析其设计原理…

HTB:PermX[WriteUP]

目录 连接至HTB服务器并启动靶机 1.How many TCP ports are listening on PermX? 使用nmap对靶机TCP端口进行开放扫描 2.What is the default domain name used by the web server on the box? 使用curl访问靶机80端口 3.On what subdomain of permx.htb is there an o…

Python 项目国际化:使用 Babel 实现多语言支持

文章目录 如何使用 Babel 实现 Python 项目国际化1. 安装 Babel2. 设置项目目录结构3. 标记可翻译的文本4. 提取可翻译的文本生成文件 —— 生成pot文件4.1 有配置文件方式&#xff08;使用 babel.cfg&#xff09;4.1.1. 创建 babel.cfg 文件4.1.2. 提取翻译内容 4.2 无配置文件…

信号-2-信号捕捉

相关概念&#xff1a;递达 未决 / 阻塞 忽略 阻塞 vs 忽略 阻塞&#xff1a; 如果指定信号信号被阻塞&#xff0c; block期间该信号不能被递达&#xff0c;一直在pending表中。知道block被撤销后&#xff0c; 该信号才能递达&#xff0c;递达后对应pending位置置零。 忽…