java之DatagramSocket、DatagramPackage丶MulticastSocket 广播学习
1.基本概念:
a.DatagramPacket与DatagramSocket位于java.net包中
b.DatagramPacket表示存放数据的数据报,DatagramSocket表示接受或发送数据报的套接字
c.由这两个类所有构成的网络链接是基于UDP协议,是一种不可靠的协议。
之所以不可靠是因为发送方不负责数据是否发送成功,接收方收到数据时也不会 向发送方反馈成功消息,容易导致信息的丢失。
但是这种协议却是快捷的,比如CS(半条命)游戏就是基于UDP协议,否则我们估计 要玩一次游戏后就会把机子砸了,所以我们可以看到游戏有时会失帧。
2.使用方法:
要建立基于UDP协议的链接,我们应该先建立套接字(即发送站或接收站),之后通过套接字发送或接受数据。
我们先了解一下DatagramSocket和DatagramPacket类
DatagramSocket类:
构造方法:
DatagramSocket():
表示创建一个默认的套接字,并绑定到本地地址和一个随机的端口号
DatagramSocket(int port):
与上面不同的是,绑定到特定端口号,其它不变
DatagramSocket(int port, InetAddress iad):
表示创建一个套接字,绑定到特定的端口号及指定地址
DatagramSocket(SocketAddress sad);
表示创建一个套接字,绑定到特定的套接字地址
小提示:所谓的本地地址我们可以这样来理解,我们通过“控制面板-本地连接-支持”中可以看到一个IP地址,这就是本地的IP地址,也暂且理解为本地地址。
基本方法:
close():
关闭套接字
recevie(DatagramPacket dp):
接受数据报
send(DatagramPacket dp):
发送数据报
这里触及了数据报,下面介绍数据报:
DatagramPacket类:
构造方法:(只列出主要的)
接受类型:
DatagramPacket(byte[] buf, int length):
用来接受长度为length的buf数据(即数据存于字节数组buf中)
发送类型:
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port);
将length长的buf数据发送到指定的地址的端口号处
DatagramPacket(byte[] buf, int length, SocketAddress address);
将length长的buf数据发送到指定的套接字地址处
有上面可知,我们发送数据时构造的数据报应该是发送类型的,而接受数据报时应该是接受类型的
开始书写代码
代码意图:
1.一个接收方,一个发送方
2.当接收方收到发送方发送的消息后,打印发送的消息及发送方的地址和端口号,之后向发送反馈一条信息“接受方:我收到了!”
3.发送方打印出接收方反馈的消息
详细思路见代码:
- import java.net.DatagramPacket;
- import java.net.DatagramSocket;
- import java.net.InetAddress;
- public class Sender {
- public static void main(String[] args) {
- try {
- // 创建发送方的套接字,IP默认为本地,端口号随机
- DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
- // 确定要发送的消息:
- String mes = "你好!接收方!";
- // 由于数据报的数据是以字符数组传的形式存储的,所以传转数据
- byte[] buf = mes.getBytes();
- // 确定发送方的IP地址及端口号,地址为本地机器地址
- int port = 8888;
- InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();
- // 创建发送类型的数据报:
- DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length, ip,
- port);
- // 通过套接字发送数据:
- sendSocket.send(sendPacket);
- // 确定接受反馈数据的缓冲存储器,即存储数据的字节数组
- byte[] getBuf = new byte[1024];
- // 创建接受类型的数据报
- DatagramPacket getPacket = new DatagramPacket(getBuf, getBuf.length);
- // 通过套接字接受数据
- sendSocket.receive(getPacket);
- // 解析反馈的消息,并打印
- String backMes = new String(getBuf, 0, getPacket.getLength());
- System.out.println("接受方返回的消息:" + backMes);
- // 关闭套接字
- sendSocket.close();
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
- import java.net.DatagramPacket;
- import java.net.DatagramSocket;
- import java.net.InetAddress;
- import java.net.SocketAddress;
- public class Receive {
- public static void main(String[] args) {
- try {
- // 确定接受方的IP和端口号,IP地址为本地机器地址
- InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();
- int port = 8888;
- // 创建接收方的套接字,并制定端口号和IP地址
- DatagramSocket getSocket = new DatagramSocket(port, ip);
- // 确定数据报接受的数据的数组大小
- byte[] buf = new byte[1024];
- // 创建接受类型的数据报,数据将存储在buf中
- DatagramPacket getPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);
- // 通过套接字接收数据
- getSocket.receive(getPacket);
- // 解析发送方传递的消息,并打印
- String getMes = new String(buf, 0, getPacket.getLength());
- System.out.println("对方发送的消息:" + getMes);
- // 通过数据报得到发送方的IP和端口号,并打印
- InetAddress sendIP = getPacket.getAddress();
- int sendPort = getPacket.getPort();
- System.out.println("对方的IP地址是:" + sendIP.getHostAddress());
- System.out.println("对方的端口号是:" + sendPort);
- // 通过数据报得到发送方的套接字地址
- SocketAddress sendAddress = getPacket.getSocketAddress();
- // 确定要反馈发送方的消息内容,并转换为字节数组
- String feedback = "接收方说:我收到了!";
- byte[] backBuf = feedback.getBytes();
- // 创建发送类型的数据报
- DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(backBuf,
- backBuf.length, sendAddress);
- // 通过套接字发送数据
- getSocket.send(sendPacket);
- // 关闭套接字
- getSocket.close();
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
使用MulticastSocket实现多点广播
DatagramSocket只允许数据报发送给指定的目标地址,而MulticastSocket可以将数据报以广播的方式发送到多个客户端
若要使用多点广播,则需要让一个数据报标有一组目标主机地址,当数据报发出后,整个组的所有所有主机都能收到该数据报。IP多点广播(或多点发送)实现了将单一信息发送到多个接受者的广播,其思想是设置一组特殊网络地址作为多点广播地址,每一个多点广播地址都被看做一个组,当客户端需要发送、接收广播信息时,加入到改组即可。
MulticastSocket既可以将数据报发送到多点广播地址,也可以接收其他主机的广播信息。
MulticastSocket有点像DatagramSocket,事实上MulitcastSocket是DatagramSocket的一个子类,当要发送一个数据报时,可以使用随机端口创建一个MulticastSocket,也可以在指定端口创建MulticastSocket。MulticastSocket提供了如下3个构造器。
1、MulticastSocket():使用本机默认地址、随机端口来创建MulticastSocket对象
2、MulticastSocket(int portNumber)使用本机默认地址、指定端口来创建对象
3、MulticastSocket(SocketAddress bindaddr):使用本机指定IP地址、指定端口来创建对象
创建MulticastSocket对象后,还需要将该MulticastSocket加入到指定的多点广播地址,MulticastSocket使用joinGroup()方法加入指定组;使用leaveGroup()方法脱离一个组。
1、joinGroup(InetAddress multicastAddr):将该MulticastSocket加入指定的多点广播地址。
2、leaveGroup(InetAddress multicastAddr):让该MulticastSocket离开指定的多点广播地址。
应用程序只将数据报包发送给组播地址,路由器将确保包被发送到改组播组中的所有主机。
组播地址:称为组播组的一组主机所共享的地址。组播地址的范围在224.0.0.0--- 239.255.255.255之间(都为D类地址 1110开头)。备注:如果现在有三台机器A、B、C,三台机器IP地址都不一样,A\B为server监听广播消息,C为客户端发送广播消息,个人理解是将A、B两台机器的MulticastSocket对象绑定在组播地址中的其中一个,然后C客户端发送消息的组播地址一致,则A、B就能够接收C发送的消息。
如果MulticastSocket用于接收信息则使用默认地址和随机端口即可,但是如果用来接收信息,则必须要指定端口,否则发送方无法确定发送数据报的目标端口。
- package hb.brodcast;
- import java.net.DatagramPacket;
- import java.net.InetAddress;
- import java.net.MulticastSocket;
- public class MulticastListener {
- private int port;
- private String host;
- public MulticastListener(String host, int port) {
- this.host = host;
- this.port = port;
- }
- public void listen() {
- byte[] data = new byte[256];
- try {
- InetAddress ip = InetAddress.getByName(this.host);
- MulticastSocket ms = new MulticastSocket(this.port);
- ms.joinGroup(ip);
- DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);
- //receive()是阻塞方法,会等待客户端发送过来的信息
- ms.receive(packet);
- String message = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
- System.out.println(message);
- ms.close();
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- int port = 1234;
- String host = "224.0.0.1";
- MulticastListener ml = new MulticastListener(host, port);
- while (true) {
- ml.listen();
- }
- }
- }
- package hb.brodcast;
- import java.net.DatagramPacket;
- import java.net.InetAddress;
- import java.net.MulticastSocket;
- public class MulticastSender {
- private int port;
- private String host;
- private String data;
- public MulticastSender(String data, String host, int port) {
- this.data = data;
- this.host = host;
- this.port = port;
- }
- public void send() {
- try {
- InetAddress ip = InetAddress.getByName(this.host);
- DatagramPacket packet = new DatagramPacket(this.data.getBytes(), this.data.length(), ip, this.port);
- MulticastSocket ms = new MulticastSocket();
- ms.send(packet);
- ms.close();
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- int port = 1234;
- String host = "224.0.0.1";
- String data = "hello world.";
- System.out.println(data);
- MulticastSender ms = new MulticastSender(data, host, port);
- ms.send();
- }
- }
MulticastSocket用于发送、接收数据报的方法与DatagramSocket完全一样。但MulticastSocket比DatagramSocket多了一个setTimeToLive(int ttl)方法,该ttl参数用于设置数据报最多可以跨过多少个网络,当ttl的值为0时,指定数据报应停留在本地主机;当ttl的值为1时,指定数据报发送到本地局域网;当ttl的值为32时,意味着只能发送到本站点的网络上;当ttl的值为64时,意味着数据报应保留在本地区;当ttl的值为128时,意味着数据报应保留在本大洲;当ttl的值为255时,意味着数据报可发送到所有地方;在默认情况下,该ttl的值为1。
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