Java模拟UDP通信

目录

• Java基础：模拟UDP通信
  • 1、一次发送，一次接收
    • 1.1、发送方
    • 1.2、接收方
  • 2、多次发送，多次接收
    • 2.1、发送方
    • 2.2、接收方
  • 3、模拟双方通信
    • 3.1、发送方的线程
    • 3.2、接收方的线程
    • 3.3、模拟学生
    • 3.4、模拟老师

Java基础：模拟UDP通信

1、一次发送，一次接收

1.1、发送方

// 发送端，不需要连接服务器
public class UdpClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1. 发送数据包需要一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        // 1.2 建立一个包
        String msg = "你好";
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        System.out.println(localhost);
        int port = 8080;

        /*
		通过UDP发送消息，需要通过 包 来发送，--> DatagramPacket()，该方法有多种重载形式，以下使用参数列表最多的那个
		参数：
		- 要发送的 消息 的字节数组 
		- 从字节数组的哪个位置开始发送
		- 发送的长度
		- 对方的 IP地址
		- 对方的端口号
         */

        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), 0, msg.getBytes().length, localhost, port);
        // 2. 发送数据包
        socket.send(packet);
        socket.close();
    }
}

1.2、接收方

// 接收端，接收端需要保证存在，否则接收不到，所以需要提前开启
public class UdpServerDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 1. 接收也需要一个Socket，并且要开启接收的端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8080);
        // 需要一个字节数组来接收数据
        byte[] buffer = new byte[1024];
        // 1.2 封装数据包
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
        // 2. 接收数据，阻塞式接收：一直处于监听状态
        socket.receive(packet);
        // 关闭套接字
        socket.close();
        // 输出一下
        System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
        // trim()：为了去除多余的空格
        System.out.println(new String(packet.getData()).trim());

    }

}

2、多次发送，多次接收

一方多次发送，一方多次接收，加上一个 while(true) {} 死循环，并规定在什么情况下退出即可。

2.1、发送方

public class ChatSenderDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 使用Socket来接收
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        while (true) {
            // 准备发送包裹，从键盘接收数据
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            // 读取一行
            String data = reader.readLine();
            byte[] dataBytes = data.getBytes();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(dataBytes, dataBytes.length, new InetSocketAddress("127.0.0.1", 6666));
            // 发送
            socket.send(packet);
            // 什么时候退出
            if ("bye".equals(data)) {
                break;
            }
        }
        // 关闭
        socket.close();
    }
}

2.2、接收方

public class ChatReceiveDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);
        while (true) {
            // 准备接收数据包裹
            byte[] buffer = new byte[1024];
            // 用来接收数据
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
            // 接收包裹，阻塞时接收
            socket.receive(packet);
            // 接收到的数据
            String receiveData = new String(packet.getData()).trim();
            // 打印到控制台
            System.out.println(receiveData);
            // 什么时候退出
            if ("bye".equals(receiveData)) {
                break;
            }
        }

        // 关闭
        socket.close();
    }
}

3、模拟双方通信

模拟双方使用UDP通信，需要开启两个线程，并对以上代码进行【共性提取】，进一步进行抽象。

由此，双方可以通过指定的端口来互相发送消息。

3.1、发送方的线程

// 开启多线程需要实现 Runnable 接口，实现 run()方法
public class TalkSender implements Runnable {
    // 网络套接字，发送需要
    DatagramSocket socket = null;
    // 缓冲读取流
    BufferedReader reader = null;
    // 开启哪个端口接收
    private int fromPort;
    // 对方的 IP
    private String toIP;
    // 对方的端口
    private int toPort;
    // 通过构造方法进行初始化
    public TalkSender(int fromPort, String toIP, int toPort) {
        this.fromPort = fromPort;
        this.toIP = toIP;
        this.toPort = toPort;
        try {
            socket = new DatagramSocket(fromPort);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 重写 run()方法，设置线程任务
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            String data = null;
            try {
                // 准备发送包裹，从键盘接收数据
                reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
                // 读取一行
                data = reader.readLine();
                byte[] dataBytes = data.getBytes();
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(dataBytes, dataBytes.length, new InetSocketAddress(toIP, toPort));
                socket.send(packet);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 什么时候退出
            if ("bye".equals(data)) {
                break;
            }
        }
        // 关闭
        socket.close();
    }
}

3.2、接收方的线程

public class TalkReveicer implements Runnable {

    DatagramSocket socket = null;
    // 从哪个端口接收
    private int formPort;
    // 发送方是谁
    private String who;
    public TalkReveicer(int formPort, String who) {
        this.formPort = formPort;
        this.who = who;
        try {
            socket = new DatagramSocket(formPort);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            String receiveData = null;
            try {
                // 准备接收数据包裹
                byte[] buffer = new byte[1024];
                // 接收数据
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
                // 接收数据，阻塞式
                socket.receive(packet);
                // 接收到的数据
                receiveData = new String(packet.getData());
                System.out.println(who + "：" + receiveData.trim());
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // 什么时候退出
            if ("bye".equals(receiveData)) {
                break;
            }
        }

        // 关闭
        socket.close();
    }
}

3.3、模拟学生

// 学生端
public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        // 开启 5555端口，发送到本机的 6666端口
        new Thread(new TalkSender(5555, "localhost", 6666)).start();
        // 规定使用 7777 端口接收老师发送的消息
        new Thread(new TalkReveicer(7777, "老师")).start();
    }
}

3.4、模拟老师

// 教师端
public class TalkTeacher {
    public static void main(String[] args) {
        // 开启 8888端口，发送到本机的 7777端口
        new Thread(new TalkSender(8888, "localhost", 7777)).start();
        // 规定使用 6666 端口接收学生发送的消息
        new Thread(new TalkReveicer(6666, "学生")).start();

    }

}

总结：

使用UDP通信，其实主要的步骤分为三步：

• 用 DatagramSocket() 来开启端口，通过开启端口聊天。
• 用DatagramPacket() 来发送或者接收数据。
• 关闭 DatagramSocket，释放资源。