前言
UDP是一个高效、快速、简单的传输协议，适合于需要低延迟和实时性的应用
本篇将介绍UDP相关的api，并使用UDP构建回显服务器程序。
一.UDP与TCP
特点
UDP：无连接，不可靠，面向数据报，全双工。
TCP：有连接，可靠，面向字节流，全双工。
何为连接？
此处所说的连接是抽象的连接，并不是实际两根线的相连，是指通信双方是否保留对方的信息（如IP地址，端口号）。
UDP是无连接的，通信双方不会保留对方的地址。
TCP是有连接的，通信双方保留着对方的地址。
何为可靠？
可靠指的是通信双方是否关注信息正确的传递到对方手上，可靠指会尽可能的确保数据传输到对方，不可靠是不关心数据是否传输过去。
UDP是不可靠的，指的是当通信出现问题时，会直接把数据包丢弃，不会进行重传。
TCP是可靠的，指通信出现问题时，有着应答响应和延时重传机制，防止数据的丢失
面向数据报与面向字节流
两种协议的传输单位不同。
数据报是一种专门为网络通信传输构造的特殊结构的传输单位，将需要传输的数据打包成一个整体。
UDP协议传输时，以一整个数据报为单位进行传输。
TCP协议面向字节流指的是数据被视为一个连续的字节序列，发送 方将数据拆分为字节流发送，而接收方将这些字节流重新组装成原始数据
全双工与半双工
全双工：一个通信信道，可以双向通信（既可以发送数据，也可以同时接收数据）
半双工：只能单向通信（接收数据与发送数据不能同时发送）
二.UDP的常用api
对于UDP来说，主要提供了两个核心api，即DatagramSocket和DatagramPacket（相当于网卡的遥控器）
1.DatagramSocket
1）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（一般用于服务器） |
2）DatagramSocket方法
| 方法签名 | 方法说明 |
| void receive（DatagramPacket） | 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） | 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 |
2.DatagramPacket
1.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，接收指定⻓度（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到指定⻓度（第⼆个参数length）。address指定⽬的主机的IP 和端⼝号 |
2.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 |
当看方法，可能看的云里雾里，接下来通过代码来演示
三.UDP服务器端实现
1.代码实现
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;public class UdpService {private DatagramSocket socket = null;public UdpService(int port) throws SocketException {socket = new DatagramSocket(9090);//参数是服务器绑定的端口}public void start() throws IOException {System.out.println("服务器开始运行");while (true) {//服务器需要反复的执行客户的请求DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);socket.receive(requestPacket);String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength());String response = process(request);DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress());socket.send(responsePacket);System.out.printf("[%s:%d],服务器响应:%s,客户机请求:%s", requestPacket.getSocketAddress(),response, request);}}public String process(String request) {return request;//回显服务器，返回请求，不做其他操作}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpService service=new UdpService(9090);service.start();}
}2.代码解析
服务器的基本流程主要分为3个部分
1）读取请求并解析
DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);socket.receive(requestPacket);String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength());
此段代码中，首先定义requestPacket数据报，确定数据报的大小，再接收客户端请求，放入数据报中，并解析请求信息。
2）根据请求计算响应【服务器最重要的环节】
String response = process(request);public String process(String request) {return request;//回显服务器，返回请求，不做其他操作}此代码实现的为回显服务器，将请求作为响应返回，不涉及其他逻辑
3）把响应写回给客户端，打印日志
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress());socket.send(responsePacket);System.out.printf("[%s:%d],服务器响应:%s,客户机请求:%s", requestPacket.getSocketAddress(),response, request);定义responsePacket数据报，将response的信息打包好，定义好发送的ip地址和端口号，用send发送回客户端，并打印出客户端的ip 端口 请求信息和响应信息。
四.UDP客户端实现
1）代码实现
import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;public class UdpCilent {private DatagramSocket socket=null;private String ServiceIP;private int ServicePort;public UdpCilent(String serviceIP,int servicePort) throws SocketException {this.ServiceIP=serviceIP;this.ServicePort=servicePort;socket=new DatagramSocket();}public void start() throws IOException {System.out.println("客户端启动");Scanner scanner=new Scanner(System.in);while (true){System.out.println("->");String request= scanner.next();DatagramPacket requestPacket=new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length, InetAddress.getByName(this.ServiceIP),this.ServicePort);socket.send(requestPacket);DatagramPacket responsePacket=new DatagramPacket(new byte[4096],4096);socket.receive(responsePacket);String response=new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());System.out.println(response);}}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpCilent cilent=new UdpCilent("127.0.0.1",9090);cilent.start();}
}
2）代码解析
1）从控制台中输入指令，将指令打包成数据报，数据报中要指明服务器的ip地址和端口号，才能将数据发送给对应的服务器处理
public class UdpCilent {private DatagramSocket socket=null;private String ServiceIP;private int ServicePort;public UdpCilent(String serviceIP,int servicePort) throws SocketException {this.ServiceIP=serviceIP;this.ServicePort=servicePort;socket=new DatagramSocket();}public void start() throws IOException {System.out.println("客户端启动");Scanner scanner=new Scanner(System.in);while (true){System.out.println("->");String request= scanner.next();DatagramPacket requestPacket=new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length, InetAddress.getByName(this.ServiceIP),this.ServicePort);socket.send(requestPacket);2）定义响应数据报，接收服务器处理完数据后的响应，并打印出来。
DatagramPacket responsePacket=new DatagramPacket(new byte[4096],4096);socket.receive(responsePacket);String response=new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());System.out.println(response);3）启动程序，在new 对象中填入服务器的ip与端口号。
public static void main(String[] args) throws IOException {UdpCilent cilent=new UdpCilent("127.0.0.1",9090);cilent.start();}五.服务器与客户端执行过程
1.执行流程
1）首先控制台输入指令，客户端发送请求到服务器。
2）紧接着，服务器接收到请求，解除阻塞
3）服务器把得到的数据构造成string，执行process（）方法对数据进行操作，返回操作结果response，并打包成数据报发送会客户端
4）客户端收到了返回的响应后，解除阻塞
5）打印日志，进入下一次循环
2.字典服务器
字典服务器提供着将客户端输入的英文转化中文，只需继承UDP服务器，并重写proces方法即可实现。
import java.io.IOException;
import java.net.SocketException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class DictService extends UdpService{private Map<String,String> dict=new HashMap<String,String>();public DictService(int port) throws SocketException {super(port);dict.put("cat","猫");dict.put("dog","狗");dict.put("duck","鸭子");dict.put("fish","鱼");}@Overridepublic String process(String request) {return dict.getOrDefault(request,"未知单词");}public static void main(String[] args) throws IOException {DictService servicer=new DictService(9090);servicer.start();}
以上便是全部内容，如有不对，欢迎指正
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