【JavaSE】【网络编程】UDP数据报套接字编程
目录
- 一、网络编程简介
- 二、Socket套接字
- 三、TCP/UDP简介
- 3.1 有连接 vs 无连接
- 3.2 可靠传输 vs 不可靠传输
- 3.3 面向字节流 vs 面向数据报
- 3.4 双向工 vs 单行工
- 四、UDP数据报套接字编程
- 4.1 API介绍
- 4.1.1 DatagramSocket类
- 4.1.1.1 构造方法
- 4.1.1.2 主要方法
- 4.1.2 DatagramPocket类
- 4.1.2.1 构造方法
- 4.1.2.2 主要方法
- 4.1.3 使用上述类创建回显服务器-客户端
- 4.1.3.1 回显服务器UdpEchoServer
- 4.1.3.2 回显客户端UdpEchoClient

一、网络编程简介
网络编程:
网络编程,指网络上的主机,通过不同的进程,以编程的方式实现网络通信(或称为网络数据传输)。
网络编程涉及基本概念:
一次网络数据传输时:
发送端:数据的发送方进程,称为发送端。发送端主机即网络通信中的源主机。
接收端:数据的接收方进程,称为接收端。接收端主机即网络通信中的目的主机。
收发端:发送端和接收端两端,也简称为收发端。
请求和响应 :
一般来说,获取一个网络资源,涉及到两次网络数据传输:
第一次:请求数据的发送。
第二次:响应数据的发送。
客户端和服务端
服务端:在常见的网络数据传输场景下,把提供服务的一方进程,称为服务端,可以提供对外服务。
客户端:获取服务的一方进程,称为客户端。
二、Socket套接字
Socket套接字: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。
Socket套接字主要针对传输层协议划分为如下三类:
- 流套接字:使用传输层TCP协议。
- 数据报套接字:使用传输层UDP协议。
- 原始套接字:用于自定义传输层协议。
三、TCP/UDP简介
socket api :传输层提供给应用层的API。
传输层的两个核心协议是:TCP与UDP协议。
- TCP协议:有连接,可靠传输,面向字节流,全双工的协议。
- UDP协议:无连接,不可靠传输,面向数据报,全双工的协议。
3.1 有连接 vs 无连接
有/无连接:是一个抽象的概念,虚拟的逻辑上的连接。就像前面的链表的学习一样,物理上不连续,但通过节点之间的关联使其逻辑上连续。
TCP协议中:保存了对端的信息,让两个通信之间的设备有连接。就如AB通信,A保存B信息,B保存A信息。
UDP协议中:UDP本身不保存对端信息,但可以自己使用代码保存。
3.2 可靠传输 vs 不可靠传输
丢包: 网络上数据发生丢失的情况就是丢包。
传输中丢包情况造成原因:
- 当光/电/电磁信号,受到外界的干扰。
- 网络世界是通过交换机,路由器组建起来的。而交换机,路由器就像十字路口一样,当某个时间点,实际转发的数据超过设备能转发的上限的时候,就会“堵车”,造成丢包。
可靠传输:不是保证数据报100%到达,不造成一点丢失。而是尽可能提高传输成功的概率,如果丢包还会进行记录。
不可靠传输:在发出数据后就不管了。
3.3 面向字节流 vs 面向数据报
面向数据流:读写数据(读–>接收数据,写–> 发送数据)的时候,以字节为单位。支持读写任意长度,有粘包问题。
面向数据报:读写数据(读–>接收数据,写–> 发送数据)的时候,以一个数据报为单位。有长度限制。
3.4 双向工 vs 单行工
全双工:读写数据(读–>接收数据,写–> 发送数据),支持双向通信,能读能写。
单双工:面向数据流:读写数据(读–>接收数据,写–> 发送数据),只支持单向通信,要么读要么写。
四、UDP数据报套接字编程
计算机中的文件通常是一个广义的概念,文件除了指代一些我们常说的文件外,还能指代一些硬件设备。操作系统管理硬件设备也是抽象成文件。
4.1 API介绍
4.1.1 DatagramSocket类
DatagramSocket 是UDP Socket,⽤于发送和接收UDP数据报。
4.1.1.1 构造方法
方法签名 | 方法说明 |
---|---|
public DatagramSocket() throws SocketException | 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(⼀般⽤于客⼾端) |
public DatagramSocket(int port) throws SocketException | 创建⼀个UDP数据报套接字的Socket,绑定到本机指定的端⼝(⼀般⽤于服务端) |
public DatagramSocket(int port, InetAddress laddr) throws SocketException | 创建⼀个UDP数据报套接字的Socket,绑定到指定的IP即laddr和端⼝port |
public DatagramSocket(SocketAddress bindaddr) throws SocketException | 创建⼀个UDP数据报套接字的Socket,绑定到bindaddr指定的IP和端⼝ |
4.1.1.2 主要方法
方法签名 | 作用 |
---|---|
public void send(DatagramPacket p) throws IOException | 从此套接字发送数据报包(不会阻塞等待,直接发送) |
public synchronized void receive(DatagramPacket p) throws IOException | 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) |
public void close() | 关闭此数据报套接字 |
4.1.2 DatagramPocket类
DatagramPacket是UDP Socket发送和接收的数据报。
4.1.2.1 构造方法
方法签名 | 作用 |
---|---|
public 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) |
public DatagramPacket(byte buf[ ], int offset, 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)从buf的下标offset位置开始接收 |
public 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offset到指定⻓度(第⼆个参数length)。address指定⽬的主机的IP和端⼝号 |
public DatagramPacket(byte buf[ ], int offset, int length, InetAddress address, int port) | 构造⼀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,port指定⽬的主机的端⼝号 |
public DatagramPacket(byte buf[ ], 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 |
public DatagramPacket(byte buf[ ], int length, InetAddress address, int port) | 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)address指定⽬的主机的IP,port指定⽬的主机的端⼝号 |
4.1.2.2 主要方法
方法签名 | 作用 |
---|---|
public synchronized byte[ ] getData() | 获取数据报中的数据 |
public synchronized 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 |
public synchronized 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 |
4.1.3 使用上述类创建回显服务器-客户端
回显:请求是啥,相应就是啥。
4.1.3.1 回显服务器UdpEchoServer
- 先创建一个成员变量:Socket对象,用于接收发送数据报。
private DatagramSocket socket = null;
- 构造方法,指定一个固定端口号给服务器使用,将Socket使用这个端口号实例化。
public UdpEchoServer(int port) throws SocketException{socket = new DatagramSocket(port);}
- 接下来在start方法中编写服务器实现逻辑。由于服务器是要7*24小时工作的,所以在一个死循环中实现。
- 读取请求并解析;
4.1 构造一个DatagramPocket对象,初始化为0(不是null),用于保存UDP的载荷部分。
DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[2024],2024);
4.2 读取请求socket.receive(requestPacket);
4.3 把读取到有效数据的解析为字符串。
通过getData方法获取DatagramPacket 中的字节数组,getLength方法获取DatagramPacket 有效数据长度,根据字节数组构造字符串。
String request = new String(requestPacket.getData(), 0 ,requestPacket.getLength());
- 根据请求计算响应,由于是回显服务器,直接请求就是响应。
String response = product(request);private String product(String request) {return request;}
- 把响应返回给客户端,通过getBytes方法拿到字符串中的字节数据,getBytes().length拿到字节长度,getSocketAddress方法拿到客户端的端口和IP。
socket.send(new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length,
requestPacket.getSocketAddress()));
- 打印一个日志记录此次交互过程。
System.out.printf([%s:%d],request:%s,response:%s\n",requestPacket.getAddress().toString(),requestPacket.getPort(),request,response);
- 总代码
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
public class UdpEchoServer {//先创建一个成员变量:Socket对象,用于接收发送数据报private DatagramSocket socket = null;//构造方法,指定一个固定端口号给服务器使用,将Socket使用这个端口号实例化public UdpEchoServer(int port) throws SocketException{socket = new DatagramSocket(port);}public void start() throws IOException {while (true) {//构造一个DatagramPocket对象,初始化为0(不是null),用于保存UDP的载荷部分。DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[2024], 2024);//接收请求socket.receive(requestPacket);//把读取到有效数据的解析为字符串String request = new String(requestPacket.getData(),0,requestPacket.getLength());//计算响应String response = product(request);//把响应返回给客户端socket.send(new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress()));//打印一个日志System.out.printf("[%s : %d], request:%s , response:%s\n",requestPacket.getAddress().toString(),requestPacket.getPort(),request,response);}}private String product(String request) {return request;}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpEchoServer server = new UdpEchoServer(6666);server.start();}
}
4.1.3.2 回显客户端UdpEchoClient
- 先创建一个成员变量:Socket对象,用于接收发送数据报
private DatagramSocket socket = null;
- UDP 本身不保存对端的信息, 就自己的代码中保存一下.
private String serverIp;private int port;
- 构造方法是要指定访问的服务器的地址。
public UdpEchoClient(String serverIp,int port) throws SocketException {this.serverIp = serverIp;this.port = port;socket = new DatagramSocket();}
- 从控制台读取用户输入的内容。
System.out.println("请输入要传输的内容");Scanner scanner = new Scanner(System.in);if (!scanner.hasNext()) {break;}String request =scanner.next();
- 发送数据报,把请求发送给服务器, 需要构造 DatagramPacket 对象。 构造过程中, 不光要构造载荷, 还要设置服务器的 IP 和端口号。
socket.send(new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length, InetAddress.getByName(serverIp),port));
- 接收服务器的响应
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[2024],2024);
socket.receive(responsePacket);
- 从服务器读取的数据进行解析, 打印出来.
String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getData().length);System.out.println(response);
- 总代码
import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;public class UdpEchoClient {//先创建一个成员变量:Socket对象,用于接收发送数据报private DatagramSocket socket = null;// UDP 本身不保存对端的信息, 自己的代码中保存一下private String serverIp;private int port;public UdpEchoClient(String serverIp,int port) throws SocketException {this.serverIp = serverIp;this.port = port;socket = new DatagramSocket();}public void start() throws IOException {while (true) {// 1. 从控制台读取用户输入的内容.System.out.println("请输入要传输的内容");Scanner scanner = new Scanner(System.in);if (!scanner.hasNext()) {break;}String request =scanner.next();// 发送数据报.把请求发送给服务器, 需要构造 DatagramPacket 对象。 构造过程中, 不光要构造载荷, 还要设置服务器的 IP 和端口号。socket.send(new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length, InetAddress.getByName(serverIp),port));//接收服务器的响应DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[2024],2024);socket.receive(responsePacket);//从服务器读取的数据进行解析, 打印出来.String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getData().length);System.out.println(response);}}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1",6666);client.start();}
}
相关文章:

【JavaSE】【网络编程】UDP数据报套接字编程
目录 一、网络编程简介二、Socket套接字三、TCP/UDP简介3.1 有连接 vs 无连接3.2 可靠传输 vs 不可靠传输3.3 面向字节流 vs 面向数据报3.4 双向工 vs 单行工 四、UDP数据报套接字编程4.1 API介绍4.1.1 DatagramSocket类4.1.1.1 构造方法4.1.1.2 主要方法 4.1.2 DatagramPocket…...

45.坑王驾到第九期:Mac安装typescript后tsc命令无效的问题
点赞收藏加关注,你也能主打别墅! 一、问题描述 Mac上终端运行如下命令: sudo npm install typescript -g //全局安装ts提示成功安装后,我测试tsc -v这个命令时出现如下错误: 也就是说找不到 tsc 命令。 二、解决方…...

20241120-Milvus向量数据库快速体验
目录 20241120-Milvus向量数据库快速体验Milvus 向量数据库pymilvus内嵌向量数据库模式设置向量数据库创建 Collections准备数据用向量表示文本插入数据 语义搜索向量搜索带元数据过滤的向量搜索查询通过主键搜索 删除实体加载现有数据删除 Collections了解更多 个人主页: 【⭐…...

【Golang】——Gin 框架中间件详解:从基础到实战
中间件是 Web 应用开发中常见的功能模块,Gin 框架支持自定义和使用内置的中间件,让你在请求到达路由处理函数前进行一系列预处理操作。这篇博客将涵盖中间件的概念、内置中间件的用法、如何编写自定义中间件,以及在实际应用中的一些最佳实践。…...

量子计算来袭:如何保护未来的数字世界
目录 前言 一、量子计算安全的学习方向 1. 量子物理学基础 2. 量子计算原理与技术 3. 传统网络安全知识 4. 量子密码学 5. 量子计算安全政策与法规 二、量子计算的漏洞风险 1. 加密算法被破解风险 2. 区块链安全风险 3. 量子密钥分发风险 4. 量子计算系统自身风险 …...

VMware虚拟机(Ubuntu或centOS)共享宿主机网络资源
VMware虚拟机(Ubuntu或centOS)共享宿主机网络资源 由于需要在 Linux 环境下进行一些测试工作,于是决定使用 VMware 虚拟化软件来安装 Ubuntu 24.04 .1操作系统。考虑到测试过程中需要访问 Github ,要使用Docker拉去镜像等外部网络资源,因此产…...

光伏电站仿真系统的作用
光伏仿真系统有多方面的重要作用,不仅对前期的项目设计评估还是后期的运维效验都有非常重要的作用。 1、优化系统设计 通过输入不同的光伏组件参数、布局方案以及气象条件等,模拟各种设计场景下光伏电站的性能表现。例如,可以比较不同类型光…...

Golang文件操作
写文件   os模块可以创建文件,使用fmt可以写入文件。如以下例子: package mainimport ("fmt""os" )func main() {// 学习 golang的文件操作file, err : os.Create("test.txt")if err ! nil {fmt.P…...

爬虫开发工具与环境搭建——使用Postman和浏览器开发者工具
第三节:使用Postman和浏览器开发者工具 在网络爬虫开发过程中,我们经常需要对HTTP请求进行测试、分析和调试。Postman和浏览器开发者工具(特别是Network面板和Console面板)是两种最常用的工具,能够帮助开发者有效地捕…...

React(二)
文章目录 项目地址七、数据流7.1 子组件传递数据给父组件7.1.1 方式一:給父设置回调函数,传递给子7.1.2 方式二:直接将父的setState传递给子7.2 给props传递jsx7.2.1 方式一:直接传递组件给子类7.2.2 方式二:传递函数给子组件7.3 props类型验证7.4 props的多层传递7.5 cla…...

同步原语(Synchronization Primitives)
同步原语(Synchronization Primitives)是用于控制并发编程中多个线程或进程之间的访问顺序,确保共享资源的安全访问的一组机制或工具。它们解决了竞争条件(Race Condition)、死锁(Deadlock)等并…...

SpringBoot服务多环境配置
一个项目的的环境一般有三个:开发(dev)、测试(test)、生产(proc),一般对应三套环境,三套配置文件。 像下面这样直接写两个配置文件是不行的。 application.ymlserver:port: 8080application-dev.ymlspring:datasource:driver-class-name: co…...

STM32单片机CAN总线汽车线路通断检测-分享
目录 目录 前言 一、本设计主要实现哪些很“开门”功能? 二、电路设计原理图 1.电路图采用Altium Designer进行设计: 2.实物展示图片 三、程序源代码设计 四、获取资料内容 前言 随着汽车电子技术的不断发展,车辆通信接口在汽车电子控…...

【环境搭建】使用IDEA远程调试Docker中的Java Web
有时候要对Docker的Java Web远程调试其功能,于是就需要使用IDEA的远程调试功能,记录一下简单配置方法。 以Kylin4.0.0为例,首先拉取镜像并启动容器: $ docker pull apachekylin/apache-kylin-standalone:4.0.0$ docker run -d \-…...

贴代码框架PasteForm特性介绍之select,selects,lselect和reload
简介 PasteForm是贴代码推出的 “新一代CRUD” ,基于ABPvNext,目的是通过对Dto的特性的标注,从而实现管理端的统一UI,借助于配套的PasteBuilder代码生成器,你可以快速的为自己的项目构建后台管理端!目前管…...

STM32G4的数模转换器(DAC)的应用
目录 概述 1 DAC模块介绍 2 STM32Cube配置参数 2.1 参数配置 2.2 项目架构 3 代码实现 3.1 接口函数 3.2 功能函数 3.3 波形源代码 4 DAC功能测试 4.1 测试方法介绍 4.2 波形测试 概述 本文主要介绍如何使用STM32G4的DAC模块功能,笔者使用STM32Cube工具…...

SpringMVC跨线程获取requests请求对象(子线程共享servletRequestAttributes)和跨线程获取token信息
文章目录 引言I 跨线程共享数据跨线程获取requests请求对象基于org.slf4j.MDC存储共享数据InheritableThreadLocal解决异步线程,无法获取token信息问题II Feign 传递请求属性feign 模块处理被调用方处理请求头III 异步调用的方式CompletableFutureAsync注解Executors引言 本文…...

提取repo的仓库和工作树(无效)
问题 从供应商处获取的.repo的git仓库裸(project-object)仓库和工作树(projects)是分开的。 解决方案 根据工作树的软链接路劲,将工作树合并到project-object下。 import os import shutil import argparse import logging# 设置日志配置 logging.basicConfig(l…...

力扣整理版七:二叉树(待更新)
满二叉树:如果一棵二叉树只有度为0的结点和度为2的结点,并且度为0的结点在同一层上,则这棵二叉树为满二叉树。深度为k,有2^k-1个节点的二叉树。 完全二叉树:在完全二叉树中,除了最底层节点可能没填满外&am…...

基于单片机的多功能环保宠物窝设计
本设计基于单片机设计的多功能环保宠物窝,利用温湿度传感器、压力传感模块、气味传感模块、红外测温传感器、通信模块、显示模块、清扫部件等,使其能够实现自动检测并调节温湿度、补充宠物食物、检测宠物体温健康并出现异常时进行报警、自动清扫消毒宠物…...

HBase 基础操作
一、启动HBase 首先,确保Hadoop和HBase服务已经启动。如果尚未启动,可以使用以下命令启动: # 启动Hadoop start-all.sh# 启动HBase start-hbase.sh二、HBase Shell操作 创建表 在HBase Shell中,使用create命令创建表。以下是一…...

小米顾此失彼:汽车毛利大增,手机却跌至低谷
科技新知 原创作者丨依蔓 编辑丨蕨影 三年磨一剑的小米汽车毛利率大增,手机业务毛利率却出现下滑景象。 11月18日,小米集团发布 2024年第三季度财报,公司实现营收925.1亿元,同比增长30.5%,预估902.8亿元;…...

PCL 三维重建 a-shape曲面重建算法
目录 一、概述 1.1原理 1.2实现步骤 1.3应用场景 二、代码实现 2.1关键函数 2.1.1 Concave Hull重建 2.1.2 可视化曲面重建结果 2.2完整代码 三、实现效果 PCL点云算法汇总及实战案例汇总的目录地址链接: PCL点云算法与项目实战案例汇总(长期更新) 一、概述 …...

【Android】线程池的解析
引言 在Android当中根据用途分为主线程与子线程,主线程当中主要处理与界面相关的操作,子线程主要进行耗时操作。除了Thread本身以外,在Android当中还有很多扮演者线程的角色,比如AsyncTask( 底层为线程池,…...

集群聊天服务器(8)用户登录业务
目录 登录状态业务层代码数据模型层代码记录用户的连接信息以及线程安全问题客户端异常退出业务 登录状态 登录且状态变为online 业务层代码 #include "chatservice.hpp" #include "public.hpp" #include <string> #include <muduo/base/Loggi…...

Go语言中的错误嵌套
在Go语言中,错误处理是程序健壮性的关键。Go 1.13版本引入了错误值的嵌套和链式处理,使得错误信息的传递和处理更加灵活和强大。这种机制允许我们在错误中嵌套另一个错误,从而创建一个错误链,这有助于调试和错误跟踪。 错误嵌套的…...
51单片机基础 06 串口通信与串口中断
目录 一、串口通信 二、串口协议 三、原理图 四、串口通信配置参数 1、常用的串行口工作方式1 2、数据发送 3、数据接收 4、波特率计算 5、轮询接收 6、中断接收 一、串口通信 串口通信是一种常见的数据传输方式,广泛用于计算机与外部设备或嵌入式系统之间…...

Elasticsearch:更好的二进制量化(BBQ)对比乘积量化(PQ)
作者:来自 Elastic Benjamin Trent 为什么我们选择花时间研究更好的二进制量化而不是在 Lucene 和 Elasticsearch 中进行生产量化。 我们一直在逐步使 Elasticsearch 和 Lucene 的向量搜索变得更快、更实惠。我们的主要重点不仅是通过 SIMD 提高搜索速度࿰…...

【GNU】gcc -g编译选项 -g0 -g1 -g2 -g3 -gdwarf
1、gcc -g的作用 GCC 的 -g 选项用于在编译时生成调试信息,这些信息会嵌入到生成的目标文件或可执行文件中,主要目的是为了支持调试器(如 gdb)对程序的调试工作。 1.1 生成调试信息 当你在编译代码时使用 -g 选项,GCC…...

MySQL【六】
存储过程 存储过程是一组为了完成特定功能的 SQL 语句集,经编译创建并保存在数据库中,用户可通过指定存储过程的名字并给定参数(需要时)来调用执行。 简单的说存储过程就是具有名字的一段代码。 存储过程的创建 CREATE PROC[ED…...