初识UDP(编写一个回显服务器)

标签：UDP DatagramPacket socket 回显初识 new 服务器 String

初识UDP(编写一个回显服务器)

UDP 是传输层的协议

操作系统提供了UDP API（操作系统提供给我们进行网络编程的API叫做“socket API”---->“网络编程套接字”

想必大家应该听说过 UDP的特点：无连接，不可靠传输，面向数据报，全双工

UDP socket API的使用

核心的类有两个：

1.DatagramSocket

（操作系统中有一类文件，就叫做socket文件。通过网卡发送数据，就是写socket文件，通过网卡接收数据，就是读socket文件）、

负责对socket文件读写，也就是借助网卡发送接收数据

在这里插入图片描述

2.DatagramPacket

UDP面向数据报，每次发送接收数据的基本单位，就是UDP数据包

DatagramPacket表示了一个UDP数据报

实现一个回显服务器

回显服务器是网络编程中最简单的程序了，属于网络编程的hello world

回显服务器：客户端发啥请求就返回啥响应，没有啥业务逻辑

通过实现这个回显服务器，我们就能知道socket API 的使用，还有典型的客户端服务器基本工作流程

服务器代码

服务器来说：

第一步，需要创建DatagramSocket对象

接下来要操作网卡，操作网卡都是通过socket对象来完成的（socket对象是在内存中，针对这个内存进行操作就能影响到网卡）

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class UdpEchoServer {
    private DatagramSocket socket=null;
    public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {
        socket=new DatagramSocket(port);
    }

    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器启动！");
        while(true){
            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] req: %s, resp: %s\n", requestPacket.getAddress().toString(),
                    requestPacket.getPort(), request, response);

        }
    }
    public String process(String request){
        return request;
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UdpEchoServer service=new UdpEchoServer(9090);
        service.start();


    }
}

客户端代码

编写客户端的代码

首先也是要创建socket对象。但是此处不需要手动指定端口号。

服务器这边，要手动指定端口。
客户端这边，一般不要手动指定。不手动指定，也有端口，系统自动分配一个空闲的端口号

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;


public class UdpEchoClient {
    private DatagramSocket socket=null;
    private String serverIp;
    private int serverPort;
    // 此处 ip 使用的字符串, 点分十进制风格. "192.168.2.100"
    public UdpEchoClient(String serverIp,int serverPort) throws SocketException {
        this.serverIp=serverIp;
        this.serverPort=serverPort;
        socket=new DatagramSocket();

    }
    public void  start() throws IOException {

        System.out.println("客户端启动！");
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        while (true){
            //要做四个事情
            //1.提示用户接下来要输入内容
            System.out.println("->");
            //2.从控制台读取要发送的请求数据
            if(!scanner.hasNext()){
                break;
            }
            String request=scanner.next();
            //3.构造请求并发送
            DatagramPacket requestPacket=new DatagramPacket(request.getBytes(),request.getBytes().length
            , InetAddress.getByName(serverIp),serverPort);
            socket.send(requestPacket);
            //4.读取服务器的响应
            DatagramPacket responsePacket=new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            socket.receive(responsePacket);
            //5.把响应显示到控制台上
            String response=new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
            System.out.println(response);
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UdpEchoClient client=new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);
        client.start();

    }
}

实现效果

在这里插入图片描述

代码解释

在这里插入图片描述

服务器程序一启动就需要关联上/绑定一个操作系统中的端口号（手动指定一个端口号）

在这里插入图片描述

对于服务器来说，需要不停的收到请求，返回响应，收到请求，返回响应

服务器往往是7*24小时运行的，要持续不断地运行下去，这里的while（true）也没有退出的必要，如果你确实想重启服务器咋办，可以直接杀进程即可。

在这里插入图片描述

流程解释

整个过程中，首先一定是服务器先启动

服务器启动。启动之后，立即进入while循环，执行到receive，进入阻塞。此时没有任何客户端发来请求呢
客户端启动。启动之后，立即进入while循环，执行到hasNext这里进入阻塞。此时用户没有在控制台输入任何内容
用户在客户端的控制台中输入字符串，按下回车。此时hasNext阻塞解除，next会返回刚才输入的内容。
基于用户输入的内容，构造出一个DatagramPacket对象，并进行send
send执行完毕之后，继续执行到receive操作，等待服务器返回的响应数据（此时服务器还没返回响应呢，这里也会阻塞）
服务器收到请求之后，就会从receive的阻塞中返回。
返回之后，就会根据读到的DatagramPacket对象，构造String request，通过process方法构造一个String response
再根据response构造一个DatagramPacket表示响应对象，再通过send来进行发送给客户端
执行这个过程中，客户端也始终在阻塞等待
客户端从receive中返回执行，就能够得到服务器返回的响应。并且打印倒控制台上。
与此同时，服务器进入下一次循环，也要进入到第二次的receive阻塞，等待下个请求了。

上述代码中，可以看到，UDP是无连接的通信，UDP socket自身不保存对端的IP和端口，而是在每个数据报中有一个
另外代码中也没有"建立连接""接受连接"操作不可靠传输，代码中体现不到的。
面向数据报，send和receive都是以DatagramPacket为单位。

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From： https://blog.csdn.net/t1750982356/article/details/144223670

初识UDP(编写一个回显服务器)

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