基於Java的UDP協議程序設計初探

在Java中進行網絡編程是相對容易的，因為J2SE中的java.net包已經對各種通信協議很好的進行了封裝，本文主要講述如何基於UDP(用戶數據報)協議編寫應用程序。

通常我們進行網絡編程一般都是使用基於socket的TCP/IP編程，畢竟TCP/IP應用非常的廣泛，比如我們浏覽互聯網就是基於HTTP協議、我們發送郵件是通過SMTP協議。它們都是基於TCP/IP的。TCP/IP的傳輸最重要的是它可以保證數據到達目的地，而UDP則不同他並不保證准確的傳輸，數據有可能丟失。如果有興趣的話，讀者可以參考《計算機網絡》一書。

在介紹UDP編程之前有必要介紹一個重要的類InetAddress，用最簡單的一句話描述這個類的作用就是：它代表了一個IP地址。這非常重要在互聯網中如果知道了IP地址則意味著我們知道了通信的端點。這個類沒有構造器但是有幾個工廠方法，通過傳遞不同的參數例如IP,Hostname等來得到一個InetAddress的實例，下面的這個小例子可以得到我機器的IP地址。

import java.net.*;
public class TestNet
{
　public static void main(String[] args) throws Exception
　{
　　InetAddress ia = InetAddress.getByName("compaq");
　　String ipAdr = ia.getHostAddress();
　　System.out.println(ipAdr);
　}
}

當然我的機器的名字為compaq,如果你傳入localhost的話將會得到127.0.0.1。

接下來開始講述如何使用UDP編程，這非常容易理解，我們應該首先構造一個數據報，然後把它發送出去，同時我們也可以接收數據報。在java中提供了DatagramPacket和DatagramSocket兩個類來完成這樣的任務，前者負責構造數據報後者負責發送和接收。看看DatagramPacket的構造器

DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, SocketAddress address)
DatagramPacket(byte[] buf, int length, SocketAddress address)
DatagramPacket(byte[] buf, int length)
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length)

其中前面四個是為構造發送的數據報而用的，因為他們有InetAddress或者SocketInetAddress作為接收端點的地址，後面一個則是為了接受數據報用的。

同樣我們編寫一個C/S模型的例子來說明如何使用這兩個重要的類，如果對API還不熟悉請參考Java doc。下面的程序在本機構造一個時間服務器，客戶端來取得時間。以前曾經寫過類似的時間服務器程序，不過這個是基於UDP的編程。

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;
public class TimeServer {
　final private static int DAYTIME_PORT = 13;
　public static void main(String args[]) throws
　　IOException {
　　　DatagramSocket socket = new DatagramSocket(DAYTIME_PORT);
　　　while (true) {
　　　　byte buffer[] = new byte[256];
　　　　DatagramPacket packet =new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
　　　　socket.receive(packet);
　　　　String date = new Date().toString();
　　　　buffer = date.getBytes();
　　　　// Get response address/port
　　　　// for client from packet
　　　　InetAddress address = packet.getAddress();
　　　　int port = packet.getPort();
　　　　packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, address, port);
　　　　socket.send(packet);
　　　}
　}
}
import java.io.*;
import java.net.*;
public class GetTime {
　final private static int DAYTIME_PORT = 13;
　public static void main(String args[]) throws
　IOException {
　　if (args.length == 0) {
　　　System.err.println("Please specify daytime host");
　　　System.exit(-1);
　　}
　　String host = args[0];
　　byte message[] = new byte[256];
　　InetAddress address = InetAddress.getByName(host);
　　System.out.println("Checking at: " + address);
　　DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message, message.length,
　　address, DAYTIME_PORT);
　　DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
　　socket.send(packet);
　　packet =new DatagramPacket(message, message.length);
　　socket.receive(packet);
　　String time = new String(packet.getData());
　　System.out.println(The time at "+ host + " is: " + time);
　　socket.close();
　}
}