在Java中基于UDP协议编程

在Java中进行网络编程是相对容易的，因为J2SE中的java.net包已经对各种通信协议很好的进行了封装，本文主要讲述如何基于UDP(用户数据报)协议编写应用程序。

通常我们进行网络编程一般都是使用基于socket的TCP/IP编程，毕竟TCP/IP应用非常的广泛，比如我们浏览互联网就是基于HTTP协议、我们发送邮件是通过SMTP协议。它们都是基于TCP/IP的。TCP/IP的传输最重要的是它可以保证数据到达目的地，而UDP则不同他并不保证准确的传输，数据有可能丢失。如果有兴趣的话，读者可以参考《计算机网络》一书。

在介绍UDP编程之前有必要介绍一个重要的类InetAddress，用最简单的一句话描述这个类的作用就是：它代表了一个IP地址。这非常重要在互联网中如果知道了IP地址则意味着我们知道了通信的端点。这个类没有构造器但是有几个工厂方法，通过传递不同的参数例如IP,Hostname等来得到一个InetAddress的实例，下面的这个小例子可以得到我机器的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);
}
}
当然我的机器的名字为compaq,如果你传入localhost的话将会得到127.0.0.1。

接下来开始讲述如何使用UDP编程，这非常容易理解，我们应该首先构造一个数据报，然后把它发送出去，同时我们也可以接收数据报。在java中提供了DatagramPacket和DatagramSocket两个类来完成这样的任务，前者负责构造数据报后者负责发送和接收。看看DatagramPacket的构造器
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)
其中前面四个是为构造发送的数据报而用的，因为他们有InetAddress或者SocketInetAddress作为接收端点的地址，后面一个则是为了接受数据报用的。

同样我们编写一个C/S模型的例子来说明如何使用这两个重要的类，如果对API还不熟悉请参考Java doc。下面的程序在本机构造一个时间服务器，客户端来取得时间。以前曾经写过类似的时间服务器程序，不过这个是基于UDP的编程。
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();
}
}