Java UDP實現聊天功能代碼

　　我以前經常寫的是基於TCP的網絡編程，由於TCP建立連接鼻血要經過三次握手連接，服務器端需要阻塞式等待客戶端的連接。而UDP則是可以直接向目的地址的目的端口上發送數據包，由於它只負責發送出去就好，不管對方是否正確接受到與否，所以當網絡性能不好時它容易出現丟包的問題。(注意：UDP是基於數據報為單位進行傳輸的，而TCP是一種基於流進行傳輸的)

　　但是UDP很好的模擬了我們呢平時聊天的方式，可以很好的實現連續多次發送和接受，也就是簡單的QQ聊天的功能。

　　現在來簡要介紹Java中有關UDP編程相關的類：

　　一個是DatagramPacket,主要用來將數據字節填充到UDP數據報中，用來解包接受數據的，用來收和發UDP數據報。一個是DatagramSocket主要用來是建立客戶端和服務器端，用來接受和發送數據報數據的。

　　（1）DatagramPacket類

　　UDP首部向IP首部添加了8個字節，包含了源端口和目標端口，IP首部以后內容的長度和校驗和，最多有65507個字節數。UDP所使用的端口和TCP使用的端口不一樣的，是一個final類。

　　對於接受數據，將接受到的數據存儲到DatagramPacket，然后從該對象中讀取數據。

　　對於發送數據，將發送的數據先存到DatagramPacket中，然后將該對象發送。

 

　　接受數據報構造函數：

　　DatagramPacket(byte[] buffer,int length)

　　DatagramPacket(byte[] buffer,int offset,int length)

　　socket將接受到的數據部分存儲到buffer，一般buffer的大小最多定義為8192或者512大小即可

 

　　發送數據報構造函數：

　　由於DatagramPacket將數據填充到UDP數據報中，而數據報需要源端口和目標端口，客戶端一般創建的端口是匿名的，會在填充的過程中自動的加上，而源端口必須要首先顯式的在　　　　DatagramPacket中設置，這樣才能填充到UDP數據報中。 發送數據都必須要把數據以字節形式發送。以API 1.6

　　DatagramPacket(byte[] buffer,int length,InetAddress dest,int port)

　　DatagramPacket(byte[] buffer,int offset,int length,InetAddress dest,int port)

　　DatagramPacket(byte[] buffer,int length,SocketAddress dest)

　　DatagramPacket(byte[] buffer,int offset,int length,SocketAddress dest)

 　　注意：SocketAddress是一個抽象類，主要保存了主機名、IP和端口號，

       一般可以SocketAddress address=new InetSocketAddress（"www.baidu.com",2000)

       InetAddress只是用來保存主機名和IP的。

　　InetAddress getAddress()、getPort()獲取發送數據目標地址、端口和接受到數據的源地址、端口

　　SocketAddress getSocketAddress（）(最常用的)一樣的意思。

 

　　利用 getData()獲取接受到的數據報數據的字節數組，一般利用

　　String res=new String(packet.getData(),"ASCII")或

　　String s=new String(packet.getData(),packet.getOffset(),packet.getLength(),"UTF-8");

　　獲取數據。 getLength()返回UDP中數據的字節數。getOffset()數據報中數據開始的點。

 

　　

　　對於已經構造好的DatagramPacket，可以在發送之前更改它的一些狀態。修改數據報的屬性，一般是先創建一個接受數據報的構造函數，然后對其報進行更改屬性。

　　setData(byte[] data)

　　setData(byte[] data,int offset,int length)  可以用來連續發送大量的數據塊

　　setAddress(InetAddress remote)

　　setPort(int port)

　　setAddress(SocketAddress remote)相當於上面兩個方法。可以利用這些方法來設置一個數據報發送不同的ip和端口。

　　setLength(int length)設置包的長度，主要是指定緩沖區中 將要發送的字節數，或用來 將要接收數據的包數據緩沖區的字節數。

　　

　　（2）DatagramSocket類

　　在UDP中沒有明顯的客戶端類和服務器端類，客戶端既可以發消息也可以接受消息。均在創建的過程會有SocketException異常。創建UDP客戶端構造器

　　DatagramSocket()；創建一個對於客戶端來說匿名的端口，發送UDP的過程會自動加上該端口號，服務器接受消息也會按照該端口號發送。

　　創建UDP服務器構造器

　　DatagramSocket(int port)

　　DatagramSocket(int port,InetAddress interface);用於一個主機有多個網絡接口的時候

　　DatagramSocket(SocketAddress interface)

 

　　發送數據報

　　直接調用send(DatagramPacket dp),異常有IOException

　　接受數據報

　　receive( DatagramPacket dp ); 異常有IOException

　　從網絡中接受一個UDP數據報，存儲在某一個DatagramPacket。在數據未到達之前會一直阻塞后面的運行，一般在無限循環中接受。

 

　　管理連接

　　connect(InetAddress host,int port)來設置其只對指定的遠程主機和指定遠程的接受和發送包

　　getPort()、getInetAddress()返回其連接的遠程主機。一般在接受到消息后，需要調用

　　packet.getSocketAddress(),獲取遠程主機基本信息

 　　以下是我寫的簡單的一個聊天程序:

Send_Thread.java

package Chat_UDP;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.Scanner;

public class Send_Thread extends Thread{
    
    //發送的socket端
    private DatagramSocket sender = null;
    //待發送的目標地址
    private InetSocketAddress address = null;
    //從鍵盤輸入
    Scanner scan = new Scanner(System.in);
    
    public Send_Thread(DatagramSocket sender,InetSocketAddress address)
    {
        this.sender = sender;
        this.address = address;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        try
        {
            while(true)
            {
                //輸入待發送的內容
                String input = scan.nextLine();
                if(input.equals("exit"))
                    break;
                byte[] data = null;
                data = input.getBytes("UTF-8");
                //創建UDP數據報
                DatagramPacket pack = new DatagramPacket(data, data.length,address);
                
                sender.send(pack);    
            }
            
            System.out.println("Exit!");
            
        }catch(IOException e)
        {
            System.out.println("IOException");
        }
    }

}

 

Receive_Thread.java

package Chat_UDP;

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

public class Receive_Thread extends Thread {
    
    private static final int MAX_RECEIVE_BUFFER = 1024;
    private DatagramSocket server;
    private DatagramPacket packet;
    byte[] buffer = new byte[MAX_RECEIVE_BUFFER];
    
    public Receive_Thread(DatagramSocket server)
    {
        this.server = server;
        packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
    }
    
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        try
        {
            while(true)
            {
                //接收數據包
                server.receive(packet);
                String s = new String(packet.getData(),packet.getOffset(),packet.getLength(),"UTF-8");
                System.out.println(packet.getAddress()+" at port "+packet.getPort()+"  Says :"+s);
                packet.setLength(buffer.length);
            }
        }
        catch(IOException e)
        {
            System.out.println("IOException");
        }
    }
}

 

Chat_Client.java

package Chat_UDP;

import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;

public class Chat_Client {
    
    private static final int DEST_PORT = 9000;
    private static final int SEND_PORT = 10000;
    private static final int RECE_PORT = 8888;
    private static final String IP = "127.0.0.1";
    
    public static void main(String[] args)
    {
        try{
            Send_Thread send_thread = null;
            Receive_Thread rece_thread = null;
            InetSocketAddress address = null;
            //創建待接受數據包的目的機的端口號和IP地址
            address = new InetSocketAddress(IP, DEST_PORT);
            //創建發送的Socket端
            DatagramSocket sendsocket = new DatagramSocket(SEND_PORT);
            //創建接受的Socket端
            DatagramSocket recesocket = new DatagramSocket(RECE_PORT);
            //發送線程建立
            send_thread = new Send_Thread(sendsocket, address);
            //接受線程的建立
            rece_thread = new Receive_Thread(recesocket);
            
            send_thread.start();
            rece_thread.start();
            
        }catch(Exception e)
        {
            System.out.println("Exception!");
        }
    
    }
    

}

 

　Chat_Server.java

package Chat_UDP;

import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;

public class Chat_Server {
    
    private static final int DEST_PORT = 8888;
    private static final int SEND_PORT = 10001;
    private static final int RECE_PORT = 9000;
    private static final String IP = "127.0.0.1";
    
    public static void main(String[] args)
    {
        try{
            Send_Thread send_thread = null;
            Receive_Thread rece_thread = null;
            InetSocketAddress address = null;
            //創建待接受數據包的目的機的端口號和IP地址
            address = new InetSocketAddress(IP, DEST_PORT);
            //創建發送的Socket端
            DatagramSocket sendsocket = new DatagramSocket(SEND_PORT);
            //創建接受的Socket端
            DatagramSocket recesocket = new DatagramSocket(RECE_PORT);
            //發送線程建立
            send_thread = new Send_Thread(sendsocket, address);
            //接受線程的建立
            rece_thread = new Receive_Thread(recesocket);
            send_thread.start();
            rece_thread.start();
        }catch(Exception e)
        {
            System.out.println("Exception!");
        }
    
    }
    
}