网络编程与计算技术 教学课件 作者 刘化君 第6章 UDP数据报套接字编程.ppt

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1、2021年8月26日第6章UDP数据报套接字编程UDP数据报套接字编程主要包括DatagramPacket、DatagramSocket和MulticastSocket三个类的创建与使用。DatagramPacket类描述数据报的地址信息，DatagramSocket类表示客户机和服务器数据报套接字，MulticastSocket类则描绘了能进行多点传送的数据报套接字。这三个类均位于java.net包中。本章的重点是应用用户数据报协议(UserDatagramProtocol，UDP)方式实现异地间各种数

2、据的传输，主要讨论Java环境下如何实现UDP数据报套接字编程问题。6.1UDP通信概述用户数据报协议（UDP）是很多应用程序常用的传输协议。也就是说，UDP是在计算机上规定用户以数据报方式进行通信的协议，它提供了应用程序之间传送数据报的基本机制。1．UDP协议的特点1）UDP向应用系统提供了一种发送封装原始IP数据报的方法，并且在发送时无需建立连接。这不仅避免了建立连接和释放连接的麻烦，而且也减少了开销和发送数据之前的时延。2）利用协议端口，UDP能够区分在同一台主机上运行的多个应用进程；使用校验和机制

3、，UDP协议在把数据向应用进程提交之前，先对数据做一些差错检查。3）UDP用户数据报只有8B的头部开销，比TCP的20B头部要短得多。4）UDP不使用拥塞控制，不提供端到端的确认和重传功能，也不保证数据报一定能到达目的端，因此称为不可靠协议。所以主机也不需要维持具有许多参数、复杂的连接状态表。5）通过UDP可以发送组播数据，所以使用组播服务的应用程序都建立在UDP之上。6）不同的网络应用使用不同的协议。例如，HTTP使用TCP，而普通文件传输协议（TrivialFileTransferProtocol，T

4、FTP）则使用UDP。UDP现在还常用于多媒体通信，如IP电话、实时视频会议、流式存储音频与视频等。2．UDP数据报套接字通信在服务器和客户机之间传递信息有两种方式，一是建立连接的通信方式，它首先需要先建立连接，然后再传递数据，所有的数据是以包(packet)的形式按照一定的顺序发送和接收的，最后关闭连接，这一通信过程是由管道(channel)来保证的。另一种是无连接的通信方式，这种方式不建立连接，而是在服务器和客户机之间利用UDP数据报来发送和接收相互独立的数据包。在这种无连接通信(UDP方式)中，所有

5、的包都需要包含有该包完整的源和目标信息，以便指明该数据包的走向。java．net包中的DatagramPacket类、DatagramSocket类和MulticastSocket类等为编写应用于网络之间UDP方式的数据通信实例提供了便利。在Java网络UDP数据报套接字编程中，在网络上发送和接收数据包需要使用Java.net类库中提供的这些类。简单地讲，使用DatagramSocket类和DatagramPacket类来编写发送端和接收端程序就可以实现数据报的发送和接收。使用数据报通信模式在准备接收一个

6、数据报时，接收端只需要提供一个缓冲区，以便存放接收到的数据，缓冲区的最大容量仅受限于允许的数据报包大小，一般小于64KB。数据包抵达时，通过DatagramSocke类作为信息起源地的IP地址以及端口号会自动初始化。在发出一个数据包时，DatagramPacket类不仅需要包含正式的数据，也要包含IP地址以及端口号，以决定数据包到达的目的结点。6.2DatagramPacket类DatagramPacket类是进行数据报通信的基础，用于处理报文，它将Byte数组、目标地址、目标端口等数据包装成报文或者将报

7、文拆卸成Byte数组。DatagramPacket类的对象代表了一个UDP数据包。通过UDP发送数据时，先要根据发送的数据生成一个DatagramPacket对象，然后通过DatagramPacket对象的send()方法发送这个对象。接收时，先要根据接收数据的缓冲区生成一个publicfinalclassDatagramPacketextendsObjectDatagramPacket对象，然后通过DatagramPacket对象的receive()方法接收这个对象的数据内容。6.2.1构造函数1．接收

8、数据报的构造函数publicDatagramPacket（byte[]buffer,intlength）;publicDatagramPacket(byte[]buffer,intoffset,intlength);其中，buffer是接收数据报的缓冲区，length为数据报中数据的字节数(数据包长度)，offset指明数据报的位移量。这两个构造函数功能是由接收缓冲区（byte[]字节数组与它的长度length）构造一个用于接