【网络编程】UDP实现回显服务器-编程知识

一.网络编程的基本术语.

客户端

客户端是为用户提供本地服务的程序，通常位于用户设备上。也称为用户端，是相对于服务器而言的。它主要指安装在用户设备上的程序，这些程序能够与服务器进行通信，从而获取服务或者执行特定功能。在互联网应用中，常见的客户端包括网页浏览器、电子邮件客户端和即时通讯软件等。它们需要与远端的服务器建立连接，以便接收如数据库服务、邮件服务等网络服务。

服务器

服务器则是为其他程序或设备提供功能的计算机或软件。一种专门设计用来处理数据请求并提供服务的计算设备。它具备高速的CPU、大容量的存储空间以及强大的I/O吞吐能力，能够长时间稳定运行。服务器的主要作用是在网络中为客户机（如个人电脑、智能手机等）提供诸如网站访问、文件存储、数据处理等各种计算和应用服务。

网络编程

网络编程 : 指网络上的主机，通过不同的进程，以编程的方式实现网络通信（或称为网络数据传输）。

套接字（Socket）

套接字，常称为socket，是计算机网络中用于实现不同主机之间的进程双向通信的端点。在网络编程中，套接字充当了非常重要的角色，它定义了一套标准的API，允许程序员在不同的计算机之间发送和接收数据.是网络编程中实现不同主机间进程通信的一种技术规范和编程接口。

流套字节

使用传输层TCP协议 , 对于字节流来说，可以简单的理解为，传输数据是基于IO流，流式数据的特征就是在IO流没有关闭的情况下，是无边界的数据，可以多次发送，也可以分开多次接收。

数据报套接字

使用传输层UDP协议 , 对于数据报来说，可以简单的理解为，传输数据是⼀块⼀块的，发送⼀块数据假如100个字节，必须⼀次发送，接收也必须⼀次接收100个字节，而不能分100次，每次接收1个字节。

原始套字节

原始套接字用于自定义传输层协议，用于读写内核没有处理的IP协议数据。

TCP和UDP的特点

TCP特点:

有连接 : 连接的双方都需要认同(本质上就是通信双方都保存有通信双方各自的信息)
可靠传输 : 主要是指发送方放的信息是否被收到 , 发送方能够清楚的感知到.
面向字节流 : 传输的基本单位是以字节为基本单位
全双工 : 一个信道,可以双向通信. 只能单向通信就称为’‘半双工’’

UDP的特点:
1.无连接. 2. 不可靠传输. 3.面向字节报 4.全双工.

二.常用API

DatagramSocket
构造方法:
在这里插入图片描述
常用方法:

DatagramPacket
构造方法:

基本方法:

三.基于UDP回显服务器.

客户端代码

package Demo1;import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;public class udpEchoClint {private DatagramSocket datagramSocket = null;private String  serverIP;private int serverPort;//客户端要给服务器发送请求的前提就是知道服务器的地址public udpEchoClint(String serverIP,int serverPort) throws SocketException {datagramSocket = new DatagramSocket();this.serverIP= serverIP;this.serverPort = serverPort;}public void start() throws IOException {System.out.println("客户端启动~~");Scanner scanner = new Scanner(System.in);while(true){System.out.print("->");if(!scanner.hasNext()){break;}//1.从控制台读取要发送的请求数据.String request = scanner.next();//2.构造一个请求并发送.DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(StandardCharsets.UTF_8),request.getBytes().length,InetAddress.getByName(serverIP),serverPort);datagramSocket.send(requestPacket);//3.读取服务器的响应.DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);datagramSocket.receive(responsePacket);//4.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 {udpEchoClint clint = new udpEchoClint("127.0.0.1",9090);clint.start();}
}

服务器代码

package Demo1;import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;public class udpEchoServer {private DatagramSocket datagramSocket = null;public udpEchoServer(int port) throws SocketException {datagramSocket = new DatagramSocket(port);}//服务器的启动逻辑.public void start() throws IOException {System.out.println("服务器启动!!");//对于服务器来说,需要不停的收到请求,返回响应while(true){//每次循环就是处理一个请求返回响应的过程//1.读取请求并解析DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);//这个字节数组,保存收到的消息正文(应用层数据包),也就是应用层数据报的载荷部分datagramSocket.receive(requestPacket);//将消息正文转化为字符串.String request = new String(requestPacket.getData(),0,requestPacket.getLength());//2.根据请求计算响应(对于回显服务器来说,这一步啥也不用干)String response = process(request);//3.把响应返回给客户端//构造一个响应对象.DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(StandardCharsets.UTF_8),response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress() //得到一个INetAddress对象吗,里面存储了客户端的IP和端口号.// 会把客户端的源IP和端口号,作为目的IP和目的端口号.);datagramSocket.send(responsePacket);//打印日志:System.out.printf("[%s,%d],request: %s, response: %s",responsePacket.getAddress().toString(),responsePacket.getPort(),request,response);}}public String process(String request){//回显服务器,返回要求.return request;}public static void main(String[] args) throws IOException {udpEchoServer server = new udpEchoServer(9090);//1024<端口号范围<65535server.start();}
}

运行结果:
在这里插入图片描述