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Java網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)(三) Datagram類使用方法發(fā)布者：本站     時(shí)間：2020-05-06 16:05:13

Datagram（數(shù)據(jù)包）是一種盡力而為的傳送數(shù)據(jù)的方式，它只是把數(shù)據(jù)的目的地記錄在數(shù)據(jù)包中，然后就直接放在網(wǎng)絡(luò)上，系統(tǒng)不保證數(shù)據(jù)是否能安全送到，或者什么時(shí)候可以送到，也就是說(shuō)它并不保證傳送質(zhì)量。

1 UDP套接字

數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram）是網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)單元在介質(zhì)上傳輸信息的一種邏輯分組格式，它是一種在網(wǎng)絡(luò)中傳播的、獨(dú)立的、自身包含地址信息的消息，它能否到達(dá)目的地、到達(dá)的時(shí)間、到達(dá)時(shí)內(nèi)容是否會(huì)變化不能準(zhǔn)確地知道。它的通信雙方是不需要建立連接的，對(duì)于一些不需要很高質(zhì)量的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)報(bào)通信是一個(gè)非常好的選擇。還有就是對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高的情況，比如在實(shí)時(shí)音頻和視頻應(yīng)用中，數(shù)據(jù)包的丟失和位置錯(cuò)亂是靜態(tài)的，是可以被人們所忍受的，但是如果在數(shù)據(jù)包位置錯(cuò)亂或丟失時(shí)要求數(shù)據(jù)包重傳，就是用戶所不能忍受的，這時(shí)就可以利用UDP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)包。在Java的java.net包中有兩個(gè)類DatagramSocket和DatagramPacket，為應(yīng)用程序中采用數(shù)據(jù)報(bào)通信方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。

使用數(shù)據(jù)包方式首先將數(shù)據(jù)打包，Java．net包中的DategramPacket類用來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包有兩種，一種用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包有要傳遞到的目的地址；另一種數(shù)據(jù)包用來(lái)接收傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)。要?jiǎng)?chuàng)建接收的數(shù)據(jù)包，通過(guò)DatagramPackett類的方法構(gòu)造：

public DatagramPacket(byte ibuft[],int ilength)

public DatagramPacket( byte ibuft[],int offset ,int ilength)

ibuf[]為接受數(shù)據(jù)包的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的長(zhǎng)度，ilength為從傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包中讀取的字節(jié)數(shù)。當(dāng)采用第一種構(gòu)造方法時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)從ibuft[0]開(kāi)始存放，直到整個(gè)數(shù)據(jù)包接收完畢或者將ilength的字節(jié)寫(xiě)入ibuft為止。采用第二種構(gòu)造方法時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)從ibuft[offset]開(kāi)始存放。如果數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度超出了ilength，則觸發(fā)IllegalArgument-Exception。不過(guò)這是RuntimeException，不需要用戶代碼捕獲。示范代碼如下：

byte[ ] buffer＝new byte[8912];

DatagramPacket datap=new DatagramPacket(buffer ,buffer.length( ));

創(chuàng)建發(fā)送數(shù)據(jù)包的構(gòu)造方法為：

public DatagramPacket（byt ibuf[],int ilength,InetAddrss iaddr,int port）

public DatagramPacket（byt ibuf[],int offset , int ilength,InetAddrss iaddr,int port）

iaddr為數(shù)據(jù)包要傳遞到的目標(biāo)地址，port為目標(biāo)地址的程序接受數(shù)據(jù)包的端口號(hào)（即目標(biāo)地址的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的客戶程序是在哪一個(gè)端口接收服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包）。ibuf[]為要發(fā)送數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)，以ibuf數(shù)組的offset位置開(kāi)始填充數(shù)據(jù)包ilength字節(jié)，如果沒(méi)有offset，則從ibuf數(shù)組的0位置開(kāi)始填充。以下示范代碼是要發(fā)送一串字符串：

String s = new String("java networking");
byte[ ] data=s.getbytes();
int port=1024;
try{
InetAddress ineta= InetAddress.getByName(" 169.254.0.14");
DatagramPacket datap=new DatagramPacket
(data ,data.length( ),ineta,port);
}
catch(IOException e) {
}
 

數(shù)據(jù)包也是對(duì)象，也有操作方法用來(lái)獲取數(shù)據(jù)包的信息，這是很有用的。其方法如下：

public InetAddress getAddress() 如果是發(fā)送數(shù)據(jù)包，則獲得數(shù)據(jù)包要發(fā)送的目標(biāo)地址，但是如果是接收數(shù)據(jù)包則返回發(fā)送此數(shù)據(jù)包的源地址。

public byte［］getData()

返回一個(gè)字節(jié)數(shù)組，其中是數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)。如果想把字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換成別的類型就要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。如果想轉(zhuǎn)化成String類型，可以進(jìn)行以下的處理，設(shè)DatagramPacket datap為：

String s = new String(datap.getbytes());

public int getLength() 獲得數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。

pubic int getPort( ) 返回?cái)?shù)據(jù)包中的目標(biāo)地址的主機(jī)端口號(hào)。

發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包還需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包的套接字，即DatagramSocket對(duì)象，DatagramSocket套接字在本地機(jī)器端口監(jiān)聽(tīng)是否有數(shù)據(jù)到達(dá)或者將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。其構(gòu)造方法如下。

public DatagramSocket() 用本地機(jī)上任何一個(gè)可用的端口創(chuàng)建一個(gè)套接字，這個(gè)端口號(hào)是由系統(tǒng)隨機(jī)產(chǎn)生的。使用方法如下：

try{
DatagramSocket datas=new DatagramSocket( );
//發(fā)送數(shù)據(jù)包
}
catch（SocketException e）{
}
 

這種構(gòu)造方法沒(méi)有指定端口號(hào)，可以用在客戶端。如果構(gòu)造不成功則觸發(fā)SocketException異常。

public DatagramSocket（int port）

用一個(gè)指定的端口號(hào)port創(chuàng)建一個(gè)套接字。

當(dāng)不能創(chuàng)建套接字時(shí)就拋出SocketException異常，其原因是指定的端口已被占用或者是試圖連接低于1024的端口，但是又沒(méi)有具備權(quán)限。

2 實(shí)例：利用DatagramSocket查詢端口占用情況

我們可以利用這個(gè)異常探查本地機(jī)的端口號(hào)有沒(méi)有服務(wù)。見(jiàn)示例12-9。

【程序源代碼】

1 // ==================== Program Description =====================
2 // 程序名稱：示例12-9: UDPScan.java
3 // 程序目的：熟悉DatagramSocket的基本用法，查詢端口的占用情況
4 //=========================================================
5 import java.net.*;
6
7 public class UDPScan
8 {
9 public static void main(String args[])
10 {
11 for (int port=1024;port<=65535;port++) {
12 try {
13 DatagramSocket server=new DatagramSocket(port);
14 server.close();
15 }
16 catch(SocketException e) {
17 System.out.println("there is a server in port "+port+".");
18 }
19 }
20 }
21 }
 

【程序輸出結(jié)果】

there is a server in port 1026.

there is a server in port 1028.

there is a server in port 1046.

there is a server in port 1900.

【程序注解】

在第11～19行我們用for循環(huán)以端口號(hào)為參數(shù)實(shí)例化DatagramSocket，其中端口號(hào)從1024到65535。如果在實(shí)例過(guò)程中出錯(cuò)，會(huì)拋出SocketException異常。我們根據(jù)這個(gè)異常就可以判斷出哪些端口被占用，哪些還是空閑的。值得一提的是，我們?cè)趯?shí)例化了DatagramSocket后，調(diào)用了close()關(guān)閉它。作為一種好的作風(fēng)，應(yīng)該遵循。端口號(hào)在1024以下的系統(tǒng)可能會(huì)用到，比如HTTP默認(rèn)為80端口，F(xiàn)TP默認(rèn)為21端口，等等，所以我們從1024端口開(kāi)始探查。