UDP编程
1. UDP协议
UDP 协议的主要作用是完成网络数据流和数据报之间的转换——在信息的发送端，UDP 协议将网络数据流封装成数据报，然后将数据报发送出去；在信息的接收端，UDP 协议将数据报转换成实际数据内容。
可以认为 UDP 协议的 Socket 类似于码头，数据报则类似于集装箱，码头的作用就是负责发送、接收集装箱，Java 使用 DatagramSocket 代表这个码头。DatagramSocket的作用就是发送、接收数据报，数据报在 Java 中以 DatagramPacket 来代表。因此对于基于 UDP 协议的通信双方而言，没有所谓的客户端和服务器端的概念。
2. DatagramSocket类
Java 提供了DatagramSocket对象作为基于 UDP 协议的 Socket，使用DatagramPacket代表DatagramSocket发送、接收的数据报。
2.1 构造方法
| 构造方法 | 说明 |
|---|---|
DatagramSocket() | 创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认 IP 地址、本机所有可用端口中随机选择的某个端口 |
DatagramSocket(int port) | 创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认 IP 地址、指定端口 |
DatagramSocket(int port, InetAddress laddr) | 创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到指定 IP 地址、指定端口 |
2.2 方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
receive(DatagramPacket p) | 从该DatagramSocket中接收数据报 |
send(DatagramPacket p) | 以该DatagramSocket对象向外发送数据报 |
由receive/send这两个方法也可看出，使用DatagramSocket发送数据报时，DatagramSocket并不知道将该数据报发送到哪里，而是由DatagramPacket自身决定数据报的目的地。就像码头并不知道每个集装箱的目的地，码头只是将这些集装箱发送出去，而集装箱本身包含了该集装箱的目的地。
2.3 其他
使用DatagramSocket进行网络通信时，“服务器端”无须也无法保存每个“客户端”的状态，客户端把数据报发送到服务器端后，完全有可能立即退出。但不管客户端是否退出，服务器端都无法知道客户端的状态。
3. DatagramPacket类
3.1 构造器
| 构造方法 | 说明 |
|---|---|
DatagramPacket(byte[] buf, int length) | 以一个空数组来创建 DatagramPacket 对象，该对象的作用是接收 DatagramSocket中的数据 |
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress addr, int port) | 以一个包含数据的数组来创建 DatagramPacket 对象，同时指定数据报的目的 IP 地址和端口 |
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length) | 以一个空数组来创建 DatagramPacket 对象，并指定接收到的数据放入buf数组中时从offset开始，最多放length个字节 |
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress addr, int port) | 创建一个用于发送的 DatagramPacket 对象，指定发送buf数组中从offset开始的总共length个字节 |
3.2 方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
InetAddress getAddress() | 当程序准备发送此数据报时，该方法返回此数据报的目标机器的 IP 地址；当程序刚接收到一个数据报时，该方法返回该数据报的发送主机的 IP 地址 |
int getPort() | 当程序准备发送此数据报时，该方法返回此数据报的目标机器的端口；当程序刚接收到一个数据报时，该方法返回该数据报的发送主机的端口 |
SocketAddress getSocketAddress() | 当程序……，……目标机器的SocketAddress；当程序……，……发送主机的SocketAddress |
4. MulticastSocket类
MulticastSocket是DatagramSocket的一个子类，即它是特殊的DatagramSocket。
DatagramSocket只允许数据报发送给指定的目标地址，而MulticastSocket可以将数据报以广播方式发送到多个客户端。
IP 多点广播实现了将单一信息发送到多个接收者的广播，其思想是设置一组特殊网络地址作为多点广播地址，每一个多点广播地址都被看做一个组，当客户端需要发送、接收广播信息时，加入到该组即可。
IP 协议点多点广播提供了这批特殊的 IP 地址，这些 IP 地址的范围是 224.0.0.0~239.255.255.255。
多点广播示意图如下：
构造方法
| 构造方法 | 说明 |
|---|---|
public MulticastSocket() | 使用本机默认地址、随机端口来创建MulticastSocket对象 |
public MulticastSocket(int portNumber) | 使用本机默认地址、指定端口来创建MulticastSocket对象 |
public MulticastSocket(SocketAddress bindaddr) | 使用本机指定 IP 地址、指定端口来创建MulticastSocket |
方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
joinGroup(InetAddress multicastAddr) | 将该MulticastSocket加入指定的多点广播地址 |
leaveGroup(InetAddress multicastAddr) | 让该MulticastSocket离开指定的多点广播地址 |
setInterface() | 强制MulticastSocket使用指定的网络接口 |
getInterface() | 查询MulticastSocket监听的网络接口 |
setTimeToLive(int ttl) | ttl参数用于设置数据报最多可以跨过多少个网络 |
5. 示例
使用MulticastSocket实现的一个基于广播的多人聊天室。
