UDP在Java中的使用方法是什么

本篇內(nèi)容介紹了“UDP在Java中的使用方法是什么”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

UDP 在 Java 中的使用

我們都知道，開發(fā)一個 Android 應用程序，目前大多數(shù)還是使用的是 Java 語言。在 Java 語言中怎么去使用 UDP 協(xié)議呢?

其實 Socket 可以理解為對 TCP、UDP 協(xié)議在程序使用層面的封裝，提供出一些 api  來供程序員調(diào)用開發(fā)，這就是 Socket 最表層的含義。

在 Java 中，與 UDP 相關的類有 DatagramSocket、DatagramPacket  等，關于他們的使用，這里不著重介紹。

好了，假設大家對他們的使用都已大概了解，可以正式開始本文的內(nèi)容了。

初始化一個 UDPSocket

首先創(chuàng)建一個叫 UDPSocket 的類。

public UDPSocket(Context context) {         this.mContext = context;         int cpuNumbers = Runtime.getRuntime().availableProcessors();         // 根據(jù)CPU數(shù)目初始化線程池         mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(cpuNumbers * POOL_SIZE);         // 記錄創(chuàng)建對象時的時間         lastReceiveTime = System.currentTimeMillis();     }

在構造方法里，我們進行下一些初始化操作，簡單來說就是創(chuàng)建一個線程池，記錄一下當前時間毫秒值，至于他們有什么用，再往下看：

 public void startUDPSocket() {         if (client != null) return;         try {             // 表明這個 Socket 在設置的端口上監(jiān)聽數(shù)據(jù)。             client = new DatagramSocket(CLIENT_PORT);             if (receivePacket == null) {                 // 創(chuàng)建接受數(shù)據(jù)的 packet                 receivePacket = new DatagramPacket(receiveByte, BUFFER_LENGTH);             }             startSocketThread();         } catch (SocketException e) {             e.printStackTrace();         }     }

這里我們首先創(chuàng)建了一個 DatagramSocket 作為“客戶端”，其實 UDP  本身沒有客戶端和服務端的概念，只有發(fā)送方和接收方的概念，我們把發(fā)送方暫時當成是一個客戶端吧。

創(chuàng)建 DatagramSocket 對象時，傳入了一個端口號，這個端口號可以在一個范圍內(nèi)自己定義，表示這個 DatagramSocket  在此端口上監(jiān)聽數(shù)據(jù)。

然后又創(chuàng)建了一個 DatagramPacket 對象，作為數(shù)據(jù)的接收包。

***調(diào)用 startSocketThread 啟動發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的線程。

/**      * 開啟發(fā)送數(shù)據(jù)的線程      */     private void startSocketThread() {         clientThread = new Thread(new Runnable() {             @Override             public void run() {                 Log.d(TAG, "clientThread is running...");                 receiveMessage();             }         });         isThreadRunning = true;         clientThread.start();         startHeartbeatTimer();     }

首先 clientThread 線程的目的是調(diào)用 DatagramSocket receive 方法，因為 receive  方法是阻塞的，不能放在主線程，所以自然開啟一個子線程了。receiveMessage 就是處理接受到的 UDP  數(shù)據(jù)報，我們先不看接受數(shù)據(jù)的這個方法，畢竟還沒人發(fā)消息呢，自然就談不上收了。

心跳包保持“長連接”

來到本文的***個重點，我們都知道 UDP 本身沒有連接的概念。在 Android 端應用 UDP 和 TCP  的場景是一個手機連接另一個手機的熱點，二者處在同一局域網(wǎng)中。在二者并不知道對方的存在時，怎么才能發(fā)現(xiàn)彼此呢?

通過心跳包的方式，雙方都每隔一段時間發(fā)一個 UDP 包，如果對方接收到了，那就能知道對方的 ip，建立起通信了。

private static final long TIME_OUT = 120 * 1000;     private static final long HEARTBEAT_MESSAGE_DURATION = 10 * 1000;     /**      * 啟動心跳，timer 間隔十秒      */     private void startHeartbeatTimer() {         timer = new HeartbeatTimer();         timer.setOnScheduleListener(new HeartbeatTimer.OnScheduleListener() {             @Override             public void onSchedule() {                 Log.d(TAG, "timer is onSchedule...");                 long duration = System.currentTimeMillis() - lastReceiveTime;                 Log.d(TAG, "duration:" + duration);                 if (duration > TIME_OUT) {//若超過兩分鐘都沒收到我的心跳包，則認為對方不在線。                     Log.d(TAG, "超時，對方已經(jīng)下線");                     // 刷新時間，重新進入下一個心跳周期                     lastReceiveTime = System.currentTimeMillis();                 } else if (duration > HEARTBEAT_MESSAGE_DURATION) {//若超過十秒他沒收到我的心跳包，則重新發(fā)一個。                     String string = "hello,this is a heartbeat message";                     sendMessage(string);                 }             }         });         timer.startTimer(0, 1000 * 10);     }

這段心跳的目的就是每隔十秒通過 sendMessage 發(fā)送一個消息，看看對方能不能收到。若對方收到消息，則刷新下 lastReceiveTime  的時間。

這里我每隔十秒向對方發(fā)送了一個字符串。

private static final String BROADCAST_IP = "192.168.43.255";     /**      * 發(fā)送心跳包      *      * @param message      */     public void sendMessage(final String message) {         mThreadPool.execute(new Runnable() {             @Override             public void run() {                 try {                     InetAddress targetAddress = InetAddress.getByName(BROADCAST_IP);                     DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message.getBytes(), message.length(), targetAddress, CLIENT_PORT);                     client.send(packet);                     Log.d(TAG, "數(shù)據(jù)發(fā)送成功");                 } catch (UnknownHostException e) {                     e.printStackTrace();                 } catch (IOException e) {                     e.printStackTrace();                 }             }         });     }

這里就是發(fā)送一個消息的代碼。最初在填寫 DatagramPacket 的參數(shù)之時，我有一個疑問，那個 targetAddress 其實是自己的 ip  地址。問題來了，我填寫了自己的 ip 地址和對方的端口，怎么可能找得到對方呢?你可能有一個疑惑 "192.168.43.255" 這個自己的 ip  地址是怎么來的，為什么要這么定義?

首先 android 手機開啟熱點，可以理解成一個網(wǎng)關，有一個默認的 ip 地址："192.168.43.1"

這個 ip 地址不是我瞎編的一個，在 Android 源碼之中，就是這么定義的：

WifiStateMachine

ifcg = mNwService.getInterfaceConfig(intf);                         if (ifcg != null) {                             /* IP/netmask: 192.168.43.1/255.255.255.0 */                             ifcg.setLinkAddress(new LinkAddress(                                     NetworkUtils.numericToInetAddress("192.168.43.1"), 24));                             ifcg.setInterfaceUp();                             mNwService.setInterfaceConfig(intf, ifcg);                         }

所以我是知道所謂打開熱點一方的 ip 地址，而 UDP 發(fā)送消息時還有一個特性，就是發(fā)出去的消息，處在整個網(wǎng)關的設備是都可以接收到的，所以我自己的 ip  地址就定為了 "192.168.43.255"，所以這個 ip 地址和 "192.168.43.1" 在同一網(wǎng)關中，你發(fā)送的消息，它是可以收到的。

至于怎么判斷兩個 ip 地址是否處在同一網(wǎng)段中：

判斷兩個IP大小及是否在同一個網(wǎng)段中

來做一個階段總結：

首先我們創(chuàng)建了一個發(fā)送端 DatagramSocket，啟動了一個心跳程序，每間隔一段時間發(fā)送一個心跳包。

因為我知道熱點方的 ip 地址是默認的 "192.168.43.1"，并且 UDP 的特性就是發(fā)送的消息同一網(wǎng)段的設備都可以收到。所以發(fā)送方的 ip  地址定為了與熱點一方處在同一網(wǎng)段的 "192.168.43.255"。

事件與數(shù)據(jù)

事件與數(shù)據(jù)這兩個模塊與業(yè)務就緊密相關了。

先來說數(shù)據(jù)，雙方發(fā)送的數(shù)據(jù)格式你們可以隨意定義，當然我覺得還是定義成常規(guī)的 Json  格式就好。其中可以包含一些關鍵的事件字段：比如廣播心跳包、收到心跳包給對方上線的應答包、超時的下線包、以及各種業(yè)務相關的數(shù)據(jù)等等。

當然發(fā)送數(shù)據(jù)時是轉換成二進制數(shù)組發(fā)送的。發(fā)送中文字符、圖片等都沒有問題，但是可能有一些細節(jié)需要注意，隨時 google 一下就好了。

再來說下事件：

與業(yè)務無關的事件有哪些?

比如：

• DatagramSocket.send 方法之后就是發(fā)送數(shù)據(jù)成功的事件;

• DatagramSocket.receive 方法之后是數(shù)據(jù)接收成功的事件;

• 在心跳包發(fā)送一段時間，仍沒有接到回信時，是連接超時的事件;

• 與業(yè)務相關的事件就和我們上文提到的數(shù)據(jù)類型有關了，設備上線，心跳包回應等等。

事件又如何發(fā)送出去，通知到各個頁面呢?用 Listener、或者其他事件總線的三方庫都沒問題，看你自己選擇了。

處理接收的消息

/**     * 處理接受到的消息     */    private void receiveMessage() {        while (isThreadRunning) {            try {                if (client != null) {                    client.receive(receivePacket);                }                lastReceiveTime = System.currentTimeMillis();                Log.d(TAG, "receive packet success...");            } catch (IOException e) {                Log.e(TAG, "UDP數(shù)據(jù)包接收失敗！線程停止");                stopUDPSocket();                e.printStackTrace();                return;            }            if (receivePacket == null || receivePacket.getLength() == 0) {                Log.e(TAG, "無法接收UDP數(shù)據(jù)或者接收到的UDP數(shù)據(jù)為空");                continue;            }            String strReceive = new String(receivePacket.getData(), 0, receivePacket.getLength());            Log.d(TAG, strReceive + " from " + receivePacket.getAddress().getHostAddress() + ":" + receivePacket.getPort());            //解析接收到的 json 信息            // 每次接收完UDP數(shù)據(jù)后，重置長度。否則可能會導致下次收到數(shù)據(jù)包被截斷。            if (receivePacket != null) {                receivePacket.setLength(BUFFER_LENGTH);            }        }    }

處理接收消息時，有幾個值得注意的點：

• receive 方法是阻塞的，沒收到數(shù)據(jù)包時會一直阻塞，所以要放到子線程中;

• 每次接收到消息之后，重新調(diào)用 receivePacket.setLength;

• 收到消息刷新lastReceiveTime的值，暫停心跳包的發(fā)送;

• 處理收到的數(shù)據(jù)具體在業(yè)務上就是剛才我們談的發(fā)送數(shù)據(jù)的問題，視業(yè)務而定。

“用戶”的概念

假如一個手機已經(jīng)開啟了熱點，若多個手機與他相連接，則多個手機發(fā)送的消息它都可以收到。如果發(fā)送方的端口與接收方的端口相同的話，甚至自己發(fā)的消息，自己都可以收到。這就很尷尬了，也就是說我們既要剔除自己發(fā)給自己的消息，也得區(qū)分不同手機發(fā)來的消息，這個時候就理應有一個“用戶”的概念。

創(chuàng)建 User 對象，有哪些屬性可以看自己的業(yè)務，本文的例子就有 ip、imei、以及 softversion。

/**     * 創(chuàng)建本地用戶信息     */    private void createUser() {        if (localUser == null) {            localUser = new Users();        }        if (remoteUser == null) {            remoteUser = new Users();        }        localUser.setImei(DeviceUtil.getDeviceId(mContext));        localUser.setSoftVersion(DeviceUtil.getPackageVersionCode(mContext));        if (WifiUtil.getInstance(mContext).isWifiApEnabled()) {// 判斷當前是否是開啟熱點方            localUser.setIp("192.168.43.1");        } else {// 當前是開啟 wifi 方            localUser.setIp(WifiUtil.getInstance(mContext).getLocalIPAddress());            remoteUser.setIp(WifiUtil.getInstance(mContext).getServerIPAddress());        }    }    /**     * <p><b>IMEI.</b></p> Returns the unique device ID, for example, the IMEI for GSM and the MEID     * or ESN for CDMA phones. Return null if device ID is not available.     * <p>     * Requires Permission: READ_PHONE_STATE     *     * @param context     * @return     */    public synchronized static String getDeviceId(Context context) {        if (context == null) {            return "";        }        String imei = "";        try {            TelephonyManager tm = (TelephonyManager) context.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);            if (tm == null || TextUtils.isEmpty(tm.getDeviceId())) {                // 雙卡雙待需要通過phone1和phone2獲取imei，默認取phone1的imei。                tm = (TelephonyManager) context.getSystemService("phone1");            }            if (tm != null) {                imei = tm.getDeviceId();            }        } catch (SecurityException e) {            e.printStackTrace();        }        return imei;    }</p>

這里就不將所有的代碼展開來看了。如果有了手機的 imei  號，那很容易就可以來做身份的區(qū)分，你既可以區(qū)分不同的發(fā)送方，也可以剔除掉自己發(fā)給自己的消息。當然如果需要更多的信息，可以按照自己的業(yè)務區(qū)分，將這些信息作為發(fā)送的  messge，通過 Socket 發(fā)送。

“UDP在Java中的使用方法是什么”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關的知識可以關注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！